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对话隆基组件事业部副总裁吕俊:光伏技术创新的主航道是什么?

发表于:2021-04-12 12:03:33     作者:黑鹰光伏 来源:黑鹰光伏

历经21年的发展,隆基股份已成为全球最大的单晶硅片制造商、组件制造商和市值最高的光伏企业。

21年中,战略抉择上始终遵循“第一性原理”,技术创新上始终坚守“主航道”,这是隆基股份得以持续发展壮大的关键要素。

黑鹰光伏曾统计发现,隆基一直保持较高的研发投入。从2012年至2020年上半年,这家企业累计研发投入超过了60亿元,投入力度位列光伏行业第一。

在光伏产业过往的创新史中,RCZ单晶生长、金刚线切片、单晶PERC、双面发电的技术的突破和引领,都与这家龙头企业紧密关联。

那么,创新的本质是什么?隆基股份技术创新与商业化的逻辑又是什么?

隆基组件事业部副总裁吕俊博士告诉黑鹰光伏,隆基会对各项技术进行充分论证,基于客户价值分析各项技术的利弊,倾听客户的声音,挑出对客户长期价值最佳的技术融入到产品中。

由此,隆基组件产品设计的基本原则不单单是“技术领先”,还需要“稳健可靠”。吕俊特别强调一点:隆基坚持“稳健可靠”的原则,任何技术创新都是以保障客户电站25年甚至30年长期收益为前提。“隆基在技术创新上是勇往直前的,我们会一直把握主航道,在产品质量上却是保守的,我们是‘有原则的质量保守派’”。

以下是黑鹰光伏与隆基组件事业部副总裁吕俊博士的对话内容。

 

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question:隆基是如何做到技术创新,引领行业的?我们之前采访隆基的创始人,其中印象最深的一个词是“第一性原理”。这两者在逻辑上有怎样的关联?

吕俊:讲到技术创新,我想从隆基的命名开始,“隆基”的名字来自于兰州大学老校长江隆基先生,隆基董事长钟宝申先生、总裁李振国先生等曾在兰州大学物理学专业学习,深受“勤奋,求实,进取”学风的影响,隆基将“可靠,增值,愉悦”作为企业核心价值观,这体现隆基人的求真务实。您提到的“第一性原理”是物理学的范畴,隆基的战略决策正是基于“第一性原理”,洞悉本质与趋势做出决策。

做正确的事,是隆基在技术创新方面的基本导向,其实也是坚持“第一性原理”。因为如果方向错了,投入资源越多,负担也会越重。你看,光伏产业发展那么多年,隆基在RCZ单晶生长、金刚线切片、单晶PERC、双面发电技术方面选择了正确的方向,这奠定了技术领先的基础。

简单说就是初始的选择很重要,做正确的创新很关键。

question:今年是隆基成立的第21年,隆基已经成为全球最大的单晶硅片制造商和组件制造商。我们知道15年前,隆基面临一次非常关键的选择:单晶还是多晶?为什么坚持单晶的路线?

吕俊:确实,2006年的时候,隆基站在战略选择的十字路口。当时隆基的眼光已经从半导体转向光伏。那时候的光伏还处于产业化发展的早期,各自技术路线五花八门,让人有些雾里看花,看不明白。

那时大的技术路线有晶硅和薄膜,晶硅中分为单晶和多晶两大派,在此下面还有P型和N型,薄膜中有硅基薄膜、碲化镉、铜铟镓锡等,另外还有聚光电池以及用物理硅法。我们隆基的决策层对各种技术路线都进行了深入调研,基于度电成本最低的“第一性原理”,选择了当时并不被特别看好的单晶路线,隆基决策层做出了一致判断,即使多晶铸锭成本为0,单晶也会有竞争力。

回头看,10多年前,单晶硅片价格是100元/片,现在只有三块多钱。所以没有隆基对单晶的技术专注和持续推动,靠市场自然发展,单晶这条技术路线发展到什么境地都难说,光伏的平价化速度或许也没有现在这么快。

question:其实复盘光伏这20年技术创新的历史,我们可以发现,一种创新技术商业化的初期,往往都会有各种各样的质疑.......

吕俊:这样的例子太多了。这么多年,我们在做一些技术创新和突破时,也经历过各种质疑和不解。但我们隆基人的特点就是专注于解决问题,技术突破了。少说多做,问题解决了,我们相信质疑和不解也就自然化解了。

其实我们的出发点始终没变,就是如何推动行业进步,如何为客户带来更高的价值。

大家都可能记得,2011-2013年的时候,在欧美双反带来全球光伏市场的重创下,光伏企业面临生死考验,单晶技术路线更是面临被边缘化的危机,在有限的订单下,单晶硅片客户往往选择成本更低的多晶路线。

那个阶段也是隆基加速技术创新的关键三年,隆基成立单晶生长、金刚线切片专门课题组进行技术攻关。RCZ单晶生长技术减少了停、拆炉时间,从而降低了分摊到每公斤晶棒的拉晶时间和坩埚成本,能源利用率也提高。使得单晶硅棒和多晶铸锭的巨大的成本差距快速缩小。

金刚线当时一块多钱一米,无论是电镀金刚线,还是树脂金刚线技术,核心技术都掌握在日本等手中,金刚线刚刚导入时,专用金刚线切片机还很少,主要切片机均需要从砂线切割改造为金刚线切割,隆基认为金刚线切割效率高而且环保,代表未来,于是抱着破釜沉舟的决心推广金刚线技术。

question:我们统计过财报数据,2012年“欧美双反”背景下,整个光伏行业都很惨,几乎是全行业亏损,那时隆基的业绩好像也不乐观。为什么还要坚持花钱投金刚线?

吕俊:那一年在欧美“双反”影响下,光伏几乎全行业亏损,这是隆基上市的首年,面临极大的生存环境压力 ,但我们的决策层依然鼓励技术人员攻坚克难。印象最深的是“导入金刚线,允许你们一年亏4000万!”。最终,在大家的努力下,金刚线切片技术终于被我们攻克了。这不仅对我们,也对整个中国光伏行业的进步有非常积极的意义。光这一项技术,每年就可以给中国光伏产业节省300亿元以上。

question:七年前,也就是2014年11月,隆基收购浙江乐叶,正式进入电池、组件领域。我们记忆比较深的是,当时隆基大力推广单晶PERC时也受到了不少质疑?

吕俊:是的,当时的质疑甚至可以说是非常猛烈的。那时在电池、组件领域主要还是常规技术,P型单晶PERC电池技术一直被海外电池厂商作为高端技术发展,技术与市场空间没有被有效释放出来,隆基认为PERC转换效率空间大,而且常规电池产线经过部分工序的改造就能生成PERC产品,因此将单晶PERC技术作为主要技术突破口。

单晶PERC开始推广时,遇到的最大难题,也可以说是业界的质疑,主要是初始光衰问题。隆基通过与澳大利亚新南威尔士大学等合作伙伴合作,对光衰的机理进行了深入研究,最终应用并向业界开放了LIR技术,最终解决了初始光衰高的问题,而且单晶PERC每瓦发电量较常规产品高约2%-3%。

隆基在2016年开始大规模量产PERC电池与组件,带动了单晶PERC的产业革命。现在单晶PERC已经成为光伏产业的主流技术,使得单晶PERC电池的产业化转换效率从2016年的20.8%提高到现在的23%以上,加速了光伏系统成本的下降速度。

也是在2016年这一年,本着为客户创造价值的理念,隆基将双面发电技术导入电池和组件环节,并在全国各地联合第三方建设户外实证电站,在不同的应用场景下,向客户和业界验证这一技术价值,结果表明双面发电技术可以给客户带来8%-15%的发电增益。在隆基的积极推广之下,目前双面发电技术已经获得了广大客户和业界的广泛认可。

可能你们也统计过,隆基一直保持较高的研发投入,2012年至2020年上半年,我们累计研发投入超过了60亿元,位列行业第一。

question:在碳中和大背景下,光伏市场竞争更为激烈,产品与技术迭代速度也在加快,隆基在技术创新方面是不是有些保守了?

吕俊:现在行业技术创新的情况似乎“乱花渐欲迷人眼”,但实际上只是“没马蹄”的“浅草”而已。

技术创新的本质到底是什么?是围绕客户价值、把握光伏产业的本质和趋势。我们判断技术创新的方向到底对不对,检验标准是对于客户带来可靠长期价值。

隆基会对各项技术进行充分论证,基于客户价值分析各项技术的利弊,倾听客户的声音,挑出对客户长期价值最佳的技术融入到产品中。

所以隆基组件产品设计的基本原则不单单是“技术领先”,还需要“稳健可靠”。如上述讨论的,其核心理念还是为客户带来更好并且可持续的价值。

在此想强调一点,隆基坚持稳健可靠的原则,任何技术创新都是以保障客户电站25年甚至30年长期收益为前提。隆基在技术创新上是勇往直前的,我们会一直把握主航道,在产品质量上却是保守的,我们是“有原则的质量保守派”。

question:能否举几个具体的例子?

吕俊:比如隆基双面组件坚持使用双玻而不采用背板材料做双面组件背面,那是因为我们坚持认为目前阶段双玻可以带来更好的可靠性保障。比如双玻可以提升防火等级,有效降低火灾的损失;双玻的对称结构可以有效降低组件变大所带来的内部应力增加,提升机械载荷性能;双玻的阻水能力,有效改善抗PID能力,及提升漂浮项目组件可靠性;双玻有更好的透光性能,在背面发电量上也表现出优势;我们内部对于双玻结构的研究也验证了这一理解。

实际上,坚持双玻边框的选择也是遵循了稳健可靠这一原则。在早期业界对于无框双玻方案做激烈探讨的时候,隆基就一直坚持有框双玻方案,除了边框有效减少了组件在承压情况下的变形量,降低组件隐裂率,提升机械载荷性能;同时边框与夹块的接触,相较玻璃与夹块直接接触,避免了组件玻璃与夹块接触处应力集中导致的破裂;一些户外电站的现象也证实了我们的选择。

question:我们发现,最近几年组件技术快速发展和迭代的过程中,对于组件功率的提升业界都倾向于选择更高电流的方案,隆基对这个问题怎么看?

吕俊:其实我们在比较早的时期就认识到这一点,并对相关方案做了长期的研究和储备。我们认为大电流确实可以降低BOS成本,但是也带来可靠性风险;我们选择了更稳健可靠的单芯大电流二极管方案改善大电流组件可靠性。最早我们的合作伙伴推荐了双芯二极管的方案,隆基内部通过自己的研究认为这一方案存在较大隐患,双芯存在差异性引起分流不均的现象,会有二极管击穿失效的风险,并最终选择和推动了单芯大电流二极管方案的应用。

question:近期业内对于焊带的方案选择讨论也较多,各种声音都有......

吕俊:隆基率先应用了异形焊带的方案。隆基智能焊接技术使用一体式分段焊带,在保障接触的情况下更柔软,从而在电池片交接处,相较圆丝焊带连接更平缓,使电池片所受拉应力下降30%,最大程度降低隐裂风险。对于可以提升可靠性的技术,隆基一向是积极推动和应用。

隆基面对眼花缭乱的新技术,始终选择稳健可靠的新技术组合,来保障客户号长期价值;

question:过去这一年多时间,舆论关于组件尺寸的讨论和争议可以说此起彼伏。我们看到有一种说法,隆基坚持做182的组件尺寸,是因为自己没有做更大尺寸的技术能力。真是这样吗?

吕俊:恰恰相反!做更大尺寸并不是一件难事,隆基的单晶生长设备直接兼容,切片、电池、组件环节只是在设备端改造的问题,比如镀膜设备、扩散退火设备直径大一些 。我们内部研发部门对于更大尺寸的组件产品和技术已经做了充分的分析和探索,并且在关键技术点,比如结构和电学稳定性方面做了充分的研究和储备。隆基不做182以上更大尺寸原因,不是没有能力做,而是认为超大组件降本上的边际效应在递减,可靠性风险则十分大。隆基不会做质量上冒险的事情

隆基对于业界关心的电池技术、组件技术均有所储备,在到了可靠的产业化阶段,隆基保持快速投入市场的能力,这在过去已经得到了充分印证。

一句话,隆基不做则已,一旦决定做,一定会坚定地做。

question:但也有不少观点认为,尺寸的增加,辅助和搭配相应解决方案,确实可以降本增效。

吕俊:硅片与组件尺寸增加,在特定条件下可以起到降本的作用,即使达到条件,成本下降速率也逐渐平缓。而随着组件尺寸的增大,风险系数却是大幅上升,如更大组件在风压下更大变形量从而增加隐裂的风险;价值与风险已然不成正比。

而且,对于硅片增大的技术,通过研发的充分的分析和对比,如果简单的做成大电流组件,会显著增加组件内部损耗,同时增大对接线盒的负担。

以上多个风险的叠加,更大的组件到底会叠加出多高级别的风险,我们也不知道,因为完全不可控;所以隆基只推出风险可控的稳健可靠的先进技术产品,可也让隆基成为了,在第三方测试机构RETC的双倍IEC标准可靠性测试项目中,唯一一家达到8项全优的公司。

所以我们的观点是:简单通过硅片尺寸改变和组件尺寸改变,不是光伏产业技术创新的主航道。

question:那光伏技术创新主航道是什么?

吕俊:其核心在于能够为客户带来更好并且可持续的价值。进一步来讲,首先是提高转换效率、提升发电能力、提升光伏+场景解决方案技术。

责任编辑:高歌

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