光伏產(chǎn)業(yè)升級 中國十年智造——2019機遇與兇險均在“路”上
Part1:全面升級
光伏智造2018的幾個側(cè)寫
側(cè)寫一:產(chǎn)業(yè)工人全面升級應(yīng)對智能制造
樂山,對于光伏人而言,不再只是大佛和美食。
近幾年,這里陸續(xù)為業(yè)內(nèi)輸送了數(shù)千名產(chǎn)業(yè)工人,通威、正泰、晶科等企業(yè)都與學(xué)校簽訂了人才定向培養(yǎng)計劃。
樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院書記蹇路告訴筆者,每年中山大學(xué)、四川大學(xué)等高校都會前來開辦講座,提供技術(shù)支持,開闊產(chǎn)業(yè)高級工人的視野。筆者此次樂山之行,就見到了中山大學(xué)的沈輝教授、四川大學(xué)的馮良恒教授和南開大學(xué)的孫云教授,同時還有峨眉半導(dǎo)體的老專家以及新加入到校企合力培養(yǎng)人才的東旭安軒自動化等公司。
光伏組件生產(chǎn)線上,已經(jīng)從十年前的幾百人一個班次變成了約十人一班,產(chǎn)能卻數(shù)倍于以往。降本增效的同時用自動化降低產(chǎn)品質(zhì)量受人工的波動影響,也對產(chǎn)業(yè)工人提出了新的要求。
這些產(chǎn)業(yè)工人已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化:
隨著光伏組件、電池生產(chǎn)從人工轉(zhuǎn)向自動化,企業(yè)的人才也正在逐步升級,從以往“手工匠人”向操作設(shè)備、維護設(shè)備甚至改進設(shè)備的工程師轉(zhuǎn)型。
側(cè)寫二:硬件設(shè)施超越實驗室的光伏生產(chǎn)線
光伏這個產(chǎn)業(yè)很奇怪也很有趣的地方在于,生產(chǎn)線的設(shè)備往往比實驗室的好很多。中山大學(xué)沈輝教授歷年來培養(yǎng)了50余位博士生,超過200位碩士研究生,這些學(xué)生大部分選擇在光伏產(chǎn)業(yè)工作。他告訴筆者:“基本每個學(xué)生都是幾百片硅片堆出來的!钡部吹剑光伏企業(yè)在研發(fā)高潮時,每天就要用掉幾百塊!巴瑫r企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備更新?lián)Q代速度也太快!鄙蜉x教授說,所以后來中山大學(xué)與天合光能等國內(nèi)領(lǐng)先的光伏企業(yè)展開了深入的研發(fā),將研發(fā)工作放到生產(chǎn)線上。
不只是中國,全球光伏產(chǎn)業(yè)的研發(fā)都是如此。
12月4日-5日于威海召開的國際頂級光伏技術(shù)論壇PVPMC會議結(jié)束后,Solarbe索比光伏網(wǎng)組織國外專家參觀了日托、協(xié)鑫和安軒自動化控制。在看到中國光伏極高的自動化程度和通過智能機器人解決運維問題時,國外專家連呼“Amazing!”,并向筆者表示未來要更頻繁的與中國展開互動與交流。
側(cè)寫三:中國在引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步
“領(lǐng)跑者代表了未來技術(shù)的發(fā)展方向,國家可能都沒有意識到,中國已經(jīng)變成光伏產(chǎn)業(yè)的圣地,我們做什么,日本、歐美都在學(xué)!标悇,全球最大的光伏電池廠商之一,也是全球最大的PERC電池廠家——愛旭太陽能(簡稱“愛旭”)董事長,用一個最簡單的方式來判斷中國光伏技術(shù)在全球的地位: “我也是最近才意識到:中國的光伏技術(shù)已經(jīng)引領(lǐng)世界了。以前我們有新產(chǎn)品和國外客戶談,他們根本不聽,尤其是比較保守的日本客戶,堅持著自己的標準和產(chǎn)品需求!钡S著中國光伏制造的飛速進步,這些年日本客戶對中國光伏新技術(shù)從“不相信”到“兩三年”接受期,再到“三個月”!绊n國這些國家要更快。”這也是陳剛在內(nèi)的中國企業(yè)敢于投資高效產(chǎn)能的最大底氣。
“中國光伏產(chǎn)業(yè)在過去十幾年里一直保持著技術(shù)和產(chǎn)能的飛速進步,能跟上甚至跑在前面很不容易!彼耘_灣企業(yè)為例:一直以來,臺灣電池企業(yè)都是高效率、高品質(zhì)的代表,而且售價也一直比大陸的高。
但這種情況,卻在近幾年發(fā)生了急遽的變化。
2015年,中國大陸推行了領(lǐng)跑者計劃,光伏產(chǎn)業(yè)“技術(shù)鎖定”效應(yīng)被打破。幾番寒暑,中國光伏企業(yè)在短短數(shù)年完成了從產(chǎn)能領(lǐng)先到技術(shù)領(lǐng)先,凡是沒有更新技術(shù)、更低成本、更高品質(zhì)的電池企業(yè)都瀕臨倒閉或已經(jīng)倒閉。整個光伏產(chǎn)業(yè)幾十萬人做制造,整個行業(yè)過百萬人,大量的資源、技術(shù)、人力資源去提升。河水涌去,匯成滔滔大河。
目前愛旭高效PERC電池平均轉(zhuǎn)化效率21.85%,正面功率310W,背面效率超過210W,而在2018年初,正面量產(chǎn)效率還是21.5%,預(yù)計在2018年底,年底量產(chǎn)效率達到22%。陳剛認為能源局的“領(lǐng)跑者”計劃極具戰(zhàn)略眼光,同時從商業(yè)和技術(shù)的角度都提供了很好的發(fā)展路徑,把市場給好的技術(shù),再以成熟的技術(shù)反哺市場!斑@樣的政策,不只是光伏,各行業(yè)都應(yīng)該學(xué)習(xí)!
另外一個改變是國外設(shè)備廠商對中國企業(yè)的態(tài)度:過去國外設(shè)備企業(yè)對于中國光伏公司提出的意見接受度很低,而現(xiàn)在越來越多的國外工程師在中國駐廠辦公。“而且我們每次提出技術(shù)修改意見,他們都很興奮!标悇傉f,“在別的國家很難有這樣的完整產(chǎn)業(yè)鏈,這樣好的實踐機會!
“現(xiàn)在,我們只要以價值為導(dǎo)向就可以了,做正確的事情,客戶自然會認可!
Part2:溯源
制躁-質(zhì)造-智造
但如果將時間軸拉到2008年,你會發(fā)現(xiàn)彼時的中國光伏與現(xiàn)在的領(lǐng)先地位差異迥然。
中國光伏在一開始就以歐美為主要市場,接受相對更嚴格的檢驗,但很長一段時間里仍然被認為是低質(zhì)、粗放制造的產(chǎn)物。尤其是光伏早期發(fā)展偏資源化,在硅料價格高昂的時候,中國可以用人工分選,多晶硅價格最高的時候,米粒大小的硅廢料在中國都可以用人工分選。
“早期德國雜志還刊登過文章,說中國工人的手套掉到組件里面去了!秉S強博士,東方日升CTO,國際IEC委員會委員,IEC TC82副主席,跟筆者講了一個真實的段子:“2007年我剛回國,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)大部分企業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)控制都是憑感覺而非數(shù)據(jù)。有次一位業(yè)內(nèi)人士指著一片硅片問我,黃博士你看看這硅片做成電池效率是多少?”黃強感到很崩潰,“這個不用設(shè)備檢測就能看出來?”
對方不滿道:“你這個博士是不是假的喲!
現(xiàn)在全球前十的光伏組件企業(yè)幾乎都是中國公司,但在十年前,仍然是Qcells和夏普這些國外企業(yè)引領(lǐng)行業(yè),黃強曾與某家海外大廠交流,對方直言:中國對光伏懂得不太多。
隆基樂葉產(chǎn)品營銷總監(jiān)王夢松博士指出:早年光伏產(chǎn)業(yè)缺乏完整的體系標準,2008年起,一大批半導(dǎo)體人才進入光伏,參照半導(dǎo)體建立光伏質(zhì)量標準。
SEMI在這個階段也活躍在光伏行業(yè),組織了許多標準方面的工作。幾乎與此同時,國際頂級第三方認證機構(gòu),TUV南德也進入中國。這些機構(gòu)的參與,從標準和質(zhì)量兩方面提升了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2009年,黃強找到英利CTO宋登元和阿特斯組件技術(shù)高級總監(jiān)唐應(yīng)堂,提出牽頭做光伏的國際標準,得到了業(yè)內(nèi)的熱烈響應(yīng),越來越多的廠家參與,常常召開相關(guān)的電話會議對標準和質(zhì)量進行討論。同年,TUV南德完成了在中國的首個光伏組件出后驗貨項目,并發(fā)布了TUV認證證書。
經(jīng)過多方共同奮進,那兩年的光伏質(zhì)量有了巨大提升。2010年,德國《明鏡》周刊盛贊中國光伏質(zhì)量,而且在新加坡出版的《李光耀:新加坡賴以生存的硬道理》一書中,這位新加坡國父與盛贊中國光伏產(chǎn)品達到和德國相同質(zhì)量(后續(xù)新加坡還陸續(xù)出臺了一些光伏應(yīng)用發(fā)展計劃)。
2010年,可以認為是中國光伏制造水平的一個分水嶺,渡過此前初生且浮躁的階段,光伏產(chǎn)業(yè)開始邁向成熟。
TUV南德大中華區(qū)智能電力與光伏部副總裁許海亮認為中國光伏制造水準提升如此之快的原因可以從人才、市場驅(qū)動、政策驅(qū)動、競爭驅(qū)動和企業(yè)家質(zhì)量意識提升五個方面!斑@幾個因素綜合影響,為我們這個行業(yè)培養(yǎng)了非常多的質(zhì)量管理人才,不過他們大部分在幕后勤勤懇懇的工作,光伏行業(yè)的發(fā)展,和他們是分不開的!彼f。
但新的問題隨之而來。
2010年后,中國光伏組件產(chǎn)能全球第一,逆變器也初露崢嶸。
但隨著光伏從德國市場擴散到全球,更多樣性、更惡劣的氣候與環(huán)境等待著光伏產(chǎn)品經(jīng)歷考驗。要知道,德國和更早的日本市場可以說是全球光伏應(yīng)用環(huán)境最溫和的地區(qū),無過強紫外線,無過強的鹽霧、濕熱等問題,而中國、澳大利亞等地區(qū)的應(yīng)用環(huán)境更復(fù)雜,歐洲標準出現(xiàn)了“水土不服”的情況。
此外,由于2008年以前多晶硅緊缺,受制原料問題,組件衰減問題開始在這階段頻發(fā)。
12月20日是TUV南德進入中國十周年。他們做了一個“TUV南德時光軸”,有趣的是,從這個“大事記”一般的時光軸中,可以通過檢測和標準的發(fā)展看到行業(yè)的進步和彼時產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的問題。2011年至2015年間,TUV南德的發(fā)展軌跡幾乎與行業(yè)發(fā)展遇到新的“痛點”重疊。
2011年間,TUV南德建立了中國大陸首家CB實驗室,免去中國組件廠商漫長的送檢之苦。
2012年在日本市場再次啟動后,為客戶完成JET認證,并于同年發(fā)放了首張PID證書和組件功率測試體系評估證書。其中PID證書一事后來被業(yè)內(nèi)認為具備市場前瞻性。
王夢松指出:“在2013年之前,整個行業(yè)對PID缺乏概念,那時PID只存在于文獻,沒有得到組件企業(yè)真正重視,2013年國內(nèi)和海外集中爆發(fā)了PID事件,對行業(yè)是一個教訓(xùn)。”當時光伏行業(yè)對PID效應(yīng)機理了解不夠,也不知道改善方向。后來通過大量研究工作,通過鍍膜、熱氧工藝和封裝材料改進,以及系統(tǒng)端的優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)實際上實現(xiàn)了再次飛躍。在這個階段,第三方機構(gòu)作為外部控制質(zhì)量的閥門,對行業(yè)起到了很好的引導(dǎo)作用,宣貫材料重要性以及產(chǎn)品要考慮長期可靠性,電池和組件廠家強化內(nèi)控體系,普遍加強了質(zhì)量檢驗,通過內(nèi)外協(xié)力,光伏制造的工藝大大加強。
到2015年,基礎(chǔ)已經(jīng)打好的光伏企業(yè)一直在修修補補,應(yīng)對一些新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。
而隨著領(lǐng)跑者計劃啟動之后,光伏產(chǎn)業(yè)真正步入了“智造”階段。從TUV南德的時光軸可以看到,2015年至今,光伏企業(yè)在與第三方機構(gòu)籌備疊瓦、HIT、智能組件等高效技術(shù),進行水上光伏、雙面組件的檢測與實證,光伏跟蹤系統(tǒng)和儲能項目也在期間得到了長足的發(fā)展。
談到這里,王夢松也有同陳剛一樣的感慨:“2012年我和日本客戶介紹一款新產(chǎn)品要2年,測試完可能產(chǎn)業(yè)都開始發(fā)展下一代技術(shù)了,F(xiàn)在整個行業(yè)對中國推出的新產(chǎn)品接受速度非?,我們推一種新組件,他們會馬上就要。”他認為,光伏產(chǎn)業(yè)體系相比十年前更加成熟,同時生產(chǎn)線上國產(chǎn)設(shè)備比例越來越高,以前組件串焊機,電池絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)等設(shè)備 都要進口,現(xiàn)在關(guān)鍵設(shè)備都基本已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
從質(zhì)造邁向智造,中國光伏據(jù)此走在了全球前列。
許海亮告訴筆者:“如果從我們第三方檢測認證角度十年光伏制造, 可以認為產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了幾個階段:第一階段是歐洲是主要市場時期,有認證就有銷路,有設(shè)備,有產(chǎn)品,有證書,則供不應(yīng)求,企業(yè)在乎的是要盡快拿到證書,證書意識高于質(zhì)量意識;到了第二階段,國內(nèi)產(chǎn)能過剩,企業(yè)開發(fā)國際市場,競爭加劇,進入“認證要全”的階段,認證全則目標市場多,比如靠MCS證書進入英國,靠CEC列名進入澳洲,靠JET進入日本,認證的印記實際上是國際市場發(fā)展的印記;第三階段是質(zhì)量驅(qū)動認證的階段,隨著質(zhì)量問題的凸顯,企業(yè)自身以及買家需要規(guī)避一些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量風(fēng)險,對某類證書提出更多訴求,例如“PID”證書,鹽霧氨氣證書,這是光伏應(yīng)用場景多元化對質(zhì)量提出的更高要求;第四階段是全面質(zhì)量要求,這個時期買家除了提出需要證書,有更多的品控手段,例如監(jiān)造、現(xiàn)場驗收、電站檢測等等,行業(yè)要通過質(zhì)量提升來保障收益,其實是到了精細化管理的程度;而還有一個特點是貫穿所有階段的:低成本材料的應(yīng)用、自動化程度的提升以及電池效率的提升,而每一次此類變化,都需要認證與檢測來驗證產(chǎn)品的可靠性!
實際上,在每個階段第三方機構(gòu)的角色也不相同。早期第三方機構(gòu)是一道通向歐洲市場的“閥門”,過渡掉產(chǎn)業(yè)大潮中繁多的“雜質(zhì)”,讓市場不致變得渾濁不堪;后來則成為企業(yè)證明實力的”名片“;第三階段更多的幫助企業(yè)進行前沿技術(shù)或新出現(xiàn)問題進行探索;到現(xiàn)在則變成了企業(yè)追求品質(zhì)時的“助手”。
從“監(jiān)管”到“協(xié)助”,第三方機構(gòu)職能的轉(zhuǎn)化最能說明中國光伏的技術(shù)進步。
Part3:方向決定終點
選擇技術(shù)與陣營將決定誰是勝利者
從下半年走訪的企業(yè)來看,今明兩年慘烈的市場博弈將奠定未來三五年的市場格局。
采訪黃強的一個額外福利是你永遠不會覺得冷場和無聊,他思維敏銳,且善于歸納總結(jié)。
(筆者個人認為這段話對很多光伏老板來說,值一個億,強烈建議看看。)
黃強認為:在過去十年的光伏制造發(fā)展中,德國、美國和日本都走了錯誤的路線!肮夥暮诵膯栴}是度電成本,同時也存在摩爾效應(yīng),規(guī)模越大,成本越低。”
“德國是非常嚴謹?shù)拿褡,什么都希望做到自動化。他們自動化程度太高,但在光伏產(chǎn)業(yè)卻不適用。光伏產(chǎn)業(yè)一直發(fā)生變化,而自動化的東西變化很難。在中國,自動化是一段一段的,因此改進升級都非?臁N以(jīng)參觀過德國企業(yè),產(chǎn)品非常漂亮,但就是效率上不去。”
有一年,黃強去硅谷,水星新聞較傲慢的問他:“中國光伏有創(chuàng)新嗎?”黃強說產(chǎn)業(yè)特性不一樣!懊绹膭(chuàng)業(yè)公司我見了很多,他們一直醉心于顛覆性的創(chuàng)新。這些公司興起衰落都以一個特點:希望通過技術(shù)顛覆把別人都打死成為單一獨角獸。但這與行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)相違背。相反中國目前較難做從0到1的創(chuàng)新,但從1做到100,中國最強。最重要一點是,光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)領(lǐng)先和成本導(dǎo)向上,往往是成本導(dǎo)向占優(yōu),因為到目前,光伏行業(yè)每年效率提升大約在0.5%左右,而不是從20%一下子提升到40%,技術(shù)有它的天花板!
“技術(shù)沒有實現(xiàn)規(guī);,幾乎沒有顛覆產(chǎn)業(yè)的可能。我們設(shè)想一下三洋的HIT技術(shù)如果早幾年通過合理的方式共享,日方抽取費用,能通過全球合作促進技術(shù)降本。而現(xiàn)在,PERC技術(shù)因為玩家眾多,也擠壓了HIT技術(shù)的市場!秉S強談起東方日升的技術(shù)路線選擇時,認為應(yīng)遵循兩個規(guī)律:“第一符合趨勢,第二要形成行業(yè)規(guī)模。”東方日升的雙面鈍化技術(shù)不僅沒有保密,反而和業(yè)內(nèi)進行了很多的溝通!拔覀兪墙ㄗh大家都做,規(guī)模做上去,要看到未來五年再做今年的決定!
黃強談起2017年12月選擇技術(shù)路線時的糾結(jié):“我們當時糾結(jié)了很久,最后認為國內(nèi)重要的廠家會跟進才下定決心!
陽光電源董事長曹仁賢也在思考下一代光伏產(chǎn)業(yè)的形態(tài)會是如何,這位產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖認為光伏正在逐步進入平價,與此同時要面對與其它非清潔能源競爭,也要與其它清潔能源競爭,要提供更便宜更便利的能源同時,客服清潔能源不穩(wěn)定、低效和占用面積較大等問題。
“面對未來,陽光電源仍然會堅持技術(shù)實力派這一特征。”曹仁賢說,“我們希望通過不斷創(chuàng)新,超越客戶的期望!
陽光電源已經(jīng)將目光聚焦在新的先進系統(tǒng)技術(shù)推廣上,在1500V系統(tǒng)和超配等新系統(tǒng)技術(shù)方面為行業(yè)鼓呼。為此還做了許多吃力不討好的工作。“很多人說,你們傻啊,企業(yè)采用超配,實際上是相當于逆變器采購量減少了!辈苋寿t說,“但我覺得如果90臺就夠了的時候,為什么非要讓客戶買100臺?利用客戶不專業(yè)來透支客戶的行為要不得!
最后他指出,系統(tǒng)集成技術(shù)進步同樣會帶來產(chǎn)業(yè)的巨大變革,1500V和72片組件等更能降低成本的技術(shù)一定會影響到上游制造業(yè)。
“迫在眉睫。”他強調(diào)。
作者:曹宇
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