從“三頭在外”,、受制于人的窘迫,,到牢牢占據(jù)世界光伏產(chǎn)業(yè)頭把交椅,,成為新時代的中國名片,,中國光伏僅僅用了不到10年的時間,。10年時間對一個行業(yè)的發(fā)展而言可能跨度并不太長,,但對于光伏這個新興產(chǎn)業(yè)則意味著很多故事和經(jīng)歷,。
??在這其中,,科技創(chuàng)新,是一支不可忽視的重要力量,。
??十年攻堅:從受制于人到全球領(lǐng)先
??時間拉回至2012年,,對剛剛興起的中國光伏產(chǎn)業(yè)來說,歐美“雙反”的當(dāng)頭大棒,,令所有從業(yè)者著實經(jīng)歷了一場驚心動魄的“末日危機(jī)”,。
??彼時,原材料,、市場,、核心技術(shù)全部受制于人的中國光伏行業(yè)迎來了“至暗時刻”??耧L(fēng)驟雨下,,行業(yè)哀鴻遍野,光伏產(chǎn)業(yè)也隨之跌至谷底,。
??怎么辦,?活下來的光伏企業(yè)和積極有為的國家主管部門都開始意識到:要想不被別人“卡脖子”,,核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的“命門”必須牢牢攥在自己手里,。由此,,中國光伏行業(yè)開啟了十年攻堅路。
??一方面,,政府出臺相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策,,從資金到市場、從財稅到土地,,迅速營造出有利于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境,。在此后的數(shù)年間,度電補貼,、領(lǐng)跑者計劃,、戶用光伏、綠證交易等政策先后登場,,為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大鋪平道路,。
??另一方面,中國光伏企業(yè)也“痛定思痛”,,掀起了一輪又一輪的科技創(chuàng)新熱潮,。當(dāng)時仍是“后起之秀”的隆基、晶科,、通威,、協(xié)鑫等企業(yè),持續(xù)不斷地加大科技創(chuàng)新投入,。其中,,隆基一直堅持“不領(lǐng)先不擴(kuò)產(chǎn),不卡脖子不介入”的經(jīng)營理念,,不斷加大科研投入和科技創(chuàng)新力度,。各配套環(huán)節(jié)的制造企業(yè),也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來,。短短幾年后,,光伏上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈都實現(xiàn)了飛速發(fā)展。
??以組件端設(shè)備串焊機(jī)為例,,2013年以前,,中國所有的光伏工廠購買的串焊機(jī),都是來自德國TT(Teamtechnik),、德國索蒙特(Somont),、美國庫邁思(Komax)、西班牙格羅斯貝爾(Gorosabel),、西班牙蒙特拉貢(Mondragon),、日本Toyama、日本NPC和韓國HANWHA等,,國外設(shè)備廠商占據(jù)著國內(nèi)太陽能電池串焊接設(shè)備行業(yè)的絕對市場份額,。
??然而僅僅過了3年時間,市場格局就已大相徑庭,。在奧特維,、先導(dǎo)智能等一眾國內(nèi)串焊機(jī)企業(yè)的攻堅之下,中國市場新增產(chǎn)線中的串焊機(jī)95%變成了國產(chǎn)設(shè)備,。截至目前,,原行業(yè)龍頭美國Komax、日本NPC,、Toyama 等因產(chǎn)品價格過高,,已退出串焊機(jī)市場,德國帝目則退出了中國市場,,不再具有競爭力,。
??以上的例子在這十年間比比皆是。中國企業(yè)不負(fù)眾望,,用實力說話,,拿出一個又一個科研成果,一步一步建立起扎實穩(wěn)定的供應(yīng)鏈,。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示:到2015年底,,在光伏制造四大核心環(huán)節(jié)——多晶硅、硅片,、電池片和組件,,國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)量均位居全球第一,占到全球總產(chǎn)量的48.5%,、79.6%,、62.6%和76.1%。
??同時,,中國還掌握了萬噸級改良西門子法多晶硅生產(chǎn)工藝,,流化床法多晶硅生產(chǎn)技術(shù)也開始產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。單晶及多晶電池產(chǎn)業(yè)化效率分別達(dá)到19.5%和18.3%,,處于全球領(lǐng)先水平,。
??在生產(chǎn)線專用設(shè)備方面,從硅材料生產(chǎn),,硅片加工,,電池片、組件的生產(chǎn)到與光伏產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)檢測設(shè)備,、模擬器等都具備成套供應(yīng)能力,,部分產(chǎn)品甚至還實現(xiàn)了不同程度的出口,。
??十年創(chuàng)新:降本增效貫穿始終
??縱觀整個光伏降本增效的歷程,有一條主線貫穿始終,,那就是技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)降本增效,。這并非一句時髦口號,也不是一個理論問題,,而是市場做出的選擇,。
??這十年間,光伏產(chǎn)業(yè)多個環(huán)節(jié)都曾掀起過“路線之爭”,,從晶硅到薄膜,、從多晶到單晶、從集中式到組串式逆變器……但這些競爭究其根本,,都在于降本增效,,提升光伏能源的經(jīng)濟(jì)性和競爭力,而其中電池轉(zhuǎn)換效率提升發(fā)揮全局性的關(guān)鍵作用,,成為光伏行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“主賽道”,。
??時間重新?lián)苻D(zhuǎn)到2015年。這一年,,光伏逐漸擺脫往昔的陰霾,,在國家政策的大力支持之下,終于迎來了黃金發(fā)展期,。走出低谷的光伏企業(yè),,開始根據(jù)市場需求,圍繞性能和成本兩個方面,,持續(xù)不斷推進(jìn)技術(shù)升級,。
??這一時期,市場需求及技術(shù)發(fā)展線路仍以多晶為主導(dǎo),,在晶澳,、晶科、天合,、阿特斯等多個一線大廠的技術(shù)攻關(guān)之下,,陷光和表面鈍化、高效多晶鑄錠,、濕法黑硅等新技術(shù),、新工藝層出不窮。在這些技術(shù),、工藝的綜合加持下,,多晶電池轉(zhuǎn)換效率一舉突破此前業(yè)內(nèi)人士公認(rèn)的20%的理論極限。
??但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,,市場需要更高轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)和產(chǎn)品,,以期早日達(dá)成光伏平價上網(wǎng)的目標(biāo),。當(dāng)此之時,“光伏領(lǐng)跑者”計劃應(yīng)運而生,。這項旨在促進(jìn)光伏行業(yè)從追求規(guī)模擴(kuò)張向注重質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變的頂層計劃,,開始成為倒逼光伏技術(shù)升級的“試煉場”,。
??在其帶動下,,各種先進(jìn)技術(shù)開始競相進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與升級。在此后陸續(xù)推出的三批領(lǐng)跑者基地中,,PERC,、PERC雙面、異質(zhì)結(jié),、MWT等技術(shù)陸續(xù)登場,。同時,在單多晶技術(shù)路線抉擇上,,市場也給出了答案——性價比極高的單晶技術(shù)脫穎而出,,逐漸成為“領(lǐng)跑者”基地乃至整個市場應(yīng)用的主力軍。
??在此之前,,盡管單晶電池的轉(zhuǎn)換效率更高,、發(fā)展空間更大,但卻因成本問題被廣為詬病,,且光伏業(yè)主和EPC企業(yè)對度電成本概念認(rèn)識不夠,,因此價格便宜的多晶產(chǎn)品在一段時期內(nèi)占據(jù)了絕對主導(dǎo)的地位,以致于在2013年歐美“雙反”期間,,單晶技術(shù)路線一度面臨被邊緣化的危機(jī),。
??“危中有機(jī)”,轉(zhuǎn)機(jī)也出現(xiàn)在這一時期,。2014年,,隆基率先攻克RCZ單晶生長技術(shù)產(chǎn)業(yè)化難題,使硅棒產(chǎn)出由原來的60kg/坩堝,,提升至1500kg+/坩堝,。這項技術(shù)的應(yīng)用,讓拉晶速度提升80%以上,,單晶硅棒和多晶鑄錠每公斤的成本差距快速縮小,,也使單晶與多晶之間巨大的成本差距快速縮小,為單晶的快速發(fā)展提供了契機(jī),。僅2020年,,這項技術(shù)就為中國光伏產(chǎn)業(yè)節(jié)省成本約136億元。
??同一時期,,另一項關(guān)乎單晶未來的關(guān)鍵技術(shù)——金剛線切割技術(shù)也在隆基率先實現(xiàn)了國產(chǎn)化,,不僅一舉打破海外廠商對金剛線技術(shù)的壟斷,,而且通過緊密的上下游聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)及技術(shù)引入,很快開發(fā)出高品質(zhì),、低成本的金剛線,,讓金剛線的供應(yīng)價格快速降至0.3元/米左右,每年為行業(yè)節(jié)約成本300億元,,徹底奠定了單晶引領(lǐng)行業(yè)格局的基礎(chǔ),。
??兩項技術(shù)都是隆基抱著“破釜沉舟”的信念之下取得的。從這點來看,,隆基幾乎以一己之力改變了單多晶格局,。曾有業(yè)內(nèi)人士毫不諱言地說,如果沒有隆基對單晶的技術(shù)專注和持續(xù)推動,,靠市場自然發(fā)展,,單晶這條技術(shù)路線發(fā)展到什么境地都難說,光伏的平價化速度或許也沒有現(xiàn)在這么快,。
??與此同時,,PERC電池技術(shù)引入,使單晶技術(shù)的降本優(yōu)勢更加明顯,。愛旭,、通威、晶科,、晶澳等電池組件企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向單晶以及PERC技術(shù),,使單晶組件的價值進(jìn)一步被市場認(rèn)可。
??在此期間,,剛剛進(jìn)軍電池,、組件領(lǐng)域的隆基再度發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過與澳大利亞新南威爾士大學(xué)等合作伙伴聯(lián)合對光衰的機(jī)理進(jìn)行深入研究,,隆基一舉解決了單晶PERC初始光衰高的問題,,并將LIR技術(shù)向業(yè)界開放。
??接下來的故事眾所周知,,單晶PERC技術(shù)的潘多拉魔盒至此被打開,,在行業(yè)內(nèi)一眾企業(yè)的不斷努力下,雙面,、半片,、MBB、疊瓦,、多主柵等新技術(shù),、新工藝不斷涌現(xiàn),使單晶效率曲線不斷攀升,成本也一降再降,。
??到2017年底,,單多晶組件幾乎實現(xiàn)同價。至此,,單晶的優(yōu)勢不再需要通過對各種參數(shù)假設(shè)和復(fù)雜計算來證明,,對市場形成直觀、強(qiáng)烈的沖擊,,一舉完成對多晶的逆襲之戰(zhàn),。
??縱觀這一歷程,市場看中的是技術(shù)迭代帶來的成本優(yōu)勢,,這是單晶技術(shù)實現(xiàn)逆襲的關(guān)鍵所在,,也是在過去的10年時間中,,光伏成本能夠?qū)崿F(xiàn)下降近80%的動力來源,。
??十年蛻變:從補貼到平價
??在過去的十年間,光伏行業(yè)在追求技術(shù)進(jìn)步的同時,,也正逐漸擺脫對政策和補貼的依賴,,不僅實現(xiàn)從補貼時代到平價時代的歷史性跨越,也將實現(xiàn)從輔助能源逐步向主力能源的驚人轉(zhuǎn)變,。
??2018年5月31日,,無疑是這一歷史轉(zhuǎn)變的分水嶺。這一天,,國家發(fā)展改革委,、財政部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項的通知》(業(yè)界稱“531新政”),,優(yōu)化光伏發(fā)電新增建設(shè)規(guī)模,,加快光伏發(fā)電補貼退坡、降低補貼強(qiáng)度,。
??在此之前,,標(biāo)桿電價和逐漸降低的補貼強(qiáng)度有效地支持了行業(yè)的規(guī)模化發(fā)展,,但同時,,較高的上網(wǎng)電價和發(fā)電成本也制約著光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。2017年,,光伏平均上網(wǎng)電價仍高達(dá)0.94元/kWh,,發(fā)電成本也在0.5-0.65元/kWh,與其他各發(fā)電形式相比,,價格上缺乏競爭力,。
??可喜的是,中國光伏產(chǎn)業(yè)再次經(jīng)受住了考驗。這場提前到來的“成人禮”,,加速了行業(yè)內(nèi)落后產(chǎn)能的退出,,光伏企業(yè)紛紛加快技術(shù)研發(fā)與革新步伐,行業(yè)“降本增效”的節(jié)奏進(jìn)一步加快,,多項關(guān)鍵技術(shù)在政策實施一年內(nèi)得到突破,。
??例如,在組件電池環(huán)節(jié),,根據(jù)北極星太陽能光伏網(wǎng)不完全統(tǒng)計:2019年至少創(chuàng)造20項以上的世界效率記錄,,既包括已成為市場主流的PERC產(chǎn)品,也包括異質(zhì)結(jié),、TOPCon,、鈣鈦礦等尚未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前沿技術(shù)。期間,,隆基創(chuàng)下的24.06%單晶雙面PERC電池正面轉(zhuǎn)換效率世界記錄,,更是一舉打破了此前業(yè)界公認(rèn)的24%極限。
??時間來到2020年,,光伏迎來新一輪歷史性的發(fā)展契機(jī),。力爭2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年實現(xiàn)碳中和以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的相繼提出,,賦予了光伏更大的歷史責(zé)任,。圍繞目標(biāo)落實,國家密集出臺多項新政,,不僅確立了風(fēng)電,、光伏向主體能源地位轉(zhuǎn)變的方向和戰(zhàn)略目標(biāo),并且再一次從上到下完整配套,,為中國光伏產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展?fàn)I造良好的政策環(huán)境,。
??光伏由此進(jìn)入新的歷史發(fā)展新時期。這一階段作為新增主體之一,,光伏不僅要實現(xiàn)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,、成本持續(xù)下降、效率持續(xù)提高,、競爭力持續(xù)增強(qiáng),,全面實現(xiàn)無補貼平價甚至低價市場化發(fā)展,也要加快解決關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,、高比例消納,、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全、穩(wěn)定性可靠性等關(guān)鍵問題,。
??對于光伏企業(yè)來說,,光伏發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新仍將是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵因素。正如中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽理事長王勃華所說:“新時期,光伏行業(yè)需要不斷修煉自身,,持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,,降本增效,產(chǎn)業(yè)上下協(xié)同發(fā)展,,才能讓光伏真正成為新型電力系統(tǒng)的主力軍,。”
??總之,,縱觀中國光伏行業(yè)發(fā)展的這十年,,可以總結(jié)出一個規(guī)律,那就是技術(shù)創(chuàng)新是中國光伏行業(yè)不斷前進(jìn)的核心動力,。
??展望未來,,站在碳達(dá)峰碳中和的角度來看,到2030年,,全球新增光伏裝機(jī)需要達(dá)到1500GW-2000GW,,才能對全球能源轉(zhuǎn)型形成有效支撐。因此,,光伏企業(yè)或者行業(yè)應(yīng)該盡量讓自己不受外界的影響,,回歸電池效率提升的主賽道,加強(qiáng)對電池新材料,、新技術(shù)的研發(fā)投入,做好科技創(chuàng)新,,致力于降本增效,,提升光伏產(chǎn)業(yè)的競爭力,推動清潔能源大規(guī)模應(yīng)用,。這是當(dāng)前及未來中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重,。
??我們相信,如果中國光伏行業(yè)能夠堅持做到這一點,,那下一個十年,,中國光伏行業(yè)定將會是另一番景象。