2024-11-01
科技創新是推動能源轉型的核心驅動力。由“資源為王”到“技術為王”，能源產業的底層邏輯已發生根本性轉變，科技創新的價值在不斷增強。
中國在能源科技創新上取得了諸多突破性進展，如高效高功率光伏電池、鈣鈦礦技術、超大型風機、先進儲能、氫能與燃料電池、能源互聯網與智能電網等。但科創之路無坦途，要實現零碳未來的美好愿景，科技創新仍需克服諸多難題和障礙。
為探尋能源科技創新的前沿方向，探索開放創新、協同創新、跨界創新的最優路徑，匯聚全球智慧推動綠色低碳轉型，華夏能源網獨家對話通威股份光伏CTO邢國強。
光伏行業深陷周期低谷，悲觀者有之，樂觀者亦有之。邢國強便是樂觀者之一。
“光伏行業一直呈現螺旋式發展，長期來看這一輪低谷期一定會過去。每一個周期有每一個周期的艱難，但發展向前是永恒的主題。”對于眼下這輪光伏寒冬，邢國強看得很開。
邢國強是典型的“學霸”，北京大學物理學系本科畢業，后考取李政道教授組織的CUSPEA中美物理研究生項目，赴美留學并獲得美國Rice大學物理學系碩士、化學系博士學位，后來又在美國哥倫比亞大學化學系做了博士后。
邢國強是中國最資深的光伏與半導體技術專家之一。擁有美國授權專利28項，中國授權發明專利70余項；曾先后在晶澳、海潤、阿特斯等知名光伏企業擔任技術要職。2020年至今，邢國強任通威股份光伏首席技術官。
這是一位典型的技術派專家，嚴謹、內斂、溫厚、低調，雖身處商界喧囂，面對行業里關系“蛋糕”分配的技術路線紛爭，他仍堅持從自己的技術理性出發，做出全面、客觀的評價。
雖然TOPCon以壓倒性優勢占據了行業主流，目前通威產能也以TOPCon為主，邢國強依然表示，“BC有BC的優勢，HJT有HJT的優勢，在得到市場大規模驗證之前，不適合下定論說誰行誰不行”。
雖然成本更低的顆粒硅技術路線，對通威的“多晶硅之王”地位（主要產品以棒狀硅為主）帶來了挑戰，但邢國強認為，這兩者是并行技術，“將來兩者應該是長期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會是誰取代誰”。
在訪談中，邢國強向華夏能源網回顧了過去二十年光伏行業經歷的四輪周期，并表示，不同于前三輪周期，本輪行業周期是由技術更新換代推動的。當光伏企業都把自己卷出“內傷”，技術創新的價值就更加顯得重要。
正因為如此，即使是通威這樣的龍頭企業，在技術研發上的投入一點都不敢松懈。
邢國強介紹，通威的技術研發理念是“不把雞蛋放在一個籃子里”，在TOPCon與HJT兩大技術路線上并行發力，并在BC、鈣鈦礦疊層上有所布局。專訪中，邢國強一再強調，“我們是邊走邊探索，真金白銀的去砸研發”。
邢博士認為，在行業發展充滿不確定性的大趨勢下，唯一可以確定的是，“光伏發展的下一個周期拼的一定是高效，并且未來提效有望上移至硅片端”，這一趨勢將進一步影響硅料市場格局，也將決定硅料巨頭的通威的戰略選擇。
以下為華夏能源網與邢國強博士的獨家深度對話全文：
1 技術是破內卷“法寶”，建議聯合創新 華夏能源網：當前光伏行業正處于寒冬期，面對行業內卷和產能過剩危機，技術創新還值得持續投入么？ 邢國強：回顧過去20年，中國光伏行業的發展呈螺旋式。2008年是因為金融風暴使光伏市場步入低谷；2012年是由于美國和歐盟的“雙反”導致巨大挫折；2018年則是由補貼政策退坡導致的短暫低谷。導致本輪低谷期的原因，跟前三輪都不一樣： 第一、現在行業產能規模巨大，每家企業少則十幾GW，多則上百GW，跟前幾次低谷期的產能規模早已不可同日而語； 第二、本輪行業周期是由技術更新換代推動的。TOPCon產能不到兩年時間從80GW做了800GW，供遠大于求，完全取代了PERC產能； 第三、全產業鏈產能都超出了市場需求，并不存在產業鏈某一個環節的瓶頸問題。換句話說，是全面的產能過剩。 要走出本輪周期，一定是落后產能和落后企業被淘汰，必須在供給端經歷優化；同時，國內外光伏市場規模大幅提升，從而實現供需匹配。在這一過程中，技術創新就顯得尤為重要。 過去企業不愿投研發，而現在大家都更加重視研發——如果TOPCon技術做的不好或者沒有掌握自主技術，就可能被市場甩掉。圍繞未來技術路線也是百花齊放，除了TOPCon的效率提升，還有異質結、BC，甚至鈣鈦礦疊層……現在整個行業對研發的投入，對技術路線的判斷都變的更為重要。未來如果沒有自己的核心技術，企業將很難立足。 華夏能源網：前不久通威、天合聯合了一批設備、輔材企業成立了產業創新公司。這種聯合創新模式走得通嗎？ 邢國強：“抱團取暖”可以避免很多資源浪費。聯合創新也有利于加快研發速度、規模化量產以及產業化應用。上世紀八九十年代，美國的半導體制造行業就是靠建立Sematech，所有成員企業向Sematech砸錢共同搞研發。不到5年，美國的半導體制造就全面超越了日本。 現在光伏有多個技術路線，需要在設備、材料各方面配套。很多設備企業怕走錯方向，就根據不同客戶需求去做多種技術路線的研發，資源投入很大。這就需要鏈主企業主導成立聯合創新公司幫助行業做強長板。所以今年通威股份聯合多家企業成立了“四川省通威晶硅光伏產業創新有限公司”。 我們還是想在創新模式上走出新路子。在通威內部，我們把電池和組件研發放在一起。未來光伏行業能不能把技術路線研發方向聚焦在一起？這是一個建議。再一個建議是，如果能將一些重點項目在最早期將設備、材料、應用三方的研發融合，一定會加快研發進度，推動技術產業化。 2 TOPCon提效沒放緩，未來還有空間 華夏能源網：TOPCon占據行業主流已是不爭的事實，TOPCon接下來還有多大發展空間？ 邢國強：TOPCon的有效產能已有800GW，所以說它是主流技術一點不為過。過去TOPCon經歷了“瘋狂的24個月”，實現了電池效率的提升。通威從2023年以前開始研發Non SE技術，到2023年做SE技術，再到2024年取消SE做二次燒結技術。以前業內認為，開路電壓每5個毫伏的提升就是1個“朝代”，而實際情況是開路電壓2023年以前是710毫伏，到現在已達到740毫伏。這是巨大的技術進步。 現在TOPCon的電池效率已經超過26%，未來效率提升是不是就要放緩了？我們認為不會放緩，在現有基礎上還能看到提效的空間。規模體量非常重要，當材料供應商、設備供應商、生產制造商都聚焦提效，提效的速度往往超出預期，這也是為什么通威的研發非常聚焦TOPCon。 溫度系數方面，通威的TOPCon在740毫伏的電池技術下，溫度系數已降到0.28、0.29。雙面率方面，我們可以做到85%甚至更高。背面反射越多，雙面發電帶來的增益就越大，對未來TOPCon產品的進一步迭代升級我們非常有信心。 華夏能源網：TOPCon電池效率未來能達到28%嗎？ 邢國強：PERC的理論極限大概是24%，我們現在能做到23.4%-23.5%，與理論極限只差了零點幾個百分點。TOPCon的理論極限是28.7%，現在很多都做到了26%多，相比理論極限還差不到兩個百分點。在未來的量產過程中，應該有很大概率在再提高一個百分點。 華夏能源網：目前異質結（HJT）、XBC、鈣鈦礦等技術研發都在提速，下一代太陽能電池技術路線您最看好哪一個？ 邢國強：BC的雙面率較低，適合做成單面電池，用于屋頂電站。HJT實際上是幾條技術路線中雙面率最高、溫度系數最低的。如果能把設備成本、非硅成本降到一定程度，HJT在組件功率、發電量上至少能夠和現在最好的技術去競爭。不過現在HJT的市場規模只有50GW，還沒有規模效應，要想實現商業化，還要再看一看。 研發是不斷發現問題、解決問題的過程，具有不確定性。光伏行業還是太浮躁，我們要尊重研發、尊重科學。BC有BC的優勢，HJT有HJT 的優勢，在得到市場大規模驗證之前，不適合下定論說誰行誰不行。未來和鈣鈦礦做疊層，效率達到35%、40%都有可能，但是什么時候進入產業化還不一定。 3 顆粒硅和棒狀硅，不會是誰取代誰 華夏能源網：硅料領域，價格較低廉的顆粒硅吸引了不少企業布局，作為以棒狀硅料為主的硅料巨頭，通威對未來硅料的技術路線怎么看？ 邢國強：多晶硅生產有兩種主流技術：一個是西門子法，一個是硅烷流化床法。通威的“永祥法”屬于改良西門子法，一直都是行業主流，目前占到85%以上的市場份額。 我們在西門子這一路線上做到了行業領先。從2006年開始至今，我們的技術更新已到第九代，現在量產用的是第八代永祥法，從電耗、蒸汽耗量、原材料的應用效率等方面都已遠遠領先于行業。投資規模角度，我們每萬噸僅需5億元，一個單體規模可以達到20萬噸。我們90%以上的產出，都可以做n型硅片。 現在大家對硅料的質量要求越來越高。光伏發展的下一個周期，拼的一定是高效。未來的提效在硅片端，硅片的質量越好，電池組件的效率也就越高。未來光伏行業對硅料的質量要求，會隨著電池效率的提升而提升。 通威的多晶硅已經可以做到9個N、11個N（華夏能源網注：太陽能級多晶硅的純度要求在99.9999%~99.9999999%，即6N到9N之間，電子級多晶硅的純度要求為9N到11N,可用于制造高性能的半導體器件），所以對棒狀料我們還是有信心的。 同樣，顆粒硅技術也在不斷地進步。顆粒硅與多晶硅的相互競爭不是現在才有的，實際上一直都在。 顆粒料和棒狀料，我認為兩者是并行技術。拉晶投的是顆粒料還是棒狀料，在投料比例上對拉晶的良率、對電池效率的影響，甚至可靠性的影響，都是需要長期評估的。將來兩者應該是長期共存、相互競爭，并在競爭中不斷提高，不會是誰取代誰，最后還是要根據市場需求和行業供應規模確定。 4 通威在做全面技術布局，按需配置資源 華夏能源網：在研發投入和資源分配上，通威遵循什么原則？ 邢國強：通威沒有把所有雞蛋都放在一個籃子里。近年來，通威對各種技術路線都做了全面布局。TOPCon，我們有一個300兆瓦的TNC電池中試線；BC，我們也有一個300兆瓦的TBC電池組件中試線；HJT，我們有一個HJT-THL GW級中試線。此外通威還在開發銅互聯技術，用銅取代銀來做導電，并有一個1GW的銅互連中試線以及鈣鈦礦實驗室。我們今年6月投入使用的全球創新研發中心，研發空間11萬平米，擁有研發人員1200多人。 我們是邊走邊探索，真金白銀地去砸研發。全國人大代表、全國工商聯副主席、通威集團董事局劉漢元主席曾說過，“我們研發費用不設上限”。在實際執行中，我們是按需配置資源。 華夏能源網：通威目前都做了哪些重點技術儲備？ 邢國強：關于TOPCon，國內首個針對TOPCon量產的PECVD Poly路線，就是通威自主研發出來的。PECVD Poly技術也是當前TOPCon電池最主流的技術路線。我們的TNC組件技術、0BB技術都跟行業不一樣。 異質結的研發我們從2018年就開始了，歷經多次技術迭代，雙面Poly、210半片等行業領先技術都是在我們通威的實驗室率先突破的。國內第一個GW級的HJT電池生產線也是誕生于通威的成都金堂基地。在今年6月6號通威全球創新研發中心實現首片HJT-THL光伏電池順利下線。 接下來，還會有很多新技術在通威誕生，最顯著的就是異質結銅互連技術。去年中國光伏用了全世界工業用銀的1/3，未來如果再擴大一倍規模的話，銀價一定會上漲。我們希望用銅電鍍來替代銀，這是通威在行業里投入最早、也是投入最多的一個方向。