2000年初,全球光伏市场兴起。受产业链各环节技术掣肘,中国光伏尚没有形成产业,更不用说在国际占有一席之地。一批国内有识之士在此背景下投入光伏行业,从硅片到电池和组件,从硅料到设备和辅材,一步步完成国产化。不到10年,我国光伏产业便实现了全产业链替代,中国光伏打出了名号。
施正荣,1991年毕业于澳大利亚南新威尔士大学,凭借“多晶硅薄膜太阳电池技术”获博士学位,2001年回国创办无锡尚德太阳能电力有限公司(下称“无锡尚德”)。此后,他带领无锡尚德投建了国内第一条兆瓦级规模电池和组件生产线,见证了我国光伏产业链各环节发展全过程。
(文|施正荣口述 本报记者 董梓童/整理)
“国内有单晶硅片产能,听到这个消息,我们很兴奋”
回国后,我踌躇满志的吸引投资,建立无锡尚德。当时的想法是由于光伏产业链条很长,术业有专攻,我希望可以专注于电池和组件产品的研发、生产和销售,这是我的老本行,也是我熟悉的区域。但真正进入国内光伏领域后发现,整个行业“一穷二白”,根本没有产业链可言,国内市场和国外市场都没有打开,体量非常小。
那时国内仅有包括云南半导体器件厂、开封太阳能电池厂等在内的4个单晶硅光伏电池和组件生厂商。这些公司的生产线和关键设备全部依靠进口,有的还在使用上世纪80年代从国外引进的生产技术。那时国际上商用多晶组件的转换效率已经达到15%以上,单晶的在17%以上,而国内的仅有10%和12%,差距很大。
2002年9月,无锡尚德的第一条电池生产线和组件生产线分别建成投产,规模各为10兆瓦,产能相当于此前国内电池产能总和的四倍。所有设备、硅片和原材料也全部是国外进口,投资高企。要真正建立起中国自己的光伏产业,就要有自己的技术,建立自己的全产业链条,降低成本。
转折在2002年底。那时市场的主流产品是多晶硅片,所有的生产技术全部由国外企业控制,但我们发现国内有单晶技术储备。当时,西安理工大学曾开展一项科研项目,研究单晶炉,填补了单晶硅棒生产装备的空白。同时,常州亿晶和锦州阳光集团等企业具备硅棒、硅片产能,听到这个消息,我们很兴奋。因为单晶电池比多晶效率高,国内产品也比进口便宜得多。
虽然无锡尚德第一条生产线的设备和原材料都是进口的,但设计是我们自己做的,可以兼容多晶硅片和单晶硅片。也是从那时起,我们开始一步步完成生产线的国产化。
“2003年我们就采用了第四十八研究所的国产化设备”
第一条电池生产线投建后,我们就着手扩产第二条电池生产线。在发现国内单晶技术优势后,尽快建立自己的产业链的愿望越来越迫切。“众人拾柴火焰高”,为了团结一切可以团结的力量,2002年底到2006年,我们定期举办光伏知识培训班,希望通过和更多相关产业人士交流,探索行业发展进步的可能性。
扩大传播范围确实起到了意想不到的效果,中国企业的供应链不断拓宽。2003年11月,无锡尚德的第二条电池生产线投产。这条生产线我们选用了第四十八研究所的设备,改变了生产工艺,全部生产单晶电池,不仅降低了投资成本和生产成本,还提高了电池的转换效率
随着产业影响力越来越大,越来越多的公司进入光伏领域,从事产业链各环节相关技术的研发、生产和销售,连一个小小的辅材浆料也在市场的关注之中。
2003年上半年,广州市儒兴科技开发有限公司(下称“儒兴科技”)一个20岁出头的小姑娘找到无锡尚德,希望我们可以试用他们自行生产的铝浆。当时中国的浆料市场被国外公司垄断,美国杜邦、韩国三星等是浆料的主要供应商。此后的两年,我们一直和儒兴科技联合开发国产化浆料,在实验室不断地调试、升级,最终在2005年无锡尚德正式在生产线100%启用了儒兴科技的银浆。随后,儒兴科技的市场也被打开,一度占到国内市场的80%以上。
此外,福斯特、亚玛顿等光伏领域新贵也纷纷入局,光伏产业国产化进程不断提速。到2005年、2006年,组件端国产化基本完成,随后不久,电池环节也全部实现了替代。
“为了购买硅料无意间驶进工厂区,对方质问我是不是要偷技术”
光伏是产业链较长的产业,“牵一发而动全身”。相比硅片、电池和组件,上游硅料的国产化进程比较慢,一是因为资本投入相对较大,二是技术门槛也比较高。硅料长期依赖进口也在一定程度上影响了光伏产业的发展。
最初我们选择和国外硅料企业签订长单来满足自身需求,但交易过程不仅不顺利,合同还有很多霸王条款。
2004年5月,我到美国底特律出差,洽谈硅料采购事宜。在不熟悉地形的情况下,我误走进了办公区,结果有个工作人员出来质问我是不是要来偷学技术。在后来的洽谈中,对方负责人直接表示没有货给中国企业,所有产能已经被QCell等欧美企业订购,如需购买,就必须签订长期采购合同,不仅要提前支付上亿美元预付款,一旦违约,还要赔付巨额违约金。
一直到2006年,购买硅料对于我们来说都比较困难,不管是到德国还是别的国家,遇到的情况、得到的答案类似。
另一方面,从2006年、2007年开始,江苏中能、亚洲硅业等企业开始进入光伏产业上游,建造多晶硅厂。到2009年,国内硅料产业初步崛起,技术进步不断提速。此后,无锡尚德也单方面取消与国外企业的长期硅料合同。
说到底,国产化就是国产技术的的进步和发展。随着全产业链国产化的完成,中国光伏技术也从跟跑实现领跑。值得提及的是,2008年行业内举行的一次新型单晶硅棒提拉技术推广会议。无锡尚德和常州美晶太阳能材料有限公司合作,用高纯镓代替硼,攻克了掺硼电池光致衰减难题,并无偿供国内企业使用该技术。正是光伏行业互联、互通、互融的特质促进了产业创新发展,国产技术打响了大国名号。
到2020年底,中国生产的硅片在全球占比达到90%以上,电池片和组件占比超过七成,硅料和逆变器占比在六成左右,当之无愧的成为世界第一。同时,我国光伏晶硅电池片不断刷新世界纪录,光伏强国实至名归。
碳中和的愿景下,未来光伏产业还将发挥更大的作用,成为助力中国构建以新能源为主体的新型电力系统的中坚力量,光伏必将走得更高、更快、更远,硅基能源大有可为。