(1)光伏电池自动化设备行业介绍:光伏电池自动化设备主要应用于光伏电池的生产,通过智能化系统与设备的深度融合,设备能够结合用户产品的特性、工艺和生产效率等具体要求,完成预先设定的各道工序的智能生产,具有高运行效率、高精密度、低碎片率、高定制化等特点。设备利用各种传感器、图像处理等数据采集装置,能够有效采集设备生产数据、运行特征参数、故障指标等设备内部信息,并将数据运用边缘计算技术实时分析,通过高速网络将数据传输给MES(制造执行系统),为客户智能工厂提供数据基础的同时,设备亦可接收智能工厂指令,实现生产要素智能调度和协同优化,是助力光伏电池智能制造的重要一环。
光伏设备行业发展引领光伏电池行业技术进步,根据行业“一代设备、一代工艺、一代产品”的经验,光伏设备是产业的技术先导者和核心,电池技术更迭要求光伏设备厂商及时推出成本均衡且具有竞争力的高性能新产品,以推动实现新的技术工艺突破及降本增效。光伏电池制造流程繁多,且技术快速迭代。在光伏电池技术加速迭代的背景下,能够满足工艺要求的新一代光伏电池自动化设备成为市场需求主流。随着光伏电池技术不断加速迭代,生产呈现高产能、大片化的趋势,要求自动化设备需在运输速度快速提高的同时,将移动公差控制在很低的水平,避免因硅片运输过程中的角度偏转及横移,而产生硅片翘曲、堵口、碎片率高等生产不经济的情况。目前,能够适配新技术工艺且能够满足客户高运行效率、低碎片率的要求的新一代光伏电池自动化设备成为市场需求主流。从光伏电池自动化设备的发展历程来看,整体可分为三个阶段:
(2)光伏电池自动化设备行业现状:光伏设备行业与光伏行业发展情况密切相关,受益于光伏电池产业的持续扩产及技术进步,我国光伏设备行业也得到了快速发展。根据CPIA数据,2023年我国光伏设备产业规模超过1,100亿元,同比增长69.2%。2023年国内光伏设备的快速增长受益于多方面因素的影响,主要因素如下:①光伏制造企业持续扩产给光伏设备公司带来新的市场空间;②光伏制造新技术不断催生,光伏大尺寸、矩形化、薄片化、SMBB、0BB等先进技术迭代,带动设备增量需求;③N型高效电池产能的落地成为行业扩张的主要逻辑;④国外光伏设备厂商继续丧失市场份额后,国产设备基本全面占领市场,同时,光伏设备企业的海外出口快速增长。印度、美国、土耳其等海外市场迎来了新一轮扩产潮及我国多家头部光伏企业在东南亚等地区加速进行一体化产能建设,为我国光伏设备制造企业带来大量海外订单。
在技术发展领域,我国光伏设备企业从硅材料生产、硅片加工、光伏电池片、组件设备的生产已经具备成套供应能力,部分产品如清洗设备、制绒机、扩散炉、氧化退火炉、LPCVD、管式PECVD、印刷机、单晶炉、串焊机、层压机、检测及自动化设备等已基本实现全国产化,国内厂商为行业主导,并进行不同程度的出口。受益于光伏电池产业的持续扩产及技术迭代更替,光伏电池自动化设备市场需求呈现快速增长趋势。根据东吴证券对光伏电池自动化设备的市场规模测算,2021年市场规模约为17亿元,2022年市场规模快速增长至40亿元,市场规模增速达135.29%。随着产能增加及高效光伏电池的加速落地,新技术迭代带来的设备市场规模巨大。
(3)光伏电池自动化设备行业发展趋势:
①光伏电池生产进一步向高产能与高效自动化方向发展,要求自动化设备:不断向高性能、整线、数字化智能工厂发展,自动化设备需求不断提升光伏电池生产工艺复杂,涉及的生产设备种类较多,不同环节的设备之间的衔接融合程度会直接影响自动化生产的效率。光伏电池生产效率往往受到最慢一环制约,要实现高效率、高品质生产,必须综合兼顾工序协同、生产节拍协同、产品智能输送等诸多环节。
伴随着光伏电池生产进一步向高产能与高效自动化方向发展,自动化设备企业开始采取多元化技术路线,向着跨环节、多路线、一体化解决方案供应商方向发展,由提供单一环节自动化设备向整线设备以及AGV数字化车间转变。一方面,光伏生产线上单台设备的装片量和产能越来越高,以通过规模化效应提高生产效率,降低单位能耗,进而最大限度地降低每瓦电池的成本;另一方面,为了进一步提高产能、降低损耗及成本以及为了保证生产的可靠性、标准化与一致性,光伏电池生产过程将大量采用高效自动化技术,生产线的自动化水平逐步通过计算机技术、总线控制通讯技术、智能数据分析处理技术由单台设备自动化升级为整线自动化、车间自动化。
目前,我国光伏产业中所用的生产配套设备中自动化及智能化设备的需求在持续提升。通过搭建数字化车间,实现设备互联互通和生产信息全程可追溯,提高生产过程的合理性、可控性和自适应性,帮助企业高效配置生产资源,实现智能精益生产,具备自动化设备整线设计能力的企业将具备比较优势。
②光伏电池产能持续扩产及技术进步,自动化设备具备较大的市场空间:光伏电池产能持续扩产及技术进步,助力自动化设备市场持续增长。受益于“碳中和”政策及度电成本持续下降,国内光伏电池行业呈现快速增长趋势。根据CPIA数据,2023年中国光伏电池产能达到930GW,产能增速达83.79%,光伏电池产能持续增长趋势迅猛,带动自动化设备的行业需求。
同时,电池现有产能技术的升级,也将加速对传统产能的设备替代。目前电池现有产能的升级包括TOPCon等N型光伏电池新技术快速落地、采用激光SE工艺的TOPCon电池产能向LECO工艺的升级等。以N型光伏电池新技术快速落地为例,随着TOPCon等光伏电池新技术快速落地,将加速对传统产能的设备替代。根据CPIA数据,2023年-2024年PERC电池占市场由73%的份额下降至20.5%,TOPCon电池占比由23%快速上升至71.1%,未来伴随着新增N型电池产能的快速落地,N型电池市场占有率仍将持续快速提升,技术迭代将带来大量的新增自动化设备的需求。TOPCon工艺虽理论上可由PERC产线改建,但由于存在设备功能兼容性差、厂房空间受限等问题,新增投产仍是光伏厂商的主流选择。
与PERC工艺相比,TOPCon增加硼扩散、氧化沉积、扩散即离子注入等步骤,新增加工步骤均需要自动化设备串联,单位GW自动化设备投入也由PERC的1300万元左右提升至1600万元以上,技术更新迭代将带来巨大的光伏电池自动化设备的市场需求。
随着光伏电池技术快速迭代,对生产设备精度、稳定性的要求越来越高,设备更新替代速度较快。对自动化设备而言,其使用寿命通常在5年左右,近年来,随着光伏电池技术快速迭代,自动化设备往往2-3年就因为生产不经济而被提前更替。光伏电池产能持续扩产及技术进步,下游光伏电池厂商不断扩产,国内光伏生产线的加速投资扩产,将带动光伏电池自动化设备的市场需求:
③硅片“大尺寸、薄片化”趋势,推动光伏电池自动化设备向“高精度、高稳定性、高效率”方向发展:随着下游硅片市场呈现“大尺寸、薄片化”趋势,电池厂对自动化设备性能要求亦不断提升。一方面,由于硅片大尺寸往往会带来绒面尺寸、扩散方阻、镀膜厚度等分布不均的问题,在此背景下,如何在各工序自动化移载过程中,筛选剔除不良片将是新的考验;另一方面,由于硅片表面积更大、更薄,电池传输过程中容易出现剐蹭、碎片、粘片等情况而致使碎片率提升,对设备工装夹具及移动稳定性要求更高。以生产166mm尺寸电池的传统自动化设备为例,其设计生产碎片率为0.02%,若不加以改造直接生产188mm、210mm尺寸的电池,其生产碎片率将达到0.05%甚至以上。在此背景下,要求自动化设备在不断提升产能效率的同时,向高精度、高稳定性方向发展。设备稳定性对电池良品率影响很大,与设备生产效率一样亦影响光伏电池制造成本,能够实现技术升级,适配大片化生产需求且满足低碎片率的新一代自动化设备将实现对传统自动化设备的替代。
报告发布方:中金企信国际咨询
内容概要:
行业重点企业竞争力分析,可根据需求展现对应企业
A公司
B公司
C公司
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E公司
涵盖以下国家及区域数据
中国
欧洲
北美
日本
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其他
全球及中国光伏电池自动化设备行业重点企业销售收入占有率%
数据来源:中金企信国际咨询
此报告数据时间节点介绍:历史数据2019-2024年,预测数据2025-2031年。
第一章 光伏电池自动化设备的基本概述
第二章 2019-2024年全球光伏电池自动化设备行业市场竞争状况分析
第三章 光伏电池自动化设备行业市场环境分析
第四章 2019-2024年光伏电池自动化设备行业发展状况分析
第五章 光伏电池自动化设备行业产量及进出口分析
第六章 中国光伏电池自动化设备行业区域细分市场调研中金企信国际咨询
第七章 光伏电池自动化设备行业上下游产业链分析
第八章 中国光伏电池自动化设备行业市场竞争格局分析
第九章 光伏电池自动化设备重点企业竞争力分析
第十章 2025-2031年中国光伏电池自动化设备行业发展趋势与前景分析
第十一章 2025-2031年中国光伏电池自动化设备行业前景调研
第十二章 2025-2031年中国光伏电池自动化设备企业投资规划建议分析
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