2024-11-01
科技創(chuàng)新是推動能源轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動力。由“資源為王”到“技術(shù)為王”，能源產(chǎn)業(yè)的底層邏輯已發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，科技創(chuàng)新的價值在不斷增強。
中國在能源科技創(chuàng)新上取得了諸多突破性進展，如高效高功率光伏電池、鈣鈦礦技術(shù)、超大型風(fēng)機、先進儲能、氫能與燃料電池、能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)等。但科創(chuàng)之路無坦途，要實現(xiàn)零碳未來的美好愿景，科技創(chuàng)新仍需克服諸多難題和障礙。
為探尋能源科技創(chuàng)新的前沿方向，探索開放創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、跨界創(chuàng)新的最優(yōu)路徑，匯聚全球智慧推動綠色低碳轉(zhuǎn)型，華夏能源網(wǎng)獨家對話通威股份光伏CTO邢國強。
光伏行業(yè)深陷周期低谷，悲觀者有之，樂觀者亦有之。邢國強便是樂觀者之一。
“光伏行業(yè)一直呈現(xiàn)螺旋式發(fā)展，長期來看這一輪低谷期一定會過去。每一個周期有每一個周期的艱難，但發(fā)展向前是永恒的主題。”對于眼下這輪光伏寒冬，邢國強看得很開。
邢國強是典型的“學(xué)霸”，北京大學(xué)物理學(xué)系本科畢業(yè)，后考取李政道教授組織的CUSPEA中美物理研究生項目，赴美留學(xué)并獲得美國Rice大學(xué)物理學(xué)系碩士、化學(xué)系博士學(xué)位，后來又在美國哥倫比亞大學(xué)化學(xué)系做了博士后。
邢國強是中國最資深的光伏與半導(dǎo)體技術(shù)專家之一。擁有美國授權(quán)專利28項，中國授權(quán)發(fā)明專利70余項；曾先后在晶澳、海潤、阿特斯等知名光伏企業(yè)擔(dān)任技術(shù)要職。2020年至今，邢國強任通威股份光伏首席技術(shù)官。
這是一位典型的技術(shù)派專家，嚴謹、內(nèi)斂、溫厚、低調(diào)，雖身處商界喧囂，面對行業(yè)里關(guān)系“蛋糕”分配的技術(shù)路線紛爭，他仍堅持從自己的技術(shù)理性出發(fā)，做出全面、客觀的評價。
雖然TOPCon以壓倒性優(yōu)勢占據(jù)了行業(yè)主流，目前通威產(chǎn)能也以TOPCon為主，邢國強依然表示，“BC有BC的優(yōu)勢，HJT有HJT的優(yōu)勢，在得到市場大規(guī)模驗證之前，不適合下定論說誰行誰不行”。
雖然成本更低的顆粒硅技術(shù)路線，對通威的“多晶硅之王”地位（主要產(chǎn)品以棒狀硅為主）帶來了挑戰(zhàn)，但邢國強認為，這兩者是并行技術(shù)，“將來兩者應(yīng)該是長期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會是誰取代誰”。
在訪談中，邢國強向華夏能源網(wǎng)回顧了過去二十年光伏行業(yè)經(jīng)歷的四輪周期，并表示，不同于前三輪周期，本輪行業(yè)周期是由技術(shù)更新?lián)Q代推動的。當光伏企業(yè)都把自己卷出“內(nèi)傷”，技術(shù)創(chuàng)新的價值就更加顯得重要。
正因為如此，即使是通威這樣的龍頭企業(yè)，在技術(shù)研發(fā)上的投入一點都不敢松懈。
邢國強介紹，通威的技術(shù)研發(fā)理念是“不把雞蛋放在一個籃子里”，在TOPCon與HJT兩大技術(shù)路線上并行發(fā)力，并在BC、鈣鈦礦疊層上有所布局。專訪中，邢國強一再強調(diào)，“我們是邊走邊探索，真金白銀的去砸研發(fā)”。
邢博士認為，在行業(yè)發(fā)展充滿不確定性的大趨勢下，唯一可以確定的是，“光伏發(fā)展的下一個周期拼的一定是高效，并且未來提效有望上移至硅片端”，這一趨勢將進一步影響硅料市場格局，也將決定硅料巨頭的通威的戰(zhàn)略選擇。
以下為華夏能源網(wǎng)與邢國強博士的獨家深度對話全文：
1 技術(shù)是破內(nèi)卷“法寶”，建議聯(lián)合創(chuàng)新
華夏能源網(wǎng)：當前光伏行業(yè)正處于寒冬期，面對行業(yè)內(nèi)卷和產(chǎn)能過剩危機，技術(shù)創(chuàng)新還值得持續(xù)投入么？
邢國強：回顧過去20年，中國光伏行業(yè)的發(fā)展呈螺旋式。2008年是因為金融風(fēng)暴使光伏市場步入低谷；2012年是由于美國和歐盟的“雙反”導(dǎo)致巨大挫折；2018年則是由補貼政策退坡導(dǎo)致的短暫低谷。導(dǎo)致本輪低谷期的原因，跟前三輪都不一樣：
第一、現(xiàn)在行業(yè)產(chǎn)能規(guī)模巨大，每家企業(yè)少則十幾GW，多則上百GW，跟前幾次低谷期的產(chǎn)能規(guī)模早已不可同日而語；
第二、本輪行業(yè)周期是由技術(shù)更新?lián)Q代推動的。TOPCon產(chǎn)能不到兩年時間從80GW做了800GW，供遠大于求，完全取代了PERC產(chǎn)能；
第三、全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能都超出了市場需求，并不存在產(chǎn)業(yè)鏈某一個環(huán)節(jié)的瓶頸問題。換句話說，是全面的產(chǎn)能過剩。
要走出本輪周期，一定是落后產(chǎn)能和落后企業(yè)被淘汰，必須在供給端經(jīng)歷優(yōu)化；同時，國內(nèi)外光伏市場規(guī)模大幅提升，從而實現(xiàn)供需匹配。在這一過程中，技術(shù)創(chuàng)新就顯得尤為重要。
過去企業(yè)不愿投研發(fā)，而現(xiàn)在大家都更加重視研發(fā)——如果TOPCon技術(shù)做的不好或者沒有掌握自主技術(shù)，就可能被市場甩掉。圍繞未來技術(shù)路線也是百花齊放，除了TOPCon的效率提升，還有異質(zhì)結(jié)、BC，甚至鈣鈦礦疊層……現(xiàn)在整個行業(yè)對研發(fā)的投入，對技術(shù)路線的判斷都變的更為重要。未來如果沒有自己的核心技術(shù)，企業(yè)將很難立足。
華夏能源網(wǎng)：前不久通威、天合聯(lián)合了一批設(shè)備、輔材企業(yè)成立了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新公司。這種聯(lián)合創(chuàng)新模式走得通嗎？
邢國強：“抱團取暖”可以避免很多資源浪費。聯(lián)合創(chuàng)新也有利于加快研發(fā)速度、規(guī)?；慨a(chǎn)以及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。上世紀八九十年代，美國的半導(dǎo)體制造行業(yè)就是靠建立Sematech，所有成員企業(yè)向Sematech砸錢共同搞研發(fā)。不到5年，美國的半導(dǎo)體制造就全面超越了日本。
現(xiàn)在光伏有多個技術(shù)路線，需要在設(shè)備、材料各方面配套。很多設(shè)備企業(yè)怕走錯方向，就根據(jù)不同客戶需求去做多種技術(shù)路線的研發(fā)，資源投入很大。這就需要鏈主企業(yè)主導(dǎo)成立聯(lián)合創(chuàng)新公司幫助行業(yè)做強長板。所以今年通威股份聯(lián)合多家企業(yè)成立了“四川省通威晶硅光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新有限公司”。
我們還是想在創(chuàng)新模式上走出新路子。在通威內(nèi)部，我們把電池和組件研發(fā)放在一起。未來光伏行業(yè)能不能把技術(shù)路線研發(fā)方向聚焦在一起？這是一個建議。再一個建議是，如果能將一些重點項目在最早期將設(shè)備、材料、應(yīng)用三方的研發(fā)融合，一定會加快研發(fā)進度，推動技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
2 TOPCon提效沒放緩，未來還有空間
華夏能源網(wǎng)：TOPCon占據(jù)行業(yè)主流已是不爭的事實，TOPCon接下來還有多大發(fā)展空間？
邢國強：TOPCon的有效產(chǎn)能已有800GW，所以說它是主流技術(shù)一點不為過。過去TOPCon經(jīng)歷了“瘋狂的24個月”，實現(xiàn)了電池效率的提升。通威從2023年以前開始研發(fā)Non SE技術(shù)，到2023年做SE技術(shù)，再到2024年取消SE做二次燒結(jié)技術(shù)。以前業(yè)內(nèi)認為，開路電壓每5個毫伏的提升就是1個“朝代”，而實際情況是開路電壓2023年以前是710毫伏，到現(xiàn)在已達到740毫伏。這是巨大的技術(shù)進步。
現(xiàn)在TOPCon的電池效率已經(jīng)超過26%，未來效率提升是不是就要放緩了？我們認為不會放緩，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上還能看到提效的空間。規(guī)模體量非常重要，當材料供應(yīng)商、設(shè)備供應(yīng)商、生產(chǎn)制造商都聚焦提效，提效的速度往往超出預(yù)期，這也是為什么通威的研發(fā)非常聚焦TOPCon。
溫度系數(shù)方面，通威的TOPCon在740毫伏的電池技術(shù)下，溫度系數(shù)已降到0.28、0.29。雙面率方面，我們可以做到85%甚至更高。背面反射越多，雙面發(fā)電帶來的增益就越大，對未來TOPCon產(chǎn)品的進一步迭代升級我們非常有信心。
華夏能源網(wǎng)：TOPCon電池效率未來能達到28%嗎？
邢國強：PERC的理論極限大概是24%，我們現(xiàn)在能做到23.4%-23.5%，與理論極限只差了零點幾個百分點。TOPCon的理論極限是28.7%，現(xiàn)在很多都做到了26%多，相比理論極限還差不到兩個百分點。在未來的量產(chǎn)過程中，應(yīng)該有很大概率在再提高一個百分點。
華夏能源網(wǎng)：目前異質(zhì)結(jié)（HJT）、XBC、鈣鈦礦等技術(shù)研發(fā)都在提速，下一代太陽能電池技術(shù)路線您最看好哪一個？
邢國強：BC的雙面率較低，適合做成單面電池，用于屋頂電站。HJT實際上是幾條技術(shù)路線中雙面率最高、溫度系數(shù)最低的。如果能把設(shè)備成本、非硅成本降到一定程度，HJT在組件功率、發(fā)電量上至少能夠和現(xiàn)在最好的技術(shù)去競爭。不過現(xiàn)在HJT的市場規(guī)模只有50GW，還沒有規(guī)模效應(yīng)，要想實現(xiàn)商業(yè)化，還要再看一看。
研發(fā)是不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，具有不確定性。光伏行業(yè)還是太浮躁，我們要尊重研發(fā)、尊重科學(xué)。BC有BC的優(yōu)勢，HJT有HJT 的優(yōu)勢，在得到市場大規(guī)模驗證之前，不適合下定論說誰行誰不行。未來和鈣鈦礦做疊層，效率達到35%、40%都有可能，但是什么時候進入產(chǎn)業(yè)化還不一定。
3 顆粒硅和棒狀硅，不會是誰取代誰
華夏能源網(wǎng)：硅料領(lǐng)域，價格較低廉的顆粒硅吸引了不少企業(yè)布局，作為以棒狀硅料為主的硅料巨頭，通威對未來硅料的技術(shù)路線怎么看？
邢國強：多晶硅生產(chǎn)有兩種主流技術(shù)：一個是西門子法，一個是硅烷流化床法。通威的“永祥法”屬于改良西門子法，一直都是行業(yè)主流，目前占到85%以上的市場份額。
我們在西門子這一路線上做到了行業(yè)領(lǐng)先。從2006年開始至今，我們的技術(shù)更新已到第九代，現(xiàn)在量產(chǎn)用的是第八代永祥法，從電耗、蒸汽耗量、原材料的應(yīng)用效率等方面都已遠遠領(lǐng)先于行業(yè)。投資規(guī)模角度，我們每萬噸僅需5億元，一個單體規(guī)?？梢赃_到20萬噸。我們90%以上的產(chǎn)出，都可以做n型硅片。
現(xiàn)在大家對硅料的質(zhì)量要求越來越高。光伏發(fā)展的下一個周期，拼的一定是高效。未來的提效在硅片端，硅片的質(zhì)量越好，電池組件的效率也就越高。未來光伏行業(yè)對硅料的質(zhì)量要求，會隨著電池效率的提升而提升。
通威的多晶硅已經(jīng)可以做到9個N、11個N（華夏能源網(wǎng)注：太陽能級多晶硅的純度要求在99.9999%~99.9999999%，即6N到9N之間，電子級多晶硅的純度要求為9N到11N,可用于制造高性能的半導(dǎo)體器件），所以對棒狀料我們還是有信心的。
同樣，顆粒硅技術(shù)也在不斷地進步。顆粒硅與多晶硅的相互競爭不是現(xiàn)在才有的，實際上一直都在。
顆粒料和棒狀料，我認為兩者是并行技術(shù)。拉晶投的是顆粒料還是棒狀料，在投料比例上對拉晶的良率、對電池效率的影響，甚至可靠性的影響，都是需要長期評估的。將來兩者應(yīng)該是長期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會是誰取代誰，最后還是要根據(jù)市場需求和行業(yè)供應(yīng)規(guī)模確定。
4 通威在做全面技術(shù)布局，按需配置資源
華夏能源網(wǎng)：在研發(fā)投入和資源分配上，通威遵循什么原則？
邢國強：通威沒有把所有雞蛋都放在一個籃子里。近年來，通威對各種技術(shù)路線都做了全面布局。TOPCon，我們有一個300兆瓦的TNC電池中試線；BC，我們也有一個300兆瓦的TBC電池組件中試線；HJT，我們有一個HJT-THL GW級中試線。此外通威還在開發(fā)銅互聯(lián)技術(shù)，用銅取代銀來做導(dǎo)電，并有一個1GW的銅互連中試線以及鈣鈦礦實驗室。我們今年6月投入使用的全球創(chuàng)新研發(fā)中心，研發(fā)空間11萬平米，擁有研發(fā)人員1200多人。
我們是邊走邊探索，真金白銀地去砸研發(fā)。全國人大代表、全國工商聯(lián)副主席、通威集團董事局劉漢元主席曾說過，“我們研發(fā)費用不設(shè)上限”。在實際執(zhí)行中，我們是按需配置資源。
華夏能源網(wǎng)：通威目前都做了哪些重點技術(shù)儲備？
邢國強：關(guān)于TOPCon，國內(nèi)首個針對TOPCon量產(chǎn)的PECVD Poly路線，就是通威自主研發(fā)出來的。PECVD Poly技術(shù)也是當前TOPCon電池最主流的技術(shù)路線。我們的TNC組件技術(shù)、0BB技術(shù)都跟行業(yè)不一樣。
異質(zhì)結(jié)的研發(fā)我們從2018年就開始了，歷經(jīng)多次技術(shù)迭代，雙面Poly、210半片等行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)都是在我們通威的實驗室率先突破的。國內(nèi)第一個GW級的HJT電池生產(chǎn)線也是誕生于通威的成都金堂基地。在今年6月6號通威全球創(chuàng)新研發(fā)中心實現(xiàn)首片HJT-THL光伏電池順利下線。
接下來，還會有很多新技術(shù)在通威誕生，最顯著的就是異質(zhì)結(jié)銅互連技術(shù)。去年中國光伏用了全世界工業(yè)用銀的1/3，未來如果再擴大一倍規(guī)模的話，銀價一定會上漲。我們希望用銅電鍍來替代銀，這是通威在行業(yè)里投入最早、也是投入最多的一個方向。