传感器助力光伏产业链优化升级

传感器是一种可以将物理量转换成电信号的设备，其作用是实时监测和感知周围环境，然后将感知到的信息转化为数字或模拟信号，指导各种设备和系统的控制和管理。因此传感器在现代工业中起着不可或缺的，广泛应用于各行各业。

光伏设备市场是传感器应用的主要市场之一，约占整体传感器市场规模8%，主要涉及光纤传感器、光电传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器等。这些传感器被广泛应用于硅片、电池片、组件的生产设备中。

01. 中国光伏市场长期向好，传感器大有可为

中国是光伏产业大国，在全球市场占据重要地位，硅片、电池片、组件全球市场占有率均在70%以上。2022年，在疫情及国际形势等多重艰难背景下，光伏产业是为数不多处于高增长赛道的行业。

根据可再生能源协会数据：2022年中国硅片、电池片、组件产量分别为357GW、318GW和288.7GW，分别同比增长57.5%、60.7%和58.8%。2022年光伏硅片、电池、组件出口总额约512.5亿美元，同比增长80.3%。

在双碳目标的指引下，以光伏为代表的可再生能源被持续看好。中国光伏行业协会预测，2023年，全球光伏新增装机280GW～330GW。预计中国光伏新增装机95GW～120GW，市场发展预期依然较高。 光伏设备传感器总规模10亿，增长率42% 中国光伏产业的快速扩张也带动了上游设备及部件市场的发展，2022年中国市场光伏设备用传感器市场规模达到近10亿人民币，同比增长42%。 其中硅片设备领域传感器的增速高达60%，其原因一方面由于硅片的规格直接影响中下游电池片、组件的生产成本，因此在硅片的生产工艺中对设备的精密度及灵敏度要求更高，因此对传感器的质量和性能要求也同样更高；此外硅片大尺寸、薄片化的趋势也同样促进了传感器在生产设备及工艺流程上的应用及发展。

02. 传感器在光伏设备中的应用

从产业链的角度来看，光伏设备生产可以概括为上游硅片制造、中游电池片制造和下游组件制造。在各个生产环节涉及到不同的加工设备。随着生产技术的不断提高，对生产工艺及相关生产设备的精度要求也在不断提高。如下图所示：

不同类型的传感器作用在各环节生产设备上，对设备的运行状态进行实施监测，达到对生产精度的控制。从市场规模来看：传感器的市场规模在硅片、电池片、组件设备上的分布分别为38%、40%和22%。 从单一设备上来看：硅片生产过程中的单晶炉设备上传感器的用量是最大的，占硅片设备领域传感器规模的80%以上，单晶炉主要应用的传感器分别是：

光电传感器——采用红外传感器通过炉壁开孔获得固液界面平面处加热器的温度，进而间接获得热场温度，用于单晶炉的热场温度控制。

压力传感器——冷却水流量传感器装在炉体总回水管，其作用是万一水流断开后30秒切断加热器电源。

温度传感器——温度采集传送到控制系统PLC。

03. 竞争格局-日系主导

从光伏设备市场传感器的品牌来看，欧姆龙、松下和基恩士等日系传感器品牌占据较大的市场份额，三家企业合计市场份额占到了全国光伏设备市场的70%以上，市场高度集中。

而西门子虽然在整体光伏设备市场比重不大，但在硅片设备领域西门子的市场占有率在30%以上，其原因与西门子的KA客户战略密不可分。

未来随着下游设备厂商的降本需求进一步加大，高性价比是各大设备厂商的追求，因此在同等技术水平下，定价较高的基恩士、松下等品牌市场份额将面临一定的挑战。

04. 光伏设备市场传感器的发展趋势

1，高性能产品需求：随着中国光伏产业投资购买的不断扩大，硅片、电池片、组件等生产工艺也在不断升级，传感器在设备上的用量也越来越大，同时对传感器的复杂性和兼容性提出更高要求。比如电池片技术的升级带来对设备精度要求的提升，因此可自我校准的传感器具有非常高的成本效益。通过自动校准，可以减少传感器的维护次数和时间，并大幅降低维护成本。

2，竞争加剧：来自设备厂商端降本增效的需求，在传感器性能基本达标的情况下，有高端向中高端产品过渡的趋势，尤其体现在电池片及组件的市场领域。  

审核编辑：刘清