習近平主席在二〇二四年新年賀詞中指出,新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品給中國制造增添了新亮色。
從零起步,從跟跑到領跑,我國光伏行業(yè)近年來實現(xiàn)跨越式發(fā)展,重點環(huán)節(jié)國產(chǎn)化程度大幅提升,以高科技、高附加值、引領綠色轉型成為出口新增長點。去年前三季度,我國硅料、硅片、電池、組件產(chǎn)量比上年同期增長均超過70%,行業(yè)總產(chǎn)值超過1.2萬億元。
光伏行業(yè)如何進一步鍛造競爭優(yōu)勢?未來增長空間如何?近日,記者走訪內(nèi)蒙古、江蘇等地,探尋中國光伏行業(yè)的增長密碼。
——編 者
國內(nèi)現(xiàn)存最老的光伏電站多少歲?
41歲。
海拔2000多米之上,峰巒疊嶂之間,甘肅蘭州榆中縣園子岔鄉(xiāng)小岔村,就是這座建于1983年的小電站的舊址。電站曾為當時依靠煤油燈照明的100多戶村民送去寶貴電能,不過,它所用的光伏組件全部由國外企業(yè)生產(chǎn)。
40多年后,同樣在榆中,近千座分布式光伏發(fā)電設施已落地運營并全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。放眼望去,不只在國內(nèi),借由浙江寧波舟山港、新疆霍爾果斯口岸、云南磨憨口岸等,中國生產(chǎn)的光伏產(chǎn)品正被運往全球。
彎道超車,是很多人談及中國光伏行業(yè)時的常用詞。
2001年,我國光伏電池產(chǎn)量僅3兆瓦;到2010年底,產(chǎn)量已達8000兆瓦,約占全球總產(chǎn)量的一半。這10年間,行業(yè)突飛猛進,一度盛傳“擁硅為勝”的說法,殊不知與國外廠商簽訂的大額硅料訂單,在全球金融危機時,卻成了負擔。
本世紀第二個10年,行業(yè)痛定思痛,改變了原料、設備、市場“三頭在外”的狀況,打造出具有成本、質量等多重優(yōu)勢的完整產(chǎn)業(yè)鏈,光伏產(chǎn)品成為外貿(mào)的亮眼名片之一。
快速超越的背后,是這一行業(yè)遭遇逆境時的奮起,更是多方合力下,光伏制造含金量的逐步提升。其中,硅料、硅片等重點環(huán)節(jié)中技術的鉆研和突破,可謂關鍵一步。2005年,中國多晶硅產(chǎn)量僅占當年全球光伏電池耗硅量的0.3%,行業(yè)所需95%以上的多晶硅依賴進口;也正是這一年,國內(nèi)企業(yè)開始往產(chǎn)業(yè)鏈上游探索,開辟自力更生的新路。
2022年,我國多晶硅產(chǎn)量全球占比已達85.6%,硅片產(chǎn)量占比達97.4%。
未來,光伏上游環(huán)節(jié)如何不斷突破,持續(xù)鍛造國際競爭優(yōu)勢?又如何在競爭壓力加大的未來,繼續(xù)推動行業(yè)高質量發(fā)展?整個行業(yè)正面對時不我待的新挑戰(zhàn)。
產(chǎn)量大和擴產(chǎn)為何共存
品質優(yōu)先,高端產(chǎn)能依然稀缺
光伏人常說,生產(chǎn)制造之路,從一粒沙開始。
大自然中常見的沙子、鵝卵石,主要成分都是二氧化硅,也就是光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游原料——硅料的重要來源。當然,在實際生產(chǎn)中,主要使用產(chǎn)自硅礦的硅石,再進一步提純得到硅料。
2023年以來,隨著產(chǎn)能逐步釋放、行業(yè)競爭日趨激烈,硅料價格波動下降。然而,通威股份有限公司、協(xié)鑫科技控股有限公司等頭部企業(yè)仍在持續(xù)擴產(chǎn):四川樂山,通威新增投資約60億元建設年產(chǎn)12萬噸高純晶硅項目,力爭于2024年投產(chǎn);內(nèi)蒙古呼和浩特,協(xié)鑫科技旗下的內(nèi)蒙古鑫環(huán)硅能10萬噸顆粒硅產(chǎn)能于去年9月正式投產(chǎn)……
看似矛盾的背后,鋪陳出一條自然而清晰的產(chǎn)業(yè)邏輯——高端產(chǎn)能依然稀缺。不斷革新技術、提高產(chǎn)品質量,是頭部企業(yè)逆勢擴產(chǎn)的底氣所在。
記者來到內(nèi)蒙古通威高純晶硅有限公司的露天生產(chǎn)基地,只見球形、橢圓形的儲罐體積龐大,各式管道交錯密布。其中,10多座數(shù)十米高的銀塔格外引人注目。
“工業(yè)硅在氫化的過程中,會產(chǎn)生進一步還原所需的三氯氫硅,但也會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物以及金屬雜質。”內(nèi)蒙古通威高純晶硅有限公司總經(jīng)理張習松打了個比方,“這些高塔是精餾塔。可以把它們想象成巨大的開水壺,精餾的原理就好比燒開水。三氯氫硅以蒸氣的形態(tài)冒出來并被收集起來,而雜質等像水垢一樣留在‘開水壺’底部。3個塔為一組,經(jīng)過多次不同壓力和溫度的‘燒水’,產(chǎn)品純度大幅提升,能夠更好滿足下游的產(chǎn)品升級需求。”
除了提升純度,不斷革新產(chǎn)品也是邁向高端的重要路徑。在協(xié)鑫科技旗下的內(nèi)蒙古鑫元硅材料科技有限公司,記者看到了一桶直徑2毫米左右的鉛灰色小球。這種名為“顆粒硅”的硅料得名于它的形態(tài),在填裝硅料時,球形能帶來更高的熔化速率,有利于節(jié)約工時、提升單產(chǎn)。
“我們生產(chǎn)的顆粒硅產(chǎn)品,起初由于表面積大,容易吸附粉塵、雜質。”內(nèi)蒙古鑫元硅材料科技有限公司副總經(jīng)理李咸江介紹,“所以要給顆粒硅‘洗澡’,通過自我摩擦、超聲波振蕩等方式,把產(chǎn)品表面的‘臟衣服’脫掉。另外,對‘洗澡水’進行粉塵濁度檢測,還能更加精確地測定除塵效果。”
目前,隨著除塵能力的提升、與下游客戶合作測試的推進,協(xié)鑫科技的顆粒硅產(chǎn)品品質不斷提升。中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2022年末,顆粒硅的市場占有率為7.5%,相較2021年的4.1%顯著提高。
價格和利潤如何平衡
低價考驗,成本優(yōu)勢獨具競爭力
“技術和價格是觀察光伏行業(yè)發(fā)展的關鍵脈絡。”能見研究院副院長曹開虎說。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,技術推動產(chǎn)品性能不斷提升,但若高性能產(chǎn)品的價格沒有競爭力,也會導致有價無市。
這在硅片制造技術的發(fā)展過程中得到了充分體現(xiàn)。隨著行業(yè)競爭不斷加劇,2023年,光伏組件價格一度低于1元/瓦,而硅片成本在組件成本中占35%—40%。中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會專家委副主任呂錦標分析,如果按照1元/瓦的價格,很多企業(yè)會面臨虧損,小廠可能被淘汰出局。
如何進行有效的成本控制,是決定企業(yè)生死存亡的必答題。
歷史總有相似,10多年前,同樣的難題也擺在隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國面前。彼時,他所堅持的單晶硅片路線雖然效率優(yōu)勢突出,但在成本、價格方面完全無法與多晶相提并論。2008年,單片單晶硅片的價格約為100元;近日,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會公布的市場成交價顯示,單片單晶硅片的成交均價低至2元左右。
10余年間,價格降幅超90%如何實現(xiàn)?答案是全行業(yè)對降本增效的不懈探索。
位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯的隆基綠能光伏全產(chǎn)業(yè)鏈項目現(xiàn)場,切片車間一臺前側敞口的機器內(nèi),數(shù)以萬米長的鉛黑色金剛線緊緊纏繞在約1米長的卷軸上。粘有單晶硅方棒的晶托位于金剛線上方的工作臺上。隨著工作臺下壓,高速運轉的金剛線就切割出了極薄的硅片。
“所謂金剛線,其實是將硬度極高的金剛石微粉顆粒,均勻固結在母線上。”鄂爾多斯市隆基硅材料有限公司副總經(jīng)理劉鵬介紹,“此前,業(yè)界主要采用砂漿切割法,切割效率較低,還容易產(chǎn)生污染。而金剛線不僅能提供更大的切削力,還能減少切割損耗,大幅降低了線耗、硅料等成本。”
2012年,金剛線切割技術主要被國外企業(yè)壟斷,國內(nèi)企業(yè)購買金剛線價格不菲。不過,李振國看到了這一技術能夠帶來的降本潛力,與國內(nèi)廠家緊密合作、協(xié)同攻關,承擔短期虧損壓力推廣技術……2013年,隆基綠能率先開始金剛線切割技術替代,并向行業(yè)推廣。據(jù)估算,這一技術推動行業(yè)在硅片環(huán)節(jié)每年節(jié)約30%的硅料。
除了提高生產(chǎn)效率、降低硅料損耗,在保證電池轉換效率的前提下生產(chǎn)大尺寸、更輕薄的產(chǎn)品,也成為近年來硅片企業(yè)攤薄成本、減輕下游壓力的途徑之一。
“10微米大約是一根頭發(fā)絲直徑的1/6,看似微不足道,卻直接影響著硅片企業(yè)的利潤。”TCL中環(huán)內(nèi)蒙古晶片生產(chǎn)基地生產(chǎn)總監(jiān)李斌介紹,“據(jù)測算,硅片每減薄10微米,可降低硅片成本約5.5%。”
近年來,通過應用特別設計的切割設備、具有自主知識產(chǎn)權的影像監(jiān)測系統(tǒng),TCL中環(huán)實現(xiàn)設備在高速運轉狀態(tài)下的高精度金剛線切割,有效提升了原料利用率。目前,中環(huán)量產(chǎn)硅片厚度已從2021年1月的175微米下降到130微米,單位公斤出片數(shù)提升了6.8片。
節(jié)能和發(fā)展如何并行
減污降耗,綠色行業(yè)更要綠色發(fā)展
“要以清潔能源制造清潔能源。”在2023年APEC工商領導人峰會配套活動“可持續(xù)企業(yè)家對話”上,李振國說,“在為全球創(chuàng)造低成本清潔能源、促進能源公平的同時,我們積極踐行綠色低碳的生產(chǎn)制造理念。”
光伏毫無疑問是綠色能源,但光伏制造尤其是上游硅料、硅片制造曾一度被貼上“高耗能、高污染”的標簽。節(jié)能和發(fā)展如何并行?
在“雙碳”目標引領下,工業(yè)和信息化部在《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件(2021年本)》中明確提出,“光伏制造企業(yè)應采用工藝先進、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質量好、生產(chǎn)成本低的生產(chǎn)技術和設備”。此外,針對終端產(chǎn)品的生產(chǎn)全流程碳足跡追溯,也進一步倒逼光伏上游企業(yè)綠色發(fā)展。
協(xié)鑫科技選擇在提升工藝里找答案。“顆粒硅的工藝環(huán)節(jié)從6個降到了3個,反應溫度從1100攝氏度降到了700攝氏度,這些都能大大降低綜合電耗、水耗等。”協(xié)鑫科技聯(lián)席首席執(zhí)行官蘭天石介紹。
除了向內(nèi)尋求工藝提升,向外探索、因地制宜也是推動節(jié)能降耗的一大路徑。
脫膠、清洗、切片……每生產(chǎn)1張硅片需要消耗0.5升左右的水,相當于1瓶普通瓶裝水。在光伏制造過程中,硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的水耗較大。
近年來,多家光伏頭部企業(yè)因內(nèi)蒙古綠電資源豐富,紛紛在此建設生產(chǎn)基地。但對于水資源匱乏且時空分布不均的內(nèi)蒙古來說,如何因地制宜?
以鄂爾多斯市伊金霍洛旗為例,這里年產(chǎn)煤炭2億噸以上,但水資源相對匱乏,此外還曾長期受疏干水(采煤過程中從煤層或井下涌出的污水)困擾。近年來,當?shù)卣苿邮韪伤谑姓?、綠化等領域凈化利用,但只能利用一小部分,凈化成本還是難以攤平。
光伏企業(yè)的工業(yè)用水需求,正好為污水利用找到了突破口。
“我們根據(jù)伊金霍洛旗委、旗政府要求,收集伊金霍洛旗境內(nèi)東部14座和南部3座煤礦每天產(chǎn)生的合計約12萬立方米的疏干水,經(jīng)處理后可以保障隆基綠能所在的蒙蘇經(jīng)濟開發(fā)區(qū)部分工業(yè)用水。”圣圓水務集團供水管理部部長白瑞介紹,隆基綠能光伏全產(chǎn)業(yè)鏈項目每天使用的凈化后疏干水約2萬噸,有效減少了地表水、地下水的使用。
西北地區(qū)的冬日低溫,也成為節(jié)水的一大助力。在內(nèi)蒙古通威高純晶硅有限公司,循環(huán)水管道上方放置著幾臺巨大的圓形風機。“內(nèi)蒙古秋冬溫度低、風大,可以利用這些風冷塔對循環(huán)水進行冷卻。”張習松說,“節(jié)能降耗、綠色發(fā)展已經(jīng)成為我們的日常理念。”
政府支持和行業(yè)協(xié)同如何助力
展望未來,行業(yè)增長仍有較大空間
“充分的市場競爭、產(chǎn)業(yè)門類齊全的配套優(yōu)勢、政策的支持引導等,鍛造了中國光伏制造的完備產(chǎn)業(yè)鏈,打造了其國際競爭優(yōu)勢。”中國光伏行業(yè)協(xié)會秘書長王世江表示,如果要穿越周期、挖掘更大增長空間,行業(yè)仍有一些堵點需要打通。
向外看,目前海外的一些碳足跡追溯標準,尚存在與國內(nèi)不銜接之處。據(jù)王世江介紹,目前對光伏產(chǎn)品出口時的碳足跡追溯,壓力主要在上游,且對上游利用水電生產(chǎn)制造、購買國內(nèi)綠證的行為存在認證堵點。“在一些認證標準中,不將水電視為清潔能源。此外,不同市場的綠證系統(tǒng)標準不一,這導致國內(nèi)光伏產(chǎn)品在出口時,面臨認證銜接困難。”王世江說,針對這些難題,光伏行業(yè)協(xié)會正在積極推動解決。
向內(nèi)看,讓高耗能的光伏上游環(huán)節(jié)更好使用綠電,需要地方政府與相關企業(yè)之間的密切合作。調(diào)研過程中,呼和浩特金山高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會副主任馮吉龍表示,如今,配建光伏電站、打造源網(wǎng)荷儲一體化的產(chǎn)業(yè)園,從而在生產(chǎn)時使用成本更低的綠電,成為推動當?shù)毓夥髽I(yè)發(fā)展的新趨勢。目前,位于該開發(fā)區(qū)內(nèi)的中環(huán)產(chǎn)業(yè)園積極推動園區(qū)企業(yè)使用綠電,助力當?shù)卮蛟炀G電消納示范區(qū),但如何在保障企業(yè)綠電需求的同時兼顧電網(wǎng)穩(wěn)定性,還需進一步探索。
促進標準統(tǒng)一、方便上下游對接生產(chǎn),仍需要行業(yè)協(xié)同發(fā)力。“光伏硅片和組件的尺寸不統(tǒng)一,造成其他配件、運輸、終端安裝等環(huán)節(jié)存在不暢,這也是行業(yè)近年來面臨的痛點之一。”隆基綠能董事長鐘寶申介紹,包括隆基綠能在內(nèi)的9家光伏企業(yè)共同成立了光伏組件尺寸標準化研討組,推動新一代矩形硅片相關組件尺寸的標準化,以提高生產(chǎn)效率、降低制造成本。
面對硅料、硅片價格下滑,產(chǎn)能趨于過剩的態(tài)勢,王世江分析,從更長的行業(yè)周期來看,短期波動屬于市場競爭的正?,F(xiàn)象。
多位受訪企業(yè)主要負責人表示,對未來仍有信心。“在光伏行業(yè)發(fā)電成本持續(xù)下降和全球綠色經(jīng)濟發(fā)展等有利因素的推動下,全球光伏新增裝機仍將穩(wěn)步增長,行業(yè)降本增效路徑與企業(yè)核心競爭力將更多依靠技術創(chuàng)新和制造方式優(yōu)勢。”TCL集團創(chuàng)始人李東生表示。
來源:人民日報
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