電池片檢測設備全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

電池片檢測設備全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究光伏檢測發(fā)展前景預測目前來看，光伏檢測行業(yè)中具有較強市場競爭力的企業(yè)數(shù)量較少，市場集中度較高。隨著下游光伏電池片和組件生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升，光伏度電成本大幅下降，全球光伏裝機的增長具有確定性。為了實現(xiàn)電池片和光伏組件的高質(zhì)量批量化生產(chǎn)，下游企業(yè)對于檢測標準的要求也逐漸提高，從而不斷推動光伏檢測方案的發(fā)展和創(chuàng)新。從光伏檢測行業(yè)的市場來看，受光伏行業(yè)迅速發(fā)展的推動，組件產(chǎn)能迅速擴張，催生出大量的檢測設備需求。為了與下游組件廠商產(chǎn)能相匹配，光伏檢測行業(yè)的市場也迅速增長。2021年，光伏檢測行業(yè)存量市場規(guī)模約為192，270．00萬元，其中光伏檢測設備139，230．00萬元。隨著下游擴張步伐的加速，預計到2024年，光伏檢測行業(yè)的存量市場規(guī)模將達到290，145．00萬元。光伏檢測機構(gòu)為光伏產(chǎn)業(yè)強力保障目前各國能源轉(zhuǎn)型已達成共識，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)成為主力軍。中國的光伏新增裝機容量連續(xù)五年全球第一，截止2020年中國總裝機容量已達到1640GW，面對龐大的光伏產(chǎn)業(yè)，光伏檢測機構(gòu)也需承擔起重要的檢測運維責任。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及檢測任務的增加，大批針對電站系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的光伏檢測機構(gòu)紛紛涌現(xiàn)，為電站的運維檢測提供了基礎與保障。在光伏檢測運維方面，挪亞檢測可以提供整個光伏電站關(guān)鍵設備的定期檢查，使用先進的檢測設備和手段，為光伏電站做全生命的周期服務。目前光伏檢測機構(gòu)可以提供多樣的檢測手段，而無人機的智能化崛起，也為光伏檢測機構(gòu)帶來了便利，無人機以其立體化，高程作業(yè)，兼容性強，讓無人機巡檢成為電站檢測的新風尚，為光伏光伏機構(gòu)的管理方式提供了新思路。據(jù)了解專業(yè)化和智能化是光伏檢測行業(yè)發(fā)展的趨勢，龐大的裝機容量為光伏檢測行業(yè)帶來快速發(fā)展，也對光伏檢測機構(gòu)設備的專業(yè)性和智能化提出了更高要求，快速，批量，高效，智能的檢測是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，另外對于參與運維檢測的工程師提出了更高要求，他們需要精通現(xiàn)場測試規(guī)程，熟悉不同的測試儀器，同時需要根據(jù)現(xiàn)場的工況選擇更合適的檢測手段，對此挪亞檢測擁有一支專業(yè)性強、服務意識超前的光伏檢測運維團隊，可以給企業(yè)提供一站式光伏檢測運維服務。光伏檢測機構(gòu)如何使光伏產(chǎn)業(yè)正常運新與后續(xù)維護，運維是至關(guān)重要的一步。運維是以系統(tǒng)安全為基礎，確保整個光伏發(fā)電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行，保證投資者的收益匯報，同時也是電站交易、再融資的基礎。良好的運維檢測可以延長電站的使用周期，保障電站的電氣安全，預防火災等事故，并且保證發(fā)電量在電站生命周期內(nèi)保持合理的水平。目前爆發(fā)式的光伏裝機的時代已經(jīng)結(jié)束，提質(zhì)增效是未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，針對光伏檢測機構(gòu)的運維來講，其重要性會越來越凸顯。購買高效專業(yè)的檢測設備，提升檢測運維的能力，提升檢測人員的素質(zhì)和經(jīng)驗，進而提升光伏電站的質(zhì)量和生命周期，是目前光伏檢測機構(gòu)仍需努力的方向。全球光伏應用市場保持高速增長目前，全球各國均高度重視太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，紛紛出臺產(chǎn)業(yè)扶持政策，搶占未來新能源時代的戰(zhàn)略制高點。在全球各國共同推動下，光伏產(chǎn)業(yè)化水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，光伏發(fā)電已逐步成為促進能源多樣化和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要能源。全球已有眾多國家提出碳中和的氣候目標，發(fā)展包括光伏在內(nèi)的可再生能源已經(jīng)成為了全球共識。在此目標上，全球各國新能源市場也得到了進一步發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2021年全球光伏新增裝機量170GW，創(chuàng)歷史新高。其中，中國光伏新增裝機54．88GW，同比增長13．9%；歐盟新增裝機25．9GW，同比增長近34%；美國新增裝機約23．6GW，同比增長約22．9%；印度新增裝機10．3GW，同比增長約151．2%。隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平持續(xù)快速進步，光伏發(fā)電成本步入快速下降通道，根據(jù)國際可再生能源署（IRENA）發(fā)布的《2020年可再生能源發(fā)電成本報告》，全球晶硅光伏發(fā)電項目加權(quán)平均發(fā)電成本由2010年的約0．381美元/度下降至2020年的約0．057美元/度，下降幅度達85%，為發(fā)電成本下降最快的能源之一。根據(jù)IRENA預計，2022年全球太陽能光伏發(fā)電的平均成本將進一步降至0．040美元，同比下降30%，屆時將比燃煤發(fā)電成本低20%以上。根據(jù)當前的技術(shù)發(fā)展和成本變動趨勢，行業(yè)普遍預期未來數(shù)年內(nèi)，光伏發(fā)電將大范圍達到或接近常規(guī)能源發(fā)電成本，成為一種具有成本競爭力的、可靠的和可持續(xù)的電力來源，屆時全球能源供給將步入太陽能時代，從而極大帶動中上游產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。光伏檢測行業(yè)進入壁壘（一）光伏檢測人才壁壘光伏檢測研發(fā)制造領域所需要的人才不僅需要掌握機械、自動化、軟件設計、算法等多種學科知識，還需要了解下游行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品需求，需要通過參與各種形式的培訓、參觀訪問、生產(chǎn)實踐、技術(shù)研發(fā)才能保持對行業(yè)的敏感度和專業(yè)性。因此，光伏檢測行業(yè)存在較高的人才壁壘。（二）光伏檢測技術(shù)壁壘光伏檢測需要圖像識別、機器視覺、自動化等技術(shù)來實現(xiàn)對光伏產(chǎn)品缺陷信息的有效采集、處理和判斷分析。機器視覺算法的研發(fā)、系統(tǒng)軟件的研發(fā)、工業(yè)設計和工藝實現(xiàn)都需要具備較高的技術(shù)研發(fā)水平和生產(chǎn)水平。而從軟件研發(fā)到產(chǎn)品設計、試制和批量生產(chǎn)過程中對設備的加工制造和裝配的要求也相對較高，因而需要企業(yè)的技術(shù)團隊不斷迭代產(chǎn)品，根據(jù)下游領域市場需求變化，持續(xù)改進產(chǎn)品品質(zhì)和性能。因此，光伏檢測行業(yè)存在較高的技術(shù)壁壘。（三）光伏檢測客戶認可壁壘下游廠商會嚴格審查各競標供應商的產(chǎn)品技術(shù)、品質(zhì)、客戶要求反應速度等能力，優(yōu)先選擇品牌實力雄厚、技術(shù)水平領先、信譽度高、口碑良好的供應商，進行行業(yè)內(nèi)部審核。具備成熟應用案例且綜合實力優(yōu)秀的供應商就能獲得更多市場份額。光伏檢測方案供應商積累客戶資源需要較長的時間，新入行企業(yè)難以在短時間內(nèi)獲得下游光伏廠商的信賴。因此，行業(yè)的新進入者需要面臨較高的客戶認可壁壘。（四）光伏檢測資金壁壘光伏檢測方案供應商屬于資金密集型企業(yè)，需要廠商投入較多的資金用于技術(shù)研發(fā)、人才引進以及產(chǎn)品迭代。光伏檢測方案供應商需要具有較大的資金規(guī)模與較強的實力支持，才能保證企業(yè)的持續(xù)營運，進而對新進入者形成資金壁壘。高效單晶產(chǎn)品市場規(guī)?？焖僭鲩L光伏系統(tǒng)制造成本下降、光伏電池轉(zhuǎn)換效率提升是光伏發(fā)電實現(xiàn)平價上網(wǎng)的核心驅(qū)動因素。近年來光伏系統(tǒng)制造成本大幅下降，但隨著組件占電站投資成本比重的降低，組件價格下降對電站收益提升的邊際效益遞減，且繼續(xù)下降的空間存在極限；同時，除組件以外的土地、資金以及人工等剛性成本占比提升，成為影響光伏發(fā)電成本下降的重要因素。因此，通過技術(shù)進步提升電池轉(zhuǎn)換效率、提高相同面積組件功率，將是未來實現(xiàn)平價上網(wǎng)的主要途徑。單晶產(chǎn)品因其具有晶格缺陷更低，材料純度更高，電學性能和機械性能更加優(yōu)異等特點，從而具有更大的轉(zhuǎn)換效率提升空間。近年來，以PERC為代表的高效電池技術(shù)為單晶對多晶的替代提供了助力。全球單晶市場份額從2015年的18%增長至2021年的94．5%，預計2022年單晶硅市場份額將進一步提升至96%左右。此外，隨著電池技術(shù)的不斷進步，以TOPCon電池、異質(zhì)結(jié)電池為主的N型電池成本將會不斷降低，因其轉(zhuǎn)化效率提升空間大，且在雙面率、光衰、弱光性能等特性方面均優(yōu)于以PERC為主的P型電池，在未來將會逐步占據(jù)市場主導地位，進而提升對上游單晶硅的品質(zhì)要求。大尺寸硅片能夠攤薄非硅成本、生產(chǎn)成本，具有降本增效的優(yōu)勢。硅片的大尺寸化符合光伏行業(yè)降低度電成本的需求，是長期發(fā)展的趨勢。目前，行業(yè)內(nèi)光伏企業(yè)已經(jīng)形成了182mm和210mm兩大硅片尺寸陣營，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預計，2021年182mm和210mm尺寸合計占比由2020年的4．5%迅速增長至45%，未來其占比仍將快速擴大，并預計在3年內(nèi)成為行業(yè)絕對主流?；诖蟪叽绻杵陌l(fā)展趨勢，單晶硅生產(chǎn)企業(yè)紛紛加大對大尺寸硅棒產(chǎn)能的投入，在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)高效產(chǎn)能對老舊產(chǎn)能的替代，以滿足未來市場需求。光伏檢測行業(yè)發(fā)展情況（一）光伏檢測方式進一步向自動化智能化發(fā)展光伏組件是決定太陽能電站發(fā)電能力以及成本的重要部分，光伏組件的質(zhì)量極大程度上決定了光伏電站的生產(chǎn)效率。隨著太陽能發(fā)電的快速發(fā)展和大范圍應用，光伏組件的批量生產(chǎn)以及大批量生產(chǎn)過程中如何保證光伏組件的質(zhì)量成為業(yè)界關(guān)注的重要問題之一。光伏組件內(nèi)部存在的問題很難通過肉眼發(fā)現(xiàn)，必須借助各種檢測儀器來判斷光伏組件的電器性能和結(jié)構(gòu)安全性能是否滿足要求。其中EL檢測和外觀檢測是光伏產(chǎn)品檢測的重要檢測形式。EL檢測利用電致發(fā)光原理對組件內(nèi)部進行檢測。通過給組件外加正向偏置電壓，電源向組件內(nèi)部注入大量非平衡載流子，電致發(fā)光依靠從擴散區(qū)注入的大量非平衡載流子不斷地復合發(fā)光，放出光子，再利用CCD相機捕捉到這些光子，利用計算機進行處理后顯示出來。EL圖像的亮度正比于電池片的少子擴散長度與電流密度，組件電池片有缺陷的地方，少子擴散長度較低，所以顯示出來的圖像亮度較暗。因此通過EL圖像，可以有效地發(fā)現(xiàn)光伏產(chǎn)品隱裂、燒結(jié)缺陷、黑心、混檔等問題。外觀檢測通過圖像識別和機器視覺技術(shù)，可以檢測出光伏產(chǎn)品外觀方面的長度缺陷、間距缺陷、臟污、缺角、崩邊、組件匯流條偏移等問題。在傳統(tǒng)的檢測過程中，CCD相機成像后的圖片需要通過屏幕顯示給檢測人員，并由檢測人員人工逐張檢測光伏產(chǎn)品中存在的瑕疵。由于人工檢測的效率、速度、精度取決于檢測人員自身主觀判斷，在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)中采用人工檢測會導致組件生產(chǎn)企業(yè)的整體生產(chǎn)效率和良品率較低，同時由于需要大量的檢測人員，進一步提高了組件生產(chǎn)的人工成本。光伏檢測設備與視覺缺陷檢測系統(tǒng)結(jié)合，可以實現(xiàn)光伏產(chǎn)品加工、檢測的自動化和智能化，提高光伏組件的生產(chǎn)效率和良品率，減少人工需求，降低組件廠商人工成本。（二）下游生產(chǎn)品質(zhì)需求推動智能光伏檢測技術(shù)和設備發(fā)展隨著下游光伏電池片和組件生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升，為了實現(xiàn)電池片和光伏組件的高質(zhì)量批量化生產(chǎn)，下游企業(yè)對于檢測標準的要求也逐漸提高，不斷推動光伏檢測方案的發(fā)展和創(chuàng)新。從下游組件企業(yè)對于光伏檢測的指標演變來看，2017年以來，下游組件廠商對于檢測標準要求日趨嚴格。根據(jù)行業(yè)下游客戶對完成光伏檢測設備和視覺缺陷檢測系統(tǒng)安裝調(diào)試的檢測精度要求，主流組件廠商對檢測漏判率從2017年度的低于3%，到2019年度的低于1%，到2021年度低于0．1%，漏判率要求迅速提高。誤判率指標也從2017年度的低于5%逐步提升到2021年度的低于2%。下游良品率從2017年度的90．00%逐步提升到2021年度的99．90%。在具體指標上，下游廠商對于檢測設備的測試節(jié)拍、稼動率、組件尺寸、電池片兼容性、定位精度、檢測類型、EL上電成功率、拼圖要求、清晰度、自動拍攝、缺陷標記等指標有著嚴格的要求。而且隨著組件生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷創(chuàng)新，組件生產(chǎn)對于光伏檢測設備的技術(shù)要求也迅速提高。因此，下游廠商對于組件質(zhì)量生產(chǎn)要求的提升將不斷推動光伏檢測方案供應商進行技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品性能。（三）光伏檢測行業(yè)的市場規(guī)模預測光伏檢測方案主要用于光伏產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)，是保障光伏產(chǎn)品生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。按光伏組件的加工工藝區(qū)分，主要有電池串EL檢測、疊焊后二次鋪設前外觀檢測、層壓前EL及外觀檢測、層壓后EL檢測、層壓后削邊后外觀翻轉(zhuǎn)檢驗、接線盒焊接及檢測、以及出貨前終檢