4月8日,全球著名的高科技設(shè)備制造商德國(guó)Manz 集團(tuán)在北京召開新聞發(fā)布會(huì),明確將向中國(guó)太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)輸出整線CIGS(銅銦鎵硒)交鑰匙工程,包括太陽(yáng)能薄膜電池生產(chǎn)線設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)使CIGS薄膜組件的量產(chǎn)模塊轉(zhuǎn)換效率突破14.6%,這將從另一種路徑選擇上大大壓縮國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的到達(dá)時(shí)點(diǎn)。CIGS太陽(yáng)能薄膜技術(shù)已經(jīng)為世界光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
Manz走在了行業(yè)的前端,但是縱觀整個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,南開大學(xué)孫云教授直言:CIGS的技術(shù)路線的工藝和制備條件的要求極為苛刻,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程十分緩慢。北京桑林藍(lán)天自控技術(shù)有限公司總經(jīng)理王曉義在接受媒體采訪的時(shí)候強(qiáng)調(diào),對(duì)于CIGS技術(shù)的陌生以及對(duì)于未知風(fēng)險(xiǎn)的畏懼,成為阻礙中國(guó)CIGS技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
技術(shù)路線可行
據(jù)專家介紹,所謂CIGS太陽(yáng)能薄膜實(shí)質(zhì)就是通過(guò)在鉬導(dǎo)電基片上分層鍍上1微米的氧化鋅、0.05微米的硫化鎘和一層1.25微米含硒量漸變的銅銦鎵硒固溶體。
CIGS發(fā)電性能優(yōu)異。弱光性能好,發(fā)電時(shí)長(zhǎng)增加。功率衰減率幾乎為零,據(jù)介紹石林1兆瓦CIGS電站在運(yùn)行7個(gè)月的狀況下,時(shí)間檢測(cè)功率衰減率為零。CIGS薄膜太陽(yáng)能電池除了在發(fā)電的時(shí)候顯示出優(yōu)異的性能外,在其使用,建筑一體化應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)配套等方面,也存在著獨(dú)特的 優(yōu)勢(shì)。
與傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池相比,CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的組件抗腐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)年超過(guò)多晶硅產(chǎn)品,更不會(huì)出現(xiàn)破落的情況。CIGS電池資源豐富無(wú)污染,CIGS電池制備所需要的銅、銦、鎵、硒、鋅等元素,中國(guó)是世界蘊(yùn)藏量最大,生產(chǎn)加工量最為成熟的國(guó)家之一,CIGS薄膜的制備原料無(wú)需進(jìn)口,不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)口依賴。
另外,CIGS薄膜電池的生產(chǎn)工藝集約化程度高,自動(dòng)化程度高,并且占地少。與傳統(tǒng)的晶硅電池的產(chǎn)業(yè)鏈相比,CIGS薄膜電池的生產(chǎn)既沒有前期的冶煉、切片環(huán)節(jié),也沒有后期的拼接、組裝流程。自動(dòng)化的流水線可以直接生產(chǎn)出成品。
CIGS薄膜電池對(duì)于光伏建筑一體化的優(yōu)勢(shì)明顯。相對(duì)于晶硅電池組件,該類型的電池組件還具備彎曲造型的特殊能力,CIGS薄膜電池組件可以根據(jù)建筑物的外形進(jìn)行變化。據(jù)國(guó)內(nèi)某晶硅電池組件廠商介紹,在其承擔(dān)的上海世博會(huì)光伏建筑一體化的工程中,就遇到大量特殊形狀電池組件的難題。"這是晶硅切片電池難以解決的。"而CIGS薄膜電池可以解決這一問題,既美觀又安全,還大大節(jié)約了工時(shí)和成本。
國(guó)外遭遇困境
目前,全球有超過(guò)30家公司置身CIGS產(chǎn)業(yè),其中主要是德國(guó)的Wurth Solar、MANZ,美國(guó)的Global Solar、日本昭和殼牌等8家公司。
由于美國(guó)金融危機(jī)和歐債危機(jī)的影響,各國(guó)政府削減了對(duì)新能源企業(yè)的資助和貸款。更主要是德國(guó)、西班牙的歐洲CIGS薄膜太陽(yáng)能電池傳統(tǒng)需求市場(chǎng),由于政府對(duì)于光伏補(bǔ)貼的縮減,直接導(dǎo)致了市場(chǎng)需求的萎縮。
大量歐洲和美國(guó)的CIGS企業(yè)預(yù)計(jì)產(chǎn)能未能實(shí)現(xiàn),破產(chǎn)、兼并的情況時(shí)有發(fā)生。日本的CIGS企業(yè)由于其生產(chǎn)情況與技術(shù)指標(biāo)向來(lái)是秘而不宣,所以暫不清楚其實(shí)際情況。
但是對(duì)于歐美企業(yè)來(lái)說(shuō),目前,其生存和發(fā)展已經(jīng)到了最關(guān)鍵的時(shí)刻,甚至已經(jīng)完成了一輪"大浪淘沙"的過(guò)程。部分缺少核心技術(shù),研發(fā)遲緩、成本較高或投資出現(xiàn)失誤的企業(yè),已經(jīng)逐漸開始淡出CIGS產(chǎn)業(yè),或是來(lái)中國(guó)尋找買主。
德國(guó)Solibro公司就是由于產(chǎn)能擴(kuò)張失誤和產(chǎn)品成本過(guò)高而倒閉,最終出售給了中國(guó)企業(yè)。
而美國(guó)MIASOLE公司則由于技術(shù)路線選擇失誤致使產(chǎn)品不穩(wěn)定,不良率居高不下,導(dǎo)致公司運(yùn)營(yíng)難以為繼,最后也與德國(guó)的Solibro公司被同一家中國(guó)企業(yè)收購(gòu)。
目前,作為國(guó)家CIGS產(chǎn)業(yè)的主要企業(yè)只有德國(guó)的MANZ依然有較大的發(fā)展,不僅收購(gòu)了德國(guó)的CIGS產(chǎn)業(yè)元老Wurth Solar公司,并正在開發(fā)新一代的CIGS技術(shù)。
當(dāng)下,歐美各國(guó)以及日本CIGS企業(yè)正在積極布局中國(guó)市場(chǎng),并且希望通過(guò)一系列與中國(guó)中小企業(yè)的合作,擴(kuò)大其在未來(lái)的中國(guó)市場(chǎng)份額。
國(guó)內(nèi)企業(yè)混戰(zhàn)
面對(duì)中國(guó)CIGS市場(chǎng),業(yè)內(nèi)專家稱,傳統(tǒng)晶硅光伏產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)的火爆與混亂依然歷歷在目,新興的中國(guó)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)是否還要重復(fù)"昨天的故事"。一切還有待于決策者中產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的高度,進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃。
但是,目前我國(guó)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出的卻是一幅"萬(wàn)馬奔騰",預(yù)陷混戰(zhàn)的局面。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)共有11個(gè)省份近20家企業(yè)參與到這場(chǎng)CIGS產(chǎn)業(yè)的盛宴中來(lái),合計(jì)計(jì)劃2015年中國(guó)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池總產(chǎn)能接近2000兆瓦,這幾乎是目前全世界所有CIGS薄膜電池產(chǎn)能的2倍。
這究竟是癡人說(shuō)夢(mèng),還是又一次光伏"噩夢(mèng)"的喻示?
從技術(shù)角度來(lái)看,國(guó)內(nèi)眾多CIGS薄膜項(xiàng)目中,居然沒有一家擁有自己的核心技術(shù)。不是采購(gòu)國(guó)外的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn),就是引入國(guó)外企業(yè)在中國(guó)設(shè)立的生產(chǎn)線。
南開大學(xué)廣電所教授孫云表示,如果任由目前形勢(shì)發(fā)展,中國(guó)CIGS產(chǎn)業(yè)又再一次淪為國(guó)外設(shè)備制造商"奶牛"的危險(xiǎn)。中國(guó)剛剛興起的CIGS薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)用市場(chǎng),也可能淪為國(guó)外二流技術(shù)、垃圾產(chǎn)品的"消納場(chǎng)"。
如果此時(shí)政府相關(guān)部門不能及時(shí)出臺(tái)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策和戰(zhàn)略規(guī)劃,那么新興的CIGS產(chǎn)業(yè)有可能重蹈晶硅光伏產(chǎn)業(yè)的覆轍。
推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化
如何加快CIGS產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程,清華大學(xué)機(jī)械工程系功能薄膜實(shí)驗(yàn)室主任莊大明認(rèn)為,政府應(yīng)在制定行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的同時(shí),通過(guò)引導(dǎo)有能力的大型企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行有效的整合與突破,形成具有高技術(shù)起點(diǎn)和核心技術(shù)引進(jìn)效果的行業(yè)引領(lǐng)性企業(yè)。
而南開大學(xué)光電所教授孫云教授表示:"有實(shí)力的大型企業(yè)往往成為國(guó)外CIGS技術(shù)研發(fā)的主力軍。國(guó)家應(yīng)該鼓勵(lì)部分有實(shí)力的企業(yè),尤其是擔(dān)負(fù)著相關(guān)職能和國(guó)家意志的央企,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)開拓性投資、建設(shè)。" 中國(guó)大型企業(yè)不能擔(dān)當(dāng)產(chǎn)業(yè)開拓性建設(shè)的責(zé)任,將使中國(guó)在重大科技項(xiàng)目的突破和產(chǎn)業(yè)化上難以前進(jìn),反而使的國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)各種渠道和代理商長(zhǎng)期控制中國(guó)市場(chǎng)。
目前,央企中的五大發(fā)電集團(tuán)和中節(jié)能、中建材都已經(jīng)涉足光伏產(chǎn)業(yè),但沒有一家真正進(jìn)入光伏上游產(chǎn)業(yè)形成戰(zhàn)略性發(fā)展。央企們似乎更樂于憑借其對(duì)電力生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)地位,逡巡在光伏下游產(chǎn)業(yè),賺取最為簡(jiǎn)單的利潤(rùn)。
大型央企比如中節(jié)能作為國(guó)家在節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域唯一一家國(guó)家級(jí)公司,就應(yīng)該承擔(dān)技術(shù)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)環(huán)保核心技術(shù)所需百億元成本和風(fēng)險(xiǎn),以率先進(jìn)入CIGS太陽(yáng)能薄膜電池技術(shù)的核心技術(shù)的引進(jìn)。作為國(guó)家意志的體現(xiàn),這樣不僅能夠正確引導(dǎo)社會(huì)資本的投資方向,促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的有序和繁榮,而且,對(duì)于大型企業(yè)來(lái)說(shuō),也符合自身的定位。