探尋中國(guó)光伏行業(yè)增長(zhǎng)密碼 上游如何夯實(shí)根基?

發(fā)布日期:2024-01-29  來(lái)源:人民日?qǐng)?bào)
核心提示:原標(biāo)題:去年前三季度,我國(guó)硅料、硅片等產(chǎn)量比上年同期增長(zhǎng)均超七成光伏上游如何夯實(shí)產(chǎn)業(yè)根基圖①:寧夏回族自治區(qū)銀川市,隆基
 原標(biāo)題:去年前三季度,我國(guó)硅料、硅片等產(chǎn)量比上年同期增長(zhǎng)均超七成

光伏上游如何夯實(shí)產(chǎn)業(yè)根基



圖①:寧夏回族自治區(qū)銀川市,隆基綠能生產(chǎn)基地的切片工廠(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)一角。

崔 恒攝(人民視覺(jué))

圖②:內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市,鑫環(huán)硅能科技有限公司的顆粒硅研發(fā)與制造基地。

謝柯文攝(人民視覺(jué))

數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)

習(xí)近平主席在二〇二四年新年賀詞中指出,新能源汽車(chē)、鋰電池、光伏產(chǎn)品給中國(guó)制造增添了新亮色。

從零起步,從跟跑到領(lǐng)跑,我國(guó)光伏行業(yè)近年來(lái)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,重點(diǎn)環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化程度大幅提升,以高科技、高附加值、引領(lǐng)綠色轉(zhuǎn)型成為出口新增長(zhǎng)點(diǎn)。去年前三季度,我國(guó)硅料、硅片、電池、組件產(chǎn)量比上年同期增長(zhǎng)均超過(guò)70%,行業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)1.2萬(wàn)億元。

光伏行業(yè)如何進(jìn)一步鍛造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?未來(lái)增長(zhǎng)空間如何?近日,記者走訪(fǎng)內(nèi)蒙古、江蘇等地,探尋中國(guó)光伏行業(yè)的增長(zhǎng)密碼。

——編者



國(guó)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(dāng)時(shí)依靠煤油燈照明的100多戶(hù)村民送去寶貴電能,不過(guò),它所用的光伏組件全部由國(guó)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(shè)施已落地運(yùn)營(yíng)并全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。放眼望去,不只在國(guó)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(guó)生產(chǎn)的光伏產(chǎn)品正被運(yùn)往全球。

彎道超車(chē),是很多人談及中國(guó)光伏行業(yè)時(shí)的常用詞。

2001年,我國(guó)光伏電池產(chǎn)量?jī)H3兆瓦;到2010年底,產(chǎn)量已達(dá)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(jìn),一度盛傳“擁硅為勝”的說(shuō)法,殊不知與國(guó)外廠(chǎng)商簽訂的大額硅料訂單,在全球金融危機(jī)時(shí),卻成了負(fù)擔(dān)。

本世紀(jì)第二個(gè)10年,行業(yè)痛定思痛,改變了原料、設(shè)備、市場(chǎng)“三頭在外”的狀況,打造出具有成本、質(zhì)量等多重優(yōu)勢(shì)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(shí)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(diǎn)環(huán)節(jié)中技術(shù)的鉆研和突破,可謂關(guān)鍵一步。2005年,中國(guó)多晶硅產(chǎn)量?jī)H占當(dāng)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(lài)進(jìn)口;也正是這一年,國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始往產(chǎn)業(yè)鏈上游探索,開(kāi)辟自力更生的新路。

2022年,我國(guó)多晶硅產(chǎn)量全球占比已達(dá)85.6%,硅片產(chǎn)量占比達(dá)97.4%。

未來(lái),光伏上游環(huán)節(jié)如何不斷突破,持續(xù)鍛造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?又如何在競(jìng)爭(zhēng)壓力加大的未來(lái),繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?整個(gè)行業(yè)正面對(duì)時(shí)不我待的新挑戰(zhàn)。

產(chǎn)量大和擴(kuò)產(chǎn)為何共存

品質(zhì)優(yōu)先,高端產(chǎn)能依然稀缺

光伏人常說(shuō),生產(chǎn)制造之路,從一粒沙開(kāi)始。

大自然中常見(jiàn)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(lái)源。當(dāng)然,在實(shí)際生產(chǎn)中,主要使用產(chǎn)自硅礦的硅石,再進(jìn)一步提純得到硅料。

2023年以來(lái),隨著產(chǎn)能逐步釋放、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,硅料價(jià)格波動(dòng)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(kuò)產(chǎn):四川樂(lè)山,通威新增投資約60億元建設(shè)年產(chǎn)12萬(wàn)噸高純晶硅項(xiàng)目,力爭(zhēng)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(wàn)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(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量,是頭部企業(yè)逆勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)的底氣所在。

記者來(lái)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(jiàn)球形、橢圓形的儲(chǔ)罐體積龐大,各式管道交錯(cuò)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(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步還原所需的三氯氫硅,但也會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物以及金屬雜質(zhì)。”內(nèi)蒙古通威高純晶硅有限公司總經(jīng)理張習(xí)松打了個(gè)比方,“這些高塔是精餾塔??梢园阉鼈兿胂蟪删薮蟮拈_(kāi)水壺,精餾的原理就好比燒開(kāi)水。三氯氫硅以蒸氣的形態(tài)冒出來(lái)并被收集起來(lái),而雜質(zhì)等像水垢一樣留在‘開(kāi)水壺’底部。3個(gè)塔為一組,經(jīng)過(guò)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(mǎn)足下游的產(chǎn)品升級(jí)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(shí),球形能帶來(lái)更高的熔化速率,有利于節(jié)約工時(shí)、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(zhì)。”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(guò)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(duì)‘洗澡水’進(jìn)行粉塵濁度檢測(cè),還能更加精確地測(cè)定除塵效果。”

目前,隨著除塵能力的提升、與下游客戶(hù)合作測(cè)試的推進(jìn),協(xié)鑫科技的顆粒硅產(chǎn)品品質(zhì)不斷提升。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2022年末,顆粒硅的市場(chǎng)占有率為7.5%,相較2021年的4.1%顯著提高。

價(jià)格和利潤(rùn)如何平衡

低價(jià)考驗(yàn),成本優(yōu)勢(shì)獨(dú)具競(jìng)爭(zhēng)力

“技術(shù)和價(jià)格是觀(guān)察光伏行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵脈絡(luò)。”能見(jiàn)研究院副院長(zhǎng)曹開(kāi)虎說(shuō)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中,技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)品性能不斷提升,但若高性能產(chǎn)品的價(jià)格沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力,也會(huì)導(dǎo)致有價(jià)無(wú)市。

這在硅片制造技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中得到了充分體現(xiàn)。隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,2023年,光伏組件價(jià)格一度低于1元/瓦,而硅片成本在組件成本中占35%—40%。中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)專(zhuān)家委副主任呂錦標(biāo)分析,如果按照1元/瓦的價(jià)格,很多企業(yè)會(huì)面臨虧損,小廠(chǎng)可能被淘汰出局。

如何進(jìn)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(guó)面前。彼時(shí),他所堅(jiān)持的單晶硅片路線(xiàn)雖然效率優(yōu)勢(shì)突出,但在成本、價(jià)格方面完全無(wú)法與多晶相提并論。2008年,單片單晶硅片的價(jià)格約為100元;近日,中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)公布的市場(chǎng)成交價(jià)顯示,單片單晶硅片的成交均價(jià)低至2元左右。

10余年間,價(jià)格降幅超90%如何實(shí)現(xiàn)?答案是全行業(yè)對(duì)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(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),切片車(chē)間一臺(tái)前側(cè)敞口的機(jī)器內(nèi),數(shù)以萬(wàn)米長(zhǎng)的鉛黑色金剛線(xiàn)緊緊纏繞在約1米長(zhǎng)的卷軸上。粘有單晶硅方棒的晶托位于金剛線(xiàn)上方的工作臺(tái)上。隨著工作臺(tái)下壓,高速運(yùn)轉(zhuǎn)的金剛線(xiàn)就切割出了極薄的硅片。

“所謂金剛線(xiàn),其實(shí)是將硬度極高的金剛石微粉顆粒,均勻固結(jié)在母線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)耗、硅料等成本。”

2012年,金剛線(xiàn)切割技術(shù)主要被國(guó)外企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)金剛線(xiàn)價(jià)格不菲。不過(guò),李振國(guó)看到了這一技術(shù)能夠帶來(lái)的降本潛力,與國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家緊密合作、協(xié)同攻關(guān),承擔(dān)短期虧損壓力推廣技術(shù)……2013年,隆基綠能率先開(kāi)始金剛線(xiàn)切割技術(shù)替代,并向行業(yè)推廣。據(jù)估算,這一技術(shù)推動(dòng)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(zhuǎn)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(lái)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(rùn)。”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(cè)算,硅片每減薄10微米,可降低硅片成本約5.5%。”

近年來(lái),通過(guò)應(yīng)用特別設(shè)計(jì)的切割設(shè)備、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的影像監(jiān)測(cè)系統(tǒng),TCL中環(huán)實(shí)現(xiàn)設(shè)備在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的高精度金剛線(xiàn)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(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)配套活動(dòng)“可持續(xù)企業(yè)家對(duì)話(huà)”上,李振國(guó)說(shuō),“在為全球創(chuàng)造低成本清潔能源、促進(jìn)能源公平的同時(shí),我們積極踐行綠色低碳的生產(chǎn)制造理念。”

光伏毫無(wú)疑問(wèn)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(biāo)簽。節(jié)能和發(fā)展如何并行?

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)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(yīng)采用工藝先進(jìn)、安全可靠、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備”。此外,針對(duì)終端產(chǎn)品的生產(chǎn)全流程碳足跡追溯,也進(jìn)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?yán)镎掖鸢浮?ldquo;顆粒硅的工藝環(huán)節(jié)從6個(gè)降到了3個(gè),反應(yīng)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(dòng)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(dāng)于1瓶普通瓶裝水。在光伏制造過(guò)程中,硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的水耗較大。

近年來(lái),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(shè)生產(chǎn)基地。但對(duì)于水資源匱乏且時(shí)空分布不均的內(nèi)蒙古來(lái)說(shuō),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(duì)匱乏,此外還曾長(zhǎng)期受疏干水(采煤過(guò)程中從煤層或井下涌出的污水)困擾。近年來(lái),當(dāng)?shù)卣苿?dòng)疏干水在市政、綠化等領(lǐng)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(jì)約12萬(wàn)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(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)部分工業(yè)用水。”圣圓水務(wù)集團(tuán)供水管理部部長(zhǎng)白瑞介紹,隆基綠能光伏全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目每天使用的凈化后疏干水約2萬(wàn)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(tái)巨大的圓形風(fēng)機(jī)。“內(nèi)蒙古秋冬溫度低、風(fēng)大,可以利用這些風(fēng)冷塔對(duì)循環(huán)水進(jìn)行冷卻。”張習(xí)松說(shuō),“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(lái),行業(yè)增長(zhǎng)仍有較大空間

“充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)齊全的配套優(yōu)勢(shì)、政策的支持引導(dǎo)等,鍛造了中國(guó)光伏制造的完備產(chǎn)業(yè)鏈,打造了其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王世江表示,如果要穿越周期、挖掘更大增長(zhǎng)空間,行業(yè)仍有一些堵點(diǎn)需要打通。

向外看,目前海外的一些碳足跡追溯標(biāo)準(zhǔn),尚存在與國(guó)內(nèi)不銜接之處。據(jù)王世江介紹,目前對(duì)光伏產(chǎn)品出口時(shí)的碳足跡追溯,壓力主要在上游,且對(duì)上游利用水電生產(chǎn)制造、購(gòu)買(mǎi)國(guó)內(nèi)綠證的行為存在認(rèn)證堵點(diǎn)。“在一些認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中,不將水電視為清潔能源。此外,不同市場(chǎng)的綠證系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不一,這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)品在出口時(shí),面臨認(rèn)證銜接困難。”王世江說(shuō),針對(duì)這些難題,光伏行業(yè)協(xié)會(huì)正在積極推動(dòng)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(guān)企業(yè)之間的密切合作。調(diào)研過(guò)程中,呼和浩特金山高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)副主任馮吉龍表示,如今,配建光伏電站、打造源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的產(chǎn)業(yè)園,從而在生產(chǎn)時(shí)使用成本更低的綠電,成為推動(dòng)當(dāng)?shù)毓夥髽I(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。目前,位于該開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)的中環(huán)產(chǎn)業(yè)園積極推動(dòng)園區(qū)企業(yè)使用綠電,助力當(dāng)?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(shí)兼顧電網(wǎng)穩(wěn)定性,還需進(jìn)一步探索。

促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、方便上下游對(duì)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(yùn)輸、終端安裝等環(huán)節(jié)存在不暢,這也是行業(yè)近年來(lái)面臨的痛點(diǎn)之一。”隆基綠能董事長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)化研討組,推動(dòng)新一代矩形硅片相關(guān)組件尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化,以提高生產(chǎn)效率、降低制造成本。

面對(duì)硅料、硅片價(jià)格下滑,產(chǎn)能趨于過(guò)剩的態(tài)勢(shì),王世江分析,從更長(zhǎng)的行業(yè)周期來(lái)看,短期波動(dòng)屬于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的正?,F(xiàn)象。

多位受訪(fǎng)企業(yè)主要負(fù)責(zé)人表示,對(duì)未來(lái)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(jì)發(fā)展等有利因素的推動(dòng)下,全球光伏新增裝機(jī)仍將穩(wěn)步增長(zhǎng),行業(yè)降本增效路徑與企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力將更多依靠技術(shù)創(chuàng)新和制造方式優(yōu)勢(shì)。”TCL集團(tuán)創(chuàng)始人李東生表示。
 
 
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