碳達峰與碳中和政策必然帶來新能源行業未來的快速成長,作為戰略行業,貝加萊持續加大在新能源領域的發展.作為ABB機器人與離散自動化領域機械自動化事業部,今年的SNEC,貝加萊帶來眾多的解決方案,以應對快速發展的行業應用需求。
光伏行業的快速變化挑戰
光伏產業在過去的十年里,發生了巨大的變化,從早期依靠補貼的成長到市場的暴跌,經歷了非常痛苦的轉型,今天,通過中國產業的努力,光伏產業已經從早期的0.38USD/kWh的LCOE(度電成本)下降到0.05USD/kWh,已經領先歐美廠商,全球TOP10的光伏制造商幾乎都在中國。
圖1-光伏行業成本快速下降提升產業競爭力
與國內標桿企業共同進步
在光伏的整體成本降低中,最為顯著的技術歸功于金剛線切割技術,在這個發展歷程中,知名的晶硅切片設備制造商在金剛線切割方面投入大量研發資金,采用了更細的金剛線切割工藝,使得原來需要10余小時的切割周期縮短到1.5小時,而同時,單根晶棒的切片產出也從1100到了4-5000片的水平,這使得整個產出在過去的10年里提升了20余倍,這對于晶片的成本下降提供了最大的貢獻。
圖2-多線切割系統
通過ACOPOSmulti高精度控制技術,使得在加減速階段也能提供高品質的張力與排線控制。并通過掉電停車技術、基于機器學習的預測性維護技術等為機器的可靠運行提供保障,降低非計劃宕機造成的加工損失,mappAudit、mappUser、mappRepice、mappReport、mappTension等軟件組件為機器的快速開發帶來了便利。
在單晶爐、擴散爐、PECVD設備的控制中,通過貝加萊高精度的溫度控制模塊,以及其非常高的溫度曲線跟隨能力,使得這些工藝設備的質量獲得高度的穩定,開放的連接能力。
圖3-單晶硅爐
深諳行業技術之需
即便如此,光伏行業仍然是一個快速成長的行業,在大晶片、薄片、異質結工藝制程、雙面等工藝路徑下,該行業仍然有著巨大的產業發展空間,其LCOE還有進一步降低的空間,這本身就是一個不斷進步的產業,但是這同樣意味著更高的技術實現挑戰,必須產業上下游協作。
>> 如何更快的響應工藝變化?
>> 如何提升機器開發效率?
>> 如何發揮數據的價值?
>> 如何構建集群管理?
>> 如何讓設備更便利的維護?
>> 工藝不斷迭代的方法?
圖4-光伏行業的未來挑戰
面向未來競爭力提升的解決方案
作為一個在機器智能領域耕耘數十年的自動化企業,貝加萊業務覆蓋印刷、包裝、塑料等諸多領域,這里不僅積累大量工業Know-How,也形成了機器快速開發的工程方法與經驗,以及專業的工程師團隊,這是我們競爭行業的關鍵成功要素。
不僅在過去,我們在光伏領域取得成功,貝加萊持續創新的技術,也為未來產業的快速發展提供支撐。
1系統優化的產品設計
圖5-完整的產品線
自2017年并入ABB集團,貝加萊進一步增強了在解決方案的集成能力,不僅在控制系統,同時在機器人、低壓電柜、變頻器、傳感器等方面的解決方案輸出能力。
在新的集成方案中,除了原有的控制系統,包括機器人中心的機器人技術(MCR)、ACOPOStrak柔性輸送技術、機器視覺解決方案,APROL數字化平臺,都為貝加萊支撐光伏行業的全集成解決方案打下基礎。
2建模仿真應對變化
對于光伏行業來說,PERC,N-PERC,HJT,TopCon,IBC等各種工藝的發展需要不同的變化,如果無法快速響應市場變化,將被甩出賽道,因此,如果能夠采用建模仿真的技術,那么,就可以讓企業的機器快速根據市場的變化來變化,節省大量的物理測試驗證成本與時間。
圖6-建模仿真快速應對變化
貝加萊Automation Studio集成開發平臺與MATLAB/Simulink有著直接的接口,在MATLAB/Simulink中所開發的工藝控制模型,可以虛擬的測試,并自動代碼生成下載到貝加萊的控制器中,既可以是嵌入式的X20控制器,也可以是基于Hypervisor技術的工業PC。
3 通過mapp提升機器開發速度
同樣道理,如果每次機器都要重新開發代碼,對于任何機器來說都是難以應對快速變化的客戶需求的,mapp技術是貝加萊積累多年的機器開發經驗,將各種模塊被復用,以直觀的可視化方式進行機器的配置,而非大量編程。
圖7-mapp模塊化編程用于PECVD設備
mapp的模塊涵蓋機器的運動控制、基本操作、行業工藝庫、專家庫等,能夠確保大部分的開發工作都被已有的模塊配置完成,用戶只需要關注于機器本身的工藝與流程組態,圖7僅以PECVD為例,用到相關的mapp模塊來提升機器開發效率。
4提升數字化應用能力
基于OPC UA的系統規范,為未來工廠提供更為便利的連接能力,這些體現在了產線的連接:
圖8-基于開放架構的數據應用能力
愿與產業協同發展
貝加萊祝愿光伏產業的快速發展,致力于持續健康的發展道路,與產業共建生態系統,推進光伏產業進步,歡迎各位來到SNEC 2021貝加萊展臺N5館318。