作為漢能全球8個研發(fā)中心中的一個,位于漢能創(chuàng)始人李河君家鄉(xiāng)河源的漢能薄膜太陽能公司建立了高度自動化的大規(guī)模生產線,但與傳統(tǒng)工廠不一樣的是,生產線上工作的不是普通的操作工,而是大批技術人員與海歸博士。
“我們在河源主要進行的是量產化實驗,整個兩萬平方米的車間都是我們的實驗室。”漢能薄膜發(fā)電集團副總裁徐曉華介紹,“這是生產維度上的實驗,是漢能掌握的海外尖端薄膜技術在國內大規(guī)模產業(yè)化推廣的第一站。”目前,漢能是國內第一個實現銅銦鎵硒產業(yè)化企業(yè)。
自2009年漢能進入薄膜發(fā)電行業(yè)以來,隨著其在太陽能領域多年來的布局,在頂尖薄膜太陽能技術和應用方面取得了重大突破。近期,漢能又發(fā)布了全球領先的柔性薄膜太陽能芯片與屋面瓦融為一體的薄膜太陽能新產品漢瓦。
產品良率由50%上升至逾95%
在河源的實驗室里,記者看到了漢能生產的柔性薄膜太陽能
電池成品,其底層是一層僅有50微米厚的不銹鋼卷,這種不銹鋼卷對冷軋技術要求很高,最開始的時候僅有法國一家供應商可以提供,使得成本居高不下。
“2013年,我們在美國的生產線就實現了量產良率92%;2015年年中,在河源剛開始國產化時,國產不銹鋼卷一進鍍膜設備就褶皺,良率僅有50%。”徐曉華告訴記者。
為了實現原材料國產化降低成本、提升質量,漢能與寶鋼下屬的公司合作開展研究,其中,在河源這間實驗室就花了8個月攻關。每次實驗,要花10天的時間,8公里長的不繡鋼卷進入鍍膜設備,經過10個腔室的高溫與高功率等離子體轟擊,幾百個參數調節(jié),設備也針對國產不繡鋼卷的材質做了改造,要保證出來的50萬片芯片都是良品;這種大型測試就進行了接近20次,材料費就花了幾千萬元。30多個人連班倒了8個月,終于攻克了這個技術難題,成功導入國產不繡鋼基底,僅僅這一項,就使得成本下降了40%。
而在中控室,記者也看到,當前出廠的產品良率達到了95.65%。
在這里,還有7間測試實驗室,模擬外界極冷、高溫等環(huán)境,進行加速老化等實驗,保證產品質量。目前,漢能的薄膜太陽能產品質?梢赃_到25年。在分析掃描實驗室,則主要對產品進行內部結構缺陷檢查,“看起來很薄的不銹鋼芯片實際上有十幾層結構,每一層結構內還有元素組分梯度變化,通過掃描電鏡設備就能看到芯片橫切面結構是否有異物、空洞,可以看到不同元素分布。”徐曉華向記者展示了兩張對比圖,“好的切面就像一層雪,而異物就像雪地里的腳印。”
以尖端技術吸引先進人才
包括河源在內,漢能還在國內和美國、德國、瑞典等地設立了研發(fā)中心,在全球擁有的核心專利已達1820件,其中超過50%是發(fā)明專利。從2012年至2014年,漢能先后并購了四家享譽國際的薄膜太陽能技術生產商,德國的Solibro、美國的MiaSolé、Global Solar Energy和Alta Devices公司,通過這四家公司擁有的頂尖技術的不斷融合創(chuàng)新,漢能一舉成為全球最領先的薄膜太陽能企業(yè)。今年4月,漢能控股集團還與中國科學院半導體研究所成立了“先進薄膜光伏聯合實驗室”。經過多年探索,漢能銅銦鎵硒CIGS及砷化鎵GaAs薄膜太陽能電池最高轉換率分別達21%及31.6%,經美國國家可再生能源實驗室認證,均為全球第一。2016年,漢能在銅銦鎵硒、砷化鎵技術的研發(fā)效率、量產效率取得重要突破,占據5項世界紀錄。同時,用薄膜太陽能技術成功開發(fā)4款全太陽能動力汽車,以及薄膜太陽能“漢瓦”、便攜式薄膜太陽能發(fā)電紙、發(fā)電包等一系列新產品。漢能還擁有包括優(yōu)秀科學家在內的全球薄膜太陽能技術人員超過2000名,其中包括一大批國內外先進半導體和光伏領域的頂尖科學家。現在在河源,很多來自國內外的行業(yè)頂尖人才都甘心蹲在河源的工廠里,“這里是將頂尖高端技術進行消化、實現量產的過程,除了待遇好,最重要的還是尖端技術吸引先進人才。”徐曉華說。
為摩拜單車提供太陽能電池板
在河源實驗室,記者看到一塊黑色的薄膜太陽能電池板,有車筐大小。徐曉華說,這就是漢能與摩拜單車合作的產品。我們平時騎共享單車的時候,能在摩拜單車的車筐里看到一塊黑色的板,就是漢能的產品。原來,每一輛摩拜單車均配備了具有自主知識產權、帶有衛(wèi)星定位和移動通信功能的“智能鎖”,這一方面帶來了更好的用戶體驗和安全性,另一方面也提出了移動用電需求。而漢能提供的移動能源解決方案,充分利用薄膜太陽能組件柔性可彎曲、質量輕、能效轉換率高、弱光發(fā)電性好等優(yōu)勢,能夠將薄膜太陽能組件集成到摩拜單車車身,把車輛打造成獨立的綠色發(fā)電主體,通過陽光照射為單車蓄電池進行充電,解決摩拜單車“智能鎖”等各類用電需求,從而使摩拜單車騎行更加自由,提升摩拜單車能源生產、回收、共享的效率,為用戶帶來升級版的綠色體驗。如同摩拜一般的場景化使用為薄膜太陽能的未來帶來更多可能。漢能專注于該領域的背后則是行業(yè)即將爆發(fā)的“風口”,據相關數據顯示,未來5到6年,分布式發(fā)電及“移動能源+”產品兩類市場的全球潛在累計安裝量超過1000GW,全球累計潛在市場規(guī)模超過35萬億人民幣。在我國,這兩大市場潛在規(guī)模將達10萬億元,國家計劃2020年光伏裝機達到200GW以上。此外,隨著薄膜太陽能上升為國家戰(zhàn)略,各路企業(yè)也紛紛“加碼”該領域。
漢能的商業(yè)模式也早已清晰可見,即以漢能全球最先進的薄膜太陽能技術和產品為核心,發(fā)力分布式發(fā)電市場與移動能源市場,通過上、中、下游戰(zhàn)略協同、不斷提升轉換效率,降低成本,為行業(yè)與客戶提供最好的薄膜太陽能解決方案與產品,最終實現上、中、下游全產業(yè)鏈盈利。“商業(yè)模式不同,使得能源價值也不同,移動能源的單位能源價值遠高于集中式能源。”徐曉華說,“薄膜太陽能發(fā)電成本雖然在不斷降低,但目前難以與傳統(tǒng)火電、水電等直接競價,能源未來的發(fā)展方向應該是可以隨處移動、無處不在的,而這正是薄膜太陽能的優(yōu)勢所在。”
8月23日,漢能旗下美國全資子公司阿爾塔設備公司(Alta Devices)與德國奧迪汽車股份公司簽訂薄膜太陽能電池技術戰(zhàn)略合作備忘錄,雙方將合作開展薄膜太陽能電池研發(fā)項目。奧迪將與漢能共同研發(fā)太陽能車頂,樣車將在今年年底推出。而此次合作不僅為新能源汽車全行業(yè)關注的續(xù)航問題提供了創(chuàng)新性的解決方案,還有助于推動清潔能源替代傳統(tǒng)能源在汽車方面的綠色應用。
目前,漢能已圍繞著“住”“行”兩大領域,系統(tǒng)規(guī)劃了上百種產品,包括各種發(fā)電建材、戶外消費產品、電子產品、戶用發(fā)電系統(tǒng)、柔性工業(yè)屋頂發(fā)電系統(tǒng)、農業(yè)應用,以及太陽能商用無人機、衛(wèi)星等特種產品,太陽能汽車解決方案等,未來將逐步把這些產品推上市場。
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