江蘇省海安高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，一家光伏企業(yè)生產(chǎn)車間內，工人在制備光伏組件。
浙江省海寧市，晶科能源股份有限公司的智能光伏電池生產(chǎn)車間里，自動導引運輸車來回穿梭。晶科能源股份有限公司供圖
寧夏回族自治區(qū)石嘴山市大武口區(qū)，金晶科技有限公司生產(chǎn)車間內，光伏組件封裝玻璃產(chǎn)線有序運行。
經(jīng)過億萬年的沉積轉化，依賴陽光生長的植物和動物，變成了煤炭和石油，成為近現(xiàn)代人類工業(yè)革命最重要的能源來源。
過去的數(shù)千年間，人類以不同形式開發(fā)利用著太陽的能量。如今，太陽輻射正以更直接的形式轉化成電能，成為重要的綠色能源。
據(jù)國際能源署統(tǒng)計，截至2022年底，全球光伏累計裝機容量超過1183吉瓦，其中65%是在2018年至2022年新增的。在這場能源變革中，以電池和組件生產(chǎn)為代表的中國光伏行業(yè)腳步不停，不斷尋找著更大的發(fā)展空間。
伴隨著本世紀初海外市場一系列補貼政策的出臺，中國光伏行業(yè)規(guī)模快速擴張。隨后，全球經(jīng)濟危機、海外市場政策調整、國內規(guī)范扶持行業(yè)發(fā)展和“雙碳”目標提出等關鍵因素推動行業(yè)持續(xù)發(fā)展。一步步走到今天，中國光伏行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)全球領跑，電池片、組件等重點環(huán)節(jié)產(chǎn)量產(chǎn)能的全球占比均達80%以上。
回首20多年，追尋著一束光的能量，中國光伏行業(yè)跟跑起步，櫛風沐雨，不懈探索。近日，記者走進電池、組件生產(chǎn)及相關配套企業(yè)，探尋行業(yè)發(fā)展背后的故事。
從受制于人到自主可控
國產(chǎn)設備占比實現(xiàn)從0到接近100%的跨越
江蘇省常州市金壇區(qū)，億晶光電科技有限公司的光伏組件生產(chǎn)車間里，自動化產(chǎn)線正高速運轉。產(chǎn)線起點，機械臂吸起一片光伏玻璃板，放置在傳送帶上進行膠膜敷設。與此同時，一張張電池片經(jīng)過激光劃片、焊接、排版等多道工序，排布成一整張矩形電池板，在后續(xù)環(huán)節(jié)與玻璃板緊緊地貼合在一起。緊接著，機械臂抓取鋁制邊框，把疊壓后的面板“裝裱”起來，再加上接線盒，這便是一個完整的光伏組件。
產(chǎn)線上的設備，有不少來自企業(yè)東南方100公里外的蘇州晟成光伏設備有限公司。從生產(chǎn)功能簡單的傳送帶起步，晟成光伏如今已成長為行業(yè)領先的智能裝備和整體解決方案服務商。
以前的國內光伏行業(yè)被形容為“三頭在外”，原料、設備和市場幾乎全部依賴海外。在采訪中，多家電池、組件生產(chǎn)企業(yè)的負責人表示，就設備部分而言，原先國內的生產(chǎn)線上幾乎沒有國產(chǎn)設備，“發(fā)展明顯受制于人”。但如今，海外設備在生產(chǎn)線上的占比，已經(jīng)微乎其微。
“從0到接近100%的跨越，可以說是產(chǎn)業(yè)鏈良性互動的結果。”晟成光伏副總經(jīng)理林雄介紹，過去10年間，下游產(chǎn)能快速擴張，設備需求急速增長，在這個過程中，國外設備制造商生產(chǎn)的設備價格較高、產(chǎn)能跟不上，而一些國內設備制造商已能生產(chǎn)高性價比的設備，契合了下游企業(yè)的需求，進一步推動了國產(chǎn)設備的快速發(fā)展。
“同時，國內設備制造商在協(xié)同開發(fā)、售后響應等方面的優(yōu)勢也非常明顯。”光伏企業(yè)晶科能源股份有限公司研發(fā)副總經(jīng)理張昕宇舉例說，此前公司需要一臺低壓化學氣相淀積設備，但對產(chǎn)品的定制要求超出了國外設備制造商的生產(chǎn)能力。“國外企業(yè)不愿意投入更多資源開發(fā)一個在他們看來‘前景不確定性高’的產(chǎn)品。”張昕宇介紹，后來國內設備制造商在晶科能源派駐了大量工程師，到實驗室、車間進行協(xié)同開發(fā)，經(jīng)過一年時間，一臺行業(yè)領先的設備終于問世。
如果說電池、組件生產(chǎn)設備是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游的主干，那么主干上的枝杈同樣不可或缺。
近距離觀察光伏電池片表面，亮銀色的柵線縱橫交錯，組成了一張精細的電路圖。這一根根銀色的細線便是電池片的“毛細血管”，用來收集和傳輸光伏發(fā)電的電子。“毛細血管”品質越好，導電性就越好，發(fā)電效率就越高，決定其品質好壞的關鍵材料，就是導電銀漿。
“作為重要輔料，光伏銀漿的平均成本從2010年之前的每瓦2元，下降到當前的每瓦0.05元。”光伏銀漿生產(chǎn)企業(yè)常州聚和新材料股份有限公司總經(jīng)理劉海洋介紹，在這個過程中，國內銀漿生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)力度，在確保銀漿導電性和穩(wěn)定性的同時，不斷降本增效，在國際市場上打開了新局面。
“從輔材輔料到全套設備，從單一生產(chǎn)到系統(tǒng)集成，如今的中國光伏行業(yè)，已經(jīng)成為端到端自主可控的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。”中國光伏行業(yè)協(xié)會副秘書長劉譯陽說。
從后起追趕到行業(yè)引領
技術實力背后是百分之零點零幾的不斷提升
在電池領域，轉換效率提高1%意味著什么?
現(xiàn)階段，這意味著相同尺寸的組件，可以增加大約20瓦的功率，行業(yè)下游可以用更少的土地建設更高規(guī)格的電站。
在光伏組件配件領域，玻璃板厚度降低1毫米意味著什么?
從3.2毫米到2毫米，意味著成本下降20%以上，同時因重量下降帶來的安裝便利，更是打開分布式光伏海外市場大門的鑰匙。
還有電池的散熱率、組件的輕量化、設備的匹配度、系統(tǒng)的集成性……種種技術的突破，讓今天的中國光伏行業(yè)實現(xiàn)領跑。
在此之前，則是長時間的跟跑和并跑。
“國內光伏行業(yè)剛剛起步時，很多人還以為這就是做屋頂太陽能熱水器的。”2006年進入光伏行業(yè)的蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司高級研發(fā)總監(jiān)王栩生說，包括自己在內的諸多從業(yè)者也是通過一步步的實踐操作，不斷加深對行業(yè)的理解，“中國光伏行業(yè)從組件生產(chǎn)起步，逐漸向上游延伸。”
跟跑的階段倏然而過，不懈的探索如今仍在光伏行業(yè)每個環(huán)節(jié)無聲無息地發(fā)生著。
在常州市天寧區(qū)亞瑪頓股份有限公司的光學實驗室，產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理陳燕平正通過設備，完成各種玻璃樣品的透光率、花紋、霧度等一系列檢測。一片片光伏玻璃，在這里完成最初或最后的檢測工作。
在晶澳(揚州)太陽能科技有限公司的電池研發(fā)中心，90后研發(fā)人員董堯誠正在比對各項數(shù)據(jù)，匯總上一天的實驗成果。作為電池研發(fā)小組的一員，他和同事分別在不同的電池研發(fā)路線上推進，期待更大的技術突破。
在阿特斯的實驗室里，王栩生一邊盯著眼前的屏幕，一邊與同事熱烈地討論著。作為研發(fā)團隊的負責人，他關注的不僅是一項技術、一個產(chǎn)品，還有關乎產(chǎn)業(yè)未來的基礎研究和理論創(chuàng)新。
“最近幾年，我們的電池轉換效率每年能夠提高0.5%以上。如果一項技術或工藝，能夠提高0.05%的轉換效率，那就值得我們投入資源進行開發(fā)。”張昕宇說，“我們一切的努力，就是為了這百分之零點幾甚至零點零幾。”
從2010年實現(xiàn)量產(chǎn)的平均不到15%，到如今平均約24%，再到實驗室環(huán)節(jié)的超過30%，電池轉換效率不斷提升，中國光伏行業(yè)的技術實力實現(xiàn)從后起追趕到行業(yè)引領的轉變。據(jù)國家知識產(chǎn)權局統(tǒng)計，在太陽能電池方面，目前我國全球專利申請量為12.64萬件，排名第一。
從被動適應到主動選擇
光伏市場的重心逐步向更多區(qū)域轉移
從市場的角度來看，中國光伏行業(yè)的發(fā)展大致分成兩個階段。2013年之前，行業(yè)發(fā)展的動力主要來自以歐美為代表的海外市場。2004年，德國提出加大對光伏產(chǎn)業(yè)補貼，歐洲市場對光伏組件需求快速增長，成本低、效率高的中國制造業(yè)成為承接這一需求的重要力量。
“那個時候，每次參加海外展會，都會出現(xiàn)我們追著外國客商采購硅料和硅片、外國客商追著我們采購電池和組件的場景。”億晶光電董事劉強回憶，當時國內光伏企業(yè)紛紛成立，涌入國際市場。
回顧行業(yè)起步階段的發(fā)展特征，不少采訪對象表示，補貼政策驅動的產(chǎn)業(yè)擴張風險很大。光伏企業(yè)雖然享受到特定紅利，但只能被動適應，難以預判未來的市場趨勢。
以2008年國際金融危機為起點，隨后幾年間，歐美光伏補貼政策出現(xiàn)變化，導致市場需求驟減，中國光伏行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營面臨困境，進入發(fā)展低谷。
“市場很好的時候，每個人都在埋頭生產(chǎn)，能快點出貨比什么都強。”晶科能源副總裁錢晶說，只有當市場出現(xiàn)巨大波動，才會有人停下來思考，“下一步怎么走，往哪里走，企業(yè)的競爭力到底是什么?”
有的企業(yè)選擇繼續(xù)深耕發(fā)達國家市場。
“比如在日本，雖然當?shù)胤植际焦夥O備普及率較高，但應用場景已經(jīng)從過去的屋頂光伏向路邊光伏、光伏建筑一體化，甚至海上光伏演進，每一次變化都能帶來巨大的市場空間。”晶澳(揚州)太陽能科技有限公司總經(jīng)理郭亞菲說。
有的企業(yè)選擇開拓發(fā)展中國家市場。
“拉丁美洲、東南亞和中東非地區(qū)目前已經(jīng)成為公司出貨量和貢獻利潤排名靠前的區(qū)域。”錢晶介紹，自建立初期，晶科能源就開始關注并嘗試進入新興市場。“如果度電成本進一步下降，那么新興市場的潛力將是巨大的。在一些電力基礎設施不夠完善的國家或地區(qū)，在建立相對完善的安裝和售后保障體系的前提下，無論是地面電站還是分布式光伏甚至是光儲離網(wǎng)系統(tǒng)，都很受市場歡迎。”
當然，身處擁有14億多人口的超大規(guī)模市場，在國內有所作為可以說是很多光伏企業(yè)的期待和愿景。
2013年，國務院發(fā)布《關于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》。此后，多個部門出臺了近百項推動國內市場擴大的支持政策以及規(guī)范光伏行業(yè)發(fā)展的管理制度，我國光伏發(fā)電市場規(guī)模快速擴張。至2015年底，我國光伏發(fā)電累計并網(wǎng)容量達到43.18吉瓦，躍居全球首位，并蟬聯(lián)至今。
“我國光伏行業(yè)從被動適應海外補貼政策、高度依賴歐美市場，到主動進行差異化經(jīng)營、拓展全球市場，這不僅是經(jīng)營思路的轉變，更是整個產(chǎn)業(yè)競爭力的轉變。如今，光伏能源已經(jīng)可以與傳統(tǒng)能源同臺競技。”劉譯陽說。
從“高價電”到平價上網(wǎng)
保持戰(zhàn)略定力推動行業(yè)健康發(fā)展
有哪個關鍵指標可以直觀反映光伏行業(yè)的發(fā)展?
“度電成本”是很多采訪對象給出的答案。
來自研究機構的數(shù)據(jù)顯示，2004年，光伏平均度電成本超過6元/千瓦時。隨著原料成本的顯著降低和技術水平的持續(xù)提升，2009年，甘肅敦煌10兆瓦光伏并網(wǎng)電站招標項目最終以1.09元/千瓦時的價格打破了中國光伏入網(wǎng)價格的紀錄。“與當時業(yè)內形成普遍共識的約2元/千瓦時的上網(wǎng)電價相比，1.09元/千瓦時的價格意味著光伏行業(yè)‘高價電’時代的終結。”一名采訪對象說。
不過，1.09元/千瓦時只是一個節(jié)點，此后，光伏行業(yè)迎來了一系列巨大的技術變革，并帶動度電成本繼續(xù)快速下降。2018年12月，中國首個大型平價上網(wǎng)光伏項目在青海格爾木正式并網(wǎng)發(fā)電，項目平均電價為0.316元/千瓦時，低于當?shù)?.3247元/千瓦時的火電脫硫標桿上網(wǎng)電價，開創(chuàng)了國內光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的先例。隨后在2022年，光伏發(fā)電進入全面平價上網(wǎng)階段，由此真正支撐起千行百業(yè)的綠色轉型和千家萬戶的燈火。
“構建清潔低碳、安全高效的能源體系，光伏行業(yè)前景廣闊。”劉譯陽說，“過去10年來，光伏發(fā)電成本已下降了90%。在不考慮系統(tǒng)平衡性的條件下，光伏已經(jīng)成為最便宜的新建電源。”
在“雙碳”目標穩(wěn)步推進、能源結構加速轉型的當下，光伏行業(yè)的未來被普遍看好。但圍繞光伏行業(yè)產(chǎn)能過剩的討論，也不曾停止。
工業(yè)和信息化部有關負責人此前表示，當前中國光伏行業(yè)確實存在一定階段性和結構性過剩風險，但總體屬于行業(yè)發(fā)展正常范圍。階段性和結構性產(chǎn)能過剩導致競爭加劇，進而形成降價趨勢。工業(yè)和信息化部的數(shù)據(jù)顯示，2023年1—10月，光伏組件產(chǎn)品價格降幅達40%。有分析機構指出，當前光伏行業(yè)一些環(huán)節(jié)已經(jīng)處于微利甚至虧損狀態(tài)。
在業(yè)內人士看來，光伏行業(yè)周期驅動下對落后產(chǎn)能的淘汰和出清，是市場調節(jié)能力良性運轉的表現(xiàn)。在這個過程中，要保持戰(zhàn)略定力，盡可能避免過冷過熱、冷熱交替的情況。“光伏行業(yè)的健康發(fā)展需要從業(yè)者踏踏實實邁過不斷變化的行業(yè)周期。”一名采訪對象說。
此外，業(yè)內人士也表示，進一步推動中國光伏行業(yè)拓寬發(fā)展空間，不僅要有制造端的發(fā)力，還應該包括基礎研究的創(chuàng)新、行業(yè)標準的規(guī)范、認證能力的健全等內容。劉譯陽說：“這些工作，還需持續(xù)發(fā)力，久久為功。”
20多年來，中國光伏行業(yè)已從一粒種子漸漸成長為一棵參天大樹。向陽而生，這一行業(yè)正迎接光之所向的每一個瞬間。
