建设智慧光伏装备与电池生产线

作为我国从事光伏装备研制历史最长、光伏装备在国内市场占有率领先的科研生产单位，中国电子科技集团公司第48研究所（以下简称中国电科48所）的发展一直为业内关注。日前，本报记者采访了中国电科48所所长唐景庭，请他就智慧型光伏装备与电池生产线的搭建及完善谈了自己的看法。

　　智慧生产线将装备工艺大生产线融为一体

　　记者：不久前，我们刊载了48所《让电池生产线充满智慧》的文章，很多读者对此十分关注，您能否为我们描绘一下您心目中的智慧生产线？

　　唐景庭：智慧生产线是装备—工艺—大生产密切联系的产物，全自动是其必要条件，而低成本、低能耗、低污染、低排放、低人工占有等特征则是其充分条件，只有具备充要条件的生产线才是智慧的，这样才能让光伏产业真正变成清洁科技产业。目前的IC线，包括其他大流水线，自动化程度较高，但是成本也很高，应该说，在我们看来，这样的生产线是不能称之为"智慧生产线”的。

　　前些年，我经常以光伏装备为题作演讲，但时至今日，我觉得装备—工艺—大生产已经完全融为一体，不可分割。那么，如何才能将装备——— 工艺——— 大生产有机结合，形成全新的、领先于世界的光伏发展新模式呢？我觉得，唯一的出路就是向IBM学习，要让光伏装备和光伏电池生产线都充满智慧，或者说是建设和使用智慧光伏装备与光伏电池生产线。

　　48所一直坚持以装备为本以产品为主的产业化发展思路，强调装备的重要性，但绝不是单一的装备，而是充满灵性充满智慧的装备。

　　记者：装备—工艺—大生产与"智慧型”之间存在怎样的关系？装备—工艺—大生产的结合，能够带来哪些好处？

　　唐景庭：在定义"智慧型”时，我已经谈过，"智慧生产线是装备—工艺—大生产密切联系的产物”，可以说，装备—工艺—大生产的结合是催生"智慧型”成长的有机土壤。

　　第一，根据大生产的需要开发新产品，可以完善民族装备产业。大生产线可以为装备提供一个验证、改造、升级的平台，可积累大量的对装备技术改进开发的经验，让生产过程中的各个环节能够顺畅地实现无缝连接，从而加快新工艺新装备的研发。从48所这几年的装备发展历程来看，2007年开始自己运行太阳能电池大生产线，在满足大生产的需求过程中不断创新装备技术，实现了在自己的大生产线上做装备，从而在很短的时间内就先后成功开发出国内第一台自动丝网印刷机、全自动分选设备、多晶铸锭炉、多线切割机等，填补多项国内空白。

　　第二，根据大生产工艺积累经验，对装备转型升级将具有适用性。我国的电子专用装备行业一直无法取得大的突破，其中最重要的原因就是在产业发展的顶层设计上把装备和工艺割裂开来，固化和制约了行业的发展，装备与工艺的脱节必然导致装备研发的失败。近几年来，48所通过在大生产运行中积极探索先进工艺，对扩散炉温度控制系统、推舟控制系统、PECVD压力控制系统、清洗机自动补液系统、高温烧结炉网带自纠偏系统、丝网印刷机压力自适应系统等一系列关键技术进行了重要的改进，取得了重大技术突破。通过技术升级，扩散炉、PECVD设备、清洗机、高温烧结炉等关键工艺装备的各项技术性能指标均达到国内领先、国际一流的水平。

　　第三，大生产有能力加快装备的研发进度。按照国际惯例，关键装备研发投入通常是装备价格的10倍，绝大部分投入必须依靠企业自身努力。我们依靠太阳能电池大生产线，在极短时间内大幅提升了企业的资金实力，在国家和企业的双重投入下，大大加快了装备的研发进度，也使技术人员的信心和积极性倍增。以往3～5年开发1台装备，现在1年可开发至少3个装备品种，而且都是专业化的电子专用装备，去掉了不必要的配置，大大降低了装备成本，从而提升了市场竞争力。

　　智慧生产线浮出水面不断满足国内光伏生产需要

　　记者：据我们了解，48所目前的发展态势可以用如火如荼来形容，为什么您在这个时候提出了"智慧”的概念？

　　唐景庭：在"智慧型”理念的引领和促进下，我们逐步建立起"装备—工艺—大生产”的"铁三角”，由最初的仅仅制造单台设备，到2006年的一整套完善的晶体硅太阳能电池生产线"交钥匙”系统方案，2010年我们启动了"红太阳计划”全力建设全国产-全自动太阳能光伏电池生产线；从数字来看，2007年我们光伏装备收入1.2亿元，2008年增至1.5亿元，2009年在金融危机中逆势增长到3.5亿元，2010年光伏装备收入飙升至11.8亿元，终于跻身世界光伏装备前十强，实现了该行列中国企业零的突破。

　　事实上，"智慧型”这个概念在我脑袋里酝酿了很久，只是国内光伏行业的发展越来越需要它浮出水面，应该说是"千呼万唤始出来”。

　　首先，智慧型是产业转型升级的需要。从我国光伏产业发展的历史看，我们走的是一条仿制而非自主创新、外加低成本劳动力的路子。与传统产业比，我国的光伏产业科技含量和精细化程度略高，但不可否认仍是一种粗放型的生产，离自动化精细化生产还有相当大的差距，因此，严格意义讲，同西方相比我们仍然是劳动密集型产业。如果光伏产业不创新、不升级，不久的将来就会面临被淘汰的风险。

　　其次，智慧型是强化我国光伏产业在国际领先地位的需要。中国不应仅是光伏产业大国，更应是光伏产业强国。为此必须坚持自主创新，在现有基础上探索出新的领先世界的、真正能与欧美等国同台竞技的核心技术。

　　再次，智慧型是光伏产业发展的趋势和需要。由于我国的特殊国情，将来太阳能电池的利润一定会按每瓦1分1厘为单位计。面对这样的挑战，我相信，早准备者早受益。

　　最后，智慧型是强化中国光伏装备产业的需要。国内光伏产业今时今日已经取得很多成绩，但与先进水平相比仍有差距，如果继续走引进、仿制、消化、吸收的老路，只会永远被动下去。

　　48所初步具备建设智慧生产线能力

　　记者：看来"智慧型”已经成为中国光伏行业未来发展的必由之路了，那么48所在这个方面做了哪些前期工作？您能否透露下最新的进展呢？

　　唐景庭：目前48所已经初步具备了建设"智慧型”的基础和能力。48所在发展电子专用装备的历程中一路摸索，从做单一装备发展到单一装备与工艺结合，又从整线装备发展到整线装备与工艺结合，直到今天的"整线交钥匙”系统方案，大生产的规模达到1.5GW，积累了大量的装备制造、工艺技术和整线建线经验。

　　第一，我们拉通了全产业链上的带工艺的装备并已大批量生产，为自主建设"智慧型”夯实根基。我们已经研发生产了自动加料的单晶炉、能耗比进口设备低近20%的铸锭炉、成品率比进口方式高1%～1.5%的多线切割机等。通过在几家企业的实践表明，整套电池线生产设备具有与生俱来的极大优越性，常规工艺、规模生产的电池片转换效率可以达到18.2%。接下来，我们即将批量生产自动上下料扩散炉、自动上下料4管PECVD、自动上下料丝网印刷机与烧结炉、自动上下料分选仪等。

　　第二，我们建立了光伏装备总装流水线。此前我们只是说，"多少产品下线”，从未有"多少台光伏设备下线”，这不久将成为历史。我们正在建设类似于汽车流水线一样的光伏装备整装流水线，将来将会像自动整装汽车一样自动大批量整装生产光伏装备，从而保证装备的低成本、一致性和稳定性，以此改"以销定产”为"以产定销”，到那时将对支持过48所发展、与48所有战略合作关系的客户让利回馈，我坚信，"量大微利即可共同发展”。我预计，48所光伏装备总装流水线成熟运作后，我们的装备至少可以全面降价20%，我认为这样才有利于与光伏同行共享成果、携手发展，才有利于推动光伏行业的有序发展。

　　第三，我们建成了单位面积产能翻番的生产线。通过引入全自动的光伏装备，我们原来100MW生产线的产能可以达到240MW，人工占有率仅为原来的1/3。

　　第四，我们正在探索基于48所独有基础的全新工艺，如正在开发把离子注入技术和材料改性技术等应用到太阳能电池技术和光伏组件生产环节中，并已取得较大进展。

　　不久的将来，我们还将实现工艺与工艺之间的自动传输、外围系统自动巡回检测、物料系统自动监控与报表生成、产成品自动入库、产品销售与售后条码服务，完善后将逐步推广到上下游各环节，真正让光伏装备和光伏电池生产线充满智慧。