电池分析报告（精选4篇）

电池分析报告 篇1

锂电池材料概述

锂离子电池：是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。

锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成，此外还有电池外壳。

锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。

正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业，为锂离子电芯厂商提供原材料。

电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。

锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等，产业链结构图如下：

二锂电池行业生命周期

锂电池的"容量比高，重量轻，循环次数多，材料环保，被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。近年来，随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起，锂电池市场需求快速增长，从业企业、电池产能产量持续增加，从行业生命周期的阶段来看，锂电池行业目前正处于快速成长期。

锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点：

1、需求持续快速提升;

2、应用领域不断扩大;

3、各项标准、各项工艺尚不统一;

4、从业企业不断增加;

5、产品价格持续下降;

6、规模优势企业逐步体现。

三锂电池材料行业市场现状

1、正极材料

20xx-20xx年，锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动，但历年增速呈下滑态势，由此说明数码市场增速开始趋于饱和。20xx年，受新能源汽车动力电池爆发带动，正极材料市场增长强劲，20xx年，中国正极材料产量达11.3万吨，同比增长49%。

随着新能源汽车需求量的不断快速增加，锂电池需求亦将快速增长，然消费电子领域饱和度提高，锂电池需求增速放缓。整体来看，20xx年，中国正极材料产量增速将有所放缓，全年产量将达15万吨。

2、负极材料

负极材料技术相对比较成熟，且其集中度较高，产能由日本向中国转移比较明显。目前负极材料以碳素材料为主，占锂电池成本较低，在国内基本全面实现产业化。从区域看，中国和日本是全球主要的产销国，动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。

20xx年，全球负极材料总体出货量为11.08 万吨，同比增长29.59%。其中中国负极材料的出货量达到7.28 万吨，同比增长41.1%，占比高达 66%。近几年，随着中国生产技术的不断提高，中国又是负极材料原料的主要产地，锂电负极产业不断向中国转移，市场占有率不断提高。

3、隔膜材料

从全球锂离子电池隔膜市场来看，目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。 20xx年，全球隔膜出货量为 15.5 亿平米，同比增长 42.67%，其中湿法隔膜为 9.06亿平，占比58.53%;中国隔膜出货量6.28亿平米，同比增长49.5%，其中，湿法隔膜产量仅为2.38亿平米，同比增长90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主，但是湿法出货量增速正在加快。

4、电解液

20xx年，全球电解液整体产量为11.1万吨，同比增长34.3%;中国电解液产量为6.9万吨，同比增长52.7%;从增长速度来看，中国电解液产量的增长速度明显高于全球。

四锂电池材料技术特点及技术趋势

锂离子电池产业需要多项技术整合，包括电化学技术，生产技术、电子技术、材料开发技术等。锂离子电池不仅在理论上需要不断开发，对生产要求也相当高，必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人，才能生产出合格的锂离子电池。

从原材料的技术壁垒上看，锂离子电池行业技术上隔膜>正极材料>电解液>负极材料。但目前一直阻碍锂离子电池产业化应用发展的战略核心问题是正极材料，一方面正极材料在锂离子电池中所占成本最高，降低正极材料的成本利于锂离子电池推广应用，另一方面正极材料是锂离子电池电化学性能的决定性因素，目前正极材料尚不能完全满足下游电动交通工具和工业储能领域的大规模应用要求。

正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，不同的正极材料性能各有利弊，根据下游产品的需求，选择的正极材料品种不尽相同。消费类电子产品领域锂离子电池正极材料的性能需求侧重锂离子电池能量密度和安全性，钴酸锂为目前消费类电子产品锂离子电池主要的正极材料;动力电池正极材料的性能需求为高电压、高能量、高功率和宽温度范围，磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料是目前动力锂离子电池正极材料的主要原材料，其中三元材料是未来动力电池正极材料的趋势;在动力电池方面，钛酸锂是新的发展方向。

负极材料技术与市场均较为成熟，主要以碳素材料为主，石墨类负极材料在负极材料中处于绝对主流的优势。常规石墨负极材料的倍率性能已经难以满足锂离子电池下游产品的需求。在消费类电子产品方面，需要提高电池的能量密度，以硅-碳(Si-C)复合材料为代表的新型高容量负极材料是未来发展趋势。

隔膜的生产技术壁垒最高，市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为主的聚烯烃类隔膜。未来隔膜行业发展趋势是更轻薄、更安全。随着锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车等应用领域的快速增长，锂离子电池隔膜要为未来的市场爆发提前布局，需要在产品的性能和品质上有所突破，隔膜未来发展趋势是满足高功率、大容量、长寿命循环和安全可靠等性能要求。

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料组成，在一定条件下，按一定比例配制而成的，其中电解质在电解液成本中比重最大，也是电解液中技术壁垒最高的环节，目前主要被日韩垄断。六氟磷酸锂是目前市场上主要的锂离子电池电解质，目前我国六氟磷酸锂的国产化水平正在快速提高。未来电解液的发展趋势是满足高电压、宽温度范围、安全性更高的性能要求。

目前从技术发展方向看，有以下三大趋势：(1)发展电动汽车用大容量锂离子动力电池;(2)开发和使用新的高性能电极材料，尤其是高性能正极材料的开发;(3)进一步降低锂离子电池的成本和提高电池的安全性能。

电池分析报告 篇2

我们首先去了红旗家具城，家具城内共分地上四层和地下一层。地下一层主要以经营各种装饰材料为主，二三四层以经营各种名牌家具、沙发、办公家具、餐桌、床为主。还有院里有油漆和板材区，对面还有很多卖地板和橱柜的。基本上你想买的装修材料这里都能买全，但是价格、质量就得比较比较了，有的不是很便宜。厨房电器、热水器之类也有，比一般的家电商场便宜。第二天，我们去了曼哈顿和红旗家具城，曼哈顿家具和装饰材料很凌乱，大多是低档的产品。

锂电池材料概述

锂离子电池：是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。

锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成，此外还有电池外壳。

锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。

正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的`上游企业，为锂离子电芯厂商提供原材料。

电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。

锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等，产业链结构图如下：

二锂电池行业生命周期

锂电池的容量比高，重量轻，循环次数多，材料环保，被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。近年来，随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起，锂电池市场需求快速增长，从业企业、电池产能产量持续增加，从行业生命周期的阶段来看，锂电池行业目前正处于快速成长期。

锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点：

1、需求持续快速提升;

2、应用领域不断扩大;

3、各项标准、各项工艺尚不统一;

4、从业企业不断增加;

5、产品价格持续下降;

6、规模优势企业逐步体现。

三锂电池材料行业市场现状

1、正极材料

20xx-20xx年，锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动，但历年增速呈下滑态势，由此说明数码市场增速开始趋于饱和。20xx年，受新能源汽车动力电池爆发带动，正极材料市场增长强劲，20xx年，中国正极材料产量达11.3万吨，同比增长49%。

随着新能源汽车需求量的不断快速增加，锂电池需求亦将快速增长，然消费电子领域饱和度提高，锂电池需求增速放缓。整体来看，20xx年，中国正极材料产量增速将有所放缓，全年产量将达15万吨。

2、负极材料

负极材料技术相对比较成熟，且其集中度较高，产能由日本向中国转移比较明显。目前负极材料以碳素材料为主，占锂电池成本较低，在国内基本全面实现产业化。从区域看，中国和日本是全球主要的产销国，动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。

20xx 年，全球负极材料总体出货量为11.08 万吨，同比增长29.59%。其中中国负极材料的出货量达到7.28 万吨，同比增长41.1%，占比高达 66%。近几年，随着中国生产技术的不断提高，中国又是负极材料原料的主要产地，锂电负极产业不断向中国转移，市场占有率不断提高。

3、隔膜材料

从全球锂离子电池隔膜市场来看，目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。 20xx年，全球隔膜出货量为 15.5 亿平米，同比增长 42.67%，其中湿法隔膜为 9.06亿平，占比58.53%;中国隔膜出货量6.28亿平米，同比增长49.5%，其中，湿法隔膜产量仅为2.38亿平米，同比增长90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主，但是湿法出货量增速正在加快。

4、电解液

20xx年，全球电解液整体产量为11.1万吨，同比增长34.3%;中国电解液产量为6.9万吨，同比增长52.7%;从增长速度来看，中国电解液产量的增长速度明显高于全球。

四锂电池材料技术特点及技术趋势

锂离子电池产业需要多项技术整合，包括电化学技术，生产技术、电子技术、材料开发技术等。锂离子电池不仅在理论上需要不断开发，对生产要求也相当高，必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人，才能生产出合格的锂离子电池。

从原材料的技术壁垒上看，锂离子电池行业技术上隔膜>正极材料>电解液>负极材料。但目前一直阻碍锂离子电池产业化应用发展的战略核心问题是正极材料，一方面正极材料在锂离子电池中所占成本最高，降低正极材料的成本利于锂离子电池推广应用，另一方面正极材料是锂离子电池电化学性能的决定性因素，目前正极材料尚不能完全满足下游电动交通工具和工业储能领域的大规模应用要求。

正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，不同的正极材料性能各有利弊，根据下游产品的需求，选择的正极材料品种不尽相同。消费类电子产品领域锂离子电池正极材料的性能需求侧重锂离子电池能量密度和安全性，钴酸锂为目前消费类电子产品锂离子电池主要的正极材料;动力电池正极材料的性能需求为高电压、高能量、高功率和宽温度范围，磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料是目前动力锂离子电池正极材料的主要原材料，其中三元材料是未来动力电池正极材料的趋势;在动力电池方面，钛酸锂是新的发展方向。

负极材料技术与市场均较为成熟，主要以碳素材料为主，石墨类负极材料在负极材料中处于绝对主流的优势。常规石墨负极材料的倍率性能已经难以满足锂离子电池下游产品的需求。在消费类电子产品方面，需要提高电池的能量密度，以硅-碳(Si-C)复合材料为代表的新型高容量负极材料是未来发展趋势。

隔膜的生产技术壁垒最高，市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为主的聚烯烃类隔膜。未来隔膜行业发展趋势是更轻薄、更安全。随着锂离子电池在消费类电子产品、电动汽车等应用领域的快速增长，锂离子电池隔膜要为未来的市场爆发提前布局，需要在产品的性能和品质上有所突破，隔膜未来发展趋势是满足高功率、大容量、长寿命循环和安全可靠等性能要求。

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料组成，在一定条件下，按一定比例配制而成的，其中电解质在电解液成本中比重最大，也是电解液中技术壁垒最高的环节，目前主要被日韩垄断。六氟磷酸锂是目前市场上主要的锂离子电池电解质，目前我国六氟磷酸锂的国产化水平正在快速提高。未来电解液的发展趋势是满足高电压、宽温度范围、安全性更高的性能要求。

目前从技术发展方向看，有以下三大趋势：(1)发展电动汽车用大容量锂离子动力电池;(2)开发和使用新的高性能电极材料，尤其是高性能正极材料的开发;(3)进一步降低锂离子电池的成本和提高电池的安全性能。

电池分析报告 篇3

（1）问题的提出

每户人家一年都会有很多废电池。那么废电池对环境有什么影响和危害呢？于是我决定去做个调查。

（2）调查方法

1、查阅书籍

2、上网查找有关资料

3、看些有关的报纸

（3）获取的资料整理

从书籍中获取的资料：

废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的"大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。据苏州大学化学系和有关环保机构的专家介绍，电池里重金属有非常大的危害主要有镉、铬、镍、锰、汞等元素。

从网络上获取的资料：

一节一号电池能使1平方米的土地失去利用价值，一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。据有关资料报道，全球的镉污染有50％是来自废旧电池的污染，长期饮用被镉污染的水，会发生骨质改变和贫血，典型表现是全身骼酸痛。铬会引起胃肠道溃疡和损伤，镍有致癌倾向，还可导致心肌损伤，铅被摄入后不易排泄，高血，铅会导致儿童行为异常和低智商，锰虽为人体所需的微量元素，但吸收过多引起中毒，汞可通过血脑屏障进入中枢神经，造成神经紊乱甚至性格改变，曾在日本发生过“水侯病”——慢性汞中毒。

从相关报纸中获取的资料：

就近全球50亿人来计每个月每人丢一颗电池，一年累积下来600亿颗电池，对地球的破坏力可说是很大的了，其对人类健康危害造成的后果更难以想象了，据统计，仅北京市每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到29。6吨，这数目不能不让人头痛。

（4）结论

1、废电池的危害极大，所含的重金属污染环境，最终会危害人们的健康；

2、我们不要乱丢电池，要集中起来交给有关部门来处理。

电池分析报告 篇4

国产光伏电池制造设备生存现状

根据imsresearch的研究，20--年太阳能光伏制造设备的市场可能减半。由于太阳能光伏制造设备新需求显着下跌，市场存在的现有设备的换代和升级需求有限，预计20--年市场下跌超过55%。

近几年来，太阳能光伏产品制造商纷纷投入巨资购买新光伏设备扩大产能，以此来扩大市场份额，同时让自己成为可靠的大批量供货商。虽然，这为最近太阳能光伏电池制造设备市场的繁荣起到了推波助澜的作用，但是，这也导致了目前光伏设备制造商的产能过剩。

高级研究分析师timdawson说：“根据imsrsearch的估计，光伏电池制造设备市场收入在20__年达到创纪录的128亿美元，20--年将会仅仅超过57亿美元。大规模产能过剩，再加上需求下降，生产商在可能的情况下，要么推迟要么取消了光伏制造设备的订单，至少短期内事实情况就是这样。

从长远来看，20__年光伏行业恢复增长是必然的，但是并不能预测将会出现强有力的v型复苏。光伏制造设备市场将会稳步恢复。毕竟，光伏生产商依然会希望再次在新设备上投资以保持竞争力，改善生产流程，提供电池效率，最终减少每瓦成本。

目前，我国光伏设备企业从硅材料生产、硅片加工、光伏电池片、光伏组件的生产以及相应的纯水制备、环保处理、净化工程的建设、以及与光伏产业链相应的检测设备、模拟器等，已经具备成套供应能力，部分产品如扩散炉、等离子刻蚀机、单晶炉、多晶铸锭炉、层压机、检测设备等开始出口。值得一提的是，硅材料加工设备中单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲，多线切割机已取得突破，多晶硅铸锭炉已经开始大量在国内企业中使用。

据中电四十八所提供数据显示，在10个太阳能光伏电池制造生产线设备中，国产设备已能提供其中的8种，其中有6种(扩散炉、等离子刻蚀机、清洗/制绒机、去磷硅玻璃(psg)设备、低温烘干炉)已在国内生产线上占据主导地位，2种(管式pecvd、快速烧结炉)与进口光伏设备并存但份额正逐步增大。但是，全自动丝网印刷机、自动分拣机、平板式pecvd仍然依赖进口。目前国内光伏电池注流建线方案为国产和进口设备混搭，基本以国产为主。设备投资方面，一条25mw的标准生产线需3400—6000万元。

我国光伏电池制造设备的技术水平

首先，在湿法腐蚀、清洗设备、扩散方面，主要是自动制绒设备、自动清洗设备、全封闭扩散炉、刻蚀机、去psg设备等国内已经能够制造，已经达到世界先进水平，且性价比优势十分明显;国产pecvd(管式)的工艺结果已接近世界先进水平，这是这种设备的优势。但它的自动化程度(自动装卸片)不如进口设备(进口设备如德国centrotherm公司产品，售价是国产设备的三倍左右)，平板型pecvd目前国内已有企业生产，有待进一步验证;第三，国产丝网印刷机(只有手动)，与进口自动化产品的差距也是在自动装卸片(机械手)和自动检测手段上，全自动丝网印刷机已有企业生产，工艺有待进一步验证;第四，高温烧结炉技术提高，开始批量在大线上使用;第五，自动检测分拣设备目前国内已达到国际中等水平。

然而，尽管国产太阳能光伏设备在国内用户中已建立起良好的信誉，得到业界的广泛认可，越来越多的客户从价格适中、性能良好、技术不断进步的国产设备中受益。但我们也应该看到，国内半导体设备厂商在整体技术水平尤其是尖端技术水平上和国外厂商尚有差距。业内专家指出，国产太阳能光伏设备的竞争力不完全在于设备的性能指标，而在于设备的性能价格比。成本是太阳能光伏产业的终极目标，业内有句话，光伏设备没有最好的，只有最合适的。据了解，建设一条太阳能电池生产线，70%以上的投资是用来购买设备，而国产设备的价格平均只有国外产品的1/3—1/2，采用国产设备辅以少量进口设备，可以将建线成本降低一半以上。

清洗/制绒设备：单晶硅光伏电池槽式基本国产，多晶硅电池连续式进口居多

当前环境下，国内清洗设备企业正直面生存和发展的问题。调查中发现，面对这场全球性的危机，电池清洗设备企业在担忧的同时，应对未来发展持谨慎乐观态度。担忧的是这场风险对那些发展不好、实力不强的企业影响很大，乐观的是清洗机行业仍然是全球和我国持续发展的新材料产业。过去几年来，清洗机国内产量快速增长和外贸出口量不断加大，产业不断扩张，这造成了当前大量清洗机开始“倒向”国内市场。国内清洗机行业因国内外市场的需求萎缩，企业出现限产和停产的状况。

在太阳能电池企业，目前在清洗制绒方式上采用的设备方式一般有三种：一种是效率不高但很实用的手动操作清洗设备;第二种是分体式全自动清洗，即清洗、制绒工序各用相关设备;第三种是目前较流行的一体式清洗机，从研磨片到电池片一步到位。以上三种方式各有利弊：手动操作尽管慢，但对于产量不大，人力成本低的厂家来说是很好的选择;分体式清洗机对硅片参数要求不高，效率也比较高，较容易找出电池片出问题的所在;一体式清洗机效率高，自动化程度高，但对硅片尺寸要求严格，维护起来也不太方便。

制绒工艺比较复杂，不同公司有各自独特的制绒方法。基本的工艺流程为：上料→hf+hno3腐蚀→qdr+氮气鼓泡+喷淋→koh腐蚀→qdr+氮气鼓泡+喷淋→hcl腐蚀→qdr+氮气鼓泡+喷淋→下料→离心机甩干(离线)。使用到的化学添加剂有两种，一种是ipa(异丙醇)，另一种是工业酒精。目前国内的清洗制绒设备以达到了国际先进水平，体现在以下方面：全程plc控制，触摸屏操作;采用新型匀液及风道设计技术，降低清洗成本，减少污物的排放;新的密封隔离技术的使用，杜绝了生产过程中的微漏，保护整体电气系统的安全;槽体配置可实现腐蚀后残留在片子上的化学液及污染颗粒的冲洗祛除功能;大多采用机械手方式移动，工艺时间可以自行调节;酸碱槽具有自动补液装置，可实现无间断生产;整个清洗、制绒过程中使用环保的清洗制绒液，降低了后续处理成本;最重要的是融合热氮烘干功能，取代甩干机，大大降低了碎片率。以上技术在调查中，基本以槽式机为主，在湿法制绒(连续式)及等离子(干法)制绒机方面国内正在研发，试验工艺已取得一定进展。

国内清洗制绒设备企业

国内清洗制绒设备生产企业有以下三种状态：一是从国有企业转型的老牌电子或半导体设备制造企业，代表企业有：中电四十八所(能提供完整的电池生产线)、西北电子装备技术研究所(中电二所)、中电四十五所、保定天威新能源等;二是新近崛起的典型电子或半导体企业，代表企业有：北京七星华创、深圳捷佳创、北京华林嘉业、北京中联科利、苏州华林科纳、青岛赛瑞达等;三是水处理或超声波设备公司转型，代表企业有：深圳市恒通源、深圳市和科达、张家港声达超声设备、深圳市超纯水、深圳市纯水一号、张家港德科超声、上海睿鹏清洗设备等。

扩散炉：经历了开管——闭管——全封闭扩散三个阶段，绝大部分电池企业采用国产装备上个世纪60年代由于国产光伏电池装备技术落后，无法满足电池工艺生产，一些电池厂家先后从国外引进了链式扩散设备。1965年以前，这是我国扩散炉出现阶段，扩散炉随着半导体工艺的产生而出现，这一阶段的国产扩散炉水平与国外水平差距不大。进入80年代我国电子工业专用装备取得长足进展，电池生产用扩散设备回到管式扩散。20__年，中国电子科技集团48所与无锡尚德公司的携手合作拉开了我国光伏电池生产用扩散设备技术与配套工艺飞速发展的序幕。短短的几年时间里，我国光伏专用扩散设备经历了从处理125mm×125mm、156mm×156mm方硅片向210mm×210mm方硅片跃进;扩散的质量从原来的单片和整管扩散均匀性在7%以内的水平，提高到目前单片和整管扩散均匀性在4%以内的国际先进水平;扩散方式从原来的开管扩散到现在的环保、洁净、节能、安全的全封闭扩散;单批次产能从原来的150片、200片、300片发展到日前的400片;控制方式从原来的手动、plc半自动控制到日前的微机全自动控制。目前我国光伏电池装备市场上共有各类扩散设备上千多管，其中85%左右以处理125mm×125mm电池片为主，兼容156mm×156mm电池片，这其中又有90%以上为微机自动控制设备，只有不到10%为手动或plc半自动产品。

技术特点在整机设备向全自动化、高生产效率、低成本扩散、操作人性化发展的同时，其核心单元技术如温度控制将不可避免地采用更精细的控制方式(内外热偶串级控制技术等)。通过对加热部件和负载同时监控，确保实际工艺温度长期重复、稳定可靠;工艺气体流量控制将从目前的模拟向数字mfc(质量流量控制器)发展，以实现更稳定的工艺气体流量控制。今后几年内，整机将向减压扩散、立式扩散、链式扩散等方向发展，以适应12”及更大尺寸硅片的工艺要求，其单批次处理能力将达到更高的600～800片/批次。

国内扩散炉生产企业推荐

1、中电四十八所(长沙)：中电四十八所事业二部承担着扩散炉等其他太阳能光伏设备的生产，20__年，成功研制出了新型闭管扩散炉——全封闭推舟软着陆扩散炉，20__年销售数百台之多，截至目前市场占有率在80%左右。包括其他光伏设备在内，20__年销售收入达10、15亿元，新签单5亿多元。另外，20__年相继为江西佳辉、神州光电等单位数十条生产线提供了除丝印机之外的整线装备。今年一季度，中电四十八所销售额达到收入4、1875亿元，比去年同期增长70%以上，真正实现了在金融危机影响下弯道不减速。四十八所新型扩散炉，单管产能高达400片，在产能提高33%的同时，能源消耗降低50%以上，废气排放降低到原来开管扩散的1/10，能耗降低20%左右，平均单位扩散成本降低20%以上。成功突破了炉门自动密封、尾进尾出送气、废气自动收集、三维送片机构调整等多项关键技术。达到国际先进水平的大生产用新型太阳能电池生产专用扩散设备，价格却只有进口同类设备的1/3。

2、北京七星华创：北京七星华创电子股份有限公司(简称“七星电子”)传承五十多年电子装备及元器件的生产制造经验，于20__年9月成立。七星华创于20__年研制出新型扩散炉，具有四套独立的工艺炉管，关键件全部采用进口件，采用进口智能控制器，可输出四个开关量，对炉温、阀门动作进行自动控制，并管理全部工艺时序，可编辑存贮十条工艺曲线实现为实现闭管扩散工艺，所以必须进行炉口密封，在这方面，七星华创经过无数次的试验，包括数次失败的考验，最终解决了这个棘手的难题：即在没有任何水冷条件下，在工艺温度高达900℃时，采用普通氟橡胶密封圈能够使工艺管密封，并能够长期工作。

3、株洲众欣科技：株洲众欣科技专注于磁流体领域，公司创办人罗喜梅女士是国内第一个把磁流体技术进行产业化生产并运用到真空领域的研发型企业家。20__年，众欣科技通过和国内的大专院校的多名专家学者细致交流，然后进行了大量的市场实际调查，众欣科技认为扩散在电池片当中，起到决定性的作用。从提高转换率以及降低生产成本出发，在现有市场上使用的扩散炉技术方面进行了革新，成功研发出新型“气旋动态”扩散炉，截至目前已成功销售3台卧式“气旋”扩散炉。对于“动态”扩散的定义，众欣科技是这样解释的，这是一个相对的概念，主要是针对硅片而言，现在市场上的硅片在扩散的过程当中都是静止不动的，而众欣的动态扩散，就是硅片在整个扩散过程中是一个运动的状态。由于硅片主动地寻找扩散，而不是象原来的被动扩散，所以这个动态扩散的均匀性在远离上面确实可行，该扩散炉最大的特点体现在扩散的效果上：保持方块电阻片内均匀性在3欧姆之内，源的使用量减少使用量三分之一。今年七月，众欣科技将为湘潭一企业提供六管动态扩散炉，即25mw生产线。同时，根据市场的需要，众欣科技也可以提供动态扩散改造服务，为电池片生产厂家节约大量的生产成本和运行费用。

4、青岛赛瑞达：青岛赛瑞达设备制造有限公司由北京昊海立德科技有限公司注资的高新技术企业，是集开发、生产、销售为一体的专业厂家。具有自主研制、设计和开发半导体专用工艺设备、包装机械、智能化仪表等产品的能力，同时可根据用户的不同需求进行设计和开发，并且具备改造、装备国外二手设备的能力。该公司扩散炉为闭管磷扩散，带有工艺废气冷却定向回收装置，偏磷酸、cl2分开收集处理，工艺废气集中收集从尾部定向排出，各种工艺气体可分开送入石英管内，工艺气体(三氯氧磷)可采用喷淋式方式引入到石英管内，采用悬臂式推拉舟送取电池片，另采用侧面布局的悬臂推拉结构，可有效的防止偏磷酸下滴，造成推拉机构受腐蚀，影响推拉机构的精确性。

等离子刻蚀机——干法腐蚀设备全部国产为主，少量湿法腐蚀设备需要进口

由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。pn结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到pn结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的pn结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺，等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体cf4的母体分子在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达sio2表面，在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应，并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面，被真空系统抽出腔体。在等离子体刻蚀机使用过程中，等离子体不能一直保持在某一稳定状态，有许多因素会对刻蚀机系统产生扰动，如刻蚀机的定期维护(pm)、反应腔室内壁聚合物的沉积、设备部件的老化(传感器及各种其他容易磨损的部件)，以及未经测量的进入反应腔室的晶片状态的差异等。在不同的时间尺度范围内，刻蚀机产生漂移的原因是不同的，因而需要采用相应的控制类型加以控制。pm与pm之间，刻蚀机要经历定期的清洗、部件的更换和维修等，这些都能对刻蚀工艺产生影响。刻蚀机定期维护的目的是让反应腔室每次都能恢复到同样的理想状态，而这通常是很难达到的。因而会在前一个刻蚀机定期维护快结束之时到下一次刻蚀机定期维护开始后的一段时间发生工艺状态的不连续。在一个刻蚀机定期维护周期之内，刻蚀机状态的改变主要是由于刻蚀产生的残余聚合物在反应腔室内的沉积，以及易损件及可更换部件的磨损所引起的。

干法刻蚀(icp)是目前主流的刻蚀设备工艺，它采用射频辉光放电将参与反应的化学气体电离形成等离子体，通过对刻蚀参数精确的控制和测量，把光刻形成的电路图转移到硅片上形成三维结构。其间融合了等离子体、射频、超高真空、自动化控制等多种尖端技术，是电池片制造过程中至关重要的一环。综观国内刻蚀设备生产企业，具有以下特点：采用片架旋转密封技术，提高刻蚀的均匀性;硅片放置自动压紧技术，减少了钻蚀风险;icp技术的形成及引入，提高了设备的各种效率;特别是大容量反应室的设计，大大提高了电池片的处理能力。

国内等离子刻蚀机设备企业推荐

1、中科院微电子研究所：中国科学院微电子研究所“六五”、“七五”、“八五”、“九五”一直承担等离子刻蚀技术领域的国家科技攻关项目。研究成功深亚微米刻蚀技术并先后研制生产了实验研究用rie、merie和icp高密度等离子体刻蚀机系列。该研究所的se—3型刻蚀机通过plc完成刻蚀太阳能电池的程序控制功能，能完成除了装片和卸片以外的全部生产过程的连续动作和自动保护等功能。具有良好的人机界面，使用方便、重复性好。另外，该机型因钻蚀引起的硅片边缘损耗小(约1mm左右)，有利于提高太阳能电池片的效率，且每批的一致性相当好，刻蚀片超过500片/次，工艺过程全部实现自动控制。

2、中电四十八所：四十八所刻蚀机具有以下特点，采用立式感应耦合等离子体(icp)技术;工艺过程全自动控制，压力闭环全自动控制;工艺重复性好，刻蚀速度快(6寸电池片1200片以上/每小时，5寸电池片20__片左右/每小时);批处理时间短、产量大;所有电气元件均采用插拔式，便于维修和更换;适用于大批量生产。真空泵是干泵，mfc、真空规等都是mks的。如行业内知名的q—cell、sharp、bp等企业都在用四十八所的干法刻蚀设备。

3、武汉三工：三工相关负责人解释该公司刻蚀设备时讲道，三工的激光绝缘电池片刻蚀机可以代替等离子刻蚀，该设备采用半导体端面泵浦紫外激光器及扫描振镜输出方式，与生产流水线配合，自动上下料，自动进出料。ccd自动识别跟踪定位，可以满足生产线节拍(1200片/小时)。这是在电池片生产过程中少数的激光刻蚀设备。

4、北京七星华创：七星华创生产两种类型的刻蚀机，分别为mcp刻边机及周边刻蚀系统。其中，mcp刻边机采用不锈钢材质做反应腔室，解决了同类产品石英腔体在使用过程中，频繁更换腔体带来的消耗，降低了维护成本。另外电极内置，克服了石英腔体外置电极在空气中易产生臭氧及射频泄漏的危害，提供了良好的使用环境。电池片处理数量在400—800片/批(特别适用于25mw—30mw生产线)。周边刻蚀系统可处理硅片尺寸156×156mm，处理能力在300片/小时，真空压力调节形式为自动。

去磷硅玻璃(psg)设备全部国产，基本以清洗设备制造企业为代表该设备用于光伏电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中，pocl3与o2反应生成p2o5淀积在硅片表面。p2o5与si反应又生成sio2和磷原子，这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的sio2，称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成，主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水，热排风和废水。国产去除psg设备关键件大多采用进口件，产能在1800—2400片左右/小时(大多适合于25mw—30mw生产线)。

国内去除psg设备基本以本文上期介绍的清洗设备厂家生产为主，故不再概述。

管式pecvd基本国产，平板式pecvd国内已研发出来，已面市pecvd设备，通过沉积氮化硅膜来实现太阳能电池减反射以及钝化的效果。利用高频电源辉光放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。其特点是电子密度高、电子平均能量大，富含大量化学气相沉积的活性粒子和自由基，并且沉积温度低。在采用sih4和nh3作为源气体沉积sin-薄膜的过程中，由于大量氢原子的存在，使所生成的薄膜除了注册香港公司具有减反射性能外，兼具有良好的表面和体钝化性能，这是因为在离子的轰击下，氢原子更容易扩散进入薄膜体内，从而提高膜的体钝化效果。不仅如此，pecvd等离子体中由于含有高密度的离子，这些具有一定动能的离子对沉积的减反射钝化膜进行轰击，还会提高膜的质密性和应力。故pecvd设备是晶体硅太阳能电池生产线制备减反射钝化膜的主要设备。与此同时，pecvd设备也是整条太阳能电池生产线的核心设备之一，应用于晶体硅太阳电池生产线的pecvd设备价格已经占到了整条线设备价格的三分之一左右，是所有设备中比重最大的一部分。国内第一台半导体用pecvd设备是由中科院沈阳科学仪器研制中心有限公司研发的，零部件国产化率达到了70%左右。目前市场上主流的pecvd设备技术按照反应器结构和等离子体发生源的不同，分为直接式pecvd和间接式pecvd。直接式即样品直接接触等离子体，样品或样品的支撑体就是电极的一部分;间接式或称离域式即待沉积的样品在等离子区域之外，等离子体不直接打到样品表面，样品或其支撑体也不是电极的一部分。

直接式又分成两种：一种为管式pecvd系统，即使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室，使用电阻炉作为加热体，将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。这种设备的主要制造商为德国的centrotherm公司、中国的第四十八研究所、七星华创公司。另一种为平板式pecvd系统，即将多片硅片放置在一个石墨或碳纤维支架上，放入一个金属的沉积腔室中，腔室中有平板型的电极，与样品支架形成一个放电回路，在腔室中的工艺气体在两个极板之间的交流电场的作用下在空间形成等离子体，分解sih4中的si和h，以及nh3种的n形成sin-沉积到硅表面。这种沉积系统目前主要是日本岛津公司在进行生产。

但与管式pecvd设备相比，平板式pecvd具备产能大、装卸片容易，易于自动化集成等优点，但到目前为止，国产设备市场上仍未真正出现相关的成熟产品，但国产样机已完成研发，单元技术获得一定的突破，部分关键零部件仍然要依赖进口，工艺结果及稳定性有待进一步验证。在确保中低端设备持续向前发展的势头下，开发具有更高自动化水平和单机生产效率的高端设备，提高整线生产效率，降低生产成本，是太阳能电池制造设备发展的必然方向。大型平板pecvd设备的国产化，正令国内客户翘首以待。令人欣慰的是，国产平板pecvd设备的开发也确实正在紧锣密鼓的进行当中，由北京北方微电子公司进行的大型平板pecvd设备的自主研发，目前已经接近尾声，并于20__年第二季度推向市场。

国产pecvd设备生产企业推荐

1、北方微电子：北方微电子研发的平板型pecvd设备成膜的均匀性、折射率、减反射效果以及各种工艺技术指标都达到了世界先进水平，经过反复测试，具有良好的稳定性和可维护性。采用独有的反应室结构设计，提升反应室内等离子场、温度场、流体场和压力场的均匀性，确保膜层具有优良性能。采用10×10片的在线式架构设计，实现每小时1500片的设计产量;可扩展多工艺腔设计，按照客户需求实现更大产能。该产品于今年二季度末推向市场，北方微电子建立了专门的电池生产线用于该产品测试。

2、中电四十八所：中国电子科技集团公司第四十八研究所20__年开始研制m82200—1/um型生产型软着陆管式pecvd设备，经过大量工艺试验，多晶硅太阳能电池平均转换效率在14.5%—15.5%之间，单晶硅太阳能电池平均转换效率在16%—17%，基本接近国外设备的先进水平。该管式设备采用了国内独一无二的、与国际先进水平相当的软着陆推舟送片、后电极自动连接、自动精密真空门等先进技术，在产能提高一倍的同时，使氮化硅成膜质量又一次得到提高，每管日产量4000片左右，目前已在多家太阳能生产线上使用，运行状况良好，在国内生产型设备中处于领先地位。

3、北京七星华创：七星华创研究薄膜淀积技术和相关设备已多年，在“八五”攻关的工程中，研制生产的pecvd系统获得国家科技进步二等奖。但该公司以前的pecvd设备主要应用于ic行业，在此基础上七星华创对设备进行较大的改进以适应于太阳能行业。在做了大量试验并参考了国外设备之后，最终于20__年成功研制出了双管卧式热壁型pecvd设备，并在当年销售四台设备，销售收入超过500多万元。该设备采用石墨制作装片舟用来承载硅片，并根据实际使用情况不断改进其结构，逐步完善石墨舟的设计，使其更加适用于大规模太阳能电池生产线，目前每管生产率达96片/45min。在如何引入电极的方式上，也做了大胆的创新。该pecvd设备与进口同类设备所用的尾部电极引入方式不同，采用了由炉门处引入电极的前引入方式，此方式与电极后引入方式相比，引入结构更加安全可靠，尤其利于设备的维护。通过该设备在单/多晶硅基底上所生长的减反射膜，在片内、片间和批间的均匀性和一致性都达到了国际同类产品水平。该设备已成功应用于国内多家电池生产线，并出口至新加坡等国家。

4、青岛赛瑞达：赛瑞达pecvd设备为管式，采用进口压力控制、闭环系统及进口耐腐蚀不锈钢管件、阀门。有毒害尾气定向收集、集中处理排放，装片数量为250片/每炉管，采用软着陆悬臂式推拉舟送取片方式。

5、上海航天机电：上海航天机电与上海太阳能科技有限公司于20__年成功研制了太阳能光伏用平板型pecvd，该设备通过了上海市科技攻关计划《半导体器件制造工艺关键装备技术的研究》项目验收，样机在上海太阳能科技有限公司生产线上实际运作半年以上并取得良好效果。上海航天汽车机电公司此次研发的光伏生产线核心装备pecvd设备涵盖了pecvd薄膜工艺技术、光机电一体化技术、真空技术、微波技术、电子与信息技术(包括自动化技术、计算机软件技术、网络通信技术等)、节能技术等多项技术领域，整个研发过程耗时3年多，在研发过程中采用了多项国内领先、国际先进的技术，各项技术指标均达到同类设备的国际先进水平，部分性能优于进口设备，可以完全取代同类进口设备，打破了国

外设备的技术垄断，使整个装备的国产化率超过80%。

丝网印刷机：丝网印刷机手动全部国产，全自动丝网印刷机于去年已推向市场

太阳电池经过制绒、扩散及pecvd等工序后，已经制成pn结，可以在光照下产生电流，为了将产生的电流导出，需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多，而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程。目前在国内，手动及半自动丝网印刷机已实现量产，并成功应用于电池生产线，全自动丝网印刷机已有研发，由深圳市网印巨星推出的全自动丝网印刷机已实现生产，正在电池生产线中进行测试，各项数据已达到国际先进水平。而拥有更高定位精度的新一代半自动丝网印刷机已经在主流厂商试用。

国内丝网印刷机生产企业推荐

1、深圳网印巨星：成立于20__年的深圳网印巨星机电设备有限公司，是国内致力于高精度、自动化、智能化丝网印刷机械设计制造的专业企业。20__年该公司的主要产品丝网印刷机通过了欧盟的ce认证，是国家标准化委员会丝网印刷机械国家标准主要制定单位。目前该公司在太阳能电池制造领域，涉及半自动丝网印刷机及全自动丝网印刷机两大类产品。

2、中电四十五所：中国电子科技集团第四十五研究所在丝网印刷领域涉及三种产品，分别为半自动丝网印刷机，该机为手动上下料，自动印刷，适合中小型太阳能生产线中硅片的印刷。另外还有精密网版印刷机、视觉对位网版印刷机。三个型号的丝网印刷机已装备了国内40多条太阳能电池生产线和试验线。四十五所在成功研制半自动丝网印刷机及全自动ltcc丝网印刷机的技术基础上针对太阳能电池印刷的技术特点，进行大量的调查研究，重点解决自动图像对准技术、柔性传输技术、大直径四工位高精度高速旋转任务台设计制造技术、自动烘干控制技术、基片测试分选技术、智能化控制技术、软件控制技术等7项关键技术，成功研制出用于太阳能电池基片的背铝、背银和正银印刷、烘干、烧结、测试、分选的全自动生产线。该生产线主要包括1台自动上料机、3台自动视觉对准丝网印刷机、2台烘干炉、1台烧结炉、1台测试分选机等8个部分，各部分协调任务，不需要人为干预。

3、昆山合信：昆山合信太阳能设备有限公司是一家以研发、生产、销售太阳能电池丝网印刷机、厚膜印刷机等设备的企业。该公司目前有半自动及全自动两种类型的"丝网印刷机，基本以代理销售为主。

4、莱茵茜斯田(天津)：该公司跟据市场所需，研发出了全自动太阳能电池专用丝网印刷机，该产品引用先进的韩国技术研发而成，主体构造有影像系统全自动丝网印刷机及近红外线烘干设备组成，不仅能印刷太阳能电池核心部位的电极，还可进行高品质印刷，且印刷后干燥速度快(从印刷到干燥最多用3、5秒)，可大大提升生产能力。同时，此款全自动太阳能电池专用丝网印刷机还可在印刷全过程中监控承印物的破坏与否，而采用自动刮胶调节压力感应器装置，能维持均匀的压力，并可维持均一的印刷厚度，新概念的校位方式保证了低不良率，在价格上比欧美进口设备要更为低廉。

高温烧结炉国内生产研发技术明显提高，开始批量在大生产线使用，但进口仍占多数

经过丝网印刷后的硅片，不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时，晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去，从而形成上下电极的欧姆接触，提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉，

此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应，形成电阻膜结构，使其真正具有电阻特性，该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段，玻璃冷却硬化并凝固，使电阻膜结构固定地粘附于基片上。目前在国内高温烧结炉产品关键技术上取得了突破，主要体现在以下几方面：尖峰烧结温度曲线的形成与控制;均匀热场形成技术;快速冷却技术以及充分的排胶设计。