2000年初,全球光伏市場興起。受產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術掣肘,中國光伏尚沒有形成產業(yè),更不用說在國際占有一席之地。一批國內有識之士在此背景下投入光伏行業(yè),從硅片到電池和組件,從硅料到設備和輔材,一步步完成國產化。不到10年,我國光伏產業(yè)便實現了全產業(yè)鏈替代,中國光伏打出了名號。
施正榮,1991年畢業(yè)于澳大利亞南新威爾士大學,憑借“多晶硅薄膜太陽電池技術”獲博士學位,2001年回國創(chuàng)辦無錫尚德太陽能電力有限公司(下稱“無錫尚德”)。此后,他帶領無錫尚德投建了國內第一條兆瓦級規(guī)模電池和組件生產線,見證了我國光伏產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展全過程。
(文|施正榮口述 本報記者 董梓童/整理)
“國內有單晶硅片產能,聽到這個消息,我們很興奮”
回國后,我躊躇滿志的吸引投資,建立無錫尚德。當時的想法是由于光伏產業(yè)鏈條很長,術業(yè)有專攻,我希望可以專注于電池和組件產品的研發(fā)、生產和銷售,這是我的老本行,也是我熟悉的區(qū)域。但真正進入國內光伏領域后發(fā)現,整個行業(yè)“一窮二白”,根本沒有產業(yè)鏈可言,國內市場和國外市場都沒有打開,體量非常小。
那時國內僅有包括云南半導體器件廠、開封太陽能電池廠等在內的4個單晶硅光伏電池和組件生廠商。這些公司的生產線和關鍵設備全部依靠進口,有的還在使用上世紀80年代從國外引進的生產技術。那時國際上商用多晶組件的轉換效率已經達到15%以上,單晶的在17%以上,而國內的僅有10%和12%,差距很大。
2002年9月,無錫尚德的第一條電池生產線和組件生產線分別建成投產,規(guī)模各為10兆瓦,產能相當于此前國內電池產能總和的四倍。所有設備、硅片和原材料也全部是國外進口,投資高企。要真正建立起中國自己的光伏產業(yè),就要有自己的技術,建立自己的全產業(yè)鏈條,降低成本。
轉折在2002年底。那時市場的主流產品是多晶硅片,所有的生產技術全部由國外企業(yè)控制,但我們發(fā)現國內有單晶技術儲備。當時,西安理工大學曾開展一項科研項目,研究單晶爐,填補了單晶硅棒生產裝備的空白。同時,常州億晶和錦州陽光集團等企業(yè)具備硅棒、硅片產能,聽到這個消息,我們很興奮。因為單晶電池比多晶效率高,國內產品也比進口便宜得多。
雖然無錫尚德第一條生產線的設備和原材料都是進口的,但設計是我們自己做的,可以兼容多晶硅片和單晶硅片。也是從那時起,我們開始一步步完成生產線的國產化。
“2003年我們就采用了第四十八研究所的國產化設備”
第一條電池生產線投建后,我們就著手擴產第二條電池生產線。在發(fā)現國內單晶技術優(yōu)勢后,盡快建立自己的產業(yè)鏈的愿望越來越迫切。“眾人拾柴火焰高”,為了團結一切可以團結的力量,2002年底到2006年,我們定期舉辦光伏知識培訓班,希望通過和更多相關產業(yè)人士交流,探索行業(yè)發(fā)展進步的可能性。
擴大傳播范圍確實起到了意想不到的效果,中國企業(yè)的供應鏈不斷拓寬。2003年11月,無錫尚德的第二條電池生產線投產。這條生產線我們選用了第四十八研究所的設備,改變了生產工藝,全部生產單晶電池,不僅降低了投資成本和生產成本,還提高了電池的轉換效率
隨著產業(yè)影響力越來越大,越來越多的公司進入光伏領域,從事產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相關技術的研發(fā)、生產和銷售,連一個小小的輔材漿料也在市場的關注之中。
2003年上半年,廣州市儒興科技開發(fā)有限公司(下稱“儒興科技”)一個20歲出頭的小姑娘找到無錫尚德,希望我們可以試用他們自行生產的鋁漿。當時中國的漿料市場被國外公司壟斷,美國杜邦、韓國三星等是漿料的主要供應商。此后的兩年,我們一直和儒興科技聯合開發(fā)國產化漿料,在實驗室不斷地調試、升級,最終在2005年無錫尚德正式在生產線100%啟用了儒興科技的銀漿。隨后,儒興科技的市場也被打開,一度占到國內市場的80%以上。
此外,福斯特、亞瑪頓等光伏領域新貴也紛紛入局,光伏產業(yè)國產化進程不斷提速。到2005年、2006年,組件端國產化基本完成,隨后不久,電池環(huán)節(jié)也全部實現了替代。
“為了購買硅料無意間駛進工廠區(qū),對方質問我是不是要偷技術”
光伏是產業(yè)鏈較長的產業(yè),“牽一發(fā)而動全身”。相比硅片、電池和組件,上游硅料的國產化進程比較慢,一是因為資本投入相對較大,二是技術門檻也比較高。硅料長期依賴進口也在一定程度上影響了光伏產業(yè)的發(fā)展。
最初我們選擇和國外硅料企業(yè)簽訂長單來滿足自身需求,但交易過程不僅不順利,合同還有很多霸王條款。
2004年5月,我到美國底特律出差,洽談硅料采購事宜。在不熟悉地形的情況下,我誤走進了辦公區(qū),結果有個工作人員出來質問我是不是要來偷學技術。在后來的洽談中,對方負責人直接表示沒有貨給中國企業(yè),所有產能已經被QCell等歐美企業(yè)訂購,如需購買,就必須簽訂長期采購合同,不僅要提前支付上億美元預付款,一旦違約,還要賠付巨額違約金。
一直到2006年,購買硅料對于我們來說都比較困難,不管是到德國還是別的國家,遇到的情況、得到的答案類似。
另一方面,從2006年、2007年開始,江蘇中能、亞洲硅業(yè)等企業(yè)開始進入光伏產業(yè)上游,建造多晶硅廠。到2009年,國內硅料產業(yè)初步崛起,技術進步不斷提速。此后,無錫尚德也單方面取消與國外企業(yè)的長期硅料合同。
說到底,國產化就是國產技術的的進步和發(fā)展。隨著全產業(yè)鏈國產化的完成,中國光伏技術也從跟跑實現領跑。值得提及的是,2008年行業(yè)內舉行的一次新型單晶硅棒提拉技術推廣會議。無錫尚德和常州美晶太陽能材料有限公司合作,用高純鎵代替硼,攻克了摻硼電池光致衰減難題,并無償供國內企業(yè)使用該技術。正是光伏行業(yè)互聯、互通、互融的特質促進了產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,國產技術打響了大國名號。
到2020年底,中國生產的硅片在全球占比達到90%以上,電池片和組件占比超過七成,硅料和逆變器占比在六成左右,當之無愧的成為世界第一。同時,我國光伏晶硅電池片不斷刷新世界紀錄,光伏強國實至名歸。
碳中和的愿景下,未來光伏產業(yè)還將發(fā)揮更大的作用,成為助力中國構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的中堅力量,光伏必將走得更高、更快、更遠,硅基能源大有可為。