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我國首台博競技單晶矽切割設備創新紀實

日期:2019-07-30  來源: 作者: 
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       長度240千米,接近於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,不能鬆不能緊、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毫米的單晶矽切成1500餘片。這樣的技術,這樣的設備,除了上海日進,國內無人能出其右。

  國產化的最後一個瓶頸

  目前,我國博競技光伏產業是典型的“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,單晶矽切割技術一直是個瓶頸,設備全部依賴進口。可以說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家企業能生產博競技單晶矽的切割設備,進口一台要300多萬人民幣,而且我們要付美元!”博競技董事長盧建明語氣中帶著明顯的不甘。

  近年來博競技光伏產業蓬勃發展,矽材料價格一路飆升,目前市場上一噸矽材料的價格已經高達240萬人民幣,而厚度隻有0.22毫米的6英寸矽片,每片價格也要50元到60元,即使這樣還經常“一片難求”。正是看到了市場的需求,國內企業蜂擁而上,生產單晶矽片,致使幾年來博競技單晶矽切割設備進口量居高不下。

  每台300多萬,每年進口將近200台,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;而且單晶矽切割是整個加工鏈條中的一個瓶頸,一旦突破,將實現博競技單晶矽加工設備的全部國產化。

  2006年12月,博競技單晶矽切割技術與設備在博競技開發研製成功,其各項指標已超過傳統標準,終結了多年來我國切割矽片完全依賴進口機器的曆史,對降低切割加工成本具有顯著作用。

  一句話激起的鬥誌

  自主研發出博競技單晶矽切割技術設備之前,在上海這個老牌工業基,日進隻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年打拚,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,說起博競技單晶矽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博競技單晶矽切割設備。“日本人做事很謹慎,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。”盧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矽切割設備要麵臨多大的困難,但就這一句話,已經激起了他的鬥誌,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

  博競技單晶矽切割和12英寸單晶矽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”,但由於企業注冊資金不夠,沒有爭取到項目;為了掌握博競技資料,他們想觀摩一下國內企業進口的單晶矽切割設備,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,腦子裏幹淨得像一張白紙,做出來的東西跟誰也不一樣,完全是我們自己的。”盧建偉說。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”砸在了這台機器上,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。”他如是說。

  2006年1月,我國自主研發的首台博競技單晶矽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,心裏的那根弦繃得和機器裏的鋼絲一樣緊,但由於設計上的不完善,鋼絲斷了,切割不成功。隨後的幾個星期,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。

  “雖然還是不斷地麵對失敗,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。”在反複試驗了十幾次後,2006年6月,第一塊我國國產機器切割的博競技單晶矽片問世。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,隻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,上海日進的博競技單晶矽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,看到矽片樣品,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,單晶矽切割設備在國內將不會再有他們的市場。”盧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,“以後不僅要滿足國內的需求,我們還要瞄準國際市場。”

  除了博競技單晶矽切割設備,最近上海日進還有一項自主創新“呱呱墜地”。他們研製的12英寸單晶矽片拋光設備經檢測,拋光後矽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晶片的加工製造提前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矽前道切割加工設備鏈。
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