在單晶、多晶技術(shù)酣戰(zhàn)之際,中建材、中國(guó)神華等光伏“后來者”卻將百億元重金押寶在“冷門”的薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域。

1月15日,中建材旗下的凱盛科技集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“凱盛集團(tuán)”)與徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)簽約,投資建設(shè)銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)及設(shè)備制造項(xiàng)目。據(jù)悉,該項(xiàng)目一期投資20億元、建設(shè)300兆瓦太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線,后期陸續(xù)投資將達(dá)到百億元、建設(shè)GW級(jí)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地。在此之前,總投資75億元的重慶神華薄膜太陽(yáng)能電池組件項(xiàng)目也已開工建設(shè)。

其實(shí),在中建材、中國(guó)神華等央企布局之前,一家名為漢能控股集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱“漢能”)的民營(yíng)企業(yè)已在銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域深耕多年。據(jù)《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者統(tǒng)計(jì),自2009年以來,漢能已花費(fèi)數(shù)百億元用于薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的自主創(chuàng)新和全球技術(shù)整合,并占據(jù)了薄膜發(fā)電技術(shù)的最前沿。

得益于漢能近十年的開拓,一個(gè)萬億級(jí)市場(chǎng)已然形成。中國(guó)企業(yè)研究院首席研究員李錦向記者表示,中建材、中國(guó)神華等能源央企豪擲百億元投資薄膜太陽(yáng)能項(xiàng)目,除了滿足自身向清潔能源方向轉(zhuǎn)型的需求外,主要還是看好其未來的發(fā)展前景。

百億資本“攪局”

在光伏行業(yè),目前存在晶硅與薄膜兩種主流技術(shù)路線,薄膜由于資金與技術(shù)門檻高,當(dāng)下大部分光伏企業(yè)傾向于前者。在國(guó)內(nèi),長(zhǎng)期以來,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能行業(yè)基本是只有漢能在唱“獨(dú)角戲”。

如今,作為“后來者”,中建材、中國(guó)神華等央企巨頭也先后擲重金進(jìn)入到了這一“冷門”的領(lǐng)域。

李錦向記者表示,央企投資一般比較慎重,其內(nèi)部審批流程復(fù)雜,需要層層申報(bào)。銅銦鎵硒之所以會(huì)獲得央企資本的青睞,是因?yàn)槠髽I(yè)看好其未來的發(fā)展前景。

另外,記者了解到,在國(guó)企改革背景下,調(diào)整結(jié)構(gòu)優(yōu)化國(guó)資布局已是大勢(shì)所趨,不少央企已紛紛向新能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)力。

事實(shí)上,早在2015年,關(guān)于凱盛集團(tuán)投建銅銦鎵硒項(xiàng)目的消息就陸續(xù)傳出。據(jù)記者統(tǒng)計(jì),從2015年～2017年,凱盛集團(tuán)銅銦鎵硒項(xiàng)目的計(jì)劃投資額已達(dá)200多億元。所投項(xiàng)目主要采用Avancis公司的技術(shù)。

繼中建材之后,傳統(tǒng)能源央企中國(guó)神華、上海電氣也紛紛在銅銦鎵硒領(lǐng)域開疆?dāng)U土。

2016年12月27日,上海電氣公告表示,擬與神華集團(tuán)及德國(guó)Manz公司就“銅銦鎵硒技術(shù)”進(jìn)行合作。在公告發(fā)布近一年后,來自重慶市政府官網(wǎng)的信息顯示,2017年12月21日,重慶神華薄膜太陽(yáng)能電池組件項(xiàng)目正式開工。據(jù)悉,該項(xiàng)目就是采用德國(guó)Manz公司技術(shù)。項(xiàng)目位于重慶兩江新區(qū)水土高新生態(tài)城,總投資75億元,擬分三期實(shí)施建設(shè)。記者獲悉,該項(xiàng)目的實(shí)施主體為重慶神華薄膜太陽(yáng)能科技有限公司。該公司注冊(cè)資本12.5億元,其中上海電氣出資2.5億元,占20%股權(quán);神華集團(tuán)下屬關(guān)聯(lián)公司共出資9.25億元,占74%股權(quán);重慶兩江新區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資基金(合伙企業(yè))現(xiàn)金出資0.75億元,占6%股權(quán)。

在上述神華項(xiàng)目開建之時(shí),1600多公里之外的山東淄博市,漢能銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能生產(chǎn)項(xiàng)目首片電池已經(jīng)下線。據(jù)了解,該項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能600MW。截至2017年底已實(shí)現(xiàn)兩條產(chǎn)線450MW產(chǎn)線設(shè)備搬入。預(yù)計(jì)2018年將實(shí)現(xiàn)600MW產(chǎn)能全線貫通。

與上述央企相比,漢能項(xiàng)目的CIGS技術(shù)更加全面。據(jù)了解,山東淄博漢能600MW銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能項(xiàng)目采用兩條技術(shù)路線,分別為漢能旗下美國(guó)MiaSolé真空磁控濺射技術(shù)與德國(guó)Solibro共蒸發(fā)技術(shù)路線,這兩條路線各具優(yōu)勢(shì)。

其中,MiaSolé產(chǎn)線具有全球唯一的CIGS一站式全自動(dòng)卷繞式磁控濺射鍍膜系統(tǒng),其柔性電池芯片與不銹鋼襯底柔性電池組件產(chǎn)品,具有“輕、柔、薄”、應(yīng)用范圍廣、可定制化優(yōu)勢(shì),不僅安裝簡(jiǎn)易,可靈活適用于輕鋼屋頂?shù)雀鞣N傳統(tǒng)晶硅板無法應(yīng)對(duì)的復(fù)雜環(huán)境,可滿足漢瓦、摩拜單車、便攜充電包等各類移動(dòng)能源應(yīng)用產(chǎn)品的加工需求。

民企、央企同臺(tái)競(jìng)技

對(duì)于央企的競(jìng)爭(zhēng)“攪局”,漢能董事局主席李河君持開放的態(tài)度,其認(rèn)為,有競(jìng)爭(zhēng)才會(huì)有促進(jìn),從而推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

“以前銅銦鎵硒基本只有漢能在做,現(xiàn)在中國(guó)神華與上海電氣、中建材進(jìn)來后,大有形成三足鼎立之勢(shì)。”一位光伏行業(yè)人士向記者如是表示。

在上述光伏行業(yè)人士看來,其實(shí)這幾家企業(yè)所采用的技術(shù)路線和方法各有側(cè)重。比如,中建材的項(xiàng)目所用的是德國(guó)Avancis公司技術(shù),底襯采用的是玻璃基,不具備薄膜太陽(yáng)能的“柔性”優(yōu)勢(shì),而柔性可彎曲等性能則正是漢能薄膜太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)之一。

但一位蚌玻院人士告訴記者,凱盛集團(tuán)的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能項(xiàng)目,其實(shí)際上就是在玻璃上鍍膜,而“玻璃是我們的強(qiáng)項(xiàng),在玻璃上鍍膜又是我們的核心技術(shù)”。

相比之下,漢能于2012至2014年間先后花費(fèi)數(shù)百億元收購(gòu)了德國(guó)Solibro、美國(guó)MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)、Alta Devices等薄膜太陽(yáng)能技術(shù)公司。通過數(shù)次并購(gòu),漢能成為了全世界規(guī)模最大、技術(shù)最領(lǐng)先的薄膜太陽(yáng)能公司,也因此成為行業(yè)公認(rèn)的薄膜太陽(yáng)能行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

其中,漢能引以為傲的銅銦鎵硒柔性薄膜(濺射法)采用美國(guó)MiaSolé技術(shù)。公開數(shù)據(jù)顯示,目前MiaSolé多元素濺射法柔性單串組件效率17.3%,為該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到15.5%,并以平均每年1%的速度提高,是目前世界最高轉(zhuǎn)換效率的柔性CIGS薄膜技術(shù)。 

將全球技術(shù)整合升級(jí)后,漢能的CIGS開始迎來收獲期。在上市公司層面,得益于銅銦鎵硒等先進(jìn)薄膜技術(shù)裝備的國(guó)產(chǎn)化,漢能旗下上市平臺(tái)漢能薄膜發(fā)電集團(tuán)(00566.HK)自2016年上半年扭虧為盈以來,其業(yè)績(jī)已經(jīng)連續(xù)三期實(shí)現(xiàn)盈利。

另外,在技術(shù)層面,與央企這些“財(cái)大氣粗”的“后來者”相比,早先布局的漢能在技術(shù)上也已多次實(shí)現(xiàn)了升級(jí)迭代,并通過二次開發(fā),打開了一個(gè)萬億級(jí)的移動(dòng)能源市場(chǎng)。

上述光伏行業(yè)人士向記者表示,漢能基于CIGS柔性薄膜太陽(yáng)能技術(shù)的二次開發(fā)、產(chǎn)品集成能力更強(qiáng)。僅2017年,漢能的多款薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)品就成功推向市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。

比如,在2017年7月29日,融合了漢能銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能芯片的漢瓦產(chǎn)品面世,該款產(chǎn)品發(fā)揮了銅銦鎵硒技術(shù)輕薄、高效、柔性的特性,在上市時(shí)就已在北京順義、安徽泗縣、云南麗江等地得到應(yīng)用和推廣。

除了“住”之外,漢能還在“行”方面多維布局。繼2016年推出四款全太陽(yáng)能動(dòng)力汽車之后,在2017年,漢能又與福耀玻璃聯(lián)合推出了用于新能源汽車的“太陽(yáng)能全景天窗”。在2017年8月23日,漢能旗下美國(guó)全資子公司——阿爾塔設(shè)備公司又與奧迪股份公司簽訂了合作開展“奧迪/漢能薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)項(xiàng)目”的協(xié)議,這項(xiàng)合作就是將漢能薄膜太陽(yáng)能芯片裝備在奧迪車頂,并為其提供額外續(xù)航電力。

2017年12月15日,漢能宣布與北汽新能源攜手,雙方將在“智慧交通、綠色出行”總合作框架范圍內(nèi),推進(jìn)汽車天窗車頂解決方案、新能源汽車交換電站、共享電動(dòng)汽車、園區(qū)及廠房分布式能源建設(shè)、農(nóng)業(yè)光伏扶貧、特色小鎮(zhèn)建設(shè)等領(lǐng)域的全方位合作,拓展薄膜太陽(yáng)能的技術(shù)和產(chǎn)品在“住與行”領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

從“冷遇”到“熱捧”

在李錦看來,中建材、中國(guó)神華等央企投資薄膜太陽(yáng)能其實(shí)并不意外。因?yàn)閭鹘y(tǒng)能源企業(yè)現(xiàn)在正著力轉(zhuǎn)型,朝能源清潔化方向發(fā)展。企業(yè)斥巨資投資,說明看好這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

事實(shí)上,在這些央企布局之前,國(guó)內(nèi)的銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)基本上是由漢能在推動(dòng)和發(fā)展。因?yàn)殚L(zhǎng)期以來,晶硅技術(shù)路線仍是光伏行業(yè)的主流,因此,走銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能路線的光伏企業(yè)并不多見。

在李河君看來,晶硅和薄膜是兩種不同的技術(shù)路線,在有些市場(chǎng)是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,但更多的是互補(bǔ)和共生的關(guān)系。

由于晶硅組件產(chǎn)品在單位面積輸出功率方面更具優(yōu)勢(shì),大型地面電站的興建更傾向于選擇晶硅產(chǎn)品。相比之下,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)品具備柔性、弱光性,應(yīng)用領(lǐng)域更為寬泛。

賽迪顧問半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師陳東坡認(rèn)為,與晶硅電池相比,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池弱光性能優(yōu)勢(shì)明顯,使其無論在清晨、傍晚,還是陰雨天等弱光環(huán)境下都能發(fā)電。同時(shí),經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)間發(fā)電后,其發(fā)電性能不會(huì)逐漸減退,發(fā)電穩(wěn)定性好。除此之外,銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池組件可吸收光譜波長(zhǎng)范圍廣,光吸收能力強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換成的電能多。該種電池與同一瓦數(shù)級(jí)別的晶硅太陽(yáng)能電池相比,每天可以超出20%比例的總發(fā)電量。

另外,薄膜太陽(yáng)能技術(shù)材料消耗少、理論效率高、工藝集成度高,被稱為第二代太陽(yáng)能技術(shù),是太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展方向。因此,歐美、日本等國(guó)政府和企業(yè)將薄膜太陽(yáng)能技術(shù)列為太陽(yáng)能領(lǐng)域的重點(diǎn)支持方向。近幾年來,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)迅速發(fā)展,目前,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到22.3%。憑借著技術(shù)的先進(jìn)性和柔性特征,隨著規(guī)模化生產(chǎn)帶來的成本降低,薄膜太陽(yáng)能技術(shù)可大規(guī)模應(yīng)用于電子產(chǎn)品、汽車、航天等高端領(lǐng)域。

在CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立儀式上,中國(guó)建材北京新型材料建筑設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)薛孔寬表示,CIGS薄膜具有較高的光電轉(zhuǎn)化率,可廣泛應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電。而且其所需的銅銦鎵硒等元素在中國(guó)蘊(yùn)藏量最大,無須進(jìn)口,不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)口依賴。薛孔寬認(rèn)為,隨著清潔能源的推廣,將來CIGS薄膜將有廣闊的發(fā)展前景,可應(yīng)用于移動(dòng)電站、光伏建筑、可穿戴設(shè)備、新能源車、智慧城市等方面。

事實(shí)上,目前,漢能的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)品已經(jīng)在可穿戴設(shè)備、共享單車、新能源汽車、無人機(jī)等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。2017年5月,漢能和摩拜達(dá)成合作協(xié)議,漢能提供的移動(dòng)能源解決方案將每輛摩拜單車都裝載了5.5瓦的漢能MiaSolé的薄膜太陽(yáng)能組件,能夠?yàn)橹悄苕i等模塊供應(yīng)源源不斷的綠色能源,解決了能源產(chǎn)生、回收、共享的技術(shù)問題。

李河君向記者表示,隨著薄膜技術(shù)的進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)規(guī)模在迅速擴(kuò)大,以漢能、中建材、上海電氣等大型企業(yè)為主導(dǎo),將在未來5年內(nèi)打造超過10GW銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能生產(chǎn)能力。屆時(shí),銅銦鎵硒將成為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)之一。未來將把這些產(chǎn)品逐步開發(fā)出來并推向市場(chǎng)。

記者觀察

萬億產(chǎn)業(yè)拓荒者的堅(jiān)持

一個(gè)長(zhǎng)期以來鮮有企業(yè)問津的領(lǐng)域,為何卻突然吸引了央企數(shù)百億元的投資?從投資邏輯的角度看,這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該很有“錢”景。

其實(shí),任何一個(gè)行業(yè),只有在歷經(jīng)前期的成長(zhǎng)陣痛后,才會(huì)逐漸繁榮。在銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域,作為民營(yíng)企業(yè)的漢能,則扮演了拓荒者的角色。

作為“第一個(gè)吃螃蟹”的企業(yè),漢能在2009年進(jìn)入薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域初期,正值光伏行業(yè)人人皆言晶硅之時(shí)。彼時(shí),漢能發(fā)展薄膜太陽(yáng)能飽受非議,被不少同行“嘲笑”。比如去買機(jī)器設(shè)備,對(duì)方都不相信,認(rèn)為漢能很可笑,因?yàn)槠渌髽I(yè)都在做晶硅,而漢能卻要做薄膜。

在此之前,漢能一直以水電為主業(yè),其持有的金安橋水電站是全國(guó)最大的民營(yíng)水電站,“年年可掙幾十個(gè)億”。正如李河君所言:“其實(shí)有這么多水電,我們什么都可以不干了,天天打高爾夫球就好了。”

不過,致力于“用薄膜太陽(yáng)能改變世界”的漢能,仍然投入數(shù)百億元進(jìn)入了一個(gè)完全陌生的領(lǐng)域。李河君表示,水電是漢能的看家本領(lǐng),而做薄膜太陽(yáng)能,漢能更多的是基于社會(huì)責(zé)任。

如今,漢能已先后耗費(fèi)數(shù)百億元收購(gòu)了德國(guó)Solibro、美國(guó)MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)、Alta Devices等薄膜太陽(yáng)能技術(shù)公司。毫不夸張地說,漢能把全球薄膜太陽(yáng)能這個(gè)產(chǎn)業(yè)給“救活”了。

產(chǎn)業(yè)在市場(chǎng)的逐漸成熟也引來了中建材、神華等眾多覺醒者的介入。在李錦看來,這也是央企的特性使然。在新一輪國(guó)企改革中,高質(zhì)量發(fā)展被高度關(guān)注,優(yōu)化國(guó)資投資結(jié)構(gòu),構(gòu)建重視投資收益的國(guó)資管理體制已是大勢(shì)所趨。李錦認(rèn)為,注重投資收益的央企,其投資會(huì)比較慎重。

“蟄伏八年,一朝蝶變”。如今,得益于漢能在銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域的持續(xù)深耕,一個(gè)萬億級(jí)市場(chǎng)已然開啟。

面對(duì)萬億元市場(chǎng)“錢”景,在央企擲數(shù)百億元紛紛布局之時(shí),或許這正是漢能李河君所言“薄膜太陽(yáng)能時(shí)代已經(jīng)到來”。而此刻,作為銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)的拓荒者與守望者,漢能理應(yīng)收獲鮮花和掌聲。

銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池,是指使用化學(xué)物質(zhì)Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)通過共蒸發(fā)或后硒化工藝在襯底上形成吸收層的太陽(yáng)能電池技術(shù)。

因襯底材質(zhì)和工藝的不同,銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池的技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域也有所差異。目前,主要有銅銦鎵硒玻璃基薄膜、銅銦鎵硒柔性薄膜這兩種類型。

銅銦鎵硒玻璃基薄膜

該技術(shù)采用多元素共蒸發(fā)的方式,在玻璃基襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層。上述中建材銅銦鎵硒項(xiàng)目所用的Avancis公司技術(shù),以及中國(guó)神華項(xiàng)目所用的Manz公司技術(shù)均屬于此類型。

Avancis公司在2016年宣布,其基于該技術(shù)的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率為17.9%。

漢能的銅銦鎵硒玻璃基薄膜使用的是德國(guó)Solibro技術(shù)。該技術(shù)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率達(dá)21%,量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率達(dá)到17%,并以平均每年1%的速度提高,是目前世界量產(chǎn)效率最高的共蒸發(fā)銅銦鎵硒玻璃基薄膜技術(shù)。

目前,銅銦鎵硒玻璃基薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)品主要應(yīng)用于大型地面電站、分布式電站、戶用系統(tǒng)等領(lǐng)域。

根據(jù)工藝的不同,又分為濺射法和共蒸發(fā)法兩種。前者采用多元素濺射的方式,在柔性襯底上沉積銅銦鎵硒功能膜層,后者則通過多元素共蒸發(fā)的方式來實(shí)現(xiàn)。

與剛性玻璃基襯底相比,采用柔性襯底的漢能銅銦鎵硒柔性薄膜太陽(yáng)能電池兼具了輕、柔、薄等特性,因此應(yīng)用更為寬泛。可廣泛應(yīng)用于柔性屋頂、汽車應(yīng)用、特種產(chǎn)品、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。

目前,漢能MiaSolé多元素濺射法柔性單串組件效率17.3%,為該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到15.5%,并以平均每年1%的速度提高。