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“科技支撐歐洲光伏制造業(yè)”研討會，首次公開了籌劃中的“百萬千瓦級先進(jìn)光伏制造工廠計劃”(X-GWp)的部分細(xì)節(jié)。該計劃由德國弗勞恩霍夫協(xié)會太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)、法國國家太陽能研究所(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(shè)備供應(yīng)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階段。根據(jù)目前可獲得的有限信息，計劃的主要目標(biāo)是匯聚頂尖科研機(jī)構(gòu)的研究優(yōu)勢和領(lǐng)先制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化能力，建立一個百萬千瓦級高效率(22%-25%)N型異質(zhì)結(jié)晶硅太陽電池與組件制造廠，利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益加快推動先進(jìn)高效低成本技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，以此帶動歐洲光伏產(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年以來受宏觀經(jīng)濟(jì)衰退和電價補(bǔ)貼政策變動的影響非常明顯，再加上亞洲光伏產(chǎn)品的低價沖擊，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(xiàn)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有1家是歐洲企業(yè);而且在光伏應(yīng)用端也失去了最大的年度新增裝機(jī)市場地位，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(mào)易措施，其實質(zhì)即是保護(hù)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(jié)卻沒能實現(xiàn)將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場能力，從而在成本上無法與亞洲光伏制造商競爭，因此建立一個百萬千瓦級高效太陽電池與組件制造廠，全面實現(xiàn)先進(jìn)制造規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益的X-GWp計劃應(yīng)運而生。

　　二、計劃核心內(nèi)容

　　X-GWp計劃將通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推動歐洲光伏產(chǎn)業(yè)從技術(shù)研發(fā)-制造工藝-產(chǎn)品-商業(yè)模式全價值鏈持續(xù)創(chuàng)新，核心內(nèi)容是實現(xiàn)新型高效率(22%-25%)異質(zhì)結(jié)電池(N型硅+非晶硅薄膜)先進(jìn)技術(shù)規(guī)模量產(chǎn)，并結(jié)合超薄硅晶圓金剛石線鋸切片和智能柵線連接等先進(jìn)制造工藝。制造的光伏組件特點將包括高效率、低溫度系數(shù)、良好的低光照敏感度、超低衰減率、雙面設(shè)計和40年超長預(yù)期壽命。在目前光伏組件市場同質(zhì)化競爭嚴(yán)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)新的增長機(jī)會。

　　X-GWp計劃分為兩個階段：第一階段約需投資5000萬歐元(投資方基本確定)，在2015年建設(shè)產(chǎn)能90 兆瓦/年的工業(yè)示范生產(chǎn)線;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(shè)產(chǎn)能1000兆瓦的制造工廠(可能是兩個廠址，各500兆瓦)，并在之后將這種大規(guī)模工廠快速擴(kuò)張。X-GWp計劃期望到2018年實現(xiàn)生產(chǎn)的光伏組件電力平準(zhǔn)化成本(LCOE)達(dá)到5-8歐分/千瓦時，與傳統(tǒng)化石能源競爭的目標(biāo)。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(jì)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(dǎo)入期，未來相當(dāng)長時期內(nèi)仍將保持多條技術(shù)路線并行發(fā)展，目前的市場格局是晶硅太陽電池占比超過90%，薄膜電池不到10%[3]。各種技術(shù)路線共同的發(fā)展趨勢是實現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性、低成本技術(shù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。在較為成熟的晶硅太陽電池領(lǐng)域，依賴工藝、材料及電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)制備量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率超過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)展重點在于：選擇性發(fā)射極;表面/背面鈍化技術(shù);局部擴(kuò)散的背場技術(shù);N型單晶硅電池;正面無電極遮擋的背接觸電池設(shè)計;新型表面抗反射及陷光結(jié)構(gòu)。薄膜電池與晶硅電池相比，在光電轉(zhuǎn)換效率、生產(chǎn)工藝、穩(wěn)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)未來發(fā)展的熱點。而有機(jī)、染料敏化、鈣鈦礦、低維納米等新概念太陽電池前沿技術(shù)還處于實驗室研發(fā)階段，在新原理、新材料和新工藝上實現(xiàn)突破，將有潛力為光伏產(chǎn)業(yè)帶來變革性影響。

　　四、啟示與建議

　　經(jīng)過多年高速發(fā)展，我國已成為光伏制造大國，但我國光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，中低端產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)能不足。如我國光伏企業(yè)生產(chǎn)的晶硅電池轉(zhuǎn)化效率普遍在17%-19%之間，同質(zhì)化競爭較為嚴(yán)重，效率在20%以上的高端產(chǎn)品嚴(yán)重不足。制造業(yè)整體變革和光伏應(yīng)用市場蓬勃興起將推動我國向光伏制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)型。在這一轉(zhuǎn)型過程中，需要以持續(xù)不斷的科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，技術(shù)領(lǐng)先仍是光伏產(chǎn)業(yè)的核心競爭優(yōu)勢所在。在市場對資源配置起決定性作用的背景下，要把政府引導(dǎo)支持、企業(yè)創(chuàng)新主體以及科研機(jī)構(gòu)研究優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合，具體而言：

　　1、本著“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)界意見的基礎(chǔ)上設(shè)定中長期技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用目標(biāo)。

　　2、協(xié)調(diào)光伏技術(shù)研發(fā)布局，以市場應(yīng)用為導(dǎo)向，調(diào)動產(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(xù)做大、做強(qiáng)、做精，進(jìn)行垂直或縱向產(chǎn)業(yè)鏈整合，建立起一個智能制造、先進(jìn)制造、精益制造的高端制造體系。

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