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科技改进是胀吹能源转型的重点驱动力。由“资源为王”到“本领为王”,能源财产的底层逻辑已产生基础性转换,科技改进的代价正在无间加强。
中国正在能源科技改进上赢得了诸多冲破性进步,如高效高功率光伏电池、钙钛矿本领、超大型风机、先辈储能、氢能与燃料电池、能源互联网与智能电网等。但科创之途无坦途,要告竣零碳异日的美丽愿景,科技改进仍需降服诸多困难和妨碍。
为探索能源科技改进的前沿倾向,搜索绽放改进、协同改进、跨界改进的最优旅途,集聚环球聪明胀吹绿色低碳转型,中国能源别启动了「对话CTO:能源科创“领航者”访说预备」。
本文为系列访说的第③篇,中国能源网(群多号hxny3060)独家对话通威股份光伏CTO邢国强。
“光伏行业不断透露螺旋式进展,持久来看这一轮低谷期必然会过去。每一个周期有每一个周期的辛苦,但进展向前是长期的核心。”对待眼下这轮光伏寒冬,邢国强看的很开。
邢国强是样板的“学霸”,北京大学物理学系本科结业,后考取李政玄教学机合的CUSPEA中美物理探讨生项目,赴美留学并取得美国Rice大学物理学系硕士、化学系博士学位,厥后又正在美国哥伦比亚大学化学系做了博士后。
邢国强是中国最资深的光伏与半导体本领专家之一。具有美国授权专利28项,中国授权发现专利70余项;曾先后正在晶澳、海润、阿特斯等出名光伏企业承担本领要职。2020年至今,邢国强任通威股份光伏首席本领官。
这是一位样板的本领派专家,厉谨、内敛、温厚、低调,虽身处商界鼎沸,面临行业里相合“蛋糕”分拨的本领道途纷争,他仍对峙从己方的本领理性开赴,做出所有、客观的评判。
固然TOPCon以胜过性上风吞没了行业主流,目前通威产能也以TOPCon为主,邢国强如故透露,“BC有BC的上风,HJT有HJT的上风,正在取得墟市大范畴验证之前,不适合下定论述谁行谁不成”。
固然本钱更低的颗粒硅本领道途,对通威的“多晶硅之王”位置(要紧产物以棒状硅为主)带来了挑拨,但邢国强以为,这两者是并行本领,“异日两者该当是持久共存、彼此角逐,并正在角逐中无间普及,不会是谁庖代谁”。
正在访说中,邢国强向中国能源网回忆了过去二十年光伏行业始末的四轮周期,并透露,差异于前三轮周期,本轮行业周期是由本领更新换代胀吹的。当光伏企业都把己方卷出“内伤”,本领改进的代价就愈加显得要紧。
邢国强先容,通威的本领研发理念是“不把鸡蛋放正在一个篮子里”,正在TOPCon与HJT两大本领道途上并行发力,并正在BC、钙钛矿叠层上有所结构。专访中,邢国强频繁夸大,“咱们是边走边搜索,真金白银的去砸研发”。
邢博士以为,内行业进展充满不确定性的大趋向下,独一可能确定的是,“光伏进展的下一个周期拼的必然是高效,而且异日提效希望上移至硅片端”,这一趋向将进一步影响硅料墟市体例,也将确定硅料巨头的通威的策略采选。
中国能源网:方今光伏行业正处于寒冬期,面临行业内卷和产能过剩危险,本领改进还值得接连加入么?
邢国强:回忆过去20年,中国光伏行业的进展呈螺旋式。2008年是由于金融风暴使光伏墟市步入低谷;2012年是因为美国和欧盟的“双反”导致浩大阻碍;2018年则是由补贴战略退坡导致的短暂低谷。导致本轮低谷期的出处,跟前三轮都纷歧律:
第一、现内行业产能范畴浩大,每家企业少则十几GW,多则上百GW,跟前几次低谷期的产能范畴早已弗成同日而语;
第二、本轮行业周期是由本领更新换代胀吹的。TOPCon产能不到两年期间从80GW做了800GW,供深远于求,齐全庖代了PERC产能;
第三、全财产链产能都赶过了墟市需求,并不存正在财产链某一个合头的瓶颈题目。换句话说,是所有的产能过剩。
要走出本轮周期,必然是掉队产能和掉队企业被裁汰,必需正在供应端始末优化;同时,国表里光伏墟市范畴大幅晋升,从而告竣供需配合。正在这一进程中,本领改进就显得尤为要紧。
过去企业不肯投研发,而现正在公共都愈加着重研发——假使TOPCon本领做的欠好或者没有驾御自立本领,就不妨被墟市甩掉。环绕异日本领道途也是百花齐放,除了TOPCon的功用晋升,尚有异质结、BC,以至钙钛矿叠层……现正在总共行业对研发的加入,对本领道途的判决都变的更为要紧。异日假使没有己方的重点本领,企业将很难驻足。
中国能源网:前不久通威、天合连合了一批开发、辅材企业建树了财产改进公司。这种连合改进形式走得通吗?
邢国强:“抱团取暖”可能避免许多资源蹧跶。连合改进也有利于加疾研发速率、范畴化量产以及财产化操纵。上世纪八九十年代,美国的半导体成立行业便是靠征战Sematech,一共成员企业向Sematech砸钱协同搞研发。不到5年,美国的半导体成立就所有超越了日本。
现正在光伏有多个本领道途,需求正在开发、原料各方面配套。许多开发企业怕走错倾向,就依照差异客户需求去做多种本领道途的研发,资源加入很大。这就需求链主企业主导建树连合改进公司帮帮行业做强长板。于是本年通威股份连合多家企业建树了“四川省通威晶硅光伏财产改进有限公司”。
咱们依然思正在改进形式上走出新门途。正在通威内部,咱们把电池和组件研发放正在一道。异日光伏行业能不行把本领道途研发倾向聚焦正在一道?这是一个提倡。再一个提倡是,假使能将少少中心项目正在最早期将开发、原料、操纵三方的研发交融,必然会加疾研发进度,胀吹本领财产化。
邢国强:TOPCon的有用产能已有800GW,于是说它是主流本领一点不为过。过去TOPCon始末了“放肆的24个月”,告竣了电池功用的晋升。通威从2023年以前劈头研发Non SE本领,到2023年做SE本领,再到2024年撤消SE做二次烧结本领。以前业内以为,开途电压每5个毫伏的晋升便是1个“朝代”,而实践情景是开途电压2023年以前是710毫伏,到现正在已抵达740毫伏。这是浩大的本领前进。
现正在TOPCon的电池功用曾经超越26%,异日功用晋升是不是就要放缓了?咱们以为不会放缓,正在现有底子上还能看到提效的空间。范畴体量特地要紧,当原料供应商、开发供应商、坐褥成立商都聚焦提效,提效的速率往往赶过预期,这也是为什么通威的研发特地聚焦TOPCon。
温度系数方面,通威的TOPCon正在740毫伏的电池本领下,温度系数已降到0.28、0.29。双面率方面,咱们可能做到85%以至更高。后面反射越多,双面发电带来的增益就越大,对异日TOPCon产物的进一步迭代升级咱们特地有信念。
邢国强:PERC的表面极限大抵是24%,咱们现正在能做到23.4%-23.5%,与表面极限只差了零点几个百分点。TOPCon的表面极限是28.7%,现正在许多都做到了26%多,比拟表面极限还差不到两个百分点。正在异日的量产进程中,该当有很大抵率正在再普及一个百分点。
中国能源网:目前异质结(HJT)、XBC、钙钛矿等本领研发都正在提速,下一代太阳能电池本领道途您最看好哪一个?
邢国强:BC的双面率较低,适合做成单面电池,用于屋顶电站。HJT实践上是几条本领道途中双面率最高、温度系数最低的。假使能把开发本钱、非硅本钱降到必然水平,HJT正在组件功率、发电量上起码也许和现正在最好的本领去角逐。只是现正在HJT的墟市范畴惟有50GW,还没有范畴效应,要思告竣贸易化,还要再看一看。
研发是无间涌现题目、处分题方针进程,拥有不确定性。光伏行业依然太烦躁,咱们要敬佩研发、敬佩科学。BC有BC的上风,HJT有HJT的上风,正在取得墟市大范畴验证之前,不适合下定论述谁行谁不成。异日和钙钛矿做叠层,功用抵达35%、40%都有不妨,不过什么期间进入财产化还不必然。
中国能源网:硅料范畴,价钱较低廉的颗粒硅吸引了不少企业结构,动作以棒状硅料为主的硅料巨头,通威对异日硅料的本领道途奈何看?
邢国强:多晶硅坐褥有两种主流本领:一个是西门子法,一个是硅烷流化床法。通威的“永祥法”属于校正西门子法,不断都是行业主流,目前占到85%以上的墟市份额。
咱们正在西门子这一同线年劈头至今,咱们的本领更新已到第九代,现正在量产用的是第八代永祥法,从电耗、蒸汽耗量、原原料的操纵功用等方面都已远远当先于行业。投资范畴角度,咱们每万吨仅需5亿元,一个单体范畴可能抵达20万吨。咱们90%以上的产出,都可能做n型硅片。
现正在公共对硅料的质料哀求越来越高。光伏进展的下一个周期,拼的必然是高效。异日的提效正在硅片端,硅片的质料越好,电池组件的功用也就越高。异日光伏行业对硅料的质料哀求,会跟着电池功用的晋升而晋升。
通威的多晶硅曾经可能做到9个N、11个N(中国能源网注:太阳能级多晶硅的纯度哀求正在99.9999%~99.9999999%,即6N到9N之间,电子级多晶硅的纯度哀求为9N到11N,可用于成立高职能的半导体器件),于是对棒状料咱们依然有信念的。
颗粒料和棒状料,我以为两者是并行本领。拉晶投的是颗粒料依然棒状料,正在投料比例上对拉晶的良率、对电池功用的影响,以至牢靠性的影响,都是需求持久评估的。异日两者该当是持久共存、彼此角逐,并正在角逐中无间普及,不会是谁庖代谁,末了依然要依照墟市需乞降行业供应范畴确定。
邢国强:通威没有把一共鸡蛋都放正在一个篮子里。近年来,通威对各样本领道途都做了所有结构。TOPCon,咱们有一个300兆瓦的TNC电池中试线兆瓦的TBC电池组件中试线;HJT,咱们有一个HJT-THL GW级中试线。别的通威还正在开垦铜互联本领,用铜庖代银来做导电,并有一个1GW的铜互连中试线以及钙钛矿实践室。咱们本年6月加入运用的环球改进研发核心,研发空间11万平米,具有研发职员1200多人。
咱们是边走边搜索,真金白银地去砸研发。通威集团刘汉元主席曾说过,“咱们研发用度不设上限”。正在实践实行中,咱们是按需装备资源。
邢国强:合于TOPCon,国内首个针对TOPCon量产的PECVD Poly道途,便是通威自立研发出来的。PECVD Poly本领也是方今TOPCon电池最主流的本领道途。咱们的TNC组件本领、0BB本领都跟行业纷歧律。
异质结的研发咱们从2018年就劈头了,历经多次本领迭代,双面Poly、210半片等行业当先本领都是正在咱们通威的实践室率先冲破的。国内第一个GW级的HJT电池坐褥线也是成立于通威的成都金堂基地。正在本年6月6号通威环球改进研发核心告竣首片HJT-THL光伏电池顺遂下线。
接下来,还会有许多新本领正在通威成立,最明显的便是异质结铜互连本领。客岁中国光伏用了全天下工业用银的1/3,异日假使再扩展一倍范畴的话,银价必然会上涨。咱们希冀用铜电镀来取代银,这是通威内行业里加入最早、也是加入最多的一个倾向。