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光伏支架被称为光伏电站的“骨骼”是光伏发电系统中为了支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊结构件，其与光伏组件、逆变器、配电柜等核心设备共同构成了光伏发电系统。光伏电站的运营期一般为25年，是一种可能出现在各种环境中的长期投资，光伏支架作为“骨骼”在防腐方面也必须满足25年的使用年限要求。本篇文章将从光伏电站建设方角度讲述光伏支架防腐的主流工艺要求，为电站建设方在光伏支架防腐质量控制要求上提供参考。

一、热镀浸锌防腐

（一）工艺介绍

热浸镀锌是一种镀锌形式。这是在钢铁上涂上锌的过程，当将金属浸入温度约为 450 °C（842 °F）的熔融锌浴中时，锌会与基体金属表面形成合金。当暴露在大气中时，纯锌 (Zn) 与氧气 (O2) 反应生成氧化锌 (ZnO)，氧化锌 (ZnO) 进一步与二氧化碳 (CO2) 反应生成碳酸锌 (ZnCO3)，通常呈暗灰色，强度相当高。镀锌钢广泛应用于需要耐腐蚀的场景，并且在成本和生命周期方面被认为具有优势。

本工艺的优点为生产效率较高，可获得厚镀层，耐腐蚀性能好，镀层附着性好；缺点为外观均匀度低，生产过程对环境污染较大。

图1：热浸镀锌钢支架

（二）工艺技术要求

光伏行业的热镀浸锌防腐工艺技术要求，具体规定最早出现于《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012 6.8.10条，钢支架防腐宜采用热镀浸锌，镀锌层平均厚度不应小于55μm。本条规定显然无法适用于处于各种环境状态的防腐工艺要求，在规范条文说明中，增加了一下解释作为补充：当采用热镀锌防腐时,镀锌层厚度应符合现行国家标准《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T13912 的规定。对于酸碱严重的地区,镀锌层厚度的确定应有可靠依据。

2021年4月26日，国家能源局批准《光伏发电站支架技术要求》NB/T 10642-2021等282项能源行业标准，于2021年10月26日开始实施，其中对热镀浸锌防腐工艺不同环境下的技术要求做了详细阐述。

《光伏发电站支架技术要求》NB/T 10642-2021对热镀浸锌防腐工艺要求如下：

（2）防腐层厚度最小值应符合表1：

表1：热镀浸锌防腐工艺防腐层厚度要求

对于大气腐蚀等级，《金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性第1部分:分类测定和评估》GB/T19292.1-2018对大气腐蚀等级需经过一年期对碳钢、锌、铜、铝金属腐蚀速率的实验得出，为方便做出预估，有关腐蚀等级评估的典型大气环境类型，在附录中给出了参考，见表2：

表2：规范有关腐蚀等级评估的典型大气环境类型评价方法

通过此种方法，可先确定大气腐蚀性等级，再确定热镀浸锌防腐最低防腐层厚度，以指导光伏支架的设计施工。

二、连续热镀锌铝镁合金防腐

（一）工艺介绍

连续热镀锌铝镁合金防腐工艺主要依靠热镀锌铝镁合金镀层起到防腐作用，热镀锌铝镁合金镀层的定义为连续热浸镀生产线生产的、由铝锌镁合金组成的镀层，热镀合金镀层中的铝的质量分数范围为47%~57%,镁的质量分数范围为 1%~3%,硅的质量分数范围为 1%~2%,其他微量控制元素质量分数小于1%,其余成分为锌。锌铝镁合金作为新型的防腐材料，相较于传统材料具有更为优秀的防腐性能。首先，锌铝镁合金可以在较高温度和湿度下保持长期稳定的防腐性能，而传统的防腐材料则无法达到这一标准。其次，锌铝镁合金形成的纤维状氧化物具有更为致密的结构和更高的结晶度，能够更好地防止腐蚀介质的侵蚀。此外，锌铝镁合金的自修复能力也能够更好地防止腐蚀。相较于热镀浸锌防腐工艺，锌铝镁合金具有更为优秀的防腐性能和持久性。此外，锌铝镁合金易于环保处理，从环境角度看也更具优势。此外，锌铝镁合金镀层由于是钢卷出厂时已经做好，质量控制可靠性更高，外观也更平整光滑。

图2：连续热镀锌铝镁合金防腐钢支架

（二）工艺技术要求

连续热镀锌铝镁合金防腐工艺为近几年应用在光伏支架的工艺，故在《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012 未提及本工艺的要求，目前主要规范为《光伏发电站支架技术要求》NB/T 10642-2021、《连续热镀锌铝镁合金镀层钢板及钢带》YB/T 4761-2019，其具体要求如下：

（1）防腐层厚度最小值应符合表3规定：

表3：连续热镀锌铝镁合金防腐工艺防腐层厚度要求

通过此种方法，可先确定大气腐蚀性等级，再确定连续热镀锌铝镁合金防腐最低防腐层厚度，指导光伏支架的设计施工。

三、免涂装高强耐候钢防腐

（一）工艺介绍

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，通过在钢中加入少量Cu、P、Cr、Ni等合金元素，使钢铁材料表面在大气环境下生成一层约致密、具有保护性的锈层，抑制腐蚀介质向基体渗透，达到“以锈止锈”的效果。在大气腐蚀过程中，耐候钢表面锈层结构不断演变，越来越致密，保护性越来越好，可阻隔腐蚀介质渗透，减缓腐蚀，从而达到保护基体的目的。

图3： 耐候钢防腐钢原理图

图4： 耐候钢光伏支架照片

（二）工艺技术要求

耐候钢防腐工艺为近几年应用在光伏支架的工艺，故在《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012 未提及本工艺的要求，目前主要规范为《光伏发电站支架技术要求》NB/T 10642-2021，其具体要求如下：耐候钢支架除应满足使用限内所处象环境下腐蚀裕量的要求，尚应满足：在大气腐蚀性等级为 C1~C3 的地区，腐蚀裕量不小于 0.25 mm/面:在等级为 C4 及以上地区，腐蚀裕量不小于0.5 mm/面。通过此种方法，可先确定大气腐蚀性等级，再确定耐候钢防腐工艺最低腐蚀裕量厚度，指导光伏支架的设计施工。

四、阳极氧化防腐（适用于铝合金支架）

（一）工艺介绍

铝型材的阳极氧化是将铝型材置入硫酸、铬酸或草酸溶液中，在电流的作用下以铝作为阳极进行电解而被氧化，使其表面氧化形成一层5-30μm的氧化膜，以提高铝型材表面的抗腐蚀性、耐磨性、耐高温以及装饰性能，把生成阳极氧化膜的这一个过程称为铝型材的阳极氧化，如果没有特别强调，铝型材阳极氧化通常指的是硫酸阳极氧化，这是应用最多的一种方法。阳极氧化的流程图为上件→机械抛光→除油→水洗→酸洗→水洗→碱洗→水洗→中和→除灰→水洗→化学抛光→水洗→阳极氧化→水洗→封孔→水洗→烘干。

（二）工艺技术要求

光伏行业的铝合金阳极氧化防腐工艺技术要求，具体规定最早出现于《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012 6.8.10条，其内容如下：

（1）当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料或与酸、碱性的非金属材料接触、紧固时,宜采取隔离措施。

（2）铝合金支架应进行表面防腐处理，可采用阳极氧化处理措施，阳极氧化膜的最小厚度应符合表4的规定：

表4：阳极氧化防腐工艺防腐层厚度要求

《光伏发电站支架技术要求》NB/T 10642-2021对阳极氧化防腐工艺不同环境下的技术要求做了新的阐述：

（1）铝合金支架应进行表面防腐处理，宜采用阳极氧化的表面处理方法。

（2）采用阳极氧化防腐处理的铝合金型材，应符合GB/T 5237.2的规定。

（3）氧化膜膜厚级别不应小于 AA15。对于大气污染条件恶的环境或需要耐磨时，氧化膜膜厚级别应选用AA20、AA25。阳极氧化平均膜厚、局部膜应符合表5的规定：

表5：阳极氧化防腐工艺防腐层厚度要求

五、结论

以上介绍了目前光伏支架主流的四种防腐方式的工艺技术控制点，随着新能源行业的不断发展，新技术的不断应用，光伏支架防腐技术必然会向低碳、环保、降本的方向不断发展。作为光伏电站的建设方，可根据自身项目的实际情况，因地制宜的采取不同的光伏支架防腐工艺，以达到自身的质量控制目标，并实现最低的度电成本。

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