對話人
■龍(lóng)焱能源科技(杭州)有限公司董事長 吳選之
■中國能源經濟研(yán)究院首席光伏研究員 紅煒
意外遇到吳選之
紅煒:今天和(hé)你的對話我是冒了一定風險的,一是我不懂薄(báo)膜;二是(shì)晶矽(guī)與薄膜,薄膜(mó)不同路線之間有著激烈的爭論,在一般人看來(lái),介紹了這個就好像貶低了那個,這不是本次對話的目的。雖然(rán)不懂薄膜,但又對美國第一太陽能公司(簡稱:第一(yī)太陽能)現象欲罷不能,特別是前兩天看(kàn)到一篇《太陽能薄膜公司破產者眾》的文章,更是急於知道(dào)如何看待薄膜產業。今天意(yì)外地認識了你,無論(lùn)是出自對產業新知識和(hé)有(yǒu)追求企業偏愛的原因,還是出自對(duì)你研究背景的簡單了解和能夠感受到的一個學(xué)者良知(zhī)的原因,我知道我遇到了一個知識的金礦。能否充分開發,則是我的領悟力和文字表達(dá)能力了(le)。為了自己的研究,為了給別人一個視角,我想挑戰一下自己(jǐ)。
首先,我想(xiǎng)明確一下我們對話的基礎(chǔ),它可以分為兩個層次:一個是站在起碼是(shì)討論補充能源未來的基礎上;一個隻是討論光伏發電(diàn)一(yī)個技術路線的基(jī)礎上,我更喜歡在第一個基礎上討論問題(tí)。因為(wéi)不論(lùn)是還能開發200年還是500年,傳統能源總有枯竭的時候。特(tè)別是人類對友好型生態環境的日益追求,傳統能源難以抹去的先天不足,使得人類無論多難也必須尋找新的能源,並伴(bàn)隨它經過探討(tǎo)、補充、替代幾個階段。要成為替代能(néng)源,必須具備兩個前提:能量的(de)來源必須是無限的;獲取這種能量的手段必須是無限的。不知道我們能否在這(zhè)一(yī)個基礎上聊聊(liáo)碲(dì)化鎘薄膜產業產業的未來。
吳選之:我(wǒ)幾乎讀了你所有的文章,我知道你不(bú)懂薄膜技術,但我知道你是一個熱愛光伏事業、說話負(fù)責任的人。我和你一樣也熱愛光伏事(shì)業, 是光伏(fú)戰線上的一個老兵。 我從1962年(nián)大學畢業後一直從事半(bàn)導體材料和器件的研究。從1980年起就進入了光伏行業,30多年來(包括在美國(guó)國家再生能源實(shí)驗室從事研究工作20年),我(wǒ)涉及了大多數的光伏技術的研發,包括:單晶矽、多晶矽、非晶矽、HIT、InP空間電池、TPV、CIGS和碲化鎘等(děng)技術,發(fā)表論文100餘篇。
在中國光伏行業發展到今天的這個關鍵時刻,非常高興接受你(nǐ)的邀請,參加這次對話。我(wǒ)將以事實為依據,用數據來說話。
你不(bú)知道的碲(dì)化鎘
紅(hóng)煒:在你(nǐ)介紹碲化鎘產業之前,我想先(xiān)介紹一下我的了解和判斷。對碲化(huà)鎘產業,我所以從不(bú)見諸文(wén)字,第(dì)一,晶矽電池占光伏市場的80%以(yǐ)上,據分析還將長期維持這一格(gé)局,我的研究重心主要(yào)放在了市場這邊;第二,一位懂得材料(liào)學的朋友告訴(sù)我,碲(dì)和鎘,還有銅、銦、镓、硒等(děng)材料屬於稀有(yǒu)金屬,有(yǒu)些甚至是國家戰略儲備材料,這不符合我的成為替代能源兩大基本要(yào)素的條件。而第一太陽能是一個特例,有美(měi)國的國家支持;第三(sān),早期(qī)薄(báo)膜電(diàn)池具有一(yī)定市場空間是相對晶矽電池成本優勢的結(jié)果。現在晶矽電池成本大幅下(xià)降,則薄膜電池從(cóng)成本到(dào)轉換率的競爭(zhēng)力(lì)都不複存在;第四,學習薄膜技術專業的(de)施正榮都在薄膜產業化上折戟沉沙(shā)、不再問津;第五,在我的印象中,除了漢能,中國已經沒(méi)有人願意走這條獨木橋了。那麽多聰明的企業大家都不為所動的事情,我好像更不具備研究的能力和必要。今天遇到了你和龍(lóng)焱,是一個意外,一(yī)個驚喜。
吳選之:你收集的(de)信息是不完整的,所以你的結論是有失偏頗(pō)的。今天我隻是想介紹(shào)一下地麵應用的幾種薄(báo)膜電池技術(shù)以及它(tā)們的發展概況, 從中你可(kě)能會了解到(dào)為什麽還有人(rén)在堅持薄膜電池的研(yán)發。
除空(kōng)間應用的化合物薄膜電池(如GaAs等)之外(wài),最(zuì)近幾年用(yòng)於(yú)地麵應用的薄膜電池技(jì)術有四種:多晶矽薄膜、非晶矽薄膜、銅銦镓硒(CIGS)多晶薄膜和碲化鎘(CdTe)多晶薄(báo)膜。
多晶矽薄膜電池(施正(zhèng)榮做的那(nà)種電池),這個電池本身邏輯上有矛盾:多晶矽薄膜的吸收係(xì)數低,僅僅是其他薄膜的1/100,不適合做薄膜電池;高質量的多晶矽薄膜需要在高溫下製備,不能采用廉(lián)價的玻璃等作為襯底,成本很難降得下來。全世界進行多晶矽薄膜電池產業化的企業也隻有(yǒu)一家,最後也因組(zǔ)件效(xiào)率做不上去(<10%),成本(běn)降不下來而終止。
非晶矽(guī)薄膜電池是(shì)幾(jǐ)個(gè)薄膜電池中最早實現產業化的一個技術, 生產技術相對成熟,成本也比較低。但非晶矽電池存在兩大弱點:第一是效(xiào)率低(dī)。從材料本身特性而言,非晶不如多晶,多晶不如單晶, 這是客觀規律(lǜ),無人能突破(pò)。第二是吸收層材料的本征(zhēng)衰退而造成的組(zǔ)件衰退達15%(多結)-25%(單結)。在光伏發電領域上,非晶(jīng)矽薄膜電池已經難以具備很強的競爭力。
CIGS具有很好的材料特(tè)性,易形成好的背電極和高質量的pn結,而(ér)且因其電池結構,較容易做成柔性CIGS組件。CIGS實驗室的效率已(yǐ)達20.3%,組件全麵積效率已超過16%,歐美日一些公司已經實現了CIGS的產業化(huà)。繼續提(tí)高沉(chén)積速率,提高優品率和提高材料的利用率以降低成本(běn)仍是產業化需要解決的問(wèn)題。
碲化(huà)鎘(gé)本身的固有材料特性及其發展的實踐,已經證明碲化鎘多晶薄膜太陽電池是一種適合於大規模(mó)生產的(de)高效(xiào)廉價太陽電池。實驗室小麵積電池效率已達19.6%,組件全麵積效(xiào)率已(yǐ)達16.1%。已(yǐ)用於產業化的兩種技術:近距離升(shēng)華(huá)(CSS)和氣相(xiàng)輸運(yùn)沉積(VTD)特別適用於大規模(mó)生(shēng)產。美國(guó)第一太陽能從2002年的0.2MW到2011年的2GW,8年之(zhī)中生產擴大了1000倍,成為(wéi)全(quán)球最大薄膜組(zǔ)件生產廠。碲化鎘具有低的溫度係數和優良的弱光響應(yīng),比晶(jīng)矽電池發電能力要高出5-10%。同時碲(dì)化(huà)鎘薄膜組件是環保友好的產品(pǐn), 美國布魯克文國家實驗室就鎘排放的研究(jiū)結論是:碲(dì)化鎘電池的鎘排放量與天然氣相同,低於石油、煤、和其他類的(de)太陽電池。環保規定十分嚴格的歐盟從2011年開始就對其豁免(miǎn)了RoHS(全稱為《關於(yú)限製在電子電器設備中使用某些有害成分(fèn)的指(zhǐ)令》)的要求(qiú),認為碲(dì)化鎘薄膜電(diàn)池無論是在生產或是使用上,都是安全可控的。
最近幾年(nián),歐(ōu)美等國重點扶持了CIGS 和碲化鎘這兩種薄(báo)膜太陽能電池技術,並已持續取得重(chóng)大的突(tū)破。這兩種薄膜電池的全麵積組件效率均已超過(guò)16%。這已經超過絕大多數在市場上銷售的多晶矽全(quán)麵積組(zǔ)件效率。同(tóng)時,其成本還在持續下降。也就是說,當這些技術移植到生產線上成為產品,其光電轉換效率與成本必將(jiāng)對晶(jīng)矽組件形成(chéng)巨大的挑戰(zhàn)。我們有關主管部門應該察覺(jiào)到(dào)這種行業中的(de)技(jì)術發(fā)展(zhǎn)的變化,並作出適時的對策(cè),加強(qiáng)力度,支持薄膜電池(chí)技術研發和產業化,提高我國光伏新技術的競爭力。
小蝌蚪视频污下载(yàn)一直在進步
紅煒:聽了你的一席話,在欣喜於給我打開一扇“天窗(chuāng)”的同時,難免(miǎn)會有一(yī)個巨大(dà)的困惑,甚至是對小蝌蚪视频污下载公司(sī)及你本人的質疑。我(wǒ)過去是做(zuò)投資的,深知資本和市場是最聰明的,任何一個商業機會都難逃它的“法(fǎ)眼(yǎn)”;資本和市場又是最無情的,它不會為任何一個企業家(jiā)僅僅的執著和付出“買(mǎi)單”。既(jì)然碲化鎘技(jì)術有如你所(suǒ)說的強大競爭(zhēng)力(lì),既然龍(lóng)焱公司有如你所說的技(jì)術領先優勢(shì)和數家著名風險資本的進入(rù),可小蝌蚪视频污下载公司已經成立了(le)五年(nián)時間,按照我的標準,小蝌蚪视频污下载公司的發展結果應當比今天更加輝煌。對此,我不知道應(yīng)該質疑碲化鎘技術還是質疑你的(de)管理能力。因為喜歡小蝌蚪视频污下载也更喜歡你的理想,所以我的要求也許既無情也無理。
吳選之:你這個問題提得很好, 很有代表性,也很(hěn)尖銳,我很願意回答你的這個問題。我在光伏行業幹了30多年,看(kàn)到過很多走(zǒu)薄膜技術路(lù)線企業的興衰; 我(wǒ)更明白小蝌蚪视频污下载要(yào)走創新,擁有自主知識(shí)產權的發展之路會有多麽艱難。
小蝌蚪视频污下载要在中國實現碲化鎘太陽電池技術產業化的決(jué)策, 不是草率的(de)個人意願,而(ér)是科學分(fèn)析的結果。在公司成立之(zhī)前,我們(men)收集了大量數據和報告,分析了國(guó)內外光伏市場的需求,以及在碲化鎘技術產業化中成功和失敗企業的經驗教訓。我們的(de)結論是:在中國實現碲(dì)化鎘技術產業化(huà)是有機會的,光伏市場(chǎng)之大,不(bú)是一兩家光伏企業能壟斷的。碲化鎘不(bú)是隻有第一太陽能所采用的VTD一種技術,小蝌蚪视频污下载決定(dìng)采用的改良型(xíng)CSS技術(shù)就是另(lìng)一種(zhǒng)優秀的可產業化的技術。
小蝌蚪视频污下载的產業化分4個(gè)階段實施:籌建、研發、中試和(hé)建立生產線。但實際上都是圍繞三(sān)個內容進(jìn)行:第一、 研發新材料和新技術, 建立具有自主知識產權的全套生產工藝。其中數個新材(cái)料和新技術,都是在碲化鎘生產中首次使用的;第(dì)二、整條生產線采用的的40餘台設備,全部國產化,其中多台設備是小蝌蚪视频污下载具有知識產權的核心設備;第三、 技術與設備的集成, 建(jiàn)成了國內第一條30MW、全自動化全國產(chǎn)化的碲化鎘(gé)太陽電池組件的生產線(xiàn)。通(tōng)過優化生產線(xiàn)的工藝,平均(jun1)組件效率達到了12%。目(mù)前,小蝌蚪视频污下载的產品已經成熟,取得了TUV、金太陽和UL等產品認證,目(mù)前(qián)開始批量銷往世界各地及國內市場。
我想再介紹兩個實(shí)例,幫助你認識“龍(lóng)焱速(sù)度”究竟是快還是慢。從中你也許(xǔ)會(huì)悟出一個道理:簡單的重複擴產(chǎn)與研發一個新技術,實(shí)現產業(yè)化的難度是完全不同的,標準也不應該是一(yī)樣的。案例(lì)一,第一太陽能的前身Solar Cell Inc是從1991起開始(shǐ)從事碲化鎘產業化(huà)研究,到1999年(nián)第一太陽能收購SCI,2002年開始批量生產碲化鎘組件(jiàn),(當時組(zǔ)件效率(lǜ)隻有7-8%)整整(zhěng)花了(le)11年,再(zài)到2006年上市,一共花了15年時間。案例(lì)二,美國通用(yòng)電氣公司(sī)(GE)收購的PrimeStar公司(sī),從2006年開始研發,後(hòu)來GE總部(bù)和4個全球中心都有(yǒu)團隊投入碲化鎘的研究,每年投(tóu)入的研發費用高達3000萬美(měi)元(yuán)。現在(zài)GE取得(dé)了實驗室碲化鎘電池效率的世界紀(jì)錄:19.6%,但尚未實現批量生產(chǎn),它們的400MW生產廠的建設規劃去年已決定推遲18個月後再做決定。
談到這裏,我可以(yǐ)自(zì)豪地告訴你:小蝌蚪视频污下载(yàn)隻用了相當於GE一年的研發費用,花了3年多的時間,在中國實現了碲化鎘薄膜技術的產(chǎn)業化。建成了有完全自主知識產權的, 全自動化(huà), 全國產化、年產能力達30WM的碲化(huà)鎘組件生產線,並(bìng)實現了穩定量產,組(zǔ)件平均效率達12%,這種“小蝌蚪视频污下载速度”在光伏(fú)行業是(shì)少有的。確實,龍(lóng)焱近兩年發展速(sù)度不那麽理想,這是受製於中國光伏行業所處的“寒冬”環境、晶矽組件產量嚴(yán)重過剩、“價格戰”打得整個行業長期虧損的結果。整個行業都麵臨(lín)生(shēng)存(cún)問(wèn)題,新技術的研發(fā)更是無暇顧及。光伏(fú)產業是一(yī)個非完全市場化的產業,它需要(yào)國家和社會的支持。
從第(dì)一太陽能的成功看國家作用
紅煒:我突然明白了一個關鍵性的問(wèn)題:不能用我概念中的早期(qī)著名中國光伏企業發展速度來要(yào)求小蝌蚪视频污下载(yàn)公司。同時我也更加明白了曾經在歐美市場上所向披靡的中國光伏產業,為什麽一旦遭(zāo)遇歐美“雙反”就力不(bú)從心。因為早期的大多數中國光伏企業,核(hé)心技術是國外的,關鍵設(shè)備是國外的,更多體現的是加(jiā)工型產業特(tè)征,雖(suī)然目前這一特征正(zhèng)在加速改變之中。而小蝌蚪视频污下载公司是一個從誕生那天(tiān)起就在技術路線和關鍵設備兩大方麵都追求獨立知識產權的(de)公司,是一個用了3年(nián)多時間來實現這一初(chū)級目標的創新型公(gōng)司。你們具(jù)備第一太陽能(néng)那樣的認(rèn)知(zhī)和基礎,遺憾的是過去既沒有趕上光伏電池供不(bú)應求的大好時機,現在又不可能享受到第一太陽能擁有的成熟產業環境。我的感覺是:隻要有(yǒu)一次商業機(jī)會(huì),小蝌蚪视频污下载將脫穎而出。
既(jì)然小蝌蚪视频污下载公司立誌成為(wéi)中國的第一太陽能,實現這一目標需要哪些支點?這是我非常有興趣的話題,因為它事關國家如何(hé)培養發展初期(qī)的具有獨立知識產權的光(guāng)伏企業。我過去對(duì)第一太陽能的解讀是(shì):技術獨到而領(lǐng)先,在別人忙於“拿來主義”的時候堅定地走自己的路(lù);戰略正確,在別人尚(shàng)未意識到終端市場重要意義(yì)的(de)時候,積極布局終端市場;財務(wù)穩健,在別人頭腦發熱擴張的時候(hòu),始終清醒(xǐng)地保持穩健的資產(chǎn)負(fù)債率。因為不懂外語,所以無法深入研究,難得見到你這樣與第一太(tài)陽能有著太多關(guān)聯並(bìng)有一定研究的專家,非(fēi)常希望聽聽你對這個(gè)企業成功之道的看法,它對於(yú)中國光伏產業(yè)有何借鑒意義,需要一種什麽樣的產業環境中國才能出現這樣的企業,或者說小蝌蚪视频污下载如(rú)何才能成為這樣的企(qǐ)業?
吳選之(zhī):我在美國國(guó)家再生(shēng)能源實驗室工作期間(jiān),和SCI以及第一太陽能合作有8年之久(jiǔ)。小蝌蚪视频污下载籌建初期,我們在分析碲化鎘技術路線和幾個公司的經驗教訓時(shí),將第一太陽能作為一(yī)個成功的公司,總(zǒng)結了我們應該向他們學習的(de)地方:第一、高起點,1999年第一(yī)太陽能獨具慧眼, 收購了SCI這家從1991年就(jiù)開始致力於碲化鎘薄膜電池產業化的(de)公司(sī),使(shǐ)第一太陽能從一開始就站(zhàn)到了高(gāo)的起點;第二、VTD是他們花費多年心血和巨資研發出來的核心技術,是(shì)別人不可能在短時(shí)間內模仿複製的,這也是他們能長期獨霸碲化鎘組件市場的關(guān)鍵所(suǒ)在;第三、十分重視組件成本的降低, 第一太陽能一直將提高生產率和組件效率作為降低成本的主要途徑;第四、超前的(de)光伏終端市場的布局和開發,使他們的組件銷售(shòu)不受市場波動的影響,同(tóng)時將自己(jǐ)做成了光伏(fú)行業最大(dà)EPC;第五(wǔ)、也是非常重要的一條,第一太陽能的成功是與美國政府精心(xīn)培育和有效(xiào)的支持分不開的。從1991年SCI公司成立(lì)到2006第一太陽能上市,一直得到政府的資助和扶持(chí)。當第一太陽能需要技術援助時,由政(zhèng)府(fǔ)組織全美有關專業最優秀的科學家、大學教授組成“國家隊”幫助他們, 時(shí)間長達數年;當第一太陽能受到環保方麵的質疑(yí)時,又是政府出麵邀請其他國家級實(shí)驗室(如美國布魯克文(wén)國(guó)家(jiā)實驗室)共同參與環保(bǎo)方麵的研(yán)究。通(tōng)過這些工作,成(chéng)功地說服歐盟豁免了RoHS對碲化鎘(gé)組件要求,從而推(tuī)動碲化鎘組件在歐洲的廣泛應用。
對小蝌蚪视频污下载來說,最需(xū)要的是一個以鼓勵技術創新為導向(xiàng),而不是簡單以企業大小(xiǎo), 產(chǎn)能多少(shǎo)為(wéi)單一導向的扶持光伏產業(yè)政策。隻有政府主管部門在製定政策時注意這些,才能激勵更多(duō)的企業去做技術創新,才會更多的湧現出“中國的第一太(tài)陽能”這樣的企業,才能實現從(cóng)“中國製造”到“中國創造”的轉型。其次,小蝌蚪视频污下载希望能夠找到更多(duō)願意在中國(guó)致力於碲化鎘電池技術產業化的戰略夥伴,共同發(fā)展這個技術,小蝌蚪视频污下载(yàn)願意以開放的心態來加速這項(xiàng)技術產業化的速度。
當前,政府(fǔ)推出了光伏“國六條”和(hé)“國務院24號文件”,讓我們感到極大的溫暖,也讓(ràng)我們看到了光伏行業的希望。我們也希望,國家在製定細化政策時,多聽聽我們的意見。針對規模和名(míng)氣(qì)還不大但有(yǒu)自主(zhǔ)知識產權的企(qǐ)業,製定(dìng)相關的扶(fú)持政策,因為這些企業,很可能就是明(míng)天中國光(guāng)伏行業的競爭力之一。
