逐鹿 —— 全国十七家光伏企业争夺重点国家实验室

来源:光能发布时间:2010-12-31 00:00:00

中国在六、七十年代就掌握了硅料提纯技术,但在 2009 年以前还要以超过 400 美元的价格抢购国外的多晶硅;

我们有来自半导体行业装备制造的丰富经验,但却在自动化设计上难以望国外厂商项背;

我们很早就在西藏、新疆等地发展太阳能,但到目前仍然未能有翔实可供上网电价参考的数据……

上述的几个问题,十分有代表性地体现了中国科研目前存在的几个痛处:科研机制僵化,难以实现商业化;缺乏市场检验,工业用设计理念不足;缺乏商业激励,科研效率低下。上述问题普遍存在,光伏只是管中窥豹。我们不禁要问,政府、科研和企业要怎样结合才是正确的选择?

美国为我们提供了很好的榜样。美国政府从 1978 年起开始实行 “企业大学合作研究计划”,大力推动大学与企业的科研合作,在减轻政府负担同时增强科研机构的物质基础,提高教学质量,更可以解决部分毕业生就业问题。大学可获得更多的经费来开展研究,日企业则利用基础科学以解决生产实践中出现的新问题和提高生产的知识密集度出发。

一组数据足以佐证:美国 100 家大企业拥有 300 万科技人员,占全国科技人员的 60%—70%(中国的科研人员总数达 3500 万!);年科研投入达 1000 多亿美元,占全国 R&D 经费的 70%;美国的基础研究体系形成了研究型大学、国立研究院所和大型企业 “三套马车” 的格局;国际大企业拥有绝对优势的专利技术,谋取了高额利润。如 2000 年,在 IBM 年度总利润的 81 亿美元中,专利转让就占了 17 亿美元,这项收入是 IBM 公司增长最快的来源之一,年增长速度约 25%。

针对中国的现状,近年来科技部积极关注政府、企业和科研单位的结合,在首批 38 个企业国家重点实验室实践基础上,于 2009 年 2 月,提出了企业国家重点实验室的计划,2009 年 7 月,科技部补充发布了风能、光伏和生物质能三个方向。最后光伏实验室花落英利、天合两家国内领先企业。

Shine(光能)杂志特就此对南威尔士大学毕业,光伏之父马丁格林教授的弟子,英利首席技术官宋登元博士进行了采访,深入了解国家实验室的职能和研发方向。

起跑线上的角力

科技部基础司建设处卞松保博士介绍说:“此次将光伏等可再生能源纳入研究方向是为了响应国务院做出的积极应对气候变化的部署。”

经过几年发展,中国成为全球最大的光伏生产中心。据本刊顾问国家发改委能源研究所研究员王斯成介绍,中国 2009 年太阳能电池产量达到了 4011 兆瓦,占世界太阳能电池总产量的 40%。同时 2009 年中国光伏安装量超过过去历年累计安装量,预计 2009 年全年装机超过 120 兆瓦,到 2009 年底全国光伏累计装机有可能达到或超过 300 兆瓦,提前完成国家中长期发展规划 2010 年达到 250 兆瓦的目标。

但这些比起中国节能减排的压力来说仍然是微不足道的。中国已经承诺到 2020 年,单位 GDP 减排 40%-45%,但是到 2010 年中国的 GDP 将是现在的两倍!因此年碳排放总量将超是现在的 120%,何况,中国预计直到 2030 年碳排放才达到顶峰。虽然发达国家在历史上应该承担气候变化的更多责任,但碳排放第一大国不断增加的碳排量也让发达国家有种无力感,对于节能减排的悲观和对中国的情绪也大都来源于此。

在哥本哈根会议后,中国面临着更多的来自外部的压力,节能减排的压力日益增大,同时,靠房地产支持的 GDP 从长远角度看是不健康的,也存在崩溃的可能性。从这两方面来看,用新能源推动节能减排工作的同时做为 GDP 增长新的支撑点势在必行。用宋登元的话来说:“光伏产业是中国少有的与国外行业发展处于同一起跑线甚至领先的几项行业之一。”

行业标准的缺失

2 月 1 日,中国质量认证中心、鉴衡认证和南德 TüV 等国内外权威认证机构与相关专家和政府官员齐集一堂,共同讨论中国光伏业标准的缺失和制定。

科技日报一文指出:“短短的几年,中国光伏行业实现了跨越式的发展。但在这种迅猛发展的背后,若干无法忽视的关键问题依旧存在。标准之痛,便是横亘在中国光伏爬坡产业顶峰之路上的巨石之一。”

国际标准是指国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC,International Engineering Consortium)和国际电信联盟(ITU)制定的标准,以及国际标准化组织确认并公布的其他国际组织制定的标准。国际标准在世界范围内统一使用。而中国的标准以 GB 开头,有些在三大标准中有相对应的项。光伏组件的认证分别为美国的 UL 认证(美国保险商实验室 Underwriter Laboratories Inc.)和欧洲的 IEC 认证,动辄耗资数十万,而且由于涉及效率衰减等测试,时间往往长达一年,很多公司在等待认证期间不得不贴拥有认证的公司的商标出售。随着光伏产业的发展,很多光伏公司已经成功通过各种认证,但对于中国自己的标准体系的渴求却日益强烈,同时金太阳工程竣工在即,如何验收又称为一个难题,中国光伏电站验收标准的缺失成为此次会议的核心问题。

专家指出,目前全球光伏补贴分为按照安装总量补贴和总发电量补贴,目前金太阳补贴按照安装量进行补贴,但是对最终系统发电能力没有要求,这样难免有企业以次充好,拿到补贴后将质量低劣的组件放入系统中,发电总量可能达不到标准,或者衰减率很快。同时电站项目申报、防雷、防风等也将纳入标准制定的范围之内。

值得注意的是,相比中国光伏产品出口过程中的层层关卡,国外产品进入中国则畅通无阻。如以碲化镉薄膜电池为主的 First Solar 虽然制订了完善的重金属回收机制,但欧洲仍然考虑修订有害物质法规,禁止镉等原料准入,给 First Solar 带来了很大麻烦。虽然本刊并不赞成此举,但从侧面说明了这些标准的制定反映了欧洲国家对于安全和生态的追求。

“标准之痛不仅耗费着企业的宝贵资源,整个行业的命脉也始终系于他人之手。” 宋登元希望能通过企业国际级重点实验室的研究和实验数据以及英利多年的生产、安装经验,从整条产业链上协助推出中国自主的光伏标准,使得光伏企业不再从标准方面受制于人。

天下逐鹿,高材疾足者先得焉

宋登元介绍此次申请实验室时的心情时用了 “进京赶考” 这个词。

稍微了解中国光伏企业格局的人就知道,这个行业造就了太多耀眼明星,也带来了许多的纷争。人才之争、价格之争、技术之争造成了行业之间互相较劲的局面。此次竞标,如同敦煌一样吸引了众多光伏企业的目光,包括海内外上市公司、重点高校在内的 17 家公司角逐此项殊荣。这次,英利同样赢了。

在收到企业上交的申报材料后,科技部专门成立了由工程院、中科院多位院士组成的专家组,对各家企业进行 “面试”。

“这是需要企业负责人表态的时候。” 英利 CEO 苗连生说。在被告知只能三个人进入答辩现场后,河北省决定将其它公司高管和省、市科技厅的官员留在门外等待,由苗连生亲自出马,与宋登元一起回应专家组提出的问题。

“专家组主要考察的是企业的研发实力、研发基础、人才队伍” 宋登元介绍了英利近几年的技术进步:“英利成立的先锋岗将 280 公斤的硅锭炉升级到了 400 公斤,硅片的切割厚度由 325 微米缩至 180 微米,而硅片合格率由 82% 提升至 99%。而转换效率达 18.8% 的‘熊猫计划’项目和低成本、高回收效率的六九硅业新硅烷法更是技术进步的重中之重。” 最后在垂直整合和成本控制方面有着大多企业无可比拟的优势使得专家们对英利青眼相加。“英利具有最完整的全产业链,可以对产业链上每一个环节进行研发,这是其它企业所不具备的。” 但专家们同样面临着难题:英利具有最完整的产业链和较低的非硅成本,常州天合光能则拥有最低的非硅成本和较完整产业链,科技部在难以取舍后决定同时在英利和天合开设国家级实验室。Shine(光能)认为这其中也有地域的原因:英利代表北方企业,而常州天合代表南方,二者发挥所长,互相激励,是最好的局面。

英利的行业标准?

英利实验室总投资 5.4 亿元,为期两年,下设四个中心和一个基地。分别是硅材料研究中心、光伏太阳能电池研究中心、电池组件研究中心、应用系统研究中心和中试基地。英利的实验室将以中国唯一的完整光伏产业链生产和技术模式为依托,从事全产业链的晶体硅光伏材料、太阳电池与光伏组件、光伏发电系统的应用及基础研究。研发方向包括了:硅材料制备及特性;高性能太阳电池及组件研究;光伏发电系统的应用及基础研究等前沿研发课题。2 月 26 日,英利将于天合一起递交各自的研发方向。在科技部组织专家论证通过后就将开工建设。

实验室同时设有由国内外知名专家组成的学术委员会及省市主管部门和依托单位领导组成的管理委员会对实验室工作进行指导和监督。

那么,以后英利的产品和工艺就将成为行业标准么?目前英利的成本控制和质量是业内有目共睹的,在拥有实验室的研发成果后,这两方面优势必然更加明显,那么其它企业如何适应这个标准?“行业标准指的是最终产品,而不是工艺上的。” 宋登元介绍说:“比如说,我们的多晶硅成本比国外还低,只有 28 美元。未来,也许 28 美元就是一个可行的成本标准。” 但实际上本刊认为这个标准并不具有普遍意义,标准的制定往往并不是以行业最佳者的情况制定,而是取行业中上水平,国家实验室对于标准的意义更多在于提升行业水平,同时通过数据搜集、整理和分析选取能够规范行业同时又为中上级企业利益着想。“28 美元” 在目前来讲并不是每个企业都能做到,实验室的更重要意义在于推动行业的整体技术进步和成本降低。


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