
談及近些年倍受追捧的行業,光伏絕對算一個。在中國“30·60”雙碳目標的全力推進下,光伏行業正處於高速發展期。中國國家發改委能源所發布的《中國2050年光伏發展展望》預計,到2050年,光伏將成為中國第一大電力來源,約占當年全國用電量的40%左右。與此同時,一個遠離公眾視野的細分市場也將迎來自己的高光時刻。
矽片是光伏電池材料的核心元件,其切割工藝曆來是行業研究的熱點,也是關係到光伏產業降本增效的“臨門一腳”。湖南宇晶機器股份有限公司(宇晶)正是這一領域的深耕者。在攜手西門子以科技賦能下,這家企業的主打產品——多線切割機的市場占有率在過去一年實現了幾何級增長,成為讓行業為之側目的超級黑馬。

衝破技術藩籬
市值超25億元,累計擁有國家專利173項,深耕精密數控機床領域20餘年,從湖南益陽走向全國和國際市場,這就是宇晶,一家與5G產業、新能源產業及半導體產業息息相關的科技型企業。公司產品主要用於太陽能光伏矽片、手機觸摸屏及後蓋、藍寶石、碳化矽及陶瓷等硬脆材料的精密加工。
如今,在新能源政策的大力扶持下,中國光伏發電量連續多年增幅保持在20%以(yi)上(shang),市(shi)場(chang)對(dui)於(yu)矽(gui)片(pian)的(de)需(xu)求(qiu)量(liang)激(ji)增(zeng)。而(er)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),由(you)於(yu)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)受(shou)矽(gui)片(pian)的(de)切(qie)割(ge)工(gong)藝(yi)影(ying)響(xiang),該(gai)領(ling)域(yu)的(de)技(ji)術(shu)競(jing)爭(zheng)日(ri)趨(qu)激(ji)烈(lie),落(luo)後(hou)產(chan)能(neng)將(jiang)麵(mian)臨(lin)淘(tao)汰(tai)。
明者因時而變。2019nian,yujingbianqidongjishushengjizhanlve,yuximenzigongtongzheshouguangfuguipianqiegeyangjikaifa,yiqijiakuaijishuyanfahechendian,tigaozishendeshichangjingzhengli,manzubuduanshengjidexingyexuqiu。
“jiyuyongyuanshuyuyouzhunbeideren。womenxiwanggoujianmingxidejishufazhanguihua,tongguoduoxianqiegejidekuaisudiedaiweizhongguozhizaoyezhuanxinghexinnengyuanchanyeshengjizuochugongxian。ximenzizaiyundongkongzhilingyudeshiliwuyongzhiyi,shibangzhuwomenchongpojishufanli,bawofazhanhonglidelixianghuoban。”
楊佳葳
湖南宇晶機器股份有限公司總經理
黑馬的誕生
矽gui片pian是shi光guang伏fu行xing業ye的de主zhu要yao生sheng產chan材cai料liao,在zai過guo去qu兩liang年nian多duo的de時shi間jian裏li,西xi門men子zi與yu宇yu晶jing共gong同tong致zhi力li於yu開kai發fa矽gui片pian多duo線xian切qie割ge機ji控kong製zhi係xi統tong相xiang關guan技ji術shu。針zhen對dui多duo線xian切qie割ge機ji“快、準、穩”的應用特點,西門子為宇晶度身定製了既匹配市場主流技術需求又兼容未來發展趨勢的整體解決方案。
多線切割機運動控製係統以西門子高端運動控製係統SIMOTION D為基礎,通過SINAMICS S120高性能伺服驅動器與SIMOTICS 1PH8和SIMOTICS 1FK2高性能伺服電機,實現穩定可靠的速度控製、定位控製、同步控製與張力控製等。同時係統還具備斷電不斷線功能,能夠有效避免由斷電引發的生產中斷,減少損失。

緊湊、可靈活擴展、經濟且響應性高的SIMOTION D+ SINAMICS S120


SIMOTICS S-1FK2 獲得“2019年IF產品設計金獎”。
一體化的解決方案,少不了PROFINET總線係統的通訊連接,不但能夠靈活、可靠地采集驅動器、控製器、人機交互界麵(HMI)和分布式IO外設的數據,也為後續的數字化升級提供了便利。
宇晶與西門子在各自優勢領域的結合,最終達到“1+1>2”的效果,實現了產能、技術、銷量的多贏。
在產能方麵,即使受疫情影響,宇晶的多線切割機年產能仍從2020年的30餘台快速提升至2021年的近200台。麵對宇晶的旺盛需求,西門子團隊與多方密切溝通和協調,全力保障產品如期交付。2022年,接近20%市場份額的生產目標已排上日程。從0到20的飛躍,宇晶僅用了兩年。
在(zai)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian),宇(yu)晶(jing)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)數(shu)據(ju)均(jun)高(gao)於(yu)行(xing)業(ye)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)。一(yi)方(fang)麵(mian),其(qi)先(xian)進(jin)的(de)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)和(he)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)實(shi)現(xian)了(le)更(geng)高(gao)的(de)製(zhi)造(zao)精(jing)度(du)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),西(xi)門(men)子(zi)整(zheng)體(ti)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)綜(zong)合(he)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)也(ye)幫(bang)助(zhu)宇(yu)晶(jing)提(ti)升(sheng)了(le)設(she)備(bei)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing),大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)機(ji)箱(xiang)振(zhen)動(dong)率(lv),從(cong)而(er)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)了(le)設(she)備(bei)的(de)切(qie)割(ge)良(liang)率(lv)。目(mu)前(qian),宇(yu)晶(jing)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)切(qie)割(ge)良(liang)率(lv)可(ke)達(da)97%以上,單刀出片數超過3700片。橫向對比來看,僅一刀就高出業內平均水平200多片。


宇晶多線切割機切割良率和單刀出片數橫向對比圖(數據來自宇晶官網)
穩定的產能與出色的技術表現也引來了市場的熱情反饋。宇晶2022年第一季度財報顯示,歸屬於上市公司股東的淨利潤同比增加827.17%,zhezhengdeyiyuduoxianqiegejixiaoliangdebaofashizengchang。yujingyeyoucibuduankuodashichangzhanyoulv,chenggongjishenzhongguoqiepianjishichangqianwudagongyingshang,chengweiqisuozailingyudangrenburangdeheima。
成本與未來
長期以來,成本過高是限製光伏行業發展的難題,光伏矽片切割過程中矽材料損失高達50%zuoyou,langfeiyanzhong。rujin,chuangxinqiegegongyideyingyongkeyouxiaotigaoguangfuxingyesuozhuiqiudeguangdianzhuanhualv,yeshizhiyueguangfufazhandechengbennantiyouwangdedaohuanjie。ximenzijiangusuduyujingdudeyundongkongzhixitongshiyujingyouxiaoguibileqiegeguochengzhongduanxian、停機、粗糙度過大等工藝難點,大大降低了切割過程中的材料損耗,從而使光伏成本相對更加可控,進一步降低度電成本,“平價上(電)網”成為可能。
通過將西門子運動控製解決方案與自身專利技術相結合,宇晶的光伏矽片多線切割機現已成為行業“爆款”。未來,其切割的矽片厚度有望薄至90微米(頭發絲的直徑一般為60-90微米),實力演繹“薄如蟬翼”。

“細如發絲”“薄如蟬翼”的矽片
“隨sui著zhe中zhong國guo光guang伏fu行xing業ye逐zhu步bu由you規gui模mo擴kuo張zhang轉zhuan為wei高gao質zhi量liang發fa展zhan,市shi場chang勢shi必bi對dui其qi核he心xin元yuan件jian的de切qie割ge工gong藝yi提ti出chu更geng嚴yan苛ke的de要yao求qiu,進jin而er推tui動dong多duo線xian切qie割ge機ji的de更geng新xin迭die代dai和he技ji術shu升sheng級ji。西xi門men子zi和he宇yu晶jing自zi合he作zuo以yi來lai,雙shuang方fang團tuan隊dui通tong過guo持chi之zhi以yi恒heng的de投tou入ru、changshijiandechanpinkaifayuyunxingceshi,yiciyouyicideshebeiwanshanshengji,caiqudelejintiandechengji。zaichanyezhuanxingdedashidai,womenweiyoubaochiduijishudebuduantansuo,cainengzaifazhanzhongyourenyouyu。”
吳之立
西門子(中國)有限公司
運動控製事業部 GMC行業業務總監
隨(sui)著(zhe)西(xi)門(men)子(zi)與(yu)宇(yu)晶(jing)進(jin)一(yi)步(bu)推(tui)進(jin)與(yu)深(shen)化(hua)雙(shuang)方(fang)在(zai)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)方(fang)麵(mian)的(de)合(he)作(zuo),西(xi)門(men)子(zi)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)應(ying)用(yong)也(ye)逐(zhu)步(bu)從(cong)宇(yu)晶(jing)的(de)光(guang)伏(fu)矽(gui)片(pian)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)拓(tuo)展(zhan)到(dao)藍(lan)寶(bao)石(shi)、陶瓷片和碳化矽多線切割機產品係列。
關於未來,西門子也與宇晶勾畫了更加宏大的藍圖,雙方已就數字化切片工廠展開探討,計劃攜手邁向 “工業4.0”時代。
他們,已蓄勢待發。
如需了解更多信息,請訪問西門子工業官網


