一、光伏太阳能铝合金型材的发展前景

当电子、煤炭、石油等不能再有能源频频告急，能源问题日益成为制约全部

社会经济发展的瓶颈时，

越来越多的国家开始实行

“

阳光计划

”

。

开发太阳能资源，

寻求经济发展的新动力。

中国对光伏太阳能电池的研究起步于

1958

年，目前，中国已成为大部分国家主要的

光付太阳能电池生产国。

2007

年全国太阳能电池

/

模组产量为

1188MW

，

2008

年

的产量继续提高，达到

2000MW

，

2009

年中国太阳能电池

/

模组制造商的产量较

2008

年倍增，达到

8000MW

，

2010

年世界光伏太阳能电池

/

模组的产量将达到

15000MW

，其中

80%

的产量由中国制造。

①

光伏太阳能铝合金型材主要用在光伏太阳能电池板上作为其他边框并起受力

支撑作用。

光伏电阳能发电作为可更新、

环保能源，

在全部市场和国内政策的推

动下，正迎来了发展高峰期，中国已成为世界靠前大太阳电池

/

模组生产国。而

铝合金边框型材，

更是占据世界靠前供应大国的地位，

欧美、

日本等国的光伏太

阳能铝合金型材，基本上都是从中国进口。按光伏太阳能电池

/

模组的生产量推

算，

2009

年一年需用铝合金型材

80

万吨，

2010

年的光伏太阳能铝合金型材产量

将达到

160

万吨，其中

40%

制作成边框直接出口到欧美、日本等国。

2010

年全

国预测铝合金型材出口

1700

万吨

②

，

仅光伏太阳能铝合金型材一项就将占到总数

的近

1%

，市场前景可想而知。

二、光伏太阳能铝合金型材的生产工艺及质量要求

光伏太阳能铝合金作为光伏太阳能的重要附件因长期暴露在野外，其使用寿

命在

15

年以上，对其表面质量要求严格，特别是耐腐蚀性能的要求更严，型材

在组装时，

采用全自动机械化，

所以对几何尺寸的要求特别严。

目前客户一般采

用

GB5237

、

JISH4100

、

EN755.2

、

ENI2020.2

、

JISH8602

等标准执行。我国

2008

年由江阴东华铝材科技有限公司作为主要起草单位，

起草的

《铝合金光伏太阳能

型材》国家标准已进入审订阶段，虽然没有颁布实施，但我个人认为，有一些条

款，

不妨用来指导我们的生产还是有一定的意义的，

本文在下面有些引用，

请读

者谅解。

1

、质量要求及型材形状

上海禹轩泵阀有限公司有经验生产安全阀、蝶阀、球阀、闸阀、截止阀、防盗阀、衬氟阀等

. 

（

1

）客户质量要求

A

、几何尺寸严格按图纸要求，未注尺寸按国家标准

GB523

或

GB/T6892

超

高精级标准验收。

B

、表面光滑不得有模具纹和焊合线、黑线、白线。

C

、韦氏硬度

10HW

以上，部分客户要求

14HW

以上。

D

、表面喷砂氧化，氧化膜

≥15μm

，颜色一致，亮度好。

F

、表面

A

、

B

、

C

面要求不允许划伤、磕碰。

E

、贴膜要求尽量减少气泡，贴膜不准偏，不粘膜不脱落。

（

2

）型材形状，见图

1 

2

、化学成分的确定

铝合金太阳能型材作为光伏太阳能电池板的边框，起支撑电池板的作用，力

学性能要求比一般的建筑铝合金型材、

装饰用铝合金型材、

工业铝合金型材的力

学性能要求更严。

GB/T6892-2000

、

GB5237-2008

，对

6063

合金、

6060

合金的力

学性能规定见表

1

。

表

1  

型材的室温纵向力学性能

合金

状态

供应

状态

壁厚

/

㎜

拉伸试验

硬度试验

抗拉强度

（

R

m

）

N/mm

2

规定非比

例伸长应

力（

Rp

0.2

）

N/mm

2

伸长率

(A

50mm

)% 

试样厚

度

/

㎜

维氏硬

度

HV 

韦纸硬

度

HW 

不大于

. 

6060 

T5 

≤3.2

160 

120 

8 

3 

58 

8 

T66 

≤3

215 

160 

6 

3 

78 

12 

6063 

T5 

所有

160 

110 

8 

0.8 

58 

8 

T6 

所有

205 

180 

8 

10 

73 

11 

T66 

≤10

245 

200 

6 

91 

14 

6063A 

T5 

≤10

200 

160 

5 

10 

69 

10 

＞

10 

190 

150 

5 

T6 

≤10

230 

190 

5 

10 

78 

12 

＞

10 

220 

180 

4 

6R63 

T5

③

≤3

220 

180 

8 

3 

78 

12 

按照表

1

所列标准的力学性能指标，

6060T66

、

6063T66

、

6063AT6

、

6R63T5

几个合得奖号都可满足韦氏硬度

10HW

、

14HW

的要求。化学成分国家标准见表

2

。

表

2  

铝及铝合金的化学成分国家标准（质量分数）

% 

序

号

牌号

Si 

Fe 

Cu 

Mn 

Mg 

Cr 

Ti 

RE 

Zn 

其它

A

l 

备

注

单

个

合

计

1 6060 

0.30-0.

6 

0.1-0.3 

0.1

0 

0.1

0 

0.36-0.

6 

0.0

5 

0.

1 

－

0.1

5 

0.0

5 

0.1

5 

余

量

－

2 6063 

0.20-0.

6 

0.35 

0.1

0 

0.1

0 

0.45-0.

9 

0.1

0 

0.

1 

－

0.1

0 

0.0

5 

0.1

5 

余

量

LD3

0 

3 

6063

A 

0.30-0.

6 

0.15-0.3

5 

0.1

0 

0.1

5 

0.60-0.

9 

0.0

5 

0.

1 

－

0.1

5 

0.0

5 

0.1

5 

余

量

－

4 6R63 

0.30-0.

7 

0.20 

0.1

0 

0.1

5 

0.50-0.

7 

0.2

5 

0.

1 

0.10-0.2

5 

0.0

3 

0.0

5 

0.1

5 

余

量

④

某公司较早生产铝合金光伏太阳能型材时，一味强调型材的力学性能，化学

万分选择

6063

合金，内挖标准如表

3 

表

3  

某公司化学成分内控标准

(

质量分数

)% 

牌号

Si 

Fe 

Cu 

Mn 

Mg 

Cr 

Ti 

Zn 

其它

A

l 

单

个

合

计

6063

A 

0.40-0.4

5 

≤0.2

5 

≤0.0

8 

≤0.0

8 

0.62-0.6

5 

≤0.0

5 

≤0.0

5 

≤0.0

5 

0.0

5 

0.1

5 

余

量

按表

3

内挖标准生产出来的型材、韦氏硬度达到

12HW-14HW

，但难挤压，

成品率低，阳较氧化后因黑线报废型材达

20%

左右，总成品率不到

50%

，显然

是不满足生产需要。