三百六十行,行行出状元。作为中国最早投身光伏行业的一批企业,英利集团先后有两名员工被中华全国总工会授予全国五一劳动奖章,站上了象征最高荣誉的领奖台。
韩伟:勇夺世界最薄“金牌”的“光伏工匠”
韩伟,1985年生于河北农村,2007年进入英利集团工作。在英利硅片车间,韩伟从一名学徒工开始干起,脚踏实地,吃苦耐劳,刻苦钻研,不断创新,逐渐成长为一名线锯工序的技术精英。他带领班组成员完成了硅片切割厚度从300多微米降至180微米的艰巨任务,被誉为夺得了世界最薄的“金牌”,荣获全国职工优秀技术创新成果三等奖,为企业提高硅料利用率5.5%以上,单锭硅片产量提高22%,年创造效益达6.4亿元。多年来,韩伟连续被评为英利集团先进工作者、首席员工,荣获保定市劳动模范、保定市“金牌工人”等多项荣誉。2014年,韩伟被中华全国总工会授予全国五一劳动奖章。
韩伟所在的线锯工位,是为生产太阳能电池组件提供多晶硅片的环节。线锯工位从事硅片切割,这种切割技术使用高硬度的碳化硅作为磨料,用钢线切割硬脆材料。其优点是能切割大尺寸硅锭,效益和效率高,加工表面损伤小,片厚一致性好,主要应用于高新科技产业的半导体、液晶面板和光伏硅片的切割。
英利进入太阳能行业较早,经过多年的努力,硅片切割技术在行业内领先。最初,太阳能电池行业的初级产品硅料价格便宜,企业利润可观。但是,随着光伏产业的迅猛发展,全球硅材料紧缺、价格飙升,企业想在技术领域处于不败之地,就要在生产工艺上不断创新,从提高原材料利用率等方面降低产品的生产成本。
韩伟所在的车间,就担负起用最少的硅料生产更多硅片的攻关任务。经过不断改进工艺,采用更细的钢线和更小的槽锯,车间生产的硅片厚度不断由325微米变薄到220微米、再到200微米。每一次工艺创新,产品成本不断下降,利润慢慢上升。
硅片每一次变薄,攻关难度都会成倍增加。韩伟说,要做就做别人所不能的事情,他带领创新小组瞄准薄度180微米攻关,却遇到新困难。首先是切割中出现大量跳线,每次跳线就会出现两个不合格硅片,造成损失。这是以前厚度降低过程中没有遇到过的。经仔细观察和研究,韩伟得出的结论是,硅片厚度小到一定程度,切割过程中研磨料中的杂质相对增大,会进入线槽内部,将钢线挤出造成跳线。如何将浆料中杂质去除?他提出对机床做实验性改造,经过改造跳线数量大大减少。这项革新被瑞士机床供应商看后,其为英利集团提供的新机床也跟着进行了改造。接着,出现第二个问题,每次硅片切割到一半时出现大量切斜。造成切斜的原因很多,比如硅块内部有杂质硬点,钢线切不动就会转弯;切割速度过快、钢线太软等。考虑到可能是提供切削能力的砂浆出了问题,韩伟根据线切割原理计算,对机床进行第二次改进,将瑞士进口的机床备件大幅度改造,使之符合生产要求,不但优等品率大幅度提高,还保证了机床原有的简洁、完整。
随着每一锯切割的硅片变薄,硅片数量增多,原有切割程序已不适应新的切割状态,需要重新编写切割程序。原来每个切割周期10小时左右,变化后每次更改工艺都是一组新数据。他与几名技术员轮流倒班,跟踪更改程序的实验结果。每次切割结束不等硅片进入下一道工序,赶紧将硅片取下来,手动清洗,测量后记录厚度、翘曲、锯痕、崩边等数据。一个多月后,终于切出完美的硅片,经批量试制后将程序定型。
韩伟说:“改进硅片切割工艺,有很多是外国公司都解决不了的,但是我们解决了这些难题,原因是要比别人更能吃苦、更加坚韧。拥有了这样的员工,企业才能发展。”
这项工艺创新也带来显著的社会效应,每年可为社会增加发电量17666万度,为国家节约标准煤95万吨左右,减少二氧化碳排放20多万吨,减少二氧化硫排放700多吨,减少氮化物排放600多吨,减少灰尘排放1300多吨。这又是为环境改善及低碳排放做出的贡献。
当前,在硅片切割工艺上,国内没有完整的工艺要求、技术标准,就连瑞士车床生产厂家也在积极与英利公司亲密牵手,达成技术与战略合作伙伴。韩伟说:“我一直坚信,我们的薄片切割创新成果,会变成行业标准、国家标准、国际标准。”