近日，首批長三角國際品牌創(chuàng)新案例發(fā)布暨長三角品牌國際化發(fā)展研討會在上海舉辦。埃夫特智能裝備股份有限公司提交的《埃夫特光伏電池領(lǐng)域高性能插片應(yīng)用》案例入選首屆長三角國際品牌創(chuàng)新案例。
光伏電池片的插片技術(shù)，無論是在PERC電池還是TOPCon等先進(jìn)電池制造流程中，都占據(jù)著至關(guān)重要的地位。埃夫特公司通過正向設(shè)計(jì)思維，深入調(diào)研實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)與痛點(diǎn)，成功研發(fā)了具備高節(jié)拍、高精度、高穩(wěn)定性以及高防護(hù)性能的插片機(jī)器人，以滿足現(xiàn)代光伏電池制造行業(yè)對高效、精準(zhǔn)和可靠性的高標(biāo)準(zhǔn)需求。
光伏是綠色能源，因?yàn)樗鼈儾粫a(chǎn)生溫室氣體或有害廢物。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)越來越重視，光伏發(fā)電的應(yīng)用也越來越廣泛。根據(jù)聯(lián)合國氣候變化框架公約，光伏行業(yè)每年可產(chǎn)生約7萬億瓦特的電力，這些電力可以滿足全球約70%的家庭、企業(yè)和政府的需求。光伏行業(yè)的快速發(fā)展推動了光伏技術(shù)和材料的進(jìn)步，而其所帶來的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益也逐漸凸顯。如今，光伏行業(yè)已成為全球能源領(lǐng)域中增長最快、最具潛力和最具成本效益的領(lǐng)域之一。
薄薄的光伏電池片看似簡單，實(shí)則是復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。要完成從最基礎(chǔ)的硅材料到最終的光伏電池組件的蛻變大致要經(jīng)過工業(yè)硅、多晶硅、硅片、電池片、組件等主要工藝流程，上百道工序加工制成。高昂的制造成本一度成為光伏推廣緩慢的主要原因。下游應(yīng)用的困境推動上游的光伏及設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)不斷改善工藝，提升生產(chǎn)效率和良品率從而降低生產(chǎn)成本。
埃夫特光伏插片應(yīng)用創(chuàng)新做法和過程
PECVD鍍膜是光伏電池片加工的核心工藝。硅片存儲在石墨舟中通過輸送軌道進(jìn)入PECVD設(shè)備端口，埃夫特ER15-1400機(jī)器人在收到石墨舟到位的傳感器信號之后，使用特殊的氣動夾具準(zhǔn)確地在石墨舟和進(jìn)料機(jī)構(gòu)之間取出、插入硅片。
要達(dá)成更高的生產(chǎn)效率，這個(gè)看似簡單的“上下料”動作就要在最短循環(huán)時(shí)間內(nèi)完成并確保已完成大部分工藝的昂貴硅片完好無損，這將面臨諸多挑戰(zhàn)：
●產(chǎn)線布局緊湊、設(shè)備內(nèi)部運(yùn)動空間受限，需要更靈活的姿態(tài)；
●硅片薄而脆，極易碎裂，需要更精準(zhǔn)的定位精度和平穩(wěn)性；
●高潔凈工作環(huán)境對設(shè)備的防護(hù)等級有更高的要求。
機(jī)器人在插/取操作過程中直接觸碰硅片，稍有差池就會前功盡棄，這對插片機(jī)器人的工作節(jié)拍、穩(wěn)定性和精度提出了更高的要求。由于中國工業(yè)機(jī)器人起步較晚，國內(nèi)企業(yè)在機(jī)器人核心技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)方面相對薄弱，所以國產(chǎn)光伏廠家在這個(gè)環(huán)節(jié)曾一度依賴國際知名機(jī)器人廠商的進(jìn)口產(chǎn)品。
埃夫特從2017年正式將機(jī)器人賣入光伏行業(yè)，目前光伏行業(yè)也是埃夫特機(jī)器人出貨量最大的行業(yè)，在部分工藝段埃夫特的占有率接近80%，這得益于我國在光伏行業(yè)處于全球領(lǐng)導(dǎo)者地位，龍頭企業(yè)都是中國企業(yè)，光伏行業(yè)對于成本的極致追求使得光伏行業(yè)的設(shè)備國產(chǎn)化率在不斷提升，光伏行業(yè)對國產(chǎn)設(shè)備包容度非常高，至少會給國產(chǎn)設(shè)備商測試和驗(yàn)證的機(jī)會。
在2023年之前，光伏行業(yè)的機(jī)器人僅最后一個(gè)插片工藝段沒有實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)，所謂插片是將幾十片硅片插入石墨舟的幾十個(gè)槽內(nèi)，需要機(jī)器人做到“準(zhǔn)和穩(wěn)”，石墨舟內(nèi)硅片與卡槽之間的間隙細(xì)如發(fā)絲，稍有偏差，就會在硅片表面產(chǎn)生刮擦，影響良率。在埃夫特沒進(jìn)入這個(gè)工藝段之前，用的都是國外機(jī)器人。埃夫特決定攻占這最后的堡壘，要獲取客戶訂單的方式很直接，就是和國外產(chǎn)品直接進(jìn)行PK。埃夫特和某國外頭部機(jī)器人廠家在國內(nèi)某光伏龍頭企業(yè)現(xiàn)場，各自優(yōu)化各自的機(jī)器人，雙方經(jīng)過近三個(gè)月的時(shí)間交替提升速度和良率指標(biāo)，最后雙方都達(dá)到了極限，這個(gè)極限下雙方居然是一樣的速度和一樣的良率，當(dāng)然埃夫特的價(jià)格更低，所以順理成章地獲得了這個(gè)訂單。雖然最后的提升的結(jié)果是一樣的，但是客戶卻感受到了兩者的區(qū)別，一是埃夫特的機(jī)器人迭代速度更快，雖然單次提升幅度不大，但幾乎每天都有提升，但凡只要對手超越了埃夫特的指標(biāo)，埃夫特馬上就能快速反超。而國外競爭對手只有在經(jīng)過一定時(shí)間后才會有所迭代和提升。另外一個(gè)區(qū)別是埃夫特會主動去詢問客戶的需求，看是否需要再次提升，而國外品牌是被動的，只有到被埃夫特反超很多時(shí)才會有所反應(yīng)。這里面的本質(zhì)原因是埃夫特研發(fā)團(tuán)隊(duì)就在國內(nèi)，甚至就在現(xiàn)場，而競爭對手在國外，很多底層軟件的優(yōu)化需要把需求傳導(dǎo)歐洲才能完成，這就是貼近市場的優(yōu)勢，另外埃夫特研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以不分二十四小時(shí)，沒有假期連軸沖刺，這就是中國速度，這就是從單純的人口紅利過渡到了工程師紅利階段！
埃夫特光伏插片應(yīng)用創(chuàng)新成果
埃夫特高性能插片機(jī)器人在外形上采用全封閉式設(shè)計(jì)，關(guān)節(jié)采用獨(dú)特的雙密封技術(shù)，手腕部分達(dá)到IP67的防護(hù)等級，在插片應(yīng)用中滿足了對機(jī)器人高軌跡精度、高絕對精度、高運(yùn)動速度、高防護(hù)等級的使用需求以及0.15mm厚度電池片在搬運(yùn)過程中無隱裂傷痕、高良品率的需求，打破行業(yè)國外壟斷的壁壘。
埃夫特當(dāng)前的發(fā)展藍(lán)圖主要圍繞智能工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的核心技術(shù)、質(zhì)量控制和成本控制展開。公司致力于集中資源，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)領(lǐng)域的突破，抓住國產(chǎn)替代的寶貴機(jī)遇，穩(wěn)步擴(kuò)大市場占有率。為此，公司明確了五大核心市場：光伏、3C電子、鋰電、金屬加工以及汽車及汽車零部件行業(yè)，將重點(diǎn)推進(jìn)焊接、噴涂等關(guān)鍵應(yīng)用場景的開發(fā)，力求在這些領(lǐng)域中取得顯著進(jìn)展。在研發(fā)方面，公司將重點(diǎn)聚焦于平臺產(chǎn)品和戰(zhàn)略應(yīng)用，集中研發(fā)資源于機(jī)器人技術(shù)平臺，以打造更為先進(jìn)、高效的產(chǎn)品。同時(shí)，持續(xù)推動核心零部件的國產(chǎn)化率、自主化率，在降低成本的同時(shí)提高產(chǎn)品的競爭力。此外，公司還將加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管控，通過提升管控機(jī)制和手段，確保產(chǎn)品質(zhì)量始終保持在行業(yè)領(lǐng)先水平。
在全球市場拓展方面，埃夫特依托已初步建立的遍布全球的客戶和生產(chǎn)體系，持續(xù)推進(jìn)客戶多元化，將機(jī)器人產(chǎn)品打入國際市場，擴(kuò)大公司在全球范圍內(nèi)的影響力。
中長期埃夫特的企業(yè)愿景是智造智能機(jī)器人，解放人類生產(chǎn)力。力爭將公司打造成中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)第一品牌，同時(shí)成為全球工業(yè)機(jī)器人第一梯隊(duì)企業(yè)。
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