近日，歐盟發(fā)布了《凈零工業(yè)法案》，引起了光伏行業(yè)的一場大地震。法案規(guī)定，從2026年起，歐盟成員國30%的光伏組件必須使用本土制造的產(chǎn)品。到2030年，歐盟至少40% 的太陽能電池板等清潔技術(shù)需求須在歐洲本土制造。新法案旨在顯著提升歐洲本土凈零技術(shù)制造產(chǎn)能，降低進(jìn)口依賴程度。

未來，以德國為首的主要?dú)W盟國家將逐步提升光伏組件的產(chǎn)能。期間，攻克光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造環(huán)節(jié)的難題，就成為歐盟國家實(shí)現(xiàn)本土化生產(chǎn)的必要條件。位于德國德累斯頓的CooolCase公司恰好擁有光伏行業(yè)目前急需的技術(shù)：可靠的大規(guī)模焊接鋁制逆變器外殼的方法，且焊縫100%密封。

外殼焊縫必須完全密封，以確保逆變器電子元件得到最佳防護(hù)，免受環(huán)境侵蝕

光伏推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型
“我們從未想過這項(xiàng)技術(shù)會(huì)如此成功！”CooolCase公司銷售與市場總監(jiān)Melinda Krusemark說道。她所說的“技術(shù)”是指逆變器鋁制外殼的制造。逆變器將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，從而使其能夠在電網(wǎng)中使用。這些設(shè)備通常安裝在戶外，經(jīng)受風(fēng)吹雨打，因此外殼必須完全密封，防止?jié)駳馇秩雰?nèi)部精密電子元件。

而滿足此類特殊要求的金屬外殼，正是這家位于德累斯頓公司的專長。目前，Krusemark和她的兄弟Marvin Michel正從父親手中接管公司。兩位年輕企業(yè)家寄希望借助激光焊接技術(shù)進(jìn)軍光伏行業(yè)，并迎來事業(yè)的巔峰。

Melinda Krusemark與CooolCase團(tuán)隊(duì)已蓄勢待發(fā)，進(jìn)軍太陽能光伏行業(yè)

這個(gè)德累斯頓的工業(yè)童話始于幾個(gè)月前的亞琛：亞琛工業(yè)大學(xué)受一家大型太陽能逆變器制造商委托開展了一項(xiàng)研究。該研究的核心問題是如何高效地制造密封的鋁制外殼？此前的常規(guī)方法是壓鑄。雖然這種方法可行，但材料浪費(fèi)嚴(yán)重。由于生產(chǎn)工藝的限制，壓鑄外殼的壁厚必須過厚，導(dǎo)致鋁材用量大，推高了單體外殼的成本。經(jīng)過研究得出的結(jié)論是：激光焊接是經(jīng)濟(jì)可行的生產(chǎn)方式——與其鑄造厚壁外殼，不如焊接薄鋁板。

但問題是鋁合金容易產(chǎn)生熱裂紋且會(huì)導(dǎo)致孔隙，難以實(shí)現(xiàn)可靠密封。成熟的工業(yè)級(jí)技術(shù)問世的時(shí)間不長，因此目前掌握該技術(shù)的企業(yè)寥寥無幾。這家逆變器制造商苦于找不到合適的外殼代工廠商，卻在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)了一份密封鋁焊縫的樣品。樣品上只有一個(gè)藍(lán)灰色的小貼紙，寫著“CooolCase”。原來，德累斯頓團(tuán)隊(duì)曾在通快做過一些焊接測試，如今終于得到了回報(bào)。

散熱器安裝于外殼外部，可有效防止逆變器電子元件過熱

激光焊接節(jié)省一半材料
Krusemark回憶道：“這太意外了！作為一家只有85人的公司，我們的規(guī)模其實(shí)不大。但我們相信自己的能力。”公司總經(jīng)理Michel從商業(yè)和技術(shù)角度解釋道：太陽能逆變器的市場需求激增，因此，大批量生產(chǎn)時(shí)的單件成本就顯得尤為重要。相比鑄造，激光焊接的優(yōu)勢在于可以使每個(gè)外殼節(jié)省50%的材料。此外，我們還無需使用易損耗的模具。”

但在CooolCase真正開始大規(guī)模焊接逆變器外殼前，仍有難題有待解決?？蛻羲璧耐鈿た此破胀?，但其實(shí)焊接技術(shù)要求卻非常高。因此，CooolCase選擇與通快合作，共同優(yōu)化參數(shù)和焊接策略。專家團(tuán)隊(duì)最終選用了通快TruLaser Weld 5000激光焊接設(shè)備，并針對(duì)客戶產(chǎn)品啟動(dòng)了開發(fā)階段。

通快TruLaser Weld 5000激光焊接系統(tǒng)，助力CooolCase將單個(gè)逆變器外殼的生產(chǎn)周期縮短2.5分鐘

三大焊接難題
針對(duì)鋁制逆變器外殼的三大焊接難點(diǎn)，CooolCase與通快聯(lián)合開發(fā)焊接工藝。在側(cè)邊與圓角接縫方面采用精細(xì)熱傳導(dǎo)焊接，盡可能地減少熱量輸入。否則焊縫會(huì)產(chǎn)生熱裂紋導(dǎo)致泄漏；而在加固板焊接上，則讓設(shè)備切換為深熔焊接模式，確保激光完全穿透2mm厚的鋁板，形成密封焊接完全阻隔水分子。

對(duì)于散熱器焊接，因?yàn)椴捎秒y焊鋁合金，且與外殼材質(zhì)不同。這種合金極易產(chǎn)生熱裂紋，而這正是外殼絕對(duì)要避免的。雙方?jīng)Q定將TruLaser Weld 5000改用FusionLine技術(shù)添加焊絲。找到正確參數(shù)如同走鋼絲。最終，外殼完美密封，內(nèi)部電子元件得以抵御風(fēng)雨。

激光焊接設(shè)備配備的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)換模速度極快，使CooolCase公司實(shí)現(xiàn)每日100個(gè)外殼的產(chǎn)能

如今，CooolCase已開始大規(guī)模生產(chǎn)逆變器外殼。憑借激光焊接的高效性和通快旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的快速節(jié)拍，日產(chǎn)量可達(dá)100個(gè)。逆變器制造商正面臨雙重需求：能源轉(zhuǎn)型推動(dòng)光伏裝機(jī)激增，同時(shí)大量老舊逆變器亟待更換。Krusemark表示：“逆變器訂單讓我們實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)健增長。”