2024-11-01
科技創(chuàng )新是推動(dòng)能源轉型的核心驅動(dòng)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)生根本性轉變，科技創(chuàng )新的價(jià)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(jìn)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(jìn)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(wú)坦途，要實(shí)現零碳未來(lái)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(kāi)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(dòng)綠色低碳轉型，華夏能源網(wǎng)獨家對話(huà)通威股份光伏CTO邢國強。
光伏行業(yè)深陷周期低谷，悲觀(guān)者有之，樂(lè )觀(guān)者亦有之。邢國強便是樂(lè )觀(guān)者之一。
“光伏行業(yè)一直呈現螺旋式發(fā)展，長(cháng)期來(lái)看這一輪低谷期一定會(huì )過(guò)去。每一個(gè)周期有每一個(gè)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(kāi)。
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(lái)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體技術(shù)專(zhuān)家之一。擁有美國授權專(zhuān)利28項，中國授權發(fā)明專(zhuān)利70余項；曾先后在晶澳、海潤、阿特斯等知名光伏企業(yè)擔任技術(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(zhuān)家，嚴謹、內斂、溫厚、低調，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(xiàn)紛爭，他仍堅持從自己的技術(shù)理性出發(fā)，做出全面、客觀(guān)的評價(jià)。
雖然TOPCon以壓倒性?xún)?yōu)勢占據了行業(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(chǎng)大規模驗證之前，不適合下定論說(shuō)誰(shuí)行誰(shuí)不行”。
雖然成本更低的顆粒硅技術(shù)路線(xiàn)，對通威的“多晶硅之王”地位（主要產(chǎn)品以棒狀硅為主）帶來(lái)了挑戰，但邢國強認為，這兩者是并行技術(shù)，“將來(lái)兩者應該是長(cháng)期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會(huì )是誰(shuí)取代誰(shuí)”。
在訪(fǎng)談中，邢國強向華夏能源網(wǎng)回顧了過(guò)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(dòng)的。當光伏企業(yè)都把自己卷出“內傷”，技術(shù)創(chuàng )新的價(jià)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(diǎn)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(gè)籃子里”，在TOPCon與HJT兩大技術(shù)路線(xiàn)上并行發(fā)力，并在BC、鈣鈦礦疊層上有所布局。專(zhuān)訪(fǎng)中，邢國強一再強調，“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(mǎn)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(gè)周期拼的一定是高效，并且未來(lái)提效有望上移至硅片端”，這一趨勢將進(jìn)一步影響硅料市場(chǎng)格局，也將決定硅料巨頭的通威的戰略選擇。
以下為華夏能源網(wǎng)與邢國強博士的獨家深度對話(huà)全文：
1 技術(shù)是破內卷“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)內卷和產(chǎn)能過(guò)剩危機，技術(shù)創(chuàng )新還值得持續投入么？
邢國強：回顧過(guò)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(chǎng)步入低谷；2012年是由于美國和歐盟的“雙反”導致巨大挫折；2018年則是由補貼政策退坡導致的短暫低谷。導致本輪低谷期的原因，跟前三輪都不一樣：
第一、現在行業(yè)產(chǎn)能規模巨大，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)能規模早已不可同日而語(yǔ)；
第二、本輪行業(yè)周期是由技術(shù)更新?lián)Q代推動(dòng)的。TOPCon產(chǎn)能不到兩年時(shí)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(chǎng)需求，并不存在產(chǎn)業(yè)鏈某一個(gè)環(huán)節的瓶頸問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，是全面的產(chǎn)能過(guò)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(shí)，國內外光伏市場(chǎng)規模大幅提升，從而實(shí)現供需匹配。在這一過(guò)程中，技術(shù)創(chuàng )新就顯得尤為重要。
過(guò)去企業(yè)不愿投研發(fā)，而現在大家都更加重視研發(fā)——如果TOPCon技術(shù)做的不好或者沒(méi)有掌握自主技術(shù)，就可能被市場(chǎng)甩掉。圍繞未來(lái)技術(shù)路線(xiàn)也是百花齊放，除了TOPCon的效率提升，還有異質(zhì)結、BC，甚至鈣鈦礦疊層……現在整個(gè)行業(yè)對研發(fā)的投入，對技術(shù)路線(xiàn)的判斷都變的更為重要。未來(lái)如果沒(méi)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、規模化量產(chǎn)以及產(chǎn)業(yè)化應用。上世紀八九十年代，美國的半導體制造行業(yè)就是靠建立Sematech，所有成員企業(yè)向Sematech砸錢(qián)共同搞研發(fā)。不到5年，美國的半導體制造就全面超越了日本。
現在光伏有多個(gè)技術(shù)路線(xiàn)，需要在設備、材料各方面配套。很多設備企業(yè)怕走錯方向，就根據不同客戶(hù)需求去做多種技術(shù)路線(xiàn)的研發(fā)，資源投入很大。這就需要鏈主企業(yè)主導成立聯(lián)合創(chuàng )新公司幫助行業(yè)做強長(cháng)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。在通威內部，我們把電池和組件研發(fā)放在一起。未來(lái)光伏行業(yè)能不能把技術(shù)路線(xiàn)研發(fā)方向聚焦在一起？這是一個(gè)建議。再一個(gè)建議是，如果能將一些重點(diǎn)項目在最早期將設備、材料、應用三方的研發(fā)融合，一定會(huì )加快研發(fā)進(jìn)度，推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
2 TOPCon提效沒(méi)放緩，未來(lái)還有空間
華夏能源網(wǎng)：TOPCon占據行業(yè)主流已是不爭的事實(shí)，TOPCon接下來(lái)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(shuō)它是主流技術(shù)一點(diǎn)不為過(guò)。過(guò)去TOPCon經(jīng)歷了“瘋狂的24個(gè)月”，實(shí)現了電池效率的提升。通威從2023年以前開(kāi)始研發(fā)Non SE技術(shù)，到2023年做SE技術(shù)，再到2024年取消SE做二次燒結技術(shù)。以前業(yè)內認為，開(kāi)路電壓每5個(gè)毫伏的提升就是1個(gè)“朝代”，而實(shí)際情況是開(kāi)路電壓2023年以前是710毫伏，到現在已達到740毫伏。這是巨大的技術(shù)進(jìn)步。
現在TOPCon的電池效率已經(jīng)超過(guò)26%，未來(lái)效率提升是不是就要放緩了？我們認為不會(huì )放緩，在現有基礎上還能看到提效的空間。規模體量非常重要，當材料供應商、設備供應商、生產(chǎn)制造商都聚焦提效，提效的速度往往超出預期，這也是為什么通威的研發(fā)非常聚焦TOPCon。
溫度系數方面，通威的TOPCon在740毫伏的電池技術(shù)下，溫度系數已降到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(lái)的增益就越大，對未來(lái)TOPCon產(chǎn)品的進(jìn)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(lái)能達到28%嗎？
邢國強：PERC的理論極限大概是24%，我們現在能做到23.4%-23.5%，與理論極限只差了零點(diǎn)幾個(gè)百分點(diǎn)。TOPCon的理論極限是28.7%，現在很多都做到了26%多，相比理論極限還差不到兩個(gè)百分點(diǎn)。在未來(lái)的量產(chǎn)過(guò)程中，應該有很大概率在再提高一個(gè)百分點(diǎn)。
華夏能源網(wǎng)：目前異質(zhì)結（HJT）、XBC、鈣鈦礦等技術(shù)研發(fā)都在提速，下一代太陽(yáng)能電池技術(shù)路線(xiàn)您最看好哪一個(gè)？
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(shí)際上是幾條技術(shù)路線(xiàn)中雙面率最高、溫度系數最低的。如果能把設備成本、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在最好的技術(shù)去競爭。不過(guò)現在HJT的市場(chǎng)規模只有50GW，還沒(méi)有規模效應，要想實(shí)現商業(yè)化，還要再看一看。
研發(fā)是不斷發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)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(chǎng)大規模驗證之前，不適合下定論說(shuō)誰(shuí)行誰(shuí)不行。未來(lái)和鈣鈦礦做疊層，效率達到35%、40%都有可能，但是什么時(shí)候進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化還不一定。
3 顆粒硅和棒狀硅，不會(huì )是誰(shuí)取代誰(shuí)
華夏能源網(wǎng)：硅料領(lǐng)域，價(jià)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(lái)硅料的技術(shù)路線(xiàn)怎么看？
邢國強：多晶硅生產(chǎn)有兩種主流技術(shù)：一個(gè)是西門(mén)子法，一個(gè)是硅烷流化床法。通威的“永祥法”屬于改良西門(mén)子法，一直都是行業(yè)主流，目前占到85%以上的市場(chǎng)份額。
我們在西門(mén)子這一路線(xiàn)上做到了行業(yè)領(lǐng)先。從2006年開(kāi)始至今，我們的技術(shù)更新已到第九代，現在量產(chǎn)用的是第八代永祥法，從電耗、蒸汽耗量、原材料的應用效率等方面都已遠遠領(lǐng)先于行業(yè)。投資規模角度，我們每萬(wàn)噸僅需5億元，一個(gè)單體規模可以達到20萬(wàn)噸。我們90%以上的產(chǎn)出，都可以做n型硅片。
現在大家對硅料的質(zhì)量要求越來(lái)越高。光伏發(fā)展的下一個(gè)周期，拼的一定是高效。未來(lái)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(lái)光伏行業(yè)對硅料的質(zhì)量要求，會(huì )隨著(zhù)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(gè)N、11個(gè)N（華夏能源網(wǎng)注：太陽(yáng)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(jìn)步。顆粒硅與多晶硅的相互競爭不是現在才有的，實(shí)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(cháng)期評估的。將來(lái)兩者應該是長(cháng)期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會(huì )是誰(shuí)取代誰(shuí)，最后還是要根據市場(chǎng)需求和行業(yè)供應規模確定。
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(méi)有把所有雞蛋都放在一個(gè)籃子里。近年來(lái)，通威對各種技術(shù)路線(xiàn)都做了全面布局。TOPCon，我們有一個(gè)300兆瓦的TNC電池中試線(xiàn)；BC，我們也有一個(gè)300兆瓦的TBC電池組件中試線(xiàn)；HJT，我們有一個(gè)HJT-THL GW級中試線(xiàn)。此外通威還在開(kāi)發(fā)銅互聯(lián)技術(shù)，用銅取代銀來(lái)做導電，并有一個(gè)1GW的銅互連中試線(xiàn)以及鈣鈦礦實(shí)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(wàn)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(shuō)過(guò)，“我們研發(fā)費用不設上限”。在實(shí)際執行中，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(diǎn)技術(shù)儲備？
邢國強：關(guān)于TOPCon，國內首個(gè)針對TOPCon量產(chǎn)的PECVD Poly路線(xiàn)，就是通威自主研發(fā)出來(lái)的。PECVD Poly技術(shù)也是當前TOPCon電池最主流的技術(shù)路線(xiàn)。我們的TNC組件技術(shù)、0BB技術(shù)都跟行業(yè)不一樣。
異質(zhì)結的研發(fā)我們從2018年就開(kāi)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(shí)驗室率先突破的。國內第一個(gè)GW級的HJT電池生產(chǎn)線(xiàn)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(shí)現首片HJT-THL光伏電池順利下線(xiàn)。
接下來(lái)，還會(huì )有很多新技術(shù)在通威誕生，最顯著(zhù)的就是異質(zhì)結銅互連技術(shù)。去年中國光伏用了全世界工業(yè)用銀的1/3，未來(lái)如果再擴大一倍規模的話(huà)，銀價(jià)一定會(huì )上漲。我們希望用銅電鍍來(lái)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(gè)方向。