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什么是光伏接线盒？它的作用是什么？
光伏接线盒是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接装置，其主要作用是连接和保护太阳能光伏组件，将太阳能电池产生的电力与外部线路连接，传导光伏组件所产生的电流。
接线盒有连接、保护两个作用。连接作用是通过线缆和连接器将光伏组件产生的电流引出并导入到用电设备中。为了减小接线盒自身损耗，要求导电材料自身电阻及接触电阻尽可能小。保护作用包含两部分，一是通过旁路二极管保护光伏组件以及提高光伏组件在遮挡等故障条件下的功率输出；二是通过特殊材料密封、散热设计，达到防水防火、降低接线盒工作温度的目的，从而起到保护光伏组件，降低由于旁路二极管漏电流对光伏组件输出功率造成的损耗。
图片来源：通灵股份
随着电池组件功率的持续增长，电池转换效率亦保持逐年提升，光伏系统内的工作电流显著提升。接线盒作为电池组件间重要的连接及保护设备，承担着光伏组件功率输出和线路保护，因此需具备更高的载流能力。
而载流能力又与散热性、传导效率、可靠耐受性等多项指标密切相关。因此，光伏组件接线盒制造企业需保持同步技术革新，来适应电池片技术的快速发展，光伏组件接线盒朝更高电流承载能力、更优良的散热能力、更高的系统稳定性、更低的生产成本等趋势发展。
光伏接线盒的发展阶段
近年来，随着光伏组件产品性能不断提升，市场对接线盒产品的电流承载能力、散热能力、系统稳定性等要求也越来越高，接线盒产品也经历了多次迭代。
图片来源：谐通科技
从最早的工艺复杂繁杂的密封圈接线盒，到工序简化、密封性能更优、体积更小、自动化程度更高的灌胶贴片接线盒；从用材较多的单体接线盒到粘接面积较小、用材节约、散热效果更好的分体式接线盒。接线盒产品在市场竞争中不断追求以更低的成本实现更好的性能，未来仍将持续迭代。
光伏接线盒的分类及构成
1、光伏接线盒的分类
太阳能光伏接线盒分晶体硅接线盒、非晶硅接线盒、幕墙接线盒。
2、光伏接线盒的构成
太阳能光伏接线盒由盒体、线缆及连接器三部分构成。
盒体：包括盒底（含铜接线柱或塑料接线柱）、盒盖、二极管；
线缆：分为1．5MM2、2．5MM2、4MM2及6MM2等这几种常用的线缆；
连接器：分为MC3与MC4两种；
二极管型号：10A10、10SQ050、12SQ045、PV1545、PV1645、SR20200等
二极管封装有两种：R－6 SR 263；
3、太阳能电池组件接线盒的主要特性：
（1）外壳采用进口高级原料生产，具有极高的抗老化，耐紫外线能力;
（2）适用于室外产时间恶劣环境条件下的使用，使用实效长达30年以上;
（3）根据需要可以任意内置2～6个接线端子;
（4）所有的连接方式采用快接插入式方式连接。
光伏组件接线盒在光伏组件和光伏系统中的工作方式
接线盒的生产工艺流程
一、材料选取
接线盒的主要材料有钢板、铝合金、塑料等。这些材料均应符合国家相关标准和要求。在选用材料时，需要考虑产品的使用环境，如防腐性能、耐高温性能等，从而选择合适的材料。
二、加工工艺
1.钢板或铝合金材料的加工：
钢板或铝合金材料需进行剪切、折弯、冲压等加工工艺，完成所需的外形结构。
2.塑料材料的加工：
塑料材料需要进行注塑或吹塑成型、压花等加工工艺，完成所需的外形结构。
加工工艺完成后，需要进行表面去毛刺、打磨等加工处理，以保证产品表面光洁平整。
三、装配
将经过加工处理的各部件进行组装，包括组合、固定、接线等，组装完成后进行整体检验，确保产品质量符合要求。
四、检测
检验产品的电性能、机械性能等，以确保产品的质量稳定可靠。包括进行外观检验、电学性能检验、可靠性测试等，检测合格后方可包装出厂。
在生产过程中，需要严格遵守相关生产标准和要求，确保生产出的接线盒品质符合客户的需求。同时，需要加强对材料成分、工艺流程等环节的管理，以提高产品的质量稳定性，满足市场需求。
接线盒常见故障分析
1、接线盒常见故障
项目现场光伏组件接线盒常见故障包括：盒体老化变形、接线盒内虚焊、旁路二极管击穿失效、接线盒烧毁、接线盒与硅胶脱离。
2、接线盒常见故障原理分析
故障原理1：组件焊接工艺质量问题
接线盒内二极管引脚与铜导体连接处、汇流条与铜导体连接处存在虚焊，当光伏组件存在阴影遮挡或者其他问题引起旁路二极管开启时，虚焊处便会发热，当虚焊处热量累积超过接线盒绝缘材料的热变形温度时，接线盒就会发生老化变形，旁路二极管开启工作时间越长，接线盒变形老化风险越大，当温度大于二极管结温上限值时，高温就会引起旁路二极管发生热击穿损毁，甚至烧毁接线盒。
故障原理2：组件密封工艺质量问题
接线盒与光伏组件背板粘胶过程中存在污染，导致后期接线盒与硅胶脱离故障。
故障原理3：阴影遮挡、隐裂等问题
光伏组件长期处于阴影遮挡、隐裂、局部热斑等条件下，使得旁路二极管长时间处于连续工作状态，从而引起旁路二极管结区温度升高，当结区温度累积到一定程度，旁路二极管就会发生热击穿失效，如果不及时处理，热量累积达到接线盒绝缘材料变形温度时，接线盒就会发生变形老化，情况严重会引起接线盒烧毁。
故障原理4：雷击
光伏组件遭遇雷击时，旁路二极管会瞬间被高电压击穿，当雨过天晴后，随着正常组件电流长时间流过失效二极管，二极管便会发热，当热量累积到一定程度，就会引起接线盒老化变形，甚至引起接线盒烧毁。
总结
光伏电站要保证全生命周期稳定，以组件为核心的系统可靠性，是保障客户投资回报、实现客户价值的基础。接线盒作为光伏组件的重要组成部分，当其发生故障时，会导致光伏电站发电量降低，情况严重时甚至会引发火灾。目前，光伏电站户外常采用目检、红外热成像技术、I-V测试方法来判断接线盒故障，近年来随着智能化技术的发展，逆变器智能I-V扫描、电站评价体系软件等更加便捷的方式，进一步拓展了系统侧对于光伏组件接线盒故障检测的方式。在当前光伏组件尺寸、电流大跃进式的提升后，接线盒可靠性的风险将大幅提升，更应该考虑选用品质优异、可靠性好、售后保障健全的“将生命周期标准贯穿于产品生产应用的每一个环节的”头部品牌组件，避免虚焊等工艺质量问题造成的隐患；在组件运输及安装过程中，要做好组件维护工作，减少组件隐裂的产生；在日常运维过程中，要做好电站防雷、故障排查工作，当发现组件存在阴影遮挡、热斑、隐裂等问题时要及时处理，避免接线盒发生故障。
光伏接线盒产能布局
光伏接线盒在组件成本中的占比约为2.6%。机构预计，随着光伏需求的爆发增长，2023年接线盒市场空间为145亿元，2030年接线盒市场空间将达到231亿元，2023-2030年CAGR为12.5%。
中国市场的光伏接线盒需求主要集中在大型太阳能电站建设领域，随着分布式光伏的发展，家庭用户和小型商业用户的需求也将迎来爆发式增长。未来，我国将继续推动光伏产业链的升级和创新，并加强对本土企业的支持，推动中国光伏接线盒市场实现高质量发展。
光伏接线盒代表企业
接线盒行业内的主要企业以国内厂商为主，主要有同泰科技、通灵股份、快可电子、江苏海天、泽润新能、谐通科技、人和光伏、中环赛特等。
同泰新能源
苏州同泰新能源科技股份有限公司（简称：同泰新能源）是一家致力于光伏旁路集成模块接线盒Reliable-Box研发、制造和销售的高新技术企业，是光伏连接保护系统提供Reliable-Box整体解决方案优质供应商。
公司成立于2013年4月，现有员工600余名，拥有专业的接线盒开发设计及研发团队，研发人员占员工总数10%以上。目前公司拥有70余项发明和用新型专利。
公司研发生产的集成模块光伏接线盒Reliable-Box已通过TUV及UL产品认证。自主研发的系列光伏集成模块接线盒Reliable-Box相对于传统的光伏接线盒，在外型、性能和可靠性等方面都有重大提升，使光伏组件运行的安全性和可靠性达到新的水平。
通灵股份
江苏通灵电器股份有限公司是专业从事光伏连接系统(光伏组件接线盒、连接器、线束、光伏焊带、逆变器);光伏电站：电气设备(桥架、母线槽、开关柜)：电线：工业自动化等产品的研发与生产，现在职员工1200余人，2017年营业额超8亿元人民币。
公司一直秉承更智能、更安全、更高效的产品设计理念凭借过硬的产品质量，优良的售后服务，为企业创造了品牌优势，并先后获得了““国家高新技术企业“、”中国驰名商标“、“江苏质量AAAA级品牌企业”、”重合同守信用企业”、“AAA级资信企业”、“江苏省认定企业技术中心“、以及省、地、市级“文明单位”等荣誉称号，并通过ISO9001-2008质量管理系、ISO14001环境管理体系OHSAS18OO1职业健康安全管理体系认证和CMMI能力成熟度模型集成认证。
快可电子
苏州快可电子股份有限公司（QC Solar）是一家专业从事新能源系统智能保护与电气连接方案研发、制造、销售的高新技术企业，产品包括光伏电气保护接线盒、光伏连接器与电缆、储能连接器与电缆、电动车充电系统、户外精密防水连接器、工业自动化连接器系统。公司目前有三家工厂，分别位于中国苏州市、中国淮安市、越南北江云中工业区。
公司通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001质量、环境、职业健康管理体系认证，产品通过德国TUV、美国UL的质量安全认证，公司被中国政府评为"国家高新技术企业"、"江苏省光伏组件效能管理工程技术研究中心"、"苏州市光伏应用系统工程技术研究中心"、"苏州市企业技术中心"，公司目前已取得100多项专利知识产权，承担了中国国家发改委/世界银行可再生能源发展项目技术研发课题，是中国高端新能源系统智能保护与电气连接器领域创新设计的先锋！公司已于2022年8月4日在中国深圳证券交易所创业板成功上市。
江苏海天
江苏海天微电子股份有限公司是国家高新技术企业，专业从事太阳能光伏接线盒、连接器等光伏配套产品的研发、生产、销售和服务的综合性企业。公司2022年收入主要来自于接线盒占比90.76%，公司2015年获批“江苏省企业技术中心”，技术中心拥有专利研发人员52人，外聘专家5人，与武汉理工大学、南京航空航天大学等高校建立了长期合作；企业技术中心场地面积2000平方米，拥有检验检测设备80余台套。
公司从2020年开始布局开展智能光伏接线盒研发，目前已经申请发明专利14项。研发成果发明专利“一种用于太阳能电池组件接线盒的智能检测预警系统”，通过检测盒对接线盒内部的温度、湿度等环境数据进行检测，并对检测数据值进行判断其是否超过报警设定值，若超出则进行报警，实现对太阳能接线盒温度的监控、管理与报警，避免其内部温湿度高造成安全隐患；采用外置的控制处理器，减少检测预警装置对接线盒内部空间的占用，也便于检测人员对控制处理器进行维修；通过断电控制模块，可以对接线盒进行断电保护，避免安全事故的发生，实现了分布式光伏电站监测和诊断功能，通过“降本增效”带动智能光伏行业的发展，给行业带来了可观的经济效益。
泽润新能
江苏泽润新能科技股份有限公司是一家专业从事智能光伏接线盒，传统光伏接线盒，光伏连接器，光伏线材以及光伏配套线缆组装的新能源高科技企业，产品广泛应用于光伏电站，并网发电，离网发电，屋顶系统，家庭供电系统，太阳能建筑等领域，并且形成了由产品开发，模具设计，生产制造到销售客服的一体化服务。
凭借卓越管理及严格的品质管控，成功通过ISO9001，ISO14001，TUV，UL等国际权威机构认证，产品广泛功销往中国、越南、马来西亚、美国、欧洲等多个市场，与引领全球的知名光伏企业，连接器企业建立了长期稳定的战略伙伴关系，并致力于为客户提供最有价值的产品及服务。
谐通科技
苏州谐通光伏科技股份有限公司(简称“谐通科技”)成立于2009年12月,坐落于江苏省苏州市木渎。
“谐通科技”诞生于国家新能源发展战略快速推进的大环境下，企业立足于新能源、新科技和新产业，以全球化、市场化为目标,以创造价值、回报社会为宗旨,将太阳能电池组件接线盒、光伏线缆、光伏连接器、光伏二极管模块、高压直流接触器、储能线缆、储能连接器及周边产品的研发、生产、销售和服务等作为主营业务。
“谐通科技”致力于绿色能源产品开发、生产与应用，为社会提供高品质的系统连接服务和技术方案。现已研发多款光伏接线盒、连接器等新能源产品，并拥有多项自主知识产权、取得专利42项，其中，发明专利5项，实用新型33项、外观专利以及PCT国际专利2项。
人和光伏
浙江人和光伏科技有限公司是一家专业从事太阳能光伏组件接线盒、连接器、电缆线及周边产品研发、生产、销售和服务的国家级高新技术企业。产品通过 UL TUV IEC CSA SUD Rohs 等国际认证，企业还通过ISO9001、 ISO14001、ISO45001管理体系认证。现已形成完整的光伏接线盒垂直产业链，公司现有员工超过一千名，目前日生产能力超过20万套。
公司是光伏接线盒和连接器国家标准的第一起草单位， 建立了国内第一个光伏接线盒和连接器专用实验室。公司一直奉行专利先行、品牌拓市战略，公司现拥有上百项国内外专利，还在欧美等10多个国家注册了“Renhesolar”公司商标以及“ZJRH”产品商标等。
中环赛特
浙江中环赛特光伏科技有限公司成立于2004年，是一家专业从事研发、生产和销售太阳能光伏组件接线盒、连接器、电缆线的国家级高新技术企业。公司生产面积达10万多平方米，拥有专业的研发团队, 多台先进的数控模具制造设备、实验测试设备，100多台专业接线盒注塑机，60多条专业流水线，40多台全自动冲压机及自动装配机，保证了我公司高质量的产品。
公司现有员工1500多人，日生产成套接线盒能力达到25万套，产品通过TUV，UL，IEC，JET,Rohs等国际认证，企业还通过ISO9001、 ISO14001、OHSAS18001管理体系认证。是国内外众多知名太阳能组件企业的长期指定供应商，产品受到了国内外客户的一致好评，并享有很高的声誉。
光伏接线盒行业发展主要趋势
一、产业政策环境驱动
光伏行业持续发展随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，光伏行业正迎来前所未有的发展机遇。各国政府对可再生能源的重视程度不断提高，光伏行业利好政策层出不穷。相关政策不仅为光伏产业的发展提供了有力的支持，也为光伏接线盒等关键部件的推广和应用创造了良好的市场环境。光伏接线盒作为光伏发电系统的重要组成部件之一，其性能和品质直接关系到整个系统的稳定性和安全性。因此，随着光伏市场的不断扩大，光伏接线盒的需求也呈现出持续增长的态势。
二、电池组件技术发展驱动
光伏接线盒技术革新当前太阳能电池组件的技术路线在尺寸和封装工艺上以“大尺寸、薄片化”为主流发展方向。大尺寸组件能增大受光面积、提升功率并摊薄每瓦投资成本，而薄片化技术可以使太阳能电池组件更加紧凑和轻便，有利于其提高便携、舒适性并拓展应用场景。
在电池片技术路线上，随着 TOPCon、异质结（HJT）、XBC、钙钛矿等技术的推出，各大电池片厂商均在力争制备成本不上升的条件下提高光转化效率，使得同等面积的光伏组件能产生更大的电流和功率。上述技术路线的衍进对光伏接线盒的电流承载、运行保护、传输效率、散热性、功率监测等性能均提出了更高的要求，光伏接线盒须保持同步技术革新以适配和跟进太阳能电池组件的技术发展。
三、应用场景多样化
引领接线盒智能化发展基于光资源的广泛分布和光伏发电的应用灵活性因素，近年来我国光伏发电在应用场景上与不同行业相结合的趋势愈发凸显。农光互补、牧光互补、渔光互补、林光互补等集中式应用场景的开发，使得光伏发电和农业产出率、生态环境改善、提高自然资源利用效率紧密相连。在分布式应用方面，光伏建筑一体化（BIPV）建设规范和标准的出台和落地，对光伏发电系统提出了更高的要求。
BIPV的应用需要综合考虑建筑美学、建筑采光、安全性等特定因素，实现转化效率与建筑美观的有效融合。现阶段，为适配光伏应用场景和装机量的增长，接线盒除了需满足电流承载及稳定性、旁路保护、耐候性、防水防尘、防紫外线等传统性能特征外，更需要适配新应用场景的特殊要求。伴随着应用场景的增长和光伏技术的快速迭代和革新，现有接线盒产品的升级和智能化是长远的必然趋势，接线盒在光伏产业链条中拥有广阔的应用和扩展空间。
内容资料参考来源：光电资讯、思瀚研究院、同泰新能源、通灵股份、快可电子、江苏海天、泽润新能、 谐通科技、人和光伏、中环赛特、仲致能源、 晶华光伏、产业深度、隆基的碳中和朋友
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