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协鑫光电董事长范斌:钙钛矿替代晶硅是水到渠成的事

2022-08-19 来源:上海证券报
  协鑫光电创始人、董事长 范斌

◎王玉晴 记者 全泽源

在不远的未来,也许我们能随处可见钙钛矿的倩影。这种可以折叠、弯曲,透明的新一代光伏材料,在政企共同推动下,正加速走向商业化。

8月18日,科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》(下称《实施方案》),其中就提到研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术。

面对炙手可热的行业现状,协鑫光电董事长范斌博士却是乐观中保持冷静与谨慎。

据介绍,协鑫光电是协鑫集团旗下专注研发钙钛矿电池的企业,量产进度属第一梯队,其小规模100MW产线预计明年达产。协鑫光电也受到投资机构青睐,2年间获5轮投资,投资方包括腾讯、宁德时代、凯辉基金等。

范斌接受上海证券报专访时表示,钙钛矿是下一代光伏材料目前的最佳选择,其效率和稳定性已经在实验室中得到很好的结果,现在最重要的是在量产中实现商业化应用。他给出的量产预期是3至5年后。至于何时全面替代晶硅路线,他认为只要产品能给运营商明显高于晶硅模式的回报率,替代晶硅就会水到渠成。他还表示,现在的光伏产业已经不需要“拐杖”,只要市场稳定,相信钙钛矿电池产业就可以成长起来。

上海证券报:18日发布的《实施方案》将钙钛矿电池列为能源转型的“支撑技术”之一,您认为这对钙钛矿行业会产生什么影响?

范斌:实际上之前已经有过类似的政策,《“十四五”能源领域科技创新规划》里已经有“要发展钙钛矿等先进光伏技术”这类表述。对钙钛矿的共识从去年年底就产生了。钙钛矿是下一代光伏材料目前最好的选择,是备选材料里唯一同时满足“高效率”、“低成本”和“长寿命”三要求的材料。

上海证券报:《实施方案》提到研发“高效稳定”的钙钛矿电池。在高效和稳定性方面,目前还有哪些难点待突破?

范斌:钙钛矿是人工设计出来的晶体。随着配方的不断进步迭代,效率会越来越高。晶硅的实验室效率已经5年没有提高了。钙钛矿电池通过优化材料配方、优化晶体结构,最终效率会高于晶硅。这件事不太会有人质疑。

稳定性方面,早期的钙钛矿不稳定,给大家留下了“钙钛矿不稳定”的印象。实际上这方面有越来越多的国内外学术研究成果出现,比如已经有研究做到钙钛矿电池连续工作9000个小时不衰减。这是任何晶硅都做不到的。钙钛矿稳定性的问题在实验室中已经得到了很好的解决,现在我们要解决的是量产稳定性。

上海证券报:高效和稳定有公认的评判标准了吗?

范斌:现在业界就是按照晶硅的标准来测试。“高效”的标准很简单,就是看效率。“稳定”方面,现在业界就是按照晶硅的标准来测试。因为现在还没法真的观察到钙钛矿电池使用了25年的情况,所以就使用加速的方法,例如晶硅IEC61215标准。有人会质疑晶硅的标准是否适用于钙钛矿,钙钛矿电池是否需要自己的行业标准?据我了解,大部分企业认为不需要,小部分认为需要。我自己觉得使用晶硅的标准是有说服力的。

上海证券报:《实施方案》还提到对高耗能产业进行生产流程再造。晶硅是耗能非常高的产业,从晶硅到钙钛矿电池,生产能耗可以降低多少?

范斌:单说电耗的话,钙钛矿大概是晶硅的10%左右。生产晶硅电池需要1700度以上的高温,而钙钛矿电池从头到尾最高温度不会超过150度。

上海证券报:钙钛矿路线配方很关键。除了配方之外,目前设备和材料方面还有什么难点?

范斌:配方只是一个起点,只是决定了材料体系能够达到的上限。还需要合适的制造设备,制造设备需要对应合适的工艺。配方、设备、工艺三者缺一不可。

钙钛矿电池设备有门槛,而且比晶硅高得多。钙钛矿电池设备,在面板行业能找到60%至70%,在传统薄膜行业能找到20%至30%,其他还有钙钛矿独有的结晶设备,这是门槛最高的。协鑫光电的结晶设备是我们自己开发、然后找人代工的。

上海证券报:您认为钙钛矿电池大规模替代晶硅电池还要多久?

范斌:我们主要关注的是给运营商提供更好的产品。比如用晶硅有5%的回报率,钙钛矿能有10%的回报率,这就是我们产品的价值。只要能提供更大的价值,形成替代是水到渠成的事情。

时间方面,我们现在的100MW产线预计到2023年年底达产。之后,我们就着手建设GW级别的产线,预计2024年完成,但这相对晶硅来说还是很小的产量。之后才能迈向5GW—10GW,估计要到2025年。所以,我认为大规模量产至少还要3—5年的时间。

如果钙钛矿能够达到我们设定的指标——20%的组件效率、0.5—0.6元的单位价格——那么它的“瓶颈”只会是产业链配套能否跟上。

上海证券报:量产路上还需要哪些政策方面的配合?

范斌:不是非常需要。只要保持市场稳定,我认为就可以成长起来。现在光伏已经不需要补贴了,不需要“拐杖”。