1、太 阳 能 光 伏 电 缆 接 线 （ 装 置 ） 盒申 报 激 光 与 光 电 产 业 科 技 专 项 科 技 项 目可行性研究报告二 O一二年六月太阳能光伏电缆接线（装置）盒可行性研究报告一、 项目开发的背景和意义太阳能光伏接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件，是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能电池充电控制装置之间的连接器，主要作用是将太阳能电池产生的电力与外部线路连接。光伏发电行业是国家“十二五”7大战略新兴产业规划重点支持行业，同时也是温州打造中国（温州）激光与光电产业集群中重点支持的光伏能源产业。 随着能源危机与环境污染的日趋严重，开发可再生清洁能源成为国际范围内的重
2、大战略问题之一。太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁能源，被公认为是一种极好的替代能源，其安全、干净、环保越来越受到人们的青睐，因此，开发利用太阳能成为世界各国可持续发展能源的战略决策。其中光伏发电是大规模经济地利用太阳能的重要手段，特别是近年来太阳能发电得到了快速发展，同时也带动了各国对大阳能电池组件及相关器件的研究、设计和制造的大力投入，中国现已成为全球第三大光伏制造基地，仅次于日本、德国。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。目前，光伏产业是世界上发展最快的能源产业之一，在各国政府的扶持下，光伏发电产业自
3、20 世纪 80 年代以来得到了迅速发展。最近 10 年光伏发电产业的年平均增长率为 30%，近 5 年的年平均增长率为 40%。据国际能源署预测，到 2020 年，世界光伏发电的发电量将占总发电量的 2%，由此可见太阳能光伏产业发展前景广阔。太阳能光伏接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件，是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能电池充电控制装置之间的连接器，是一门集电气设计、机械设计和材料科学相结合的跨领域的综合性设计，为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。 随着光伏行业日新月异的发展，越来越多的目光转向了接线盒身上；因为它不仅能将太阳电池产生的电方便的传输到外部电路中去，同时它
4、也是太阳电池组件的“保镖“。接线盒充当“保镖“时，它利用二极管自身的性能使得太阳电池组件在遮光、电流失配等其他不利因素发生时，还能保持其能工作，适当降低损失。由于接线盒对于组件的重要性，其应该能够在恶劣、反差变化大的环境气候条件下使用。虽然世界上不同地区的环境气候各不相同，且同一地区的环境气候反差变化也很大，但是环境气候对于材料及其制品的影响，归纳起来有四大因素：首先是太阳辐射，特别是紫外线对于塑料、橡胶等高分子材料的影响；其次是温度，其中高低温交变对材料和产品更是严酷的考验；此外是湿度如雨、雪、凝露等以及其他污染物如酸雨、臭氧等对材料的影响。再者是要求接线盒有高电气安全防护性能，而且使用寿命
5、须在 25 年以上。因此，研发一种防护性能强、耐高温、性能可靠、散热性好、安全可靠、人性化程度高的太阳能光伏电缆接线盒具有重要的社会意义和市场需求。公司根据市场发展的需要，与国际光伏产业巨头 EME 公司开展光伏产品研究合作，凭着精良的生产和检验设备，成功研制出了太阳能光伏电缆接线（装置）盒，该产品具有防护性能强（防护等级达到 IP67） 、阻燃性高（阻燃等级达到 5VA 级） 、环保（符合 ROHS 要求） 、散热性好、安全可靠、使用寿命长、生产效率高、结构简单体积小巧、使用方便等优点，可广泛应用于各类光伏发电系统，并已与 EME 公司签订开放式销售合同，具有良好的市场前景和经济效益。该产品
6、已列入 2011 年第三批省级新产品试制计划，项目编号：2011D60SA390238，取得实用新型专利 4 项，专利号：ZL201120219956.2、 ZL201120241530.7、 ZL201120241553.8、 ZL201120241496.3，外观专利 3 项，专利号：ZL201130214062.x、 ZL201130214061.5、 ZL201130214063.4， 申请发明专利 3 项，申请号：2 01110107789.7、 201110107788.2、 201110105817.1， 实用新型专利 4项，申请号：201120130310.7、 2011201
7、30324.9、 201120130302.2、 201120130322.x，外观专利 2 项，申请号：2 01130094753.0、 201130094755.x， 产品经 UL 检测合格(报告编号：11CA19654)，其防护等级达到 IP67，阻燃等级达到 5VA 级，性能已达国际先进水平，并取得 UL 认证证书（证书编号：E345838） ，产品符合 ROHS 要求，经用户使用，反映效果良好。二、国内外研究现状与发展趋势太阳能光伏接线盒是一门集电气设计、机械设计和材料科学相结合的跨领域的综合性设计，对产品密封性、可靠性、耐高温性、精密程度以及自动化水平都有很高要求，这需要企业具备丰
8、富的实际经验和研究创新能力。目前，对光伏接线盒产品质量的考核来自于 TUV、UL 认证等。国内各大接线盒生产商也都在致力于研发为用户提供更为安全、快捷、可靠的连接方案的接线盒，也都在为其研发的产品能通过 TUV、UL 等的认证而努力。当前市场上的接线盒多种多样，并且大多数接线盒适用于户外多风雨以及寒暑交加的环境，因此对接线盒的强度、结构密封性、电气安全性等各种性能的要求很高，传统的光伏接线盒，其壳体内设有电器端子（滑块），将太阳能电池模版电能输出端的各汇流带与对应的电器端子的各输入端（配电孔）电连接，电缆线经壳体一侧的孔伸入到壳体内与电器端子另一侧的输出端孔点连接。由于电器端子的存在，接线盒的
9、体积较大、散热性差；壳体上的电缆线孔会导致产品的防水性能下降；线接触连接，导电面积小，连接不够可靠。同时，还存在结构复杂，从而经常导致使用寿命短，接线较为繁杂等缺陷。因此，防护性能强、耐高温、性能可靠、散热性好、安全可靠、人性化程度高的太阳能光伏电缆接线盒已成为市场发展的趋势。公司研制的太阳能光伏电缆接线(装置)盒与市场同类产品相比，具有防护性能强（防护等级达到 IP67）、阻燃性高（阻燃等级达到 5VA 级）、环保（符合 ROHS 要求）、散热性好、安全可靠、使用寿命长、生产效率高、结构简单体积小巧、使用方便等优点，具体如下：对比项目 项目产品 市场同类产品防护性能 防护等级达到 IP67
10、等级，防水、防尘能力强IP45，防护性能差，无法保证户外长期使用阻燃性 难燃性达到最高等级 5VA，耐高温、阻燃性能强V-0，无法保证高低温交变，持续高温等恶劣天气对产品的考验环保 符合 ROHS 要求 较少散热性 采用改进产品结构和灌胶工艺，使产品发热量少，散热性能优越结构设计不合理，内部设有多个电器端子，发热量大，散热差结构体积 结构简单，接线盒内部组件少，产品体积小结构复杂，内部元器件多，产品体积大三、研究开发内容和技术关键1、研究开发内容项目主要设计内容为：研究采用结构简化设计，新增底板开孔、耳扣式置线槽、底部三角大面板、封板与底壳的卡接连接、导电板限位安装结构、外壁加强筋、封板吸盘区
11、等一系列设计的接线盒壳体；将弯脚圆槽设计、双夹持孔设计、定位设计等设计的导电板用灌胶工艺胶封在接线盒壳体内；并采用双台阶拆卸螺帽、反向螺纹联结孔的联结器对电缆线进行固定和引出，并改进壳体和联结器的材料，引进先进设备实现自动化等一系列新材料、新设计、新工艺，使产品具有防护性能强（防护等级达到IP67） 、阻燃性高（阻燃等级达到 5VA 级） 、环保（符合 ROHS 要求） 、散热性好、安全可靠、使用寿命长、生产效率高、结构简单体积小巧、使用方便等优点。2、技术关键 :1）通过结构简化设计，新增底板开孔、耳扣式置线槽、底部三角大面板、封板与底壳的卡接连接、导电板限位安装结构、外壁加强筋、封板吸盘区
12、等一系列设计，解决原有壳体结构复杂、散热及灌胶效果差、安装不方便、组装效率低等问题，使接线盒壳体具有结构简单，组装方便，散热性能好，防护性能高，使用方便，安全可靠等优点；2）设计采用联结器连接方式、双台阶拆卸螺帽、反向螺纹联结孔，对电缆线进行密封固定和引出，解决原有产品安全防护性能差、稳定性有待提高等问题，使产品具有安全防护性能高、联结稳定可靠等优点，进一步延长了产品使用寿命；3）导电板采用弯脚圆槽设计、双夹持孔设计、定位设计、测电区设计、合理外形设计等设计，使导电板具有导电性能好、结构合理、连接可靠、组装方便等优点；4）采用卡接连接方式，实现封板与底壳的快速密封连接，采用联结器连接方式，实现
13、电缆线与接线盒的牢固密封连接，并采用灌胶剂填入接线盒内部空间，有效提高了产品的绝缘、防水、抗热、散热等性能，使产品防护等级达到 IP67。5）接线盒壳体采用进口 SABIC 公司的 PPO V0150B 热塑性工程材料，连接器采用进口 SABIC 公司的 PC EXL9330P 热塑 PC 材料，并添加防老化和抗紫外线辐射成分，使产品具有强烈的抗老化、耐紫外线能力，热稳定性好，绝缘、阻燃性能优越，阻燃等级可达到 5VA 级，防高电流弧的发火性达到 0 级以上。6）产品零部件全部采用环保材料制造，环保无污染，经检测符合 ROHS指令要求。7）通过采用瑞士进口 KOMAX Alpha 355s 全
14、自动裁线压接机、HJ-3 端子焊接机、铆合机、注塑机等自动化设备，并改进加工组装工艺，自主设计制造工装夹具、模具、流水线等，解决原有产品生产效率低，合格率低的问题，极大的提高了产品的生产效率和合格率，减少了生产浪费，有效控制了成本。3、主要技术性能指标1） 、最大额定电流：6A、12A；2） 、最大系统电压：600VDC ；3） 、导线范围（AWG）：14（2.5 mm2 ） 、12（4 mm2 ） ；4） 、额定耐受脉冲电压：8kV；5） 、防护等级：IP67；6） 、相对热量指数：115；7） 、阻燃等级：5VA；8） 、允许环境温度 -4085；9） 、产品主要技术性能指标符合：UL17
15、03、UL746C Clause29、UL514 Sec.34、ROHS 标准要求。 四、预期目标1、经济效益分析 1.1 未来五年生产成本、销售收入估算。本项目预计投资 394 万元，按 2014 年正式投入规模化生产后年产量23 万套的设计生产能力，平均价格在 100 元/套，实现销售收入 2300 万元，销售收入的估算形成如下：1)生产成本如下表。序号 成本内容 成本费用（万元） 百分率% 备注变动成本 1582.41 原辅材料 1017 44.2 年涨幅 3%5%2 工资福利 373 16.2 年涨幅 2%4%3 燃料动力 99 4.3 年涨幅 3%6%4 车间经费 94 4.1 固定
16、成本 243.85 企业管理费 81 6 设备折旧费 21 7 财务费用 55 8 销售费用 87 年涨幅 2%4%工厂成本 1826.29 增值税及营销费用及附 115 加10 利润总额 359 年涨幅 8%11 销售额 2300 年涨幅 5%12 所得税 90 利润总额 25%13 净利润 269 2)销售预测如表指 标 2012 2013 2014 2015 2016销售价格（元） 100 100 100 100 100销售量（万只） 5 15 23 23 23销售收入（万元） 500 1500 2300 2300 2300 税金总额（万元） 45 134 205 205 205 净利润
17、（万元） 59 176 269 269 269 1.2 财务分析a）净现值测算(其中固定资产按 10 年折旧)项目 2012 2013 2014 2015 2016一、现金流入量 521.0 1521.0 2321.0 2321.0 2321.0 产品销售收入 500.0 1500.0 2300.0 2300.0 2300.0 折旧 21.0 21.0 21.0 21.0 21.0 二、现金流出量（成本） 741.5 1418.5 2030.9 2030.9 2030.9 项目投入 300.0 94.0 0.0 成本及税金 441.5 1324.5 2030.9 2030.9 2030.9 三
18、、净现金流量 -220.5 102.5 290.1 290.1 290.1 四、净现金流量现值（10%） -200.5 84.7 218.0 198.1 180.1 五、累计净现金流量现值 -200.5 -115.7 102.2 300.4 480.5 六、净现金流量现值（80%） -125.1 33.0 53.0 30.1 17.1 七、累计净现金流量现值 -125.1 -92.1 -39.1 -9.0 8.0 八、净现金流量现值 -118.4 29.6 44.9 24.1 12.9 （90%）九、累计净现金流量现值 -118.4 -88.8 -43.9 -19.8 -6.9 b)投资回收期
19、测算：投资回收期=累计净现金流量出现正值年份数-1+ 当 年 净 现 金 流 量 现 值绝 对 值上 年 累 计 净 现 金 流 量 的=3-1+ =2.5（年）c) 可变费用：1582.4 万元固定费用：243.8 万元盈亏平衡分析：（1） 以生产能力利用率表示的盈亏平衡点为： BEP 100%税 金可 变 费 用销 售 收 入 固 定 费 用 100%47.5%（2） 盈亏平衡产量为：2347.5%=10.9（万只）通过计算可知，本项目盈亏平衡点 47.5%。即，当企业年销售额达到设计能力的 47.5%时，企业不盈不亏，超过生产能力的 47.5%时，企业就盈利。d)财务内部收益率1.3不确定性分析（主要进行盈亏平行分析和敏感性分析，对项目的抗风险能力作出判断）按达产 2014 年销售收入 2300 万元计算，可得出生产成本投入 1826.2万元，交税总额 205 万元，税后利润 269 万元，按投资总额 394 万元项目
