Encontrar un equilibrio entre “reducir costes y aumentar la eficiencia” y “garantizar la generación de energía” es una cuestión central para las empresas fotovoltaicas. A continuación se presenta un análisis de la selección a partir de cinco dimensiones: materiales, proceso, rendimiento, economía y riesgo.Alambre de aluminio revestido de cobre(Línea CCA) Viabilidad en la industria fotovoltaica.
1. Disponibilidad y coste del material
- Los recursos de aluminio son abundantes y el costo es bajo.
- El precio del aluminio es aproximadamente entre ? y 1/3 del precio del cobre.
- Con el mismo peso, la línea CCA puede ahorrar entre 30% y 40% en costos de materia prima.
- Espesor de la capa de cobre ajustable
- Se puede conseguir una buena conductividad con una capa de cobre ≥ 0,03 mm;Cinta de soldadura fotovoltaicaSe recomienda ≥ 0,05 mm para garantizar una soldadura confiable.
en conclusión:Suministro suficiente de material y precios estables, con importantes ventajas en costos.
2. Madurez del proceso
- Unión compuesta por laminación y difusión
- El laminado en frío multipaso moderno + recocido de difusión a alta temperatura puede lograr una fuerte unión metalúrgica entre el cobre y el aluminio (resistencia al pelado ≥ 10 N/cm).
- Control de calidad en línea
- La medición del espesor por láser, el control de tensión constante y la prueba de pelado en línea pueden garantizar un espesor de capa de cobre uniforme y una unión confiable.
- Esta?ado y tratamiento de superficies
- El proceso de esta?ado por inmersión en caliente es maduro y la capa de esta?o de 5 a 10 μm evita la oxidación y mejora la soldabilidad.
en conclusión:La tecnología clave está madura y los fabricantes líderes (comoRuichuang) se puede producir en masa de forma estable.
3. Propiedades eléctricas y mecánicas
proyecto | Línea CCA | Alambre de cobre puro |
---|---|---|
Conductividad eléctrica | 60%–65% IACS; Cerca del cobre a altas frecuencias (efecto pelicular) | 100% IACS |
Resistividad | 0,028–0,030 Ω mm2/m | 0,017 Ω·mm2/m |
resistencia a la tracción | 120–180 MPa | 180–250 MPa |
Alargamiento | ≥ 10% | ≥ 20% |
Doblando la vida | ≥ 5.000 veces | ≥ 10.000 veces |
- Para la transmisión de se?ales de alta frecuencia (>5 MHz), casi no hay diferencia entre CCA y cobre.
- En escenarios de alta corriente de CC, es necesario aumentar el área de la sección transversal (aproximadamente 1,5×) para compensar la diferencia de conductividad.
en conclusión:El rendimiento cumple con los requisitos de las cintas de soldadura fotovoltaica y se puede compensar mediante el dise?o del área de la sección transversal cuando sea necesario.
4. Beneficios económicos y a nivel de sistema
- Costo del componente:El uso de cinta de soldadura CCA puede reducir el costo de la cinta de soldadura de componentes entre 20% y 30%.
- Transporte e instalación:La densidad de cobre es de solo 40%, la reducción de peso es de aproximadamente 50% y el costo de instalación se reduce en 30%+.
- Eficiencia del sistema:La pérdida de potencia medida es < 2 W y la eficiencia del componente solo disminuye en ≈ 1%–2%.
- retorno de la inversión:Beneficios de ahorro de costos >pérdidas de eficiencia, mejorando la competitividad general del LCOE (costo nivelado de la energía).
en conclusiónDesde la perspectiva de la economía del sistema, la línea CCA tiene importantes beneficios de reducción de costos y la pérdida de generación de energía es controlable.
5. Gestión de riesgos y fiabilidad
Puntos de riesgo | Rendimiento de riesgo | Medidas de mitigación de riesgos |
---|---|---|
Pelado de cobre | La capa de cobre se cae después de soldar o doblar. | Adoptar un proceso de alta resistencia al pelado; prueba de peeling en línea |
corrosión electroquímica | La exposición del cobre en el borde provoca corrosión del núcleo de aluminio. | Superficie estrictamente esta?ada; embalaje de componentes a prueba de humedad |
Esfuerzo de expansión térmica | Microfisuras causadas por la tensión de la interfaz bajo ciclos de temperatura | Optimizar los parámetros de recocido + compuestos; Dise?ar una relación razonable entre el ancho y el espesor de la soldadura. |
Disminución de la eficiencia a largo plazo | El aumento de la resistencia de contacto hace que la eficiencia de generación de energía disminuya gradualmente. | Supervisión periódica del funcionamiento y mantenimiento; Utilice soluciones de tiras de soldadura de cobre puro o mixtas en los nodos clave |
en conclusión:Mediante la optimización de procesos y embalajes, así como la monitorización de la operación y el mantenimiento, el riesgo puede reducirse a un rango aceptable.
Resumen
- Ventaja de costos × Tecnología madura × Riesgos controlables = Alta viabilidad
- En componentes convencionales como PERC, TOPCon y HJT, las cintas de soldadura CCA han sido verificadas y aplicadas por muchos fabricantes líderes.
- Para la persecuciónOptimización de costos,bienEs aceptable un ligero compromiso en la eficiencia. En el mercado, la línea CCA es una solución extremadamente atractiva.
- paraAlta confiabilidad,Densidad de potencia máximaPara diferentes escenarios, se puede adoptar una estrategia de área clave híbrida “CCA + cobre puro” o de cobre puro.
Estrategias recomendadas:módulos fotovoltaicosLas empresas pueden dar prioridad al uso de cables CCA en tiras de soldadura convencionales y conservar tiras de soldadura de cobre puro para canales de alta tensión o alta potencia, logrando así el equilibrio óptimo entre "reducción de costos y garantía de eficiencia".