環(huán)球快消息!協(xié)鑫CEO:鈣鈦礦歡迎更多新進(jìn)者,但不真實(shí)的吹牛遲早歸零丨見(jiàn)智研究
光伏電池新技術(shù)鈣鈦礦的關(guān)注度極高,關(guān)于其從MW到GW時(shí)代實(shí)現(xiàn)了0-1的跨越給市場(chǎng)非常大的期待。但火熱的背后爭(zhēng)議之聲不斷,鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)真實(shí)進(jìn)展如何?是否真的這么快,還是在講故事?
華爾街見(jiàn)聞·見(jiàn)智研究(公眾號(hào):見(jiàn)智研究Pro)非常榮幸的邀請(qǐng)到了協(xié)鑫光電董事長(zhǎng)范斌做分享交流,核心觀點(diǎn)整理如下:
(相關(guān)資料圖)
核心觀點(diǎn):
1、100MW要先跑通,GW的實(shí)現(xiàn)是水到渠成的事
鈣鈦礦肯定是要從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)。從第一個(gè) 100MW開(kāi)始,到以后 GW、 10GW、 100GW,一直到最后成為光伏的主流,這是一個(gè)必經(jīng)之路。我們今年的目標(biāo)是把100MW先跑通,最難的是第一個(gè)100MW,如果順利會(huì)采購(gòu)GW級(jí)使用的長(zhǎng)周期設(shè)備,但不意味今年要大趕快上。
2、商業(yè)化量產(chǎn)時(shí)點(diǎn)并沒(méi)有提前
商業(yè)化量產(chǎn)時(shí)點(diǎn)并沒(méi)有提前,實(shí)際受到疫情影響反而可能會(huì)往后拖延一些。其實(shí)今年的各家所謂的 100 MW級(jí)別的產(chǎn)能,本質(zhì)上都是用來(lái)打通的,所以今年不會(huì)有真正意義上的產(chǎn)能落地,也還是在一步一步走著看的狀態(tài)。但是我們規(guī)劃很明確,但畢竟因?yàn)殁}鈦礦我們是在開(kāi)創(chuàng)而不是模仿,所以會(huì)有很多難估計(jì)的東西和變量。
3、鈣鈦礦最特殊最有特點(diǎn)的是結(jié)晶工藝
鈣鈦礦最特殊的、最有特點(diǎn)的一個(gè)工藝是它的結(jié)晶工藝,在別的行業(yè)里面找不到類似的需求。因?yàn)橄皲囯姵鼗蛘呙姘澹耐坎纪砍鰜?lái)的都是非晶像的東西,它并不需要它在干燥過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶。而鈣鈦礦干燥過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶是一個(gè)很重要的控制環(huán)節(jié)。結(jié)晶的效果不但會(huì)影響太陽(yáng)能電池的效率,也會(huì)影響組件的壽命。
4、鈣鈦礦的穩(wěn)定性沒(méi)那么差,普遍認(rèn)為的壽命短也是不正確的
從原理上講,鈣鈦礦的穩(wěn)定性其實(shí)并沒(méi)有一些人直觀想的是那么差,因?yàn)橛幸恍┲庇^的想法是認(rèn)為鈣鈦礦它是一種離子晶體,所以它可能只能扛到200-300度,所以它總不如晶硅這種能夠扛到上千度的東西。但其實(shí)穩(wěn)定性是一個(gè)動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題,它不是一個(gè)熱力學(xué)的問(wèn)題。能夠扛到多少度,這是一個(gè)熱力學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)我們的工作環(huán)境顯著的低于它能扛得住的上限的時(shí)候,其實(shí)我們只需要考慮動(dòng)力學(xué)的因素。對(duì)于壽命短的質(zhì)疑,我們現(xiàn)在看到幾千個(gè)小時(shí)是鈣鈦礦測(cè)的幾千個(gè)小時(shí)沒(méi)有衰減,而不是它的壽命只有幾千個(gè)小時(shí)。
5、鈣鈦礦去做疊層是提效的必由之路
對(duì)于鈣鈦礦來(lái)說(shuō),其實(shí)最堅(jiān)實(shí)的邏輯就是晶硅的效率反正上不去了,眼見(jiàn)的它的上限就那么多,而唯一能夠把它的效率往上帶的就是鈣鈦礦技術(shù)。只有鈣鈦礦能和它疊層,把效率帶到 30%以上。可以非常明確就是晶硅行業(yè)或者整個(gè)光伏行業(yè)想要把效率往上提,就必須靠鈣鈦礦,這是我們現(xiàn)在僅有的選擇,沒(méi)有別的選擇,所以鈣鈦礦去做疊層也是一個(gè)必由之路。
6、工藝方向很清晰,其他新工藝還停留在實(shí)驗(yàn)室階段
方向是很清晰的。一些初創(chuàng)企業(yè),會(huì)宣揚(yáng)自己會(huì)用一些比較新的工藝來(lái)做,但實(shí)際上這些更多的是停留在實(shí)驗(yàn)室,它并沒(méi)有在大組件上驗(yàn)證過(guò)它工藝到底可行不可行,所以我覺(jué)得需要澄清的。我們從 2021 年確立的設(shè)備,或者更早一點(diǎn),我們?cè)?2017 -2018年把那時(shí)候 40*60 的大體設(shè)備確定之后,并沒(méi)有大的改變。我們?cè)O(shè)備的框架就是PVD加涂布結(jié)晶加激光,這個(gè)路線其實(shí)沒(méi)有大的調(diào)整。到目前為止,我們看到能夠把組件完整的做出來(lái)的。就是依據(jù)這條路,我們并沒(méi)有看到通過(guò)別的路徑能夠把組件也做出來(lái)。別的路徑的可能更多的還是在早期的實(shí)驗(yàn)。
正文:
100MW要先跑通,而GW是水到渠成的事
見(jiàn)智研究:
MW到GW產(chǎn)線究竟是美好愿景,還是真的能實(shí)現(xiàn)?這里面夸張的成分有多大?
范斌:
這當(dāng)然是一個(gè)愿景,但愿景不意味著夸大,這是我們一直努力的目標(biāo)。鈣鈦礦肯定是要從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)。從第一個(gè) 100MW開(kāi)始,到以后 GW、 10GW、 100GW,一直到最后成為光伏的主流,這是一個(gè)必經(jīng)之路。我們一定會(huì)這樣發(fā)展下去的,當(dāng)然也不會(huì)那么快,因?yàn)槲覀円恢笔亲咴谧钋懊娴钠髽I(yè)。
我們對(duì)自己的要求是今年要把 100 MW先跑通。我們并沒(méi)有要求今年要實(shí)現(xiàn)GW,GW其實(shí)是 100 MW之后水到渠成的事情。最難的是第一個(gè) 100MW。我知道行業(yè)對(duì)于鈣鈦礦其實(shí)有要么過(guò)于樂(lè)觀,要么過(guò)于悲觀的兩種極端看法。
過(guò)于樂(lè)觀的,今年可能就會(huì)有 10GW的設(shè)備采購(gòu)等等。我不知道別人怎么樣,但是我們肯定不會(huì)在今年去買很多的設(shè)備。我們?nèi)绻?100MW順利,我們會(huì)在今年開(kāi)始采購(gòu)一些給 GW 級(jí)別使用的長(zhǎng)周期設(shè)備。但這不意味著說(shuō)我們今年就要大趕快上。這是我們對(duì)過(guò)于樂(lè)觀一面的看法。
另外一方面也有一些人過(guò)于悲觀,認(rèn)為鈣鈦礦的本身的問(wèn)題得不到解決,看起來(lái)像一場(chǎng)騙局,其實(shí)也是完全錯(cuò)誤的。因?yàn)槲覀兛梢悦鞔_的看到,鈣鈦礦的效率在不斷提高的同時(shí),它的穩(wěn)定性,還有量產(chǎn)工藝也都在一直不斷的進(jìn)步。我們已經(jīng)看到很多機(jī)構(gòu),包括我們?cè)趦?nèi),還有很多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和企業(yè),都能夠把鈣鈦礦的穩(wěn)定性測(cè)試的很不錯(cuò)。至少它在現(xiàn)有的晶硅IEC61215 標(biāo)準(zhǔn)之下,測(cè)試的結(jié)果不會(huì)比晶硅差,這一點(diǎn)我們是非常明確的。
所以過(guò)度的樂(lè)觀和過(guò)度的悲觀都是錯(cuò)誤的。鈣鈦礦會(huì)穩(wěn)步的往前發(fā)展,雖然不會(huì)像有些人做那么快,但它最終一定會(huì)成為光伏的主流。
商業(yè)化量產(chǎn)時(shí)點(diǎn)并沒(méi)有提前
見(jiàn)智研究:
商業(yè)化量產(chǎn)時(shí)點(diǎn)和去年比有沒(méi)有提前?
范斌:
并沒(méi)有,不會(huì)提前的。我們?cè)瓉?lái)定下的目標(biāo)就是在 2023 年要把 100 MW先跑通。實(shí)際上去年全國(guó)都受到了疫情的重大影響,所以不太可能加快??赡芤?yàn)橐咔檫€可能會(huì)往后稍微拖一點(diǎn),但是也不會(huì)有往后拖太遠(yuǎn)。我們還是相信我們能夠在今年完成 100MW的基本的工藝打通。我們也希望其他友商能走得順利。所以我覺(jué)得考慮到疫情的影響,應(yīng)該是略微會(huì)往后拖延一些,不會(huì)提前。
見(jiàn)智研究:
GW級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃是否有明確的雛形,今年行業(yè)產(chǎn)能落地能達(dá)到多少?
范斌:
我們對(duì)別人別家怎么規(guī)劃不了解,我們也不評(píng)價(jià),只說(shuō)我們自己今年要完成 100MW。我們前面反復(fù)的說(shuō),這是最重要的,從 0 到 1 的一步,完成 100MW之后才會(huì)有GW,這是一個(gè)水到渠成的事情。我們的 GW線如果順利,應(yīng)該在明年會(huì)逐漸的建成。其實(shí)今年的各家所謂的 100 MW級(jí)別的產(chǎn)能,本質(zhì)上都是用來(lái)打通的,所以今年不會(huì)有真正意義上的產(chǎn)能落地,也還是在一步一步走著看的狀態(tài)。
見(jiàn)智研究:
是走著看的狀態(tài)嗎?
范斌:
其實(shí)不是走著看,我們一直有很明確的規(guī)劃,但在我們理智而明確的規(guī)劃之下,有一些過(guò)于浮夸的事情就把我們襯托的有點(diǎn)奇怪了。但是我們得認(rèn)識(shí)到鈣鈦礦這是一個(gè)從無(wú)到有的事情,我們?cè)谔藷o(wú)人區(qū),沒(méi)有人可以讓我們借鑒,這是一個(gè)比較困難的事情,但是走通了之后,它的收益也會(huì)非常的大。
我們經(jīng)常提醒投資界的朋友,以前的晶硅所有的技術(shù),不管是PERC還是IBC 還是異質(zhì)結(jié)什么的,都是在國(guó)外已經(jīng)有了很成熟的很大規(guī)模的產(chǎn)線之后,國(guó)內(nèi)才引進(jìn)的。所以他不需要原創(chuàng)的研發(fā),他只要copy,只要模仿的好他就能成功,因?yàn)槁肥峭ǖ摹?strong>而鈣鈦礦最大的困難就來(lái)自于沒(méi)有人可以模仿,我們自己要把路闖出來(lái)。而我們現(xiàn)在能夠明確的,從原理的角度,從工藝的角度,鈣鈦礦是一定能做出來(lái)的。我們是在解決它的工程問(wèn)題。既然是在摸索,在解決工程問(wèn)題,這里邊的前進(jìn)道路上就不會(huì)像以前模仿別人那樣。能夠那么準(zhǔn)確地估算你的時(shí)間,對(duì)于一個(gè)基本上沒(méi)有人走通過(guò)的事情,你的時(shí)間可能會(huì)長(zhǎng)一點(diǎn),可能會(huì)短一點(diǎn)。這里邊一些意外的因素會(huì)比模仿這種行為會(huì)多很多。
里面會(huì)有很多難以估量的東西,很多變量。對(duì)于一個(gè)真正意義上的原創(chuàng)型的從頭研發(fā),應(yīng)該有一個(gè)這樣的認(rèn)識(shí)。它不是我們畫了一個(gè)計(jì)劃表就能夠嚴(yán)格的按計(jì)劃做出來(lái)的,可能會(huì)快一點(diǎn),也可能會(huì)慢一點(diǎn),但是從原理上講,它一定能。
正反式結(jié)構(gòu)都可以量產(chǎn),反式工藝路會(huì)更好走些
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦的主流結(jié)構(gòu),比如正反式平面結(jié)構(gòu)這種等等,差異在哪里?反式結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性在哪?
范斌:
所謂的正式和反式,這個(gè)是沿用以前燃料敏化太陽(yáng)能電池的一種說(shuō)法,就是燃料敏化太陽(yáng)能電池的時(shí)代,他們是把電子傳輸層做在底下,所以到鈣鈦礦時(shí)代,沿用了這種結(jié)構(gòu)的稱為正式。這是一個(gè)不是那么規(guī)范的叫法。實(shí)際上這只是一個(gè)命名,沒(méi)有什么太大的意義,無(wú)非就是你先做電子傳輸層,還是先做空穴傳輸層。這兩種方法應(yīng)該都是可以的,都有可能用它來(lái)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
只是目前看上去,把空穴傳輸層做在底下,我們的材料選擇會(huì)更多一些,工藝上的路會(huì)更好走一些。所以我們選擇的是用反式結(jié)構(gòu)來(lái)完成我們的單結(jié)鈣鈦礦組件。我們也看到有一些實(shí)驗(yàn)室,有些機(jī)構(gòu),他們會(huì)選擇用正式結(jié)構(gòu)。其實(shí)各有各的道理。這里邊無(wú)非就是 p i n 或者 n i p。本質(zhì)上它的工作原理沒(méi)有太大的差別。
見(jiàn)智研究:
但是咱們現(xiàn)在包括業(yè)內(nèi)很多友商,咱們選擇的基本還是反式為主的是吧?
范斌:
對(duì),我們選擇的是反式,其他家我們不太清楚。
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中包括空穴傳輸層、電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、電極層等等。各層的技術(shù)路線都有哪些?產(chǎn)業(yè)中的玩家都選擇了怎樣的技術(shù)路線?
范斌:
因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在還沒(méi)有看到別家公布他們的大面積組件的結(jié)構(gòu)是什么樣子的,因?yàn)楣_(kāi)資料上我們看不到。也許他們?cè)诟顿Y人溝通的時(shí)候有提到,但是我們并沒(méi)有看到。所以我們也不知道別人用的是什么樣的結(jié)構(gòu),我們只能說(shuō)我們自己。我們是反式結(jié)構(gòu),也就是典型的 n i p 結(jié)構(gòu)。我們的底下是FTO玻璃, FTO玻璃上面有一層 P型的空穴傳輸層,再往上是鈣鈦礦,鈣鈦礦上面是 n 型的電子傳輸層。再往上是我們的背電極。
鈣鈦礦的配方一直是在不斷迭代的。從最開(kāi)始的簡(jiǎn)單的甲胺鉛碘到現(xiàn)在其實(shí)結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常的復(fù)雜。如果把那些鈍化劑以及摻在鈣鈦礦里邊,用于擴(kuò)大晶體,用于保持平衡各種意圖的一些添加劑來(lái)講,鈣鈦礦的配方是這里邊最復(fù)雜的。
而跟鈣鈦礦直接接觸的那些 p 型材料和 n 型材料,它其實(shí)也有一個(gè)配方的選擇,因?yàn)槟汶S著鈣鈦礦配方的改變,這兩個(gè)直接接觸的緩沖層材料也必須有所調(diào)整,它才能夠形成一個(gè)比較好的接觸。最后,底電極是FTO,一般來(lái)說(shuō)變化不會(huì)太大。背電極它可以是金屬電極,它也可以是像TCO這樣的透明氧化物電極。
鈣鈦礦最特殊最有特點(diǎn)的是結(jié)晶工藝
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦它制造工藝的環(huán)節(jié)哪些壁壘是最高的,難度是最大的??jī)r(jià)值量能不能從高到低給我們排一個(gè)序?
范斌:
這個(gè)其實(shí)不好排序,應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)系統(tǒng)工程,每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要,如果哪個(gè)環(huán)節(jié)做不好,它性能就上不去。我們只能說(shuō)鈣鈦礦最特殊的、最有特點(diǎn)的一個(gè)工藝是它的結(jié)晶工藝,因?yàn)槲覀冎棱}鈦礦一般來(lái)說(shuō)是可以溶解的。我們的工藝過(guò)程中是把鈣鈦礦溶解配成溶液,之后涂布到玻璃基板上,再通過(guò)結(jié)晶設(shè)備讓鈣鈦礦溶液揮發(fā)掉,揮發(fā)過(guò)程中晶體就會(huì)從溶液里面吸出來(lái),就會(huì)生長(zhǎng)在我們的基板上面。在別的行業(yè)里面找不到類似的需求。因?yàn)橄皲囯姵鼗蛘呙姘?,它的涂布涂出?lái)的都是非晶像的東西,它并不需要它在干燥過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶。而鈣鈦礦干燥過(guò)程中同時(shí)結(jié)晶是一個(gè)很重要的控制環(huán)節(jié)。結(jié)晶的效果不但會(huì)影響太陽(yáng)能電池的效率,也會(huì)影響組件的壽命。
所以比較好理解,這步是最特殊的,除了涂布結(jié)晶之外,鈣鈦礦的激光劃線,它的精度要求會(huì)比以前的銅銦鎵硒和碲化鉻要高一個(gè)數(shù)量級(jí),因?yàn)殂~銦鎵硒跟碲化鉻都是微米級(jí)別的厚度,而鈣鈦礦是百納米級(jí)別的厚度。這對(duì)于激光劃線的設(shè)備的精度提出了更高的要求。除此之外,還有像PVD鍍膜,現(xiàn)在我們能看到有一些實(shí)驗(yàn)室也在引入ALD的沉積,這些都有它各自的難點(diǎn)。
鈣鈦礦目前還是制造商先提要求,設(shè)備供應(yīng)商來(lái)完成
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦上游設(shè)備上技術(shù)路線布局如何?設(shè)備商與制造商之間如何磨合?
范斌:
目前還是我們下游的制造廠商作為集成的一方,在提要求。來(lái)自設(shè)備商的主動(dòng)的進(jìn)行工藝上的推薦,工藝可能取代舊的工藝。這種情況目前還比較少,主要還是我們這一些下游的組件生產(chǎn)商,通過(guò)我們組件制造的需要去向設(shè)備供應(yīng)商提出我們的要求。包括像涂布結(jié)晶、PVD、激光都目前都是這種情況。
現(xiàn)在比以前不同的是,有更多的設(shè)備供應(yīng)商已經(jīng)主動(dòng)地介入到這個(gè)行業(yè)來(lái)。我們能夠看到在 p v d 的制造商,涂布機(jī)制造商、激光還有ALD的制造商都在主動(dòng)的向下游提供設(shè)備,當(dāng)然這是基于下游先有需求的基礎(chǔ)之上。我們當(dāng)然希望將來(lái)在某個(gè)時(shí)期能夠出現(xiàn)有一些我們所不了解的設(shè)備,通過(guò)供應(yīng)商的推薦,我們發(fā)現(xiàn)它比原來(lái)的設(shè)備更好用。到這一步,就說(shuō)明整個(gè)業(yè)態(tài)進(jìn)入到一個(gè)更好的階段。現(xiàn)在還是處在制造商提要求,設(shè)備供應(yīng)商來(lái)完成的。
工藝方向很清晰,其他新工藝還停留在實(shí)驗(yàn)室階段
見(jiàn)智研究:
方向還不太清晰,還在磨合嗎?
范斌:
方向是很清晰的。我們也看到有一些可能比較初創(chuàng)的企業(yè),他會(huì)宣揚(yáng)自己會(huì)用一些比較新的工藝來(lái)做,但實(shí)際上這些更多的是停留在實(shí)驗(yàn)室,它并沒(méi)有在大組件上驗(yàn)證過(guò)它工藝到底可行不可行。所以我覺(jué)得需要澄清的。我們從 2021 年確立的設(shè)備,或者更早一點(diǎn),我們?cè)?2017 -2018年把那時(shí)候 40*60 的大體設(shè)備確定之后,并沒(méi)有大的改變。我們?cè)O(shè)備的框架就是PVD加涂布結(jié)晶加激光。這個(gè)路線其實(shí)沒(méi)有大的調(diào)整,我們現(xiàn)在的對(duì)設(shè)備都還是一些微調(diào),或提高精度,或者改進(jìn)一些設(shè)計(jì),但是主干是一樣的,是非常明確的。到目前為止,我們看到能夠把組件完整的做出來(lái)的。就是依據(jù)這條路,我們并沒(méi)有看到通過(guò)別的路徑能夠把組件也做出來(lái)。別的路徑的可能更多的還是在早期的實(shí)驗(yàn)。
鈣鈦礦效率越做越高,但大組件比小器件效率低是正常的
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦從小面積到大面積,衰退比較嚴(yán)重,經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間,有比較明顯的突破嗎?
范斌:
當(dāng)然有了,我們的效率越做越高。這個(gè)事情它本身并不是鈣鈦礦特有的一個(gè)問(wèn)題,這是一個(gè)非常普遍的事情,我覺(jué)得如果當(dāng)做鈣鈦礦特有的一個(gè)問(wèn)題,這其實(shí)是一個(gè)比較奇怪的想法??赡苡幸恍┦虑闆](méi)有想通,才會(huì)有這種認(rèn)識(shí)。因?yàn)槟憧淳Ч璨灰彩沁@樣的嗎?晶硅它的實(shí)驗(yàn)室的電池可以做到 26. 8%了,我們看到從 2017 年到 2023 年,整整五年的時(shí)間只提升了 0. 1。像實(shí)驗(yàn)室反正已經(jīng)到頭就這么高。把它放大,組件端現(xiàn)在主流的組件產(chǎn)品的效率還是在 21% 左右,對(duì)比如我們說(shuō)的是組件的效率,所以實(shí)際上組件和實(shí)驗(yàn)室也有整整四個(gè)多點(diǎn),五個(gè)多點(diǎn)的差異的,這差異不可謂不大。
這是一個(gè)很客觀的事情,你在做一個(gè)很小的東西的時(shí)候,你當(dāng)然可以用各種極端的手段幫他做的效率很高,但是你這種大規(guī)模量產(chǎn)的時(shí)候,就要考慮成本,考慮良品率,考慮你實(shí)際把它做出來(lái)的難易度,所以它一定會(huì)做一些妥協(xié)。你最終的產(chǎn)品的效率低于實(shí)驗(yàn)室效率,這是一個(gè)必然。
我們因?yàn)橹暗陌l(fā)展更多是在實(shí)驗(yàn)室端的,一直到2019 年2020年的開(kāi)始,像我們這樣的公司開(kāi)始比較大規(guī)模的開(kāi)始進(jìn)入組件的開(kāi)發(fā),時(shí)間還短。所以我們現(xiàn)在能夠看到組件級(jí)別的鈣鈦礦的效率其實(shí)也一直在漲,漲的速度并不比器件級(jí)別的慢。但是它相對(duì)于器件的效率,它一定是會(huì)有一個(gè)差異的。
差異多少算合適?我們可以參考晶硅。你現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室極致 26. 8%,量產(chǎn)普遍21%,差不多 5- 6 個(gè)點(diǎn)的差異是合理的。鈣鈦礦現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室 26. 2%左右也,如果我們參照晶硅這樣 5-6 個(gè)點(diǎn)的差異,也就是 20 點(diǎn)幾。今年我們的目標(biāo)要實(shí)現(xiàn)18%,雖然還沒(méi)有實(shí)現(xiàn),但是其實(shí)已經(jīng)越來(lái)越接近。其實(shí)在我們實(shí)現(xiàn) 18% 之后,大組件和小器件之間的差異跟晶硅也沒(méi)有太大的差別。我們說(shuō)這個(gè)的意思就是對(duì)于晶硅和鈣鈦礦來(lái)說(shuō),這種大組件比小器件效率要低,這是一個(gè)普遍的客觀的規(guī)律,這是工程化的一個(gè)必然的結(jié)果,并不是鈣鈦礦遇到了什么問(wèn)題都是這樣。
鈣鈦礦的成本優(yōu)勢(shì)毋庸置疑
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦原材料成本低,但量產(chǎn)落地過(guò)程中成本能否達(dá)到理想預(yù)期?如何降本?
范斌:
先從根本的邏輯上來(lái)討論。像晶硅,它的能耗顯著高于鈣鈦礦。比如像硅料,它需要 1300 多度,拉晶切片需要1400-1500度,做電池的擴(kuò)散又需要800-900度的溫度,它有很多的高溫的流程,而鈣鈦礦的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的溫度不會(huì)超過(guò) 150 度。這個(gè)其實(shí)是鈣鈦礦成本會(huì)顯著低于晶硅的一個(gè)最重要的來(lái)源。其實(shí)所有的物料,它的生產(chǎn)過(guò)程中,能源總是相當(dāng)大的一塊。與此同時(shí),那些用料像鈣鈦礦,我們每一塊組件里面大概只需要 2 克左右的用料,像晶硅,每一塊組件還需要 1 公斤左右。
還有像最終生態(tài)工藝上的一些簡(jiǎn)化,比如晶硅需要串焊,一片片的焊起來(lái),而鈣鈦礦只需要 3 道激光,他不需要串焊,這也能夠節(jié)省不少成本。
所以這里一項(xiàng)一項(xiàng)的拆分下來(lái)。我們是相信鈣鈦礦建大規(guī)模量產(chǎn)的時(shí)候,他的制造成本是可以比晶硅至少低 50%的,數(shù)據(jù)我們是有信心的。我們也核對(duì)過(guò),和我們一些友商一起,也和投資機(jī)構(gòu)一起,經(jīng)過(guò)進(jìn)行過(guò)很多的驗(yàn)算。其實(shí)鈣鈦礦的成本還是最不會(huì)被人質(zhì)疑的,因?yàn)樗隙〞?huì)非常的低,肯定會(huì)顯著的低于晶硅。在我們 100 MW量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候,我們是希望能夠把它的成本控制在晶硅主流組件的 70% 左右,這個(gè)是基于我們現(xiàn)在的各種物料的采購(gòu)量還不是非常大,它相對(duì)于晶硅的成本還不會(huì)下降那么多的情況下,但已經(jīng)會(huì)有一個(gè)比較顯著的成本優(yōu)勢(shì)。
鈣鈦礦的穩(wěn)定性沒(méi)那么差,普遍認(rèn)為的壽命短也是不正確的
見(jiàn)智研究:
穩(wěn)定性一直是制約鈣鈦礦最大的問(wèn)題,有沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn),改進(jìn)措施有哪些?
范斌:
首先我們說(shuō)標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)國(guó)際電工協(xié)會(huì),也就是 IEC,它們是有兩種不同意見(jiàn)的。有一方認(rèn)為鈣鈦礦不需要新的標(biāo)準(zhǔn),只要拿晶硅的標(biāo)準(zhǔn)去測(cè)試就可以了。如果有必要,可以把晶硅測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)里面進(jìn)行加嚴(yán)。
有另外一些人認(rèn)為可能需要一套新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái),但是目前應(yīng)該主流是認(rèn)為其實(shí)不需要新的標(biāo)準(zhǔn),只要鈣鈦礦能夠通過(guò) IEC61215,我們對(duì)它的壽命就可以很有信心。這是因?yàn)楫?dāng)年在為晶硅制定 61215 標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,已經(jīng)考慮到了各種可能出現(xiàn)的情況。而且經(jīng)過(guò)了這么多年的補(bǔ)丁,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)測(cè)試的內(nèi)容已經(jīng)涵蓋了幾乎我們能夠想到的所有的可能性,所以我們遵循的方法,也就是我們就直接拿晶硅的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)鈣鈦礦。如果將來(lái)確實(shí)有什么需要往里面增補(bǔ)的,我們也會(huì)往里面增補(bǔ),但目前看似乎并沒(méi)有必要。我們可以很明確的就是晶硅的 IEC61215 的所有項(xiàng)鈣鈦礦都可以過(guò),不是只有我們一家得出這個(gè)結(jié)論。我們可以看到很多企業(yè),包括很多研究機(jī)構(gòu),很多高校,他們也得出類似的結(jié)論。這是實(shí)測(cè)的結(jié)果。對(duì)于我們的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),我們一定會(huì)先拿到認(rèn)證才會(huì)進(jìn)入市場(chǎng),而拿到認(rèn)證就意味著對(duì)于絕大部分的組件,它都要經(jīng)過(guò)直接的IEC612125 的測(cè)試,通過(guò)之后它才會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。所以這基于標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)。
如果我們從原理上講,鈣鈦礦的穩(wěn)定性其實(shí)并沒(méi)有一些人直觀想的是那么差,因?yàn)橛幸恍┲庇^的想法是認(rèn)為鈣鈦礦它是一種離子晶體,所以它可能只能扛到200-300度,所以它總不如晶硅這種能夠扛到上千度的東西。但其實(shí)穩(wěn)定性是一個(gè)動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題,它不是一個(gè)熱力學(xué)的問(wèn)題。能夠扛到多少度,這是一個(gè)熱力學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)我們的工作環(huán)境顯著的低于它能扛得住的上限的時(shí)候,其實(shí)我們只需要考慮動(dòng)力學(xué)的因素。
我們?cè)俅騻€(gè)比方,比如鋰電池,它因?yàn)槔锩鎯?chǔ)藏了大量的電能,所以從動(dòng)力學(xué)的角度講,它就一定是不穩(wěn)定的,你給它一個(gè)合適的條件,它一定會(huì)燃燒或者爆炸,但并不代表著它就會(huì)燃燒或者爆炸對(duì)吧?其實(shí)你只要有一個(gè)合適的工藝,合適的邊界,它是可以很穩(wěn)定的。工作幾十年不出現(xiàn)問(wèn)題的。鈣鈦礦其實(shí)也是一樣的道理。
再打個(gè)更不恰當(dāng)一點(diǎn)的比方,比如早期的飛機(jī)設(shè)計(jì),它總是要求它是一個(gè)穩(wěn)態(tài)的狀態(tài),只有感覺(jué)它隨時(shí)能穩(wěn)住,它才是一個(gè)安全的。但實(shí)際上我們知道,后來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步,飛機(jī)它不是一個(gè)靜穩(wěn)態(tài),它是要?jiǎng)悠饋?lái)才會(huì)穩(wěn)定,靜的時(shí)候它就不穩(wěn)定。這其實(shí)也就是當(dāng)人們掌握了一個(gè)更靠譜、更先進(jìn)的技術(shù)方案的時(shí)候,你就不需要強(qiáng)求材料,它一開(kāi)始就是一個(gè)很穩(wěn)定的狀態(tài),我們其實(shí)是可以通過(guò)很多工程手段來(lái)實(shí)現(xiàn)它至少在 25 年到 30 年之內(nèi),它表現(xiàn)的跟晶硅一樣穩(wěn)定。這背后的邏輯就是鈣鈦礦它作為一個(gè)材料技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)科,隨著配方的復(fù)雜化,不但它的效率在提升,它的穩(wěn)定性也一直在提高。在過(guò)去的幾年里面,我們能夠看到越來(lái)越多的工作來(lái)自企業(yè),來(lái)自學(xué)術(shù)界,在探尋鈣鈦礦的穩(wěn)定性的本源?,F(xiàn)在其實(shí)可以我們把一些理論問(wèn)題都已經(jīng)摸得比較透了,現(xiàn)在理論里的工程化也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步了。
我現(xiàn)在喜歡跟朋友們舉個(gè)例子,其實(shí)早在 2016 年的時(shí)候,就已經(jīng)有能夠連續(xù)工作 1 萬(wàn)多小時(shí)不衰減的鈣鈦礦,但是那時(shí)候就被人誤解為它的壽命只有一萬(wàn)二,這是一個(gè)邏輯錯(cuò)誤?,F(xiàn)在依然有一些朋友看到鈣鈦礦測(cè)試,比如測(cè)試 1000 個(gè)小時(shí)不衰減,測(cè)試 2000 個(gè)小時(shí)只衰減3%,概率框的壽命只有 1000 個(gè)小時(shí)或 2000 個(gè)小時(shí)。這其實(shí)也是個(gè)邏輯錯(cuò)誤。我們所展現(xiàn)的是在我們的加速測(cè)試?yán)镞叄乃p很小或者沒(méi)有,而不是它的穩(wěn)定的時(shí)間只有那么短。
見(jiàn)智研究:
晶硅壽命25年,鈣鈦礦普遍認(rèn)為在幾千小時(shí),如何彌補(bǔ)這種差距?
范斌:
對(duì),其實(shí)不是一個(gè)差距。我剛才最后說(shuō)的這個(gè)事,對(duì),我們現(xiàn)在看到幾千個(gè)小時(shí)是鈣鈦礦測(cè)的幾千個(gè)小時(shí)沒(méi)有衰減,而不是它的壽命只有幾千個(gè)小時(shí),這是一個(gè)邏輯問(wèn)題。
鈣鈦礦去做疊層是提效的必由之路
見(jiàn)智研究:
鈣鈦礦業(yè)內(nèi)還是以單結(jié)為主嗎?疊層進(jìn)展到哪一步??jī)烧吣姆N會(huì)率先產(chǎn)業(yè)化?
范斌:
對(duì),我們確實(shí)看到有很多的友商在做疊層,好像牛津光伏還有曜能,他們選擇是直接在硅片上做鈣鈦礦,一些光伏行業(yè)的龍頭,通威還有隆基,他們也都有自己的在硅片上做鈣鈦礦的這樣一些專利。
還有一些企業(yè)像我們一樣是直接做單結(jié),我們也看到像仁爍這樣的公司,他們?cè)谧鲡}鈦礦跟鈣鈦礦的疊層,我們認(rèn)為這些方向都是很有希望的。對(duì)于鈣鈦礦來(lái)說(shuō),其實(shí)最堅(jiān)實(shí)的邏輯就是晶硅的效率反正上不去了,眼見(jiàn)的它的上限就那么多,而唯一能夠把它的效率往上帶的就是鈣鈦礦技術(shù)。只有鈣鈦礦能和它疊層,把效率帶到 30%以上。可以非常明確就是晶硅行業(yè)或者整個(gè)光伏行業(yè)。想要把效率往上提,就必須靠鈣鈦礦,這是我們現(xiàn)在僅有的選擇,沒(méi)有別的選擇,所以鈣鈦礦去做疊層也是一個(gè)必由之路。一定會(huì)將來(lái)主流的產(chǎn)品一定是疊層的產(chǎn)品。而我們?yōu)槭裁催x擇做單結(jié),是因?yàn)槲覀冋J(rèn)為應(yīng)該把單結(jié)先做好,我們才能做好疊層。這是我們的邏輯,直接依照鈣鈦礦的物理化學(xué)性質(zhì),遵循它的本源去把它的單結(jié)做好。
再去看看是要跟晶硅疊,還是跟第二層鈣鈦礦疊,或者跟別的什么樣的方式。我們認(rèn)為先把單結(jié)做好是一個(gè)必須要經(jīng)過(guò)的過(guò)程。實(shí)際上,我們可以簡(jiǎn)單算一下我們現(xiàn)在今年要完成的 18% 的組件效率。 18% 如果和晶硅疊層,都不需要是TOPcon或者異質(zhì)結(jié),它只要和 PERC疊層,它預(yù)計(jì)就可以得到一個(gè) 26% 以上的組件效率,這是一個(gè)非??捎^的組件效率。我們已經(jīng)可以沒(méi)有任何一款現(xiàn)有的晶硅技術(shù)可以達(dá)到26% 的組件效率。這其實(shí)就是一種非常重要的可能性。就是在你在一個(gè)本來(lái)不可能往上走的空間里面,把空間打開(kāi)了。26%的組件,它當(dāng)然可以會(huì)有很好的溢價(jià)。我們也不一定說(shuō) 18 %之后就會(huì)去做疊層,但是在合適的時(shí)間段,我們一定會(huì)去做疊層。
見(jiàn)智研究:
單結(jié)和疊層,它的穩(wěn)定性的差異是在哪?哪一個(gè)可能更難?
范斌:
不會(huì)有本質(zhì)的差異,因?yàn)榇_實(shí)也有一些人說(shuō)過(guò),可能直接單結(jié)的鈣鈦礦組件不太容易被市場(chǎng)接受。鈣鈦礦和晶硅的疊層,因?yàn)樗锩嬗芯Ч璧某煞?,所以可能更容易被市?chǎng)接受。但其實(shí)這個(gè)邏輯我覺(jué)得不成立。就是因?yàn)殁}態(tài)礦和晶硅的疊層,其實(shí)里邊絕大部分的效率是來(lái)自于鈣鈦礦,可能 2/ 3 以上的效率貢獻(xiàn)是鈣鈦礦。所以如果鈣鈦礦本身的穩(wěn)定性沒(méi)有得到解決,疊層的穩(wěn)定性也不會(huì)得到解決,這是同一個(gè)問(wèn)題。也就是如果疊層能夠被市場(chǎng)接受,單結(jié)也能為市場(chǎng)接受。它會(huì)是一個(gè)應(yīng)用端的差異,而不是一個(gè)原理的差異。它的穩(wěn)定性其實(shí)就是鈣鈦礦決定的。
見(jiàn)智研究:
新勢(shì)力入局對(duì)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的影響?如何分辨新勢(shì)力是有實(shí)力還是講故事?
范斌:
現(xiàn)在有越來(lái)越多的初創(chuàng)企業(yè),我們覺(jué)得這是一個(gè)非常好的事情。我們其實(shí)我們幾個(gè)合伙人自己在聊天的時(shí)候,還覺(jué)得很羨慕這些人,很嫉妒他們,像我們當(dāng)年融資的時(shí)候多么的痛苦,有時(shí)候一年見(jiàn)了一兩百個(gè)投資人,反復(fù)的跟他們講我們?cè)谧龅氖虑椋思也恍?,現(xiàn)在的那些創(chuàng)業(yè)的朋友們,很多可能你只有一個(gè)構(gòu)想或者一個(gè)PPT,還沒(méi)有實(shí)際的產(chǎn)品或者樣品,就可以拿到很高的估值、很好的融資條件。我覺(jué)得是非??上驳摹N覀兞w慕他們,我們也祝福他們。
這當(dāng)然,做的人越多,其實(shí)對(duì)我們技術(shù)是越好,因?yàn)橥度氲亩嗔耍鞣N配套也會(huì)跟上,整體來(lái)說(shuō)對(duì)行業(yè)都是有利的。但是我們也很擔(dān)心那種現(xiàn)象,有一些其實(shí)完全沒(méi)有知識(shí)基礎(chǔ),比如以前從來(lái)沒(méi)有涉足過(guò)這個(gè)行業(yè),他號(hào)稱他能做,這種就會(huì)比較危險(xiǎn)。有些不真實(shí)的東西,它遲早會(huì)歸零。在歸零的同時(shí),泡泡爆開(kāi)的時(shí)候,可能也會(huì)濺我們一身泥,也會(huì)我們也會(huì)拖累我們這些正經(jīng)在干活的人。但我們也認(rèn)識(shí)到,當(dāng)一個(gè)行業(yè)在快速上升的時(shí)候,這種現(xiàn)象是不可避免的。對(duì),如果投資人在遇到一些這樣項(xiàng)目的時(shí)候,應(yīng)該說(shuō)還是更多的,應(yīng)該去看看專家的意見(jiàn)。因?yàn)榇_實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)上升期,各種各樣奇怪的事情也會(huì)比較多。
問(wèn)答環(huán)節(jié):
1、鈣鈦礦工藝上是否已經(jīng)確定了用狹縫涂布工藝?
是的,我們?cè)谏a(chǎn)工藝?yán)锩?,狹縫涂布是必不可少的。當(dāng)然,也許別人可能能夠另辟蹊徑。這種可能性完全存在,我只能說(shuō)我們自己。因?yàn)槲覀冋J(rèn)為鈣鈦礦它的優(yōu)勢(shì)就在于它從溶液到結(jié)晶的過(guò)程中,會(huì)有一個(gè)自主裝的過(guò)程,所以我們可以把配方做得很復(fù)雜。雖然配方很復(fù)雜,但是各個(gè)元素依然能夠準(zhǔn)確地去到它應(yīng)該去的地方。所以在我們的工藝?yán)镞叄M縫涂布是必不可少。
2、今年100MW跑通的產(chǎn)品成本和衰減情況如何?
我們希望今年年底的時(shí)候,它的 IEC 61215 可以在我們的產(chǎn)線上面連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品上都能夠通過(guò),也就是我們認(rèn)為通過(guò)的 IEC 61215,它其實(shí)就應(yīng)該具備跟晶硅一樣長(zhǎng)的壽命。我們是希望我們這一期的量產(chǎn)的組件主流上,它的穩(wěn)定性就能夠達(dá)到跟晶硅接近的水平,或者跟晶硅不相上下的水平。對(duì)于這個(gè)事情我們還是比較有信心的。
至于成本,因?yàn)榻衲昶鋵?shí)在我們還沒(méi)有充分放量的時(shí)候,因?yàn)槲覀兒芏鄸|西采購(gòu)量比較小,如果你真的要算成本,又得把各種因素都攤薄進(jìn)去,所以今年我們還不會(huì)直接進(jìn)行成本核算,只有當(dāng)我們有一個(gè)能夠滿產(chǎn)的時(shí)候,我們會(huì)去核算它的成本,像前面所說(shuō)的 100 MW級(jí)別的這樣的連續(xù)量產(chǎn)達(dá)到充分釋放出產(chǎn)能。良品率達(dá)到 95% 以上的時(shí)候,它應(yīng)該能夠比晶硅低30%。
3、鈣鈦礦疊層之后會(huì)不會(huì)影響使用場(chǎng)景,比如BIPV幕墻等?
對(duì),這可能確實(shí)有的。因?yàn)橄馚IPV是一個(gè)比較復(fù)雜的市場(chǎng),它對(duì)于組件的要求除了效率之外,更多的還在于美觀協(xié)調(diào)。我們也接觸過(guò)一些項(xiàng)目,看上去好像他們對(duì)于能發(fā)多少電并不是很感興趣,對(duì)于好不好看,反正興趣更大。所以如果從這個(gè)角度來(lái)講,加上晶硅疊層之后,他就不會(huì)再那么好看,所以確實(shí)是會(huì)有一定的影響。但是我覺(jué)得疊層產(chǎn)品,因?yàn)樗男蕰?huì)很高,所以在一些場(chǎng)景,比如屋頂面積不大,我們希望有很多盡可能高的功率。最后,盡可能高的功率的時(shí)候,疊層反而是好用的。也就是疊層,它會(huì)擴(kuò)充一些新的應(yīng)用場(chǎng)景出來(lái)。
4、鈣鈦礦疊層和單結(jié)指導(dǎo)思路有很大差異嗎?
會(huì)有一些差異,我們還是以和晶硅疊層為例,跟鈣鈦礦疊層會(huì)更復(fù)雜一些。如果是跟晶硅疊層,我們會(huì)就需要考慮鈣鈦礦它的帶隙會(huì)需要更寬一些,它要騰出更多的光來(lái)給晶硅吸收,這是一個(gè)設(shè)計(jì)層面上的差別。但其實(shí)除此之外,鈣鈦礦本身的制造并不會(huì)有很大的不同了。我們選擇的是先把鈣鈦礦做在玻璃上,鈣鈦礦這層做好之后,我們?cè)侔丫Ч璇B上去。這是通過(guò)電壓的匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)疊層。我們不覺(jué)得四端是一種可能的選項(xiàng),不會(huì)有人愿意買那種一個(gè)組件有兩個(gè)接線盒的這種東西,還各自得匹配不同的逆變器,這是不現(xiàn)實(shí)的。所以疊層組件一定是兩端的,但是兩端可以有不同的實(shí)現(xiàn)方法。這樣直接在硅片上做鈣鈦礦的兩端,它是串聯(lián)式的兩端。而我們先把鈣鈦礦做出來(lái),再把硅片疊上去實(shí)現(xiàn)電壓匹配的。這種是并聯(lián)式的兩端。我們會(huì)選擇并聯(lián)式的兩端路線。
5、設(shè)備商現(xiàn)在他的技術(shù)門檻很高嗎?
其實(shí)設(shè)備商的技術(shù)門檻是相當(dāng)高的。鈣鈦礦對(duì)于設(shè)備的要求是比以前的晶硅行業(yè)要高很多的。就是晶硅,它對(duì)于設(shè)備的精度的要求也沒(méi)有鈣鈦礦那么高。比如激光加工環(huán)節(jié),激光用來(lái)給 PERC開(kāi)槽,或者用來(lái)劃片,它其實(shí)精度要求都是 10 微米以上量級(jí)的,有個(gè) 10 微米左右的精度就已經(jīng)足夠了。但是鈣鈦礦,它要求百納米級(jí)別的加工深度。所以光這個(gè)其實(shí)就有兩個(gè)數(shù)量級(jí)的差異了。對(duì)于激光設(shè)備的光源的穩(wěn)定性,裝配的精度,機(jī)臺(tái)的穩(wěn)定性都提出了新的要求。
隨著鈣鈦礦效率的提升,以及將來(lái)疊層技術(shù)的導(dǎo)入,鈣鈦礦,它對(duì)于設(shè)備的需求會(huì)越來(lái)越像半導(dǎo)體行業(yè),會(huì)越來(lái)越貼近半導(dǎo)體行業(yè)。就像 ALD這樣的這種精細(xì)的手段,在鈣鈦礦里面會(huì)有越來(lái)越大的用武之地。咱們國(guó)家已經(jīng)完全的掌握的晶硅整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的所有的設(shè)備,但是對(duì)鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈上的重要的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率還并不是非常的高。
關(guān)鍵詞: 這是一個(gè) 因?yàn)槲覀?/a> 動(dòng)力學(xué)的