啟示：歐盟先進(jìn)光伏制造振興計劃

　　歐盟聯(lián)合研究中心召開(kāi)“科技支撐歐洲光伏制造業(yè)”研討會(huì )，首次公開(kāi)了籌劃中的“百萬(wàn)千瓦級先進(jìn)光伏制造工廠(chǎng)計劃”(X-GWp)的部分細節。該計劃由德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )太陽(yáng)能系統研究所(Fraunhofer ISE)、法國國家太陽(yáng)能研究所(CEA-INES)、瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)以及歐洲最大的光伏制造設備供應商梅耶博格公司(Meyer Burger)于2014年聯(lián)合發(fā)起，到目前還處于半公開(kāi)階段。根據目前可獲得的有限信息，計劃的主要目標是匯聚頂尖科研機構的研究?jì)?yōu)勢和領(lǐng)先制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化能力，建立一個(gè)百萬(wàn)千瓦級高效率(22%-25%)N型異質(zhì)結晶硅太陽(yáng)電池與組件制造廠(chǎng)，利用規模經(jīng)濟效益加快推動(dòng)先進(jìn)高效低成本技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，以此帶動(dòng)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)重獲競爭力領(lǐng)先地位。

　　一、背景

　　歐洲光伏產(chǎn)業(yè)自2008年以來(lái)受宏觀(guān)經(jīng)濟衰退和電價(jià)補貼政策變動(dòng)的影響非常明顯，再加上亞洲光伏產(chǎn)品的低價(jià)沖擊，使得歐洲大量光伏制造商破產(chǎn)，光伏產(chǎn)業(yè)陷入低谷，體現在歐洲制造光伏組件在全球所占份額從2008年的25%一路下滑至2013年的9%，世界前10名光伏組件制造商沒(méi)有1家是歐洲企業(yè);而且在光伏應用端也失去了最大的年度新增裝機市場(chǎng)地位，2013年被中國取代。歐盟不惜采用造成兩敗俱傷的對華光伏“雙反”貿易措施，其實(shí)質(zhì)即是保護其光伏制造業(yè)。雖然歐洲在先進(jìn)技術(shù)研發(fā)上仍處于領(lǐng)先地位，但在制造環(huán)節卻沒(méi)能實(shí)現將技術(shù)優(yōu)勢轉化為市場(chǎng)能力，從而在成本上無(wú)法與亞洲光伏制造商競爭，因此建立一個(gè)百萬(wàn)千瓦級高效太陽(yáng)電池與組件制造廠(chǎng)，全面實(shí)現先進(jìn)制造規模經(jīng)濟效益的X-GWp計劃應運而生。

　　二、計劃核心內容

　　X-GWp計劃將通過(guò)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推動(dòng)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)從技術(shù)研發(fā)-制造工藝-產(chǎn)品-商業(yè)模式全價(jià)值鏈持續創(chuàng )新，核心內容是實(shí)現新型高效率(22%-25%)異質(zhì)結電池(N型硅+非晶硅薄膜)先進(jìn)技術(shù)規模量產(chǎn)，并結合超薄硅晶圓金剛石線(xiàn)鋸切片和智能柵線(xiàn)連接等先進(jìn)制造工藝。制造的光伏組件特點(diǎn)將包括高效率、低溫度系數、良好的低光照敏感度、超低衰減率、雙面設計和40年超長(cháng)預期壽命。在目前光伏組件市場(chǎng)同質(zhì)化競爭嚴重的情況下，歐洲擬以高性能低成本技術(shù)進(jìn)行差異化競爭創(chuàng )造光伏產(chǎn)業(yè)新的增長(cháng)機會(huì )。

　　X-GWp計劃分為兩個(gè)階段：第一階段約需投資5000萬(wàn)歐元(投資方基本確定)，在2015年建設產(chǎn)能90 兆瓦/年的工業(yè)示范生產(chǎn)線(xiàn);第二階段約需投資5億歐元(投資方正在談判中)，到2017年建設產(chǎn)能1000兆瓦的制造工廠(chǎng)(可能是兩個(gè)廠(chǎng)址，各500兆瓦)，并在之后將這種大規模工廠(chǎng)快速擴張。X-GWp計劃期望到2018年實(shí)現生產(chǎn)的光伏組件電力平準化成本(LCOE)達到5-8歐分/千瓦時(shí)，與傳統化石能源競爭的目標。目前X-GWp計劃正在爭取歐盟層面的政策支持和融資渠道，德國已將這一計劃列入爭取歐盟3150億歐元重振歐洲經(jīng)濟投資計劃經(jīng)費的備選項目目錄中。

　　三、先進(jìn)光伏技術(shù)發(fā)展趨勢

　　全球光伏產(chǎn)業(yè)尚處在導入期，未來(lái)相當長(cháng)時(shí)期內仍將保持多條技術(shù)路線(xiàn)并行發(fā)展，目前的市場(chǎng)格局是晶硅太陽(yáng)電池占比超過(guò)90%，薄膜電池不到10%[3]。各種技術(shù)路線(xiàn)共同的發(fā)展趨勢是實(shí)現高效率、高穩定性、低成本技術(shù)大規模產(chǎn)業(yè)化。在較為成熟的晶硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域，依賴(lài)工藝、材料及電池結構的改進(jìn)制備量產(chǎn)轉化效率超過(guò)20%的高效電池是光伏制造業(yè)的發(fā)展趨勢之一，技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)在于：選擇性發(fā)射極;表面/背面鈍化技術(shù);局部擴散的背場(chǎng)技術(shù);N型單晶硅電池;正面無(wú)電極遮擋的背接觸電池設計;新型表面抗反射及陷光結構。薄膜電池與晶硅電池相比，在光電轉換效率、生產(chǎn)工藝、穩定性、材料替代等方面的改善空間較大，高效薄膜電池技術(shù)領(lǐng)域的突破有望使其成為光伏制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)。而有機、染料敏化、鈣鈦礦、低維納米等新概念太陽(yáng)電池前沿技術(shù)還處于實(shí)驗室研發(fā)階段，在新原理、新材料和新工藝上實(shí)現突破，將有潛力為光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)變革性影響。

　　四、啟示與建議

　　經(jīng)過(guò)多年高速發(fā)展，我國已成為光伏制造大國，但我國光伏產(chǎn)業(yè)結構不合理，中低端產(chǎn)能過(guò)剩，高端產(chǎn)能不足。如我國光伏企業(yè)生產(chǎn)的晶硅電池轉化效率普遍在17%-19%之間，同質(zhì)化競爭較為嚴重，效率在20%以上的高端產(chǎn)品嚴重不足。制造業(yè)整體變革和光伏應用市場(chǎng)蓬勃興起將推動(dòng)我國向光伏制造強國轉型。在這一轉型過(guò)程中，需要以持續不斷的科技創(chuàng )新為先導，技術(shù)領(lǐng)先仍是光伏產(chǎn)業(yè)的核心競爭優(yōu)勢所在。在市場(chǎng)對資源配置起決定性作用的背景下，要把政府引導支持、企業(yè)創(chuàng )新主體以及科研機構研究?jì)?yōu)勢有機結合，具體而言：

　　1、本著(zhù)“布局一代、研究一代、產(chǎn)業(yè)化一代”的原則，政府在廣泛征求業(yè)界意見(jiàn)的基礎上設定中長(cháng)期技術(shù)發(fā)展和應用目標。

　　2、協(xié)調光伏技術(shù)研發(fā)布局，以市場(chǎng)應用為導向，調動(dòng)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng )新單元聯(lián)合參與全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng )新。

　　3、支持先進(jìn)企業(yè)繼續做大、做強、做精，進(jìn)行垂直或縱向產(chǎn)業(yè)鏈整合，建立起一個(gè)智能制造、先進(jìn)制造、精益制造的高端制造體系。

　　4、重視對科技基礎條件建設、專(zhuān)業(yè)人才培養的支持，加大對公共技術(shù)創(chuàng )新平臺的支持力度和廣度。