金辰股份—M6-166大尺寸硅片制造设备兼容性现状与制造保障分析（20190803最终版）(1)

2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 股票代码： 603396 营口金辰机械股份有限公司 2019年 08月 05日 M6-166大尺寸硅片 制造设备 兼容性现状与制造保障分析 王玉明 /高级工程师 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对 制造设备的挑战  光伏硅片尺寸 3次变革 1981 SEMI M6-82,first published 2000 SEMI M6-1000,technical revision 2006 SEMI M6-0307,technical revision 2007 SEMI M6-0707, technical revision 2008 SEMI M6-1108,technical revision 2012 SEMI M6-1108,withdrawn 2011 SEMI PV22-1011,first published 2016 SEMI PV22-0716,technical revision 2017 SEMI PV22-081,technical revision7 2019 IEC TC82/G2 此前 标准 100/125/150mm 现行 标准 156mm/156.75mm 持续 推进 166mm  增大硅片尺寸的限制在于现有设备的 兼容性 ;  现有主流设备可以兼容 M6硅片，但这一规格已基本达到 部分设备允许的尺寸 上限 ;  继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备，使得增大尺 寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。  M6大硅片对制造设备的挑战 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二 、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 单晶拉棒切片环节的工艺与设备 电池环节的工艺与设备 组件环节的工艺与设备 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  拉棒与切片 环节 —单晶炉 单晶炉 热屏尺寸尚有较大 余量 当前 主流单晶 炉厂家热 屏内径在 270 mm 左右 ， M6硅片外径为 223 mm，对应的圆棒直 径为 228 mm， 无须 重大改造 。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 连城数控：典型多线切断机主要参数  拉棒与切片 环节 —切断机 M6硅片对应的圆棒直径是 228 mm，在该设备加工规格范围 内，已接近设备加工规格上限 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 高测股份：典型单棒四线开方机主要参数  拉棒与切片 环节 —开方机 M6硅片对应的方棒直径为 223 mm，开方尺寸为 166 mm， 现有设备裕度较大。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  拉棒与切片 环节 —分析总结 主流 设备 参数指标 M6硅片 对设备的需求 是否 兼容 单晶炉 热屏内径 270mm M6硅片外径 223mm，对应的圆棒直径 228mm 兼容 开方机 开方尺寸可达210mm M6硅片开方尺寸为 166mm 兼容 切断 机 适用硅棒直径155-230mm 圆棒直径是 228 mm 兼容 ， 已 接近设备规格上限 切片机 / / 兼容 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  典型扩散炉、 PECVD内径尺寸  电池环节 — 减压扩散炉、 PECVD 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  电池环节 — 丝网印刷机 M2升级 M6硅片，丝网 设备 可 兼容 ：  加大印刷行程，产能可能适当降低 ；  必要更换 核心部件型号 ；  破片率可能大概率 增加。  典型丝网印刷机参数 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  电池环节 — 分析总结 主流 设备 参数指标 M6硅片对设 备 的需求 是否 兼容 扩散炉 内径 290mm M6硅片外径223mm 兼容 M6硅片： 石英舟结构 需要改进合理设计 ,并按工 艺要求升级设备本体。 PECVD 内径 450mm M6硅片外径223mm 兼容 M6硅片： 石墨舟 需要改进合理 设计以提升产 能， 并按工艺要求升级设备本体。 丝网印刷线（含丝 印、烧结、分选） 印台尺寸 200mm 硅片尺寸 166× 166mm 兼容 M6硅片： 产能可能降低； 碎片率概率可能增加； 部分核心件更换型号。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 — 排版机 排版机的 关键尺寸是组件长和宽 ， 若组件尺寸在设备允许范围内 ， 则只 需更改设置即可适用于大硅片组件；若超出设备允许的最大组件尺寸 ， 则很 难通过小技改来兼容 。 技术参数描述 适用玻璃组件范围 长 （ 1580-2200） mm× 宽 （ 800-1100） mm 组件出料流水线高度 进料： 940± 35mm， 出料： 960± 35mm 工作节拍 常规 60/72组件 6串时 ≤36s 半片组件 12串时 ≤72s 单个组件最大重量 40Kg 主要功能描述 实现太阳能电池串的敷设功能 组件传输方向：短边在前运动（短进长出） 金辰股份：典型高速 电池串自动敷设 机（排版机）参数表 可兼容 M6硅片 72组件（ 2120mm× 1050mm） 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 — 层压机 层压机 的层压面积较大，一般一次可以 处理 多块 60型组件或多块 72型 组件。 使用 M6 硅片时 ， 若多块组件以合理摆放方式且尺寸 在 设备层压面积范围 内，则只需更改设 置即可适用于大硅片 组件 。 金辰股份：层压机参数表 机 型 层压面积 M2硅片 组件 规格 （ 长 mm× 宽 mm） 组件 数 摆放方式 JCCY2446 2400mm× 4600mm 1960× 992（ 300W） 4块 /次 1680× 992（ 240W） 5块 /次 JCCY2456 2400mm× 5600mm 1960× 992（ 300W） 5块 /次 1680× 992（ 240W） 6块 /次 JCCY2458 2400mm× 5800mm 1960× 992（ 300W） 5块 /次 1680× 992（ 240W） 6块 /次 列表内金辰股份层压 机 可兼容 M6硅片组件 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 — 辅材 辅 材尺寸易 调整 ， 组件 辅材主要包括 光伏玻璃 、 EVA、 背板 、 接线盒 等 。 其中 ， 光 伏玻璃 、 EVA、 背板仅 需调整切割尺寸即可 。 接线盒 不涉及尺寸问题 ， 仅需考虑组件功率提高后接线盒内部线缆材 料可能需要使用更高等级材料 。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  组件环节 — 分析总结 主流 设备参数 指标 M6硅片对 设备的需求 是否兼容 排版机 适用组件范围：2200× 1200mm M6硅片 72型组件： 2120× 1050 兼容 串焊机 / 硅片尺寸 166× 166mm 无法兼容，需详细改造升级 叠瓦设 备 线 激光划片机、丝网印刷机、 叠片焊接机、电池串下料 机、端引线焊接机 硅片尺寸 166× 166mm 兼容 (金辰股份 ) 层压机 / M6硅片 72型组件： 2120× 1050 兼容 辅 材 辅材包括光伏玻璃、 EVA、背板接线盒等，辅材尺寸易调整 兼容 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施  扩散 炉石英 舟改进  扩散炉产能提升  管式 PECVD石墨舟改进  管式 PECVD产能提升  金 辰股份“ M6大 硅片电池及组件制造装备” 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施  硅片尺寸需小于扩散炉炉管直径，且需要留有一 定的操作空间  将硅片边距由 156.75 mm提高到 166 mm的同时， 硅片外径将由 210 mm增大到 223 mm，对于内径 290 mm的扩散炉 来说可行 。 扩散炉  合理设计石英舟（如调整石英棒的间距离），满 足 M6硅片插片及进出炉体的要求；  建议采用菱形插片设计，能够兼容 156m和 166mm 大硅片 保障措施 166mm 156mm 扩散炉石英舟的合理设计 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 扩散炉 新设备 M6大硅片通过加长炉体恒温区设计增大产 能以降低成本 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 扩散 炉 M6大硅片的产能提升 超长恒温区（ L2000mm） ,单管产能 1600片 M6大 硅片将成为 未 来扩散炉的主流 。工艺： (1)降低低压扩散工艺压力；（ 2）增大 大氮流量；（ 3）增大炉体分段数；（ 4）平行插片方式。 超长恒温区炉体设计 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 PECVD PECVD石墨舟的合理设计 PECVD与扩散炉的情况有以下两点不同： 1）在 PECVD中，使用石墨舟装载硅片； 2）硅片轴线与 PECVD炉管轴线垂直放置 。  石墨舟分为立式和卧式两种，只需硅片边距小 于 PECVD炉管内径即可。  将硅片边距由 156.75 mm提高到 166 mm对于内 径 450 mm的 PECVD来说无障碍。  立式石墨舟和卧式石墨舟均可通过石墨舟设计 满足 M6硅片插片及进出石英管的 要求 。 卧式石墨舟 立式石墨舟 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential PECVD PECVD M6大硅片产能提升 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 超大口径（内径大于 470mm），超长恒温区（ 2000mm ） 单管产能 504片或 630片 M6大硅片将成为未来 PECVD的主流 。 工艺因素：（ 1）提高射频电源功率； （ 2）增大干泵抽速； （ 3）增加炉体控温温段数； （ 4）卧室石墨舟。  反应管内径 增大： 420、 450、 470mm  恒温区 加长： 1370、 1600、 1800、 200mm  单管产能提升： 400、 416、 432、 448、 504、 630片 /管 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份“ M6大硅片 制造装备”蓄 势待 发 辽 宁 金 辰 自 动 化 研 究 院 有 限 公 司 营 口 金 辰 太 阳 能 设 备 有 限 公 司— 秦 皇 岛 分 公 司 苏 州 巨 能 图 像 检 测 技 术 有 限 公 司 苏 州 德 睿 联 自 动 化 科 技 有 限 公 司 苏 州 辰 正 太 阳 能 设 备 有 限 公 司 苏 州 新 辰 智 慧 信 息 技 术 有 限 公 司 营口 金辰机械股份有限公司 苏 州 映 真 智 能 科 技 有 限 公 司 苏 州 辰 锦 智 能 科 技 有 限 公 司 苏 州 拓 升 智 能 装 备 有 限 公 司 管 式 减 压 扩 散 炉 管 式PECVD 线 列 平 板 式PECV D 管 式 退 火 炉 智 能 光 伏 丝 网 印 刷 整 线 电 池 片 设 备 上 下 料 自 动 化 智 能 工 厂M ES 系 统 机 器 人 及AGV EL 测 试 仪 高 速 电 池 串 自 动 敷 设 机 端 焊 机 汇 流 条 自 动 焊 接 机 接 线 盒 焊 接 机 单 向 台 摆 模 板 机 串 间 距 校 正 机 双 玻 叠 合 机 械 手 组 件 层 压 机 串 焊 机 叠 瓦 印 刷 设 备 整 线 光伏组件线封装设备及自动化 电池线工艺设备及自动化 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 · 金辰太 阳能：层压机可 兼容 M6大 硅片 60组件、 72组件 机 型 层压面积 M6硅片 60/72组件规格（ 长 mm× 宽 mm） 组件 数 摆放方式 JCCY2456 2400mm× 5600mm 2120× 1050 5块 /次 1780× 1050 6块 /次 JCCY2458 2400mm× 5800mm 2120× 1050 5块 /次 1780× 1050 6块 /次 每 种机型可做 2层腔、 3层腔及多层多腔，产能可成倍数 增长 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 · 辰正太阳能 ： 叠瓦组件设备线可兼容 M6大硅片 型号 4000系列 产能 4000片 /时 破片率 ≤2.5‰ 工艺参数 电池片尺寸 156*26mm(适用于 156电池 片 1/6尺寸，可升级兼容 1/4、 1/5),最大 电池片可兼容 M6 电池串长度 360-2200 mm 电池串串长 精度 ± 0.5mm 电池串直线 度误差 ± 0.2mm 电池片叠片 精度 ± 0.1mm 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 · 辰锦智能 ： 智能光伏丝网印刷线可 兼容 M6大硅片 高效 智能光伏太阳能 丝网印刷线 主要规格参数 1、稼 动率 98%以上 2、 A级片源，单晶破片率 1.5‰ ，多晶破片率 2.0‰ 3、硅片 厚度 180um±30um，硅片尺寸 ≤ 170mm*170mm 4、双轨 CT≤1.05秒，产能 150000片 /天 上 料 机 全 自 动 丝 网 印 刷 机 1 烘 干 炉 1 储 板 翻 板 机 烧 结 炉 储 板 机 1 全 自 动 丝 网 印 刷 机 2 全 自 动 丝 网 印 刷 机 3 全 自 动 丝 网 印 刷 机 4 烘 干 炉 2 烘 干 炉 3 储 板 机 2 电 注 入 炉 叠 片 上 下 料 机 颜 色 检 测 机 IV 检 测 机 高 速 分 选 机 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 · 拓升 智能： 管式 PECVD、线列板式 PECVD可兼容 M6大硅片 （研发中） 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 1、单、多晶制绒上下料机 2、 ALD&PECVD上下料设备 (板式 ) 3、装盒机（各类倒片机） 4、堆叠式上料机 5、卡盒式上下料机 6、管式 PECVD上下料机（石墨舟） 7、扩散上下料机（石英舟） 8、板式 PECVD上下料机 9、整线自动化（传输线、 AGV输送、机器人） 金 辰股份 · 映真智能 ：电池设备自动化升级可兼容 M6大硅片 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录