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  • 王俊朝:中国光伏产业化技术已领先全球
  • 2014-11-19 23:57:30  发布:  来源:《太阳能发电》杂志
  • 摘要:中国光伏行业经过这些年的积累,在产业的全方位,比如材料、设备、大生产工艺、服务以及配套能力等各方面,都已经得到了巨大的完善和提升。目前,在全球范围内,光伏制造业的产业化配套能力,无疑是中国市场最方便、最齐全,价格也最有竞争力。

    人物简介

      王俊朝:教授级高工,国务院特殊津贴获得者,国家“863”计划新材料领域专家、科技部国家技术前瞻(先进制造领域)研究组专家、国家中长期科技规划(装备业、新能源业)专家组成员,深圳丰盛装备股份有限公司总经理。并兼任SEMI 中国光伏委员会委员、美国科尔曼研究集团(Coleman Research Group)太阳能光伏专家团成员、深圳市太阳能学会副理事长等职。

      他长期从事微电子、光电子、太阳能光伏设备的研究,曾承担、组织实施过多项国家级科技攻关,如“863”等重大科技项目,并多次获得省部级以上科技进步奖项,发表相关论文20多篇。

      一方面,多数舆论认为,国内光伏制造产能严重过剩的主要原因是这个行业缺乏技术的门槛。可却正是这个“没有技术含量”的行业,不但连续多年以明显高于其他行业数倍乃至数十倍的速度增长和壮大,还日渐成为中国在国际上最有竞争力的明星行业之一。

      另一方面,欧美国家在对中国输出大量光伏装备、技术的同时,其自身产业却又被由这些技术生产出来的中国产品冲击得七零八落,乃至不得不三番五次地对中国光伏发动“双反”狙击。

      那么,中国光伏制造业凭什么能有如此强势的竞争力?为什么掌握尖端技术的欧美国家却打不赢由自身技术基础武装起来的中国“徒弟”?光伏的技术含量究竟表现在哪里?其装备、工艺与产业又究竟是怎样一种关系?

      作为中国光伏行业最权威的装备技术专家之一,王俊朝及其团队在帮助无锡尚德完成了第一条新增生产线的建设后,几乎经历了天合、中电、晶澳、林洋、英利等早期国内所有一线光伏企业的首条生产线建设,并由此引领了光伏装备国产化的潮流。

      在这位中国光伏制造业产业化发展历程的见证者看来,中国光伏制造不但有很高的“技术含量”,且未来一定会成为全球光伏产业化技术的引领者。日前在深圳,《太阳能发电》杂志记者专访了现任深圳丰盛装备股份有限公司总经理的王俊朝教授,就上述问题与其进行了充分的交流。以下是经过整理的访谈内容:

      《太阳能发电》杂志:如果以2002年无锡尚德成立作为中国光伏产业化发展的起点的话,则短短的十二年中,这个行业可谓风起云涌、精英辈出,作为这一过程的亲历者乃至推动者之一,您怎么看待中国光伏制造业如今的国际竞争力?

      王俊朝:我总结了一个概念,叫做产业化技术,指的是一个产业的大生产的技术能力。我认为,目前在这方面,中国光伏行业是领先的,全世界没有一个国家能够跟我们相比。

      而且,纵览数十年的中国现代工业发展史,中国在国际上真正具备竞争力的行业,恐怕也只有光伏。

      新技术的产业化,并不是一种简单的规模放大。在实验室,也许做2兆瓦的规模结果还可以,可一旦成倍放大,比如100兆瓦,可能技术就行不通了,甚至设备原理都要改变。而原理一变,技术路线必然就要跟着改变。另一方面,实验室技术很多时候可以不用考虑成本。

      而产业化则不同,不但要考虑制造成本,还要考虑批量生产时的质量和技术水平的稳定。这里面的平衡并没有那么容易,所以才有那么多的实验室技术难以产业化。因为这需要一种综合的能力,也就是产业化技术实力,其中牵涉到装备、工艺、材料、管理、市场等诸多配套,是一个系统工程。

      因此,产业化技术是一个统称,要求配套系统能为产业发展提供一种质量有保证价格又合适的支撑。

      中国光伏行业经过这些年的积累,在产业的全方位,比如材料、设备、大生产工艺、服务以及配套能力等各方面,都已经得到了巨大的完善和提升。目前,在全球范围内,光伏制造业的产业化配套能力,无疑是中国市场最方便、最齐全,价格也最有竞争力。

      前两年一些企业为了规避欧美双反曾到东南亚等地建厂,为什么规模一直不大、现在也不去了?当地的土地、劳动成本确实很低,相比日益上涨的中国很有竞争力,可由于产业配套不完善,生产消耗品大多都要从中国进口,造成最终产品跟中国生产的比几乎没有竞争优势。

      客观的说,在光伏尖端技术的研发方面,我们相比国际先进水平确实还有一些差距,但在产业化技术方面,我们却已经在不知不觉间走在了世界的前列。在保证终端产品质量水平基本相当的基础上,我们的设备价格要比国际上低一半甚至更多,这是其他任何一个国家都做不到的。一些国家可以在实验室里把技术做到很高端,却无法做到如此大规模的产业化大生产,还能保证我们这样的技术水平和成本。

      其实,这才是人家要双反我们的真正原因。《太阳能发电》杂志:这与许多人对行业的认识显然有不小的差别,那么,在您看来,是什么原因让中国光伏制造业如此领先?

      王俊朝:资金充裕、投资欲望强、对新产业敏感是主因,再加上胆子大,我们什么都敢试。无论是新的装备、工艺还是材料,两三家企业和一百家企业去试,其结果可能是完全不同的。而我们,是成百上千家企业投入巨大地在不停的试。

      你想想,如果以光电转换效率来衡量产业技术发展水平的话,我们每年差不多0.5%的效率提升是从哪里来的?这些年有全新的技术出现吗?

      显然没有。不过就是不断地在材料上改进一点、在设备和工艺上改进一点,一点一点的抠、一点一点的提高,这样累加起来,结果回头一看,2002年才13%多一点的单晶电池转换效率,现在普遍已达到18%-19%了。

      从市场竞争的角度,人们往往只看到表面上的价格,所以国际上总认为我们是靠补贴撑起了这个行业。其实,就那么一点点的土地补贴、便宜的劳动力,怎么可能达到这样的效果。以电池片为例来说,劳动力在其中占到的比例只有四个百分点左右,这一比例反映到价格终端上已几乎可以忽略不计。

      换一个角度来看,其实目前全球多数的光伏生产装备和工艺,都是在中国市场得到规模化的终试才真正成熟起来的。我们以前引进的国外设备和技术工艺,很多都并不成熟,大多也都没有经过产业化大生产的验证,而是经过中国制造业花费了巨大成本、前赴后继的试用之后,才逐渐成熟起来的。

      这方面,我们早期的企业都有深刻的体会。那个时候,中国光伏制造业就是全球最大的试验场,欧美许多实验室的尖端设备和工艺,正是经过大量中国企业的试用,不断获得反馈才逐步完善、提高的。如果没有这种产业化大生产的试验,可能许多设备到现在都还无法量产。

      却也正是这样,国内企业才积累了深厚的大生产技术的许多细节经验,真正掌握了产业化技术而不仅仅是理论和实验室技术,并在此基础上成就了中国光伏制造业整体的竞争力。

      《太阳能发电》杂志:有人认为,光伏技术是从半导体技术中衍生出来的一种更简单的技术,甚至认为光伏是一个没有技术含量的行业,您怎么看待这种认识?

      王俊朝:首先,光伏制造中只有一部分工序用到了半导体工艺和设备。晶硅光伏电池的核心工艺的确来源于半导体工艺,比如扩散环节的PN结制备及PECVD环节的减反膜生长等,但这个行业有相当多的技术都与半导体关系不大,比如丝网印刷、清洗制绒等。所以,严格的说,光伏技术应该是半导体技术在另外一个行业的应用。

      其次,不能说光伏技术比半导体技术更简单,这实际上是两种不同的技术。包括半导体行业在内的很多人,早期确实有这样的误解。在中国光伏制造业发展最快的那几年,有大量的半导体人才进来,许多人一开始都瞧不起光伏,认为光伏技术比半导体简单多了。可结果却发现,要把这么“简单”的技术产品如此大规模地做到一致,真的很不容易。

      半导体是个相对封闭的行业,核心设备和工艺都掌握在国外几家大公司手里,因此我国的半导体产业一直都都受制于人做得不太好,甚至整个产业几乎都是在给设备厂商打工。

      而光伏恰恰相反,这是一个开放的行业。为什么大家都说光伏制造没有技术含量?因为光伏的技术是开放的,因为光伏的技术包含在设备和工艺里面。而设备和工艺,尽管技术也是开放的,却不是谁都能做得好的。

      《太阳能发电》杂志:那么,设备、工艺和产业之间是一种什么样的关系?

      王俊朝:设备是一个产业的基础,没有这个基础的支撑,产业不可能健康发展。这也正是我们的半导体产业、LCD产业、LED产业发展不好的根本原因。光伏产业虽说还没有百分之百解决这个问题,但却是与电子有关的行业里解决得最好的。

      而工艺技术是与设备配套在一起的,一般来说,我们称工艺是在设备上的一种物化。工艺等于是提出了一个想法,但要通过设备来实现,或者说制造出来,才能成为产品。因此,简单来说就是,工艺负责提出要求,设备负责实现。这和计算机软硬件之间的关系类似,设备是硬件,工艺就是软件。在这个基础上,当你能够大批量地通过设备制造出同质量的产品时,就成为了一个产业。

      工艺和设备是不能分开的,或者说,工艺是离不开设备的。也是因此,才有了“一代工艺,一代设备”的说法。所有的设备都带有工艺,但也正如同一台相机换不同的人来用,拍出来的照片水平可能差异很大一样,工艺其实就是一张窗户纸,有的人可能琢磨一辈子也搞不明白其中的诀窍,但只要经过懂的人一点,就透了,就没有什么秘密了。

      这就回到了刚才的那个话题。这几年,中国光伏制造正是经过大量的尝试,不论是国外的设备还是国内的设备,通过每年稳定地生产出几十吉瓦品质稳定、技术等级较高的产品,因此掌握了大量的大生产的工艺技术,也就是我所说的产业化技术。

      同时,国产设备近些年的发展也非常快,最早我们只能做扩散炉,后来是刻蚀机、单晶炉、层压机,再后来是PECVD、铸锭炉、多线切割、自动化设备等等,越来越的光伏设备都实现了国产化。

      正是因为这样,中国光伏行业才有了现在这样的地位。不要以为这个行业还很差劲儿,目前状况不太好,是因为我们发展太快,因为国外害怕我们,对我们封锁市场,因为暂时的过剩让金融支持退却而资金紧张。人家为什么封锁我们?因为我们的产业化水平比他高,已经把他逼得没路可走了。

      试问一下,中国有几个行业能把国外同行逼得没路可走的?《太阳能发电》杂志:如果说是产业化技术水平决定了产业的发展,那么,在现有产业化技术水平的基础上,是否已经可以看到光伏技术未来发展趋势的一些端倪?

      王俊朝:如果把一种技术的顶尖水平看作100%,把产业化技术水平看作是80%,另外那20%是研发、未知以及技术成熟度等。那么,光伏制造业的这个80%,也就是产业化技术水平,目前无疑是中国做得最好,我们甚至已经把这个80%做到某种极致了。

      有了这个80%的基础,又有这么庞大的产业作为支撑,只要这个产业保持正常运转,就必然会有一些企业拿出投资和精力来做研发。更重要的是,由于产业基础不同,我们和国外的研发侧重会不一样,国外可能更多是基础研发,而中国企业则会侧重于应用研发,也就是接近产业化的技术的研发。这种侧重于产业化应用的技术,对整个产业未来技术发展的引领,可能更具有现实的意义。

      另一方面,技术的发展是具有自我增强属性的。也就是说,当一种技术越是被大量应用,就越是容易产生创新的土壤来强化、提升乃至延伸这种技术的发展。从这个角度说,假以时日,中国企业的研发肯定会厚积薄发。

      所以,今后一些产业化的新技术一定会率先在中国出现,而不是像早期那样都是从国外进来的。我觉得,这应该是未来的一种趋势。

      道理很简单,技术的突破也是从量变到质变的。因为全世界没有一个国家有中国这么大的资金和人才投入这个行业,也没有中国这样大一个产业平台作为支撑,更没有中国这么大的一个市场可以不断尝试和改进。

      我相信,经过一定时间的努力,我们必然能捅破目前与西方尖端技术之间那剩余20%的差距,乃至超越之。

      《太阳能发电》杂志:目前有传闻说,一些大公司仍然在扩张。在您看来,基于现有技术的简单产能复制还有多大的发展空间?

      王俊朝:没有技术提升的低水平产能的扩张,肯定会越来越危险。光伏技术的开放性特点,决定了同质化产能的无限扩张并不可取。

      更重要的是,现在整个行业的技术并不完全掌握在制造厂手里,而是多掌握在设备厂商手里。当设备厂商更新设备和工艺时,制造企业过去的产能就可能落伍或要淘汰。在这种情况下,毫无疑问,产能越大的企业,面临的挑战也越大。

      而且,正如实验室技术向产业化技术的转化一样,一旦规模放大到一定的临界点,可能就需要完全改变整个企业的运营模式和管理模式。如果不改变,可能就距离破产不远了,此前倒掉的一些知名企业,不就是现成的例子吗?

      光伏行业还没有探索出来一种具有最佳效益的规模,就我个人的认知来看,在目前的产业环境下,从管理、成本、市场和可控性等方面综合考虑,产能规模在1个吉瓦左右的企业,可能会活得相对轻松一些。

      《太阳能发电》杂志:如果要跳出这种简单产能复制的循环,可能还需要对产业发展规律有更清晰的认识。那么,光伏产业发展至今,是否有什么明显的规律?

      王俊朝:光伏的出路在于要能和传统能源竞争。也就是说,光伏的成本要降低到与传统能源接近才有出路。

      目前来看,成本的降低可以说是光伏行业最为明显的一个规律,从十年前的每瓦几十块钱降低到现在的几块钱,趋势非常明显。而从度电成本来看,在2008年,每度光伏电的成本大约是四块钱,现在在东部地区才1元钱,也已大幅下降。

      这种趋势反映到技术上,则是光伏电池光电转化效率的不断提升。在2010年以前,每年基本都保持0.5%左右的效率提升,近两年这一比例有所下降,大约在0.4%左右,也可能再过几年会减少到0.3%,但增长趋势仍然是明显的,也是很有规律的。

      我觉得,这就是光伏产业发展至今最大的规律,也就是围绕成本降低的技术进步,其中综合了设备、工艺、材料以及所有配套环节的不断提升,综合了很多很多的细节技术的改进和提高。或者,更确切的说,是产业化技术的进步。

      我相信,按照这个规律发展下去,再考虑到传统能源的环境成本,要不了十年,不用补贴,光伏在中国就可以实现与传统能源的竞争。 

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