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我國首臺太陽能單晶硅切割設備創新紀實

日期:2007-04-10  來源: 作者: 
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       長度240千米,接近于上海到南京的直線距離;直徑0.14毫米,比頭發粗不了多少。這樣的一根鋼絲,纏繞在機器中,不能松不能緊、不能亂不能斷,還要通過幾個軸承的帶動,將兩根直徑為6英寸長為300毫米的單晶硅切成1500余片。這樣的技術,這樣的設備,除了上海日進,國內無人能出其右。

  國產化的最后一個瓶頸

  目前,我國太陽能光伏產業是典型的“兩頭在外”———九成以上的原材料依賴進口,九成以上的產品出口,而加工環節中,單晶硅切割技術一直是個瓶頸,設備全部依賴進口??梢哉f我們是在買別人的原料,用別人的關鍵技術,生產別人的產品。

  “國際上不超過5家企業能生產太陽能單晶硅的切割設備,進口一臺要300多萬人民幣,而且我們要付美元!”上海日進機床有限公司董事長盧建明語氣中帶著明顯的不甘。

  近年來太陽能光伏產業蓬勃發展,硅材料價格一路飆升,目前市場上一噸硅材料的價格已經高達240萬人民幣,而厚度只有0.22毫米的6英寸硅片,每片價格也要50元到60元,即使這樣還經?!耙黄y求”。正是看到了市場的需求,國內企業蜂擁而上,生產單晶硅片,致使幾年來太陽能單晶硅切割設備進口量居高不下。

  每臺300多萬,每年進口將近200臺,這是一筆很清楚的賬,盧建明不是不會算,而是不想算。他算計的是,如果我們能自己生產這樣的設備,將會節約多少成本;而且單晶硅切割是整個加工鏈條中的一個瓶頸,一旦突破,將實現太陽能單晶硅加工設備的全部國產化。

  2006年12月,太陽能單晶硅切割技術與設備在上海日進機床有限公司開發研制成功,其各項指標已超過傳統標準,終結了多年來我國切割硅片完全依賴進口機器的歷史,對降低切割加工成本具有顯著作用。

  一句話激起的斗志

  自主研發出太陽能單晶硅切割技術設備之前,在上海這個老牌工業基,日進只是個名不見經傳的民營企業。盧建明、盧建偉,一任董事長,一任總經理,一個負責決策管理,一個主導產品研發;兄弟倆苦心創業10年打拼,開拓出企業發展的一席之地。

  盧建明、盧建偉都曾在日本企業學習技術、管理,創業之初,上海日進也曾借助了國外的技術力量,說起太陽能單晶硅切割設備的研發也與此有一段淵源。

  3年前,盧建偉參加日本專家的一次技術交流,在沙龍上他得到了一個信息———日本公司將斥資幾億日元采購太陽能單晶硅切割設備?!叭毡救俗鍪潞苤斏?,他們要花上億元搞的項目,肯定進行過周密的調查論證,這種設備絕對有市場?!北R建偉當即表示了對這個項目的興趣,但沒想到的是,他的想法得到了日本專家近乎嘲諷的回應:“你玩得起嗎?”

  “玩就要玩有難度的!”雖然當時盧建偉還說不清搞單晶硅切割設備要面臨多大的困難,但就這一句話,已經激起了他的斗志,他要爭一口氣。

  幾張設備照片、一份使用說明書,盧建偉帶著他收集到的“資料”回到上海,開始了和日本人的競賽。

  三年五百萬換來的成功

  太陽能單晶硅切割和12英寸單晶硅拋光技術與設備曾被列為國家“863”攻堅課題。盧建偉用“一窮二白”形容當時的處境。研發經費沒有著落,他們也曾“跑”過“部”,但由于企業注冊資金不夠,沒有爭取到項目;為了掌握更多資料,他們想觀摩一下國內企業進口的單晶硅切割設備,卻遭到同行的白眼,被拒之門外。

  “這樣也好,沒有現成的條條框框,腦子里干凈得像一張白紙,做出來的東西跟誰也不一樣,完全是我們自己的?!北R建偉說。從軟件開發到機器設計,沒有任何可以借鑒的東西,上海日進被“逼”到了自主創新這條路上。

  錢自己籌,人自己找。上海日進把500萬的“家底”砸在了這臺機器上,盧建偉和“老老頭”們一起搞研發,“我的研發人員有的是企業的高工,有的是大學的教授,還有的享受著政府特殊津貼,雖然退休了,但是能力沒有減,比起年輕人,‘老老頭’有他們的優勢?!彼缡钦f。

  2006年1月,我國自主研發的首臺太陽能單晶硅切割樣機在上海日進問世。進行第一次切割試驗時,全部研發人員守在樣機旁邊,心里的那根弦繃得和機器里的鋼絲一樣緊,但由于設計上的不完善,鋼絲斷了,切割不成功。隨后的幾個星期,盧建偉和他的“老老頭”們找原因、改方案,解決了問題從頭再來。

  “雖然還是不斷地面對失敗,但我們不急不躁,失敗的次數越多,暴露的問題越多,我們就可以把機器改進得更好?!痹诜磸驮囼灹耸畮状魏?,2006年6月,第一塊我國國產機器切割的太陽能單晶硅片問世。3年時間、十幾個人心血、500萬投入換來的成功,他們不知道要向誰報喜,只是選擇了在第二天一起喝酒慶祝。

  國內將不會再有進口設備的市場

  半年過去了,上海日進的太陽能單晶硅切割設備在業內已經叫響了名聲。來參觀樣機的客戶在路上還不相信這樣的設備已經被中國人拿下,但是一走進廠房,看到硅片樣品,豎起的大拇指就沒有放下。

  “同樣的性能,60%的價格,更好的服務,單晶硅切割設備在國內將不會再有他們的市場?!北R建偉把這句話說給自己聽,也要說給曾經嘲笑他的日本專家聽,“以后不僅要滿足國內的需求,我們還要瞄準國際市場?!?br />
  除了太陽能單晶硅切割設備,最近上海日進還有一項自主創新“呱呱墜地”。他們研制的12英寸單晶硅片拋光設備經檢測,拋光后硅片的全局和局部平整精度已達到國際先進水平。這更是為我國IC晶片的加工制造提前5年做出了技術儲備。此外,還有兩項研發產品“待字閨中”,一是多棒線切方機,另一項是多棒頭尾線切斷機,預計2007年8月產出樣機,這兩項產品的開發成功將完善單晶硅前道切割加工設備鏈。
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