光伏產(chan) 品的價(jia) 格急速下跌,英利等製造商們(men) 開始尋求技術突破來提高產(chan) 品的效率以降低成本。
過去幾年,全球太陽能電力浪潮催生出13家在美國上市的中國光伏製造企業(ye) ,他們(men) 生產(chan) 了全世界超過一半的太陽能電池組件,但這樣的成績並未給光伏產(chan) 業(ye) 帶來太多的讚譽。
在許多人的眼中,這些組件製造商們(men) 所做的不過是對“中國製造”的另一次刻畫:從(cong) 海外買(mai) 設備、原料,利用國內(nei) 廉價(jia) 的人員和電力進行生產(chan) ,然後在港口裝船運往歐洲。
足以為(wei) 此觀點佐證的,是中國擁有不計其數的光伏製造企業(ye) ,而且都曾經過得很滋潤。“常規太陽能電池的生產(chan) 並不是一項很高深技術。”英利綠色能源技術總監兼研發部經理胡誌岩說,“市場好的時候,隻要有錢能買(mai) 來基材和生產(chan) 線開工,就不愁銷路。”
但產(chan) 能過剩導致供過於(yu) 求之後,光伏產(chan) 品的價(jia) 格急速下跌,製造商們(men) 開始尋求技術突破來提高產(chan) 品的效率以降低成本。
這一點應用材料公司執行副總裁兼能源與(yu) 環境解決(jue) 方案事業(ye) 部總經理馬克平(MarkR.Pinto)深有感觸。在光伏領域,應用材料隻提供生產(chan) 線鋸、絲(si) 網印刷和檢測的設備,即便如此,其銷售額在過去四年都在全球設備供應商中排名第一。
但馬克平已有心理準備,今年的銷售不會(hui) 像去年那麽(me) 高,“我們(men) 將更多地依靠技術的更新,優(you) 化電池的生產(chan) 工藝,幫助客戶提高電池轉換效率、成品率和工廠盈利能力。”
未來的高效電池是什麽(me) 樣?英利綠色能源能源副總裁熊景峰並不敢斷言,“但5年內(nei) 電池片的最低效率也要達到20%。”
技術備戰
2011年無疑是中國光伏產(chan) 業(ye) 的暗淡之年,尚德全年淨虧(kui) 損10億(yi) 美元,英利全年虧(kui) 損5億(yi) 美元,賽維的負債(zhai) 率更是高達227%。但行業(ye) 裏並不是沒有人在掙錢。2011年,應用材料在中國的營收從(cong) 2010年的15億(yi) 美元增加到25億(yi) 美元,“其中光伏業(ye) 務營收在我們(men) 中國所有業(ye) 務中占比超過1/3。”馬克平說。
行業(ye) 裏的“吸金王”還有同樣來自美國的企業(ye) 杜邦。2011年,杜邦在光伏市場的銷售額為(wei) 14億(yi) 美金。基於(yu) 市場對其產(chan) 品的持續強勁需求,杜邦還設定了在2014年銷售達到20億(yi) 美元的目標。
他們(men) 是如何做到的?馬克平的答案聽起來毫無新意,“作為(wei) 行業(ye) 的技術領導者,應用材料公司通過不斷推出創新的產(chan) 品和技術來優(you) 化電池轉換效率,提高工廠產(chan) 出,並降低成本。”
去年8月,應用材料推出新產(chan) 品——PEGASO絲(si) 網印刷印機,可以實現太陽能電池的二次印刷,新的印刷設備不僅(jin) 提高了係統的精度和準確度,而且提高了設備的產(chan) 能,使得每台設備增加4MW的產(chan) 能。“相較於(yu) 老設備,新設備價(jia) 格雖然增加了,但帶來的產(chan) 出增幅更大,光伏製造商願意接受技術升級後的設備。”馬克平說。
應用材料在西安的全球開發中心有一條從(cong) 矽片到組件的完整生產(chan) 線用以試驗和技術展示,其中開方、切片及絲(si) 網印刷設備是應用材料自己生產(chan) 的設備,其他設備應用材料也購買(mai) 過來,搭建一條完整的產(chan) 線。
這個(ge) 耗資3億(yi) 美元搭建的開發中心,擁有應用材料在全球惟一一條整線研發線,而今年,光伏製造商到應用材料西安太陽能技術研發中心來參觀技術展示的頻次是去年的五倍。
實際上,與(yu) 組件生產(chan) 相比,設備和基礎材料聽起來似乎要更具技術含量一些。以對光伏電池的性能,如接觸電阻、開路電壓、填充因子、轉換效率等有很大影響的銀漿為(wei) 例,每個(ge) 銀漿生產(chan) 企業(ye) 對主要原料的成分搭配比率都不一樣,這直接決(jue) 定了產(chan) 品的最終性能。
角力高效電池
在當前的價(jia) 格壓力下,提高產(chan) 品轉換效率成為(wei) 降低成本的一個(ge) 重要手段,特別是在當前產(chan) 品同質化較高的情況下,高效電池產(chan) 品意味著高附加值。
“但如果隻有先進的設備和高性能的基材,你很難生產(chan) 出真正的高效電池。”熊景峰說,英利已經實現通過定製化的設備和基材,來滿足組件的技術要求。而因為(wei) 這樣的“定製化”當中包含了英利自己的Knowhow和專(zhuan) 利,別家即使買(mai) 到同樣的設備和基材,也沒有工藝來生產(chan) 同樣的高效電池。
馬克平證實,盡管組件生產(chan) 看起來簡單,但其製造工藝及技術水平都在不斷提高,“光伏行業(ye) 要降低發電成本,需要組件廠家通過創新生產(chan) 工藝來實現更高的轉換效率。”
弘亞(ya) 時代副總裁劉文平介紹,目前市場上能見到的高效電池,以日本企業(ye) 三洋和美國公司Sunpower的效率最高,約為(wei) 20%;其次是普遍能夠做到19%的中國廠家,包括尚德的冥王星、英利的Panda、天合的Honey和阿特斯的阿爾卑斯。
“如果加入很複雜的工藝,我們(men) 的電池效率也可以做的很高,但是隻有在成本能被接受的情況下,高轉化率才有意義(yi) ,所以我們(men) 是希望用簡單的工藝來生產(chan) 高效電池。”熊景峰說。
據胡誌岩介紹,英利大規模生產(chan) 基本線產(chan) 出的Panda電池的效率為(wei) 19%。不同於(yu) 傳(chuan) 統的多晶矽電池,Panda電池采用N型基材,它對生產(chan) 工藝要求較高,並不是設備廠提供新型的設備就能生產(chan) 。“比如擴散參雜工藝,要保證均勻的參入P元素才能使得電池的壽命長,這就需要我們(men) 自己的技術。”
英利目前具有600兆瓦左右的Panda電池生產(chan) 能力,但是去年出貨量隻有200兆瓦,原因還是高效電池眼下的成本較高。“比起普通組件,Panda的成本要高出15美分/瓦。”熊景峰說。
熊正在想辦法降低Panda的成本,“我們(men) 的計劃是5年內(nei) 實現電池效率最低20%,成本力爭(zheng) 比現在的Panda基本線降低0.1元/瓦。”
為(wei) 了實現這個(ge) 目標,英利早些時候與(yu) 荷蘭(lan) 國家能源研究中心(ECN)和設備製造商Amtech-Tempress共同合作,進行Panda高效電池在線工藝技術優(you) 化。“但僅(jin) 有三家合作還是不夠,如果要降低成本還是需要量產(chan) 作為(wei) 保障,所以我們(men) 希望更多地同行參與(yu) 進來。”
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