新增装机量9年全球首位，光伏清理机器人市场，真的大有可为吗？

互推小编 2023-07-14

从第一批光伏龙头无锡尚德、江西赛维破产，到汉能退市，再到隆基、通威等新兴光伏龙头崛起，几十年来光伏行业几经曲折，2021 年我国光伏新增装机量达到55GW，创历史新高，连续9年稳居世界首位。

2022年从国家能源局公布的上半年新增装机量来看，新增装机量已经达到30.88GW，同比增长137.4%，今年我国有望继续蝉联全球榜首。

如今可以说我国已经形成成熟且具有全球竞争力的光伏产业链，围绕光伏这个景气保持高位的新兴市场，许多企业正找到更多的商业机会。

▍光伏面板清洁需求大增

光伏面板清洁主要是光伏电站后期维护清洗的一个环节，随着光伏的装机量持续提升，这部分需求也更加明显。

因为光伏面板表面大多为玻璃材质，如果长期遇到湿润的酸性或碱性灰尘附在玻璃盖板表面时，玻璃表面就会出现侵蚀，同时由于组件表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用，会降低太阳的透过率，造成面板接收到的太阳辐射减少，输出功率也随之减小。

可以说光伏发电的效率很大程度上取决于电池板的洁净程度，有数据认为，清洗后的光伏板发电效率可提高20-30%。这使得光伏板清洁对于大部分光伏行业来说是必不可少的流程。

在原先，由于光伏面板铺设较密集，就传统光伏清洁而言，主要是通过人工干洗或水洗、高压清洗车两种方式，这难免清洗难度大、清洁效率低且成本高，而且容易浪费水资源，同时可能造成面板损坏。

为了减少成本，因此大多数企业会选择将光伏面板的清洁工作集中在每年春季4-5月、秋季8-9月，集中进行两次清洗，需要耗时1～2个月的时间，成本约1500~3000元/MW。

如果需要临时清洗就非常麻烦，例如主要针对检查，或者面临特殊天气时段避免组件效率下降或损坏，人力成本整体价格会有较大的波动。而且这种清洗模式难免造成发电量的峰谷期较为明显且很快又容易污染。

如何节约人工清洗费用、消除人工清洁时造成的组件损伤等次生隐患、强化清洁效果一直是学术领域光伏清洁研究的重点。

近年来，自动化智能化的机器人很快步入研究者和企业研发人员的视线。

因为使用智能清扫机器人不仅可以进行定期自动清扫，无需人工值守，还能夜间运行，且运行频次自由设定，能根据场区环境定期清洁，还能彻底清除组件表面的灰尘及污垢，以提升发电效率，这种需求随着越来越多的光伏面板零散化铺设在山间和房屋上时愈发突出。

▍结构优势成为关键

经过市场调研、实地勘查和机器反复测试优化后，例如一家原先主营业务是高空擦窗机器人的企业【埃欧珞】，最近就将业务线拓展到了光伏面板清洁的新领域上，创新研发了一种新一代光伏清洁机器人。该清洁机器人在清洁效果、结构设计上都有了一定创新，目前也获得了部分光伏运维企业的认可并成功投放市场。

据了解，埃欧珞该光伏清洁机器人总尺寸1300*2200*400mm，车体重量24kg，单个毛刷重量13kg，总计50kg的重量。

由于机器人采用模块化设计，整体框架与电气连接相互融合，机械机构较为简洁，能够实现即用即连，结构电气同时拆换，各功能模块结构分离的同时电气也分离，模块之间互不影响。从官网视频来看，组装、搬运、拆卸、检修等工作，仅需一名成年男子即可完成，当然，简化传统复杂设计的优势还在于能够同时降低维修成本，提高结构空间利用率。

埃欧珞通过实验对比发现，人工清洁时按200㎡/h的效率工作，清洁效果只能达到50%，机器人单毛刷工作清洁效果只能达到60%，双毛刷一起工作效率能够达到85%，毛刷数量是保证清洁效率的关键。

除此之外，清洁效果更是光伏清理机器人的关键，为提高清洗效果，同时需要清扫用力均匀，不会造成电池片隐裂。

埃欧珞为此针对光伏清洁机器人设计了一种一体式双滚刷的设计，前毛刷以及喷嘴起到将泥垢灰尘冲洗打湿清洁作用，后毛刷起到二次清洁作用，喷嘴则是将泥浆污渍冲洗出光伏板，前后组件搭载的皆是精密制造的雾化喷头，能够防止已清洁面的二次污染，从而达到更好的清洁效果。

埃欧珞光伏清洁机器人分为三个速度挡位，最快清洁速度可达0.83m/s，可根据不同场景的清洁任务来选择清洁速度。从实际效率来看，其2.2米的一体式双棍刷设计能每小时清洁7500平方米光伏面板。

据相关数据统计，清洁效率上按8小时工作制一名工人每日最多可清洁光伏组件0.1MW，而该机器人可以大致预估每日最大清洁效率可达到8MW；清洁费用上人工清洁成本约为4000-6000元/MW，该款光伏清洁机器人清洁成本仅仅约需100元/MW，提高清洁效率、降低清洁成本的同时减少了人员清洗安全隐患。

▍更简单、更易用的机器人

不仅如此，与市面上同类光伏清洁机器人相比，埃欧珞光伏清洁机器人综合性能具有更强的竞争力，同时更考虑到安全性、跨障能力等方面的需求。

由于光伏组件的角度各有不同，该款机器人选用氯丁橡胶掺入适量丁晴再生胶和氯橡胶所制造出的履带。在结构上，履带背胶采用了人字形槽来提高摩擦力，并通过动力学仿真和模态分析，合理设计履带的宽度，进一步增强了摩擦系数。这避免了市面上大部分光伏清洁人清洗时遇水打滑事件的发生，实现了较好的防滑功能，也让机器人可以在0°-45°倾斜角的光伏面板工作，而且能够抵抗50kg的外力，在17.2-20.7m/s的风速下都可以正常运作。

除了履带材料，在结构上该机器人也实现了IP68的防护级别，不仅防水防尘能力大幅提升，还拥有-10℃至60℃工作环境适应性，让机器人在各类恶劣环境中运行自如。50cm的越障能力更是保证了可跨越大宽度衔接缝，使得机器人能够轻松跨过光伏组件之间的间隙，避免了人工来回搬运的麻烦，具有极高的通用性。

同时，为了适应多种清洗方式，该机器人可以选用外接供水的模式，用户可根据不同场景的污染程度，自主选择机器人前后清洁模块进行搭配，用水量也可根据污染程度进行调节。

由于模块化设计使得该光伏清洁机器人安装起来极为简便，操作人员无需课程培训，通过遥控操作就可实现机器人前进后退，轻松360°无死角运行。工作人员只需将前后毛刷固定于光伏清洁机器人主体之上，外接220V电源，水管，拧紧阀口，将机器人放置于待清洁光伏面板之上，打开开关按动清洁功能键即可开始工作，动动手指就可让机器人往返于光伏组件之间。

机器人分为三个速度挡位，最快清洁速度可达0.83m/s，可根据不同场景的清洁任务来选择清洁速度。其中滚刷也有两种转动速度，按毛刷挡位键就可以进行调节，通过行进档和毛刷档的合理搭配，轻松完成各类光伏清洁任务。

▍产品线的拓展

埃欧珞机器人的前身【R-Storm】是一家2016年7月创立于美国波士顿的机器人公司，由创始人姚冬暐在美国读研期间“白手起家”，团队成员80%以上为海归留学生，包括来自MIT、新加坡国立大学、美国东北大学等高校的博士（后）硕士成员；公司人员学历背景涉及机械、软件、电气、金融、运营等，国内总部位于杭州未来科技城。

作为商用高空清洁机器人领域的“排头兵”，杭州埃欧珞机器人科技有限公司最初以高空玻璃幕墙清洁机器人作为切入点，多年来陆续推出了纯平吸盘机器人、负压腔机器人、履带式平面机器人等高空清洁产品，打造了高空清洁领域完整产品链，覆盖各类高空清洁（玻璃、幕墙、石材表面等）应用场景，能够完成清洁、打磨、除锈、喷涂等各类高空金属材质表面处理工艺。

如今，我国光伏发电领域正面临巨大的发展空间和机遇，埃欧珞又根据行业需求不断延伸着产品应用领域，通过极低的清洁成本，为众多光伏电站带去了高效的清洁方案。可以说埃欧珞时刻关注高空清洁行业变化，同时在技术上能针对差异化的消费需求，快速开始新一轮的研发和创新，构建了丰富多元的产品矩阵体系。

整体而言，室外清洁机器人主要诉求在于“洗得快、洗得干净、洗得灵活和智能”，但户外建筑外墙有着不同的复杂情况，对不同材质、形状的适应能力也愈发成为考验清洁机器人的重要指标，更对技术、重量、应用场景提出非常高的要求。

因此埃欧珞机器人能够延伸出多个产品系列的关键原因在于智能感知、定位导航、机器学习、图像识别等领域的科技积累与创新。

例如高空清洁机器人的感知系统是技术研发的核心，因为建筑物外墙常面临强烈光照和水雾等因素干扰，传统光学感知手段无法起到良好的定位作用。埃欧珞研发团队选用复合型的传感器检测方案，根据不同任务选用不同的传感器组合，从而实现机器人对于环境的高精度感知。

又例如高精度定位导航技术也一直以来都是高空清洁机器人技术的核心需求。埃欧珞通过引入三角定位、陀螺仪、磁力计、气压计、GPS、增量编码器等一系列高精度传感器，实时计算机器人动态方位，精密高效计算后的排布位置和角度，为机器人提供实时高精度的位置信息，提升机器人作业效率。

同时，埃欧珞机器人还结合声学、光学、电磁学等多种学科技术，采用先进的神经网络算法，能适应各类表面环境，对障碍和边界进行识别和判断，不仅能完成清洁路径的判别和清理，还在防风和多种材质墙面上的应用实现了功能提升。

模块化设计则是另外一大亮点。埃欧珞机器人针对消费者的不同清洁需求，机器人支持搭载前后双清洁单元、多种清洁模式切换，可以加上滚刷、盘刷、百洁布等多种清洁组件的灵活应用，其中滚刷也有两种转动速度，按毛刷挡位键就可以进行调节，通过行进挡和毛刷档的合理搭配，让企业可以根据实际情况进行替换，以达到更好的清洁效果。

▍结语与未来

如今，越来越多大型基地光伏项目集中在沙漠、戈壁、荒漠，这些场景中自然环境严酷，干旱缺水，沙尘暴频发，分散在各类屋顶的工商业光伏电站项目则环境复杂，工业粉尘严重，规模小而散，为了及时清扫以保障发电量，电站的日常运维和清洗问题开始更加突出。清扫机器人正以光伏电站系统的“第四大件”的身份，得到光伏运维公司的认可。

对于不同类型的集中式电站，根据灰损值的不同，机器人投资收回周期在1-5年。随着各类技术进步，部署清扫机器人的成本更是在进一步下降，机器人投资收回周期越来越短，企业的核心优势更多体现在清洁能力、清洁效率、可靠性、可维护性等多方面性能。

不仅如此，与之协同作业的无人机、可以采用人工辅助的半自动机器人、摆渡车系统都得到了更多关注。

还有部分企业认为，清扫机器人作为光伏电站智能化的重要应用，其通信系统和监控平台未来需要集成到电站系统中。

例如仁洁智能的监控管理平台就已经可以做到对多个光伏电站进行状态监控、告警处理、报表分析等，减少人为因素干扰，实现规模化运维。主要原理是清扫机器人通过站内无线LORA技术将数据传送到通讯箱，再将数据传输到控制平台，如云平台或SCADA，实现远程对机器人的管控。同时控制平台支持数据互联，通过集成第三方数据，如单轴系统、灰尘预警系统或天气监测，实现更多智能化控制。

如今，多家头部企业都在通过持续的研发投入，不断进行测试验证产品可靠性，致力于提供稳定可靠且高效的智能清扫产品，以求快速拿下光伏电站这个巨大的市场。

中金企信国际咨询最新发布《中国光伏板智能清扫机器人市场供需发展前景及投资战略预测报告（2022版）》统计数据显示，目前，我国光伏板智能清扫机器人生产企业中，年销售收入和总资产均在10亿元以上的大型企业不多，绝大多数都是中小企业。主要大型企业有山东豪沃电气有限公司、郑州德瑞智能科技有限公司、南京天创电子技术有限公司公司、太仓爱森思电子电器有限公司、中建材安徽天柱绿色能源科技有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司等。

未来到底哪家企业能够跑出来，设备的可靠性、稳定性、经济性与智能性或许缺一不可。

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