晶硅與薄膜之爭

中國對(duì)美、韓太陽能級(jí)多晶硅雙反，美國對(duì)中國的多晶硅太陽能電池雙反調(diào)查，晶體硅太陽能電池行業(yè)的紛爭讓人們看到了一絲亂象。對(duì)比于漢能李河君在非洲"走馬圈地"大把撒錢投資合作建廠的豪氣，漢能集團(tuán)通過收購德國索力比亞、美國米亞索能以及全球太陽能公司等一系列資本運(yùn)作，已經(jīng)打通太陽能薄膜發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈，從上游光伏電池和組件的生產(chǎn)線裝備，到中游電池、組件生產(chǎn)，再到下游薄膜電站發(fā)電。李河君也曾豪言：未來十年薄膜技術(shù)必將取代晶硅光伏電池，由不得人們不產(chǎn)生一種錯(cuò)覺--晶體硅太陽能電池地位就要被薄膜電池取代，這激起了一場關(guān)于薄膜電池與晶硅電池誰是光伏未來的討論。

在太陽能光伏領(lǐng)域，薄膜電池與晶體硅電池之爭，似乎是一個(gè)無止盡的論題。支持者各有各自的論點(diǎn)。

“晶硅仍是主流”

保利協(xié)鑫執(zhí)行總裁舒樺在近日舉辦的光伏領(lǐng)袖峰會(huì)上表示，經(jīng)過十年多的發(fā)展，晶硅的轉(zhuǎn)換效率提升，現(xiàn)在已經(jīng)超過23%。薄膜技術(shù)也在成長，隨著轉(zhuǎn)換效率和使用壽命問題的解決，也會(huì)有它的應(yīng)用市場，特別是在建筑一體化這類局部特定市場，薄膜技術(shù)還有一定的優(yōu)勢。但是隨著今后晶硅技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，晶硅轉(zhuǎn)化效率甚至可以達(dá)到25%以上。從綜合性價(jià)比上來看，能夠應(yīng)用在商業(yè)化的光伏發(fā)電技術(shù)，今后仍然會(huì)是晶硅技術(shù)。目前50%以上太陽能發(fā)電技術(shù)利用晶硅技術(shù)。

“可能未來還會(huì)興起其他技術(shù)，比如光熱發(fā)電等其他應(yīng)用太陽能的發(fā)電技術(shù)，但是在近期以及相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，在技術(shù)、效率成長、成本和平價(jià)上網(wǎng)，以及政府補(bǔ)貼，走進(jìn)千家萬戶的市場應(yīng)用情況來看，晶硅路線仍然占據(jù)太陽能發(fā)電主流”。舒樺認(rèn)為晶硅的優(yōu)勢已經(jīng)是既成事實(shí)。

英利集團(tuán)首席技術(shù)官宋登元特別提出薄膜電池的成本和材料支撐性問題。他表示，實(shí)際上，太陽能發(fā)電除了晶硅和薄膜，還有其他技術(shù)，比如聚光電池、鈣鈦礦技術(shù)等。但要想在市場上有比較好的表現(xiàn)，還有非常重要的紅線是成本，因?yàn)?quot;光伏行業(yè)的本質(zhì)就是成本為先的可再生能源技術(shù)"。他表示，從薄膜和晶硅電池的發(fā)展歷史就可以看出端倪。2009年之前，薄膜電池發(fā)展很快，因?yàn)楫?dāng)時(shí)晶硅非常貴。2009年時(shí)的市場份額，薄膜占16%左右，晶硅占83%。后來晶硅逐漸回歸本身價(jià)值，價(jià)格從400美元回歸到50美元、30美元、20美元。而且晶硅的轉(zhuǎn)化效率提升更快。晶硅技術(shù)發(fā)展帶來的度電成本降低，反映在市場上非常明顯。2009年之后的5年時(shí)間里，薄膜電池的市場份額越來越小，晶硅的份額越來越多。2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，薄膜電池占9%多一點(diǎn)，晶硅占到接近91%，"預(yù)計(jì)2014年晶硅比例會(huì)上升到92%，薄膜電池下降到8%"。

“對(duì)于光伏技術(shù)發(fā)展最重要的是材料支撐”。此外，宋登元還提出，原材料的供給是非常重要的問題。晶體硅在地殼中占27.1%，而薄膜電池用的材料，比如鉻、鎵、銦、硒都是地殼中非常稀有的元素，特別是銦。按照國家規(guī)劃的太陽能光伏發(fā)電規(guī)模，如果大規(guī)模發(fā)展薄膜技術(shù)，材料的可支撐性是問題。

天合光能董事長高紀(jì)凡日前在接受媒體采訪時(shí)表示：“現(xiàn)在有些公司說薄膜未來要替代晶體硅，我可以明確地講，晶體硅的主流地位在未來5-10年不會(huì)改變，薄膜電池只能當(dāng)配角?？梢杂脦讉€(gè)技術(shù)的因素和成本因素講，因?yàn)楣夥袠I(yè)它就三個(gè)指標(biāo)最重要：一是高的轉(zhuǎn)化效率，二是高可靠，三是低成本。現(xiàn)在拿薄膜和晶體硅來比，晶體硅的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)超過25%，薄膜有好幾種薄膜電池，有硅基的、碲化鎘的、銅銦鎵硒的，硅基的薄膜電池轉(zhuǎn)換效率只有15%，銅銦鎵硒的現(xiàn)在最高達(dá)到百分之二十點(diǎn)幾，和晶體硅相比還有5個(gè)百分點(diǎn)的差距。生產(chǎn)線上也是一樣，現(xiàn)在硅基薄膜電池已經(jīng)達(dá)到20%，銅銦鎵硒的這種屬于最高薄膜電池效率也就百分之十四點(diǎn)幾。所以，毫無疑問，晶體硅不管在實(shí)驗(yàn)室還是生產(chǎn)線上，晶體硅的效率要比薄膜電池高5個(gè)百分點(diǎn)以上。”

李河君力撐薄膜

近期走晶硅路線的多家光伏企業(yè)人士發(fā)言中頗多直指薄膜之語，眼看國內(nèi)市場政策日益明朗，即將紅火放量，卻見光伏圈內(nèi)戰(zhàn)炮火再起。多發(fā)炮彈指向之處，隱約可見的就是眾所周知力推薄膜技術(shù)的漢能。漢能的年報(bào)圖表預(yù)計(jì)，晶硅在光伏產(chǎn)業(yè)中的份額將在2018年降至60%以下，"其他"(第三代)技術(shù)將在2018年抓住8%左右的光伏市場。用漢能自己的話說："從2012至2020年，全球薄膜太陽能技術(shù)的市場份額的迅速增長，為薄膜太陽能組件指出一個(gè)光明的未來。"

“一提到光伏大家都想到晶硅，但是我相信有一天，不會(huì)很遙遠(yuǎn)，提到太陽能，大家一定會(huì)看到穿在衣服上的薄膜，自己家發(fā)電的薄膜，汽車上的薄膜。”在全球范圍內(nèi)，晶硅太陽能電池目前仍為光伏主流技術(shù)，而薄膜太陽能電池則在"光電轉(zhuǎn)化率"相對(duì)處于劣勢。而李河君仍再次用這樣的“猛言”以表明自己對(duì)薄膜遠(yuǎn)景的看好。李河君已經(jīng)立志要在薄膜領(lǐng)域“領(lǐng)先一把”。漢能在過去兩年接連將薄膜太陽能企業(yè)德國Solibro，美國MiaSolé，GlobalSolarEnergy和AltaDevices收入麾下，并對(duì)外表示，其銅銦鎵硒(CIGS)組件量產(chǎn)轉(zhuǎn)化率已達(dá)15.7%，獲得美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)認(rèn)證的最高轉(zhuǎn)化率達(dá)到20.5%。砷化鎵(GaAs)單結(jié)電池片轉(zhuǎn)化率為28.8%、雙結(jié)電池片達(dá)到30.8%，漢能集團(tuán)稱，這也是薄膜太陽能電池技術(shù)轉(zhuǎn)換率最高的世界紀(jì)錄。

漢能通過實(shí)際行動(dòng)為自己支持的薄膜“代言”：收購相關(guān)研發(fā)制造公司，技術(shù)整合擁有完全自主產(chǎn)權(quán)領(lǐng)先，在晶體硅組件市場“虛弱期”及時(shí)搶入，漢能太陽能的薄膜組件戰(zhàn)略步伐堅(jiān)定而明確。而近期又通過改名、上央視宣傳等表現(xiàn)出打造"薄膜生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈"的決心。

李河君多次強(qiáng)調(diào)，未來太陽能的創(chuàng)新應(yīng)用在于“移動(dòng)”，光伏一體化主要是指薄膜。晶硅沒有優(yōu)勢，是過渡性產(chǎn)品，薄膜化，柔性化才是未來的發(fā)展方向。漢能希望薄膜組件可以縫在衣服上，嵌入背包中，人類將能夠像綠色植物、像"葉綠素"一樣，直接利用太陽能。

雖然薄膜路線一直受到各種質(zhì)疑，但漢能與特斯拉在電動(dòng)汽車充電站領(lǐng)域的合作，或許給人帶來了更大想象空間。漢能作為首家和特斯拉達(dá)成合作協(xié)議的中國充電站供應(yīng)商，將利用其薄膜柔性光伏系統(tǒng)為特斯拉建設(shè)首批位于北京的兩座充電站，并在上海嘉定汽車城提供第一座超級(jí)充電站建設(shè)，在未來還將陸續(xù)建設(shè)共七大超級(jí)充電站網(wǎng)絡(luò)。

“有多種技術(shù)路線才能造就技術(shù)多樣化，造就競爭，這樣才能推動(dòng)成本下降。關(guān)鍵問題是，哪一種技術(shù)能夠很快把成本降下來，也就是把每千瓦的光伏組件變成系統(tǒng)，發(fā)成電的成本降下來”。雖然目前各種技術(shù)路線非常多，但哪些能真正產(chǎn)業(yè)化，能被市場接受，“看市場表現(xiàn)大家就非常清楚了”。英利集團(tuán)首席技術(shù)官宋登元在峰會(huì)上這樣總結(jié)。

而國家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國家合作中心主任李俊峰表示，因?yàn)樽罱鼘?duì)于薄膜電池、晶硅電池有很多爭論，這兩個(gè)技術(shù)都是光伏產(chǎn)業(yè)里面蓬勃發(fā)展的技術(shù)，都在往前走，有競爭才有進(jìn)步，但不是相互排斥。任何產(chǎn)業(yè)都是如此，需要一批人勇敢進(jìn)入，也需要一批人勇敢退出。