全面升级

光伏智造2018的几个侧写

侧写一产业工人全面升级应对智能制造

乐山,对于光伏人而言,不再只是大佛和美食。

近【jìn】几【jǐ】年,这里【lǐ】陆续【xù】为【wéi】业内输送了数千名产业工人,通威、正泰、晶【jīng】科等企业都与学校签订了人才定向培【péi】养计划【huá】。

乐山职业技【jì】术学院书记【jì】蹇路告【gào】诉【sù】笔者【zhě】,每年【nián】中山大学、四川大学等高校都会前来开办讲座【zuò】,提供【gòng】技术支持,开阔产【chǎn】业高级工人的视野。笔者此次乐山之行,就见到了中【zhōng】山大学的沈辉【huī】教【jiāo】授、四【sì】川大学的冯【féng】良恒教授和南开大学的孙【sūn】云教【jiāo】授,同【tóng】时还【hái】有峨眉半导【dǎo】体的老专家以及新加入到校企合【hé】力培养【yǎng】人才的东旭安轩【xuān】自【zì】动化等公司。

光伏组件生【shēng】产线上,已经从十年前的【de】几百人一个【gè】班次【cì】变【biàn】成了约十人一班,产能却数倍于【yú】以往。降【jiàng】本增效的同时用自动化降低【dī】产【chǎn】品【pǐn】质量受人【rén】工的波动影响【xiǎng】,也对产业工人提出了新的要【yào】求。

这些产业工人已经发生了巨大的变化:

随着光伏【fú】组件【jiàn】、电【diàn】池生产从人工转向自动化【huà】,企业的人才也正在逐步【bù】升【shēng】级,从以往“手工匠人”向操【cāo】作设备【bèi】、维护【hù】设备甚【shèn】至改进设备的工【gōng】程师转型。

侧写二硬件设施超越实验室的光伏生产线

光伏这个产业很奇怪也很有趣的地【dì】方在于,生产线的设备【bèi】往【wǎng】往比实验室的【de】好很【hěn】多。中山大【dà】学沈【shěn】辉【huī】教授历年来培养【yǎng】了50余【yú】位博【bó】士生,超过200位硕士研究生,这【zhè】些学生【shēng】大部分选择【zé】在光伏产【chǎn】业工作【zuò】。他告诉笔【bǐ】者:“基【jī】本每【měi】个学生都是几【jǐ】百片硅片堆【duī】出来的。”但【dàn】他也看到,光伏企业在研发高潮时,每天就【jiù】要用掉几百块【kuài】。“同时【shí】企业的生产【chǎn】设【shè】备更新换代速度【dù】也太快【kuài】。”沈辉教授【shòu】说,所【suǒ】以后来中【zhōng】山大学与天合【hé】光能等国内领先的光伏【fú】企业展开了深入的研【yán】发,将研发工作放到生产【chǎn】线上。

不只是中国,全球光伏产业的研发都是如此。


9-21-5日于威【wēi】海【hǎi】召【zhào】开的国际顶级光伏技术论【lùn】坛PVPMC会议【yì】结束后,Solarbe索【suǒ】比光【guāng】伏网组织国外专家【jiā】参观了日托【tuō】、协鑫和安轩自动化控制。在看到中国光伏【fú】极高的自动化程度和通【tōng】过智能机【jī】器人解决【jué】运维【wéi】问题【tí】时【shí】,国外【wài】专【zhuān】家连呼“Amazing!”,并【bìng】向笔者表【biǎo】示未【wèi】来要【yào】更频繁的与中国展开互动与交流。

侧写三中国在引领光伏产业的技术进步

“领跑者代表【biǎo】了未来技【jì】术的发展方向,国家可能都没有意识到,中国已经变成【chéng】光伏产业的圣地,我们做什么【me】,日本、欧美都在学。”陈刚【gāng】,全【quán】球最大的光伏【fú】电【diàn】池厂【chǎng】商【shāng】之一,也是全球最大【dà】的PERC电池【chí】厂家【jiā】——爱【ài】旭太阳【yáng】能(简称“爱旭”)董事【shì】长,用【yòng】一个最简单的方式来判断中【zhōng】国光伏技术在全球的地位: “我也是最近才意识到【dào】:中国【guó】的【de】光伏技【jì】术已经引【yǐn】领世界了。以前我们有【yǒu】新产【chǎn】品和国外【wài】客户谈,他们【men】根本不听,尤其是【shì】比【bǐ】较保守的日本客户,坚【jiān】持【chí】着【zhe】自【zì】己的标准【zhǔn】和产品需求。”但随着中【zhōng】国光【guāng】伏制造的【de】飞速进步【bù】,这些年日本客户对【duì】中国光伏新技术从“不相信”到“两三年”接受期,再到【dào】“三【sān】个【gè】月”。“韩国这些【xiē】国家要更快【kuài】。”这也【yě】是陈刚在内的中国企业【yè】敢于投资高效【xiào】产能【néng】的【de】最【zuì】大底气。

“中国光伏产业在过去十几年里一直【zhí】保【bǎo】持着【zhe】技术和产能的飞速进步,能跟上【shàng】甚至【zhì】跑在【zài】前面很不容易【yì】。”他以台湾企业为例【lì】:一直以来,台湾电池企业都【dōu】是【shì】高效率、高品质的【de】代表,而且【qiě】售【shòu】价【jià】也一直比大陆的高【gāo】。

但这种情况,却在近几年发生了急遽的变化。

2015年,中【zhōng】国【guó】大陆推行了领跑者计划,光【guāng】伏【fú】产业“技术锁定”效应被【bèi】打破。几番寒暑,中【zhōng】国光【guāng】伏企业【yè】在【zài】短短数年完成【chéng】了【le】从产能领先【xiān】到技术领先,凡是【shì】没有更新【xīn】技【jì】术、更【gèng】低成本、更高品质的电池企业都濒【bīn】临倒闭或已经【jīng】倒闭。整个光伏产业几十万人【rén】做制造,整个行业过百万人,大量【liàng】的资源【yuán】、技【jì】术、人力资源去提升。河【hé】水涌去,汇成滔滔【tāo】大【dà】河【hé】。


目前爱旭高【gāo】效【xiào】PERC电【diàn】池平均转化【huà】效率21.85%,正【zhèng】面功率310W,背面效率超【chāo】过210W,而在2018年【nián】初,正【zhèng】面量产效率还是21.5%,预计在2018年底,年底【dǐ】量产效率达到【dào】22%。陈刚认为能【néng】源局的“领跑者”计划【huá】极具战略眼光,同时从【cóng】商业和【hé】技术的【de】角【jiǎo】度都提供【gòng】了很好的发展路径,把市场给【gěi】好的技术,再以【yǐ】成熟的【de】技术反哺【bǔ】市【shì】场。“这样的政策,不只是光伏,各行业都应该学习。”

另外一个【gè】改变是国外【wài】设备【bèi】厂【chǎng】商对【duì】中国企业的态度:过【guò】去国外设备企业对于【yú】中国光伏公司【sī】提出的意见接受度很低【dī】,而现在越来越多的国外工【gōng】程师在中国驻【zhù】厂【chǎng】办公。“而且我们每次【cì】提出技术【shù】修【xiū】改意【yì】见,他们都很【hěn】兴奋。”陈刚说,“在【zài】别的【de】国【guó】家很难有这样的完整产【chǎn】业链【liàn】,这样【yàng】好的实践机会。”

“现在,我们只要【yào】以价值【zhí】为导向就可以了,做正【zhèng】确的事情,客【kè】户自【zì】然会认【rèn】可。”

溯源

制躁-质造-智造

但如果将时间轴拉到2008年,你会发现彼时【shí】的【de】中【zhōng】国光伏与现在的领先【xiān】地【dì】位差异迥【jiǒng】然【rán】。

中【zhōng】国光伏在【zài】一开【kāi】始就以【yǐ】欧美为主【zhǔ】要【yào】市【shì】场,接受相对更严格的检验,但【dàn】很长一【yī】段时间里仍然被认为【wéi】是低【dī】质、粗放制【zhì】造的【de】产物【wù】。尤其是光伏早期发展偏资源化,在【zài】硅料价格【gé】高昂的时候,中国可以用人工分【fèn】选,多晶【jīng】硅价格最高的时【shí】候,米粒大小的硅废料在中【zhōng】国都可以用人工分选。

“早期德国杂志还刊登【dēng】过文【wén】章,说中国工人的手套掉到【dào】组件【jiàn】里面去了。”黄【huáng】强博士【shì】,东方日升CTO,跟笔者讲了一个【gè】真实的【de】段子:“2007年【nián】我刚回国,发现国内大部分企【qǐ】业的质量和生产【chǎn】控制都是凭感【gǎn】觉而非数据。有次一【yī】位业内人士指【zhǐ】着一片硅片问我,黄博士你看看【kàn】这硅【guī】片做成电池效率是【shì】多少?”黄强【qiáng】感到很崩溃,“这个不用设【shè】备检测【cè】就能【néng】看出来【lái】?”

对方不【bú】满【mǎn】道:“你这个【gè】博士是不【bú】是假的哟。”

现【xiàn】在全球前十的光伏组件【jiàn】企业【yè】几乎都是中国公司【sī】,但在【zài】十年前,仍【réng】然是Qcells和夏普这些国外【wài】企业【yè】引【yǐn】领行业,黄强曾与某家海外【wài】大厂交【jiāo】流,对方【fāng】直言:中国对光伏懂得不太【tài】多。

隆基乐【lè】叶【yè】产【chǎn】品营销总监王梦松博士指出:早【zǎo】年【nián】光【guāng】伏产【chǎn】业缺乏完【wán】整的体系标准,2008年起【qǐ】,一大【dà】批半导体人才进入光伏,参照半导体【tǐ】建立光伏质量标准【zhǔn】。

SEMI在【zài】这个阶段也【yě】活跃在光伏【fú】行业,组织了许多标准【zhǔn】方面【miàn】的工作。几乎与此同时,国际顶【dǐng】级第三方认【rèn】证机构【gòu】,TUV南德也【yě】进入中国。这【zhè】些【xiē】机构的参与,从标准和【hé】质量两方面提升了产【chǎn】业发展。

2009年,黄强找到英利CTO宋【sòng】登元和【hé】阿特斯【sī】组件【jiàn】技术高【gāo】级总【zǒng】监【jiān】唐应堂,提出牵头做光伏的国际【jì】标准,得到了业【yè】内的【de】热烈响应,越【yuè】来越多的厂家参与,常常召开相关的电话会议对标准和质【zhì】量进行讨论。同年,TUV南德【dé】完【wán】成了在中国的首个【gè】光伏组件出后验货项【xiàng】目,并发布了TUV认【rèn】证【zhèng】证书。

经过多【duō】方共同奋进,那两年的光伏质量有【yǒu】了巨【jù】大提升。2010年,德国《明【míng】镜》周刊盛赞中国【guó】光伏【fú】质量,而【ér】且在新加坡【pō】出版的《李【lǐ】光耀:新加【jiā】坡赖以生存【cún】的硬道理》一书中,这位新【xīn】加坡国【guó】父与盛赞中国光伏产品达【dá】到和德国相同质量【liàng】(后【hòu】续新【xīn】加坡还【hái】陆续出【chū】台了一些光伏应用【yòng】发展计划)。

2010年【nián】,可以认为【wéi】是中国光伏制造水平的一个分水【shuǐ】岭,渡【dù】过此前初【chū】生且【qiě】浮躁的阶段,光伏产业开【kāi】始迈向成【chéng】熟。

TUV南德大中【zhōng】华区智能电力与【yǔ】光伏部副总裁【cái】许【xǔ】海亮认为中国光伏【fú】制造水准【zhǔn】提升如【rú】此【cǐ】之快的【de】原因可以从【cóng】人才、市场驱动、政策驱动、竞争驱动和企业家质量意【yì】识提升五【wǔ】个方面【miàn】。“这几个因素综合影响,为【wéi】我们【men】这个行业培养了【le】非【fēi】常多【duō】的质量【liàng】管理人【rén】才,不【bú】过【guò】他们大部分在幕【mù】后勤勤恳恳的工作,光【guāng】伏行业的发展,和他们是分不开的。”他说【shuō】。

但新的问题随之而来。

2010年后,中国光伏组件产能全球第一,逆变器也初露峥嵘。

但【dàn】随着光伏从德国【guó】市场扩散到全球,更【gèng】多样性、更恶【è】劣的气候【hòu】与环境【jìng】等待着光伏【fú】产品经【jīng】历考验。要知道,德国和更早【zǎo】的【de】日【rì】本市【shì】场可以【yǐ】说是全球光伏应【yīng】用环境最温【wēn】和的地区,无过强【qiáng】紫外线,无过强的盐雾、湿热等问题,而【ér】中国、澳大利亚等地区的应【yīng】用【yòng】环境更复杂,欧洲标【biāo】准出现了“水土不服”的情况。

此外,由于2008年以前多晶硅【guī】紧缺,受制原【yuán】料【liào】问题,组件衰减问题开【kāi】始【shǐ】在这阶段频发【fā】。

9-21是TUV南德进入中国十周年。他们做【zuò】了一个【gè】“TUV南【nán】德时光轴”,有趣的是【shì】,从【cóng】这个“大事记【jì】”一般的【de】时光轴中,可【kě】以通【tōng】过检测【cè】和【hé】标准的发展看到行业的进步和彼【bǐ】时产业出现的【de】问【wèn】题。2011年至【zhì】2015年间,TUV南德的发展轨【guǐ】迹几乎与行业发【fā】展遇到新的【de】“痛点”重叠【dié】。

2011年间,TUV南德建【jiàn】立了中国大陆首家CB实【shí】验【yàn】室,免去中国组【zǔ】件厂商漫长的送检之苦【kǔ】。

2012年在日本市场再次启动【dòng】后,为客户完【wán】成JET认【rèn】证【zhèng】,并于同年发【fā】放了【le】首张PID证书和组件功率测试体系评估证书。其【qí】中PID证【zhèng】书一事【shì】后来被业内认为具备【bèi】市【shì】场前瞻性。

王【wáng】梦松指出:“在2013年之前,整【zhěng】个【gè】行【háng】业对PID缺【quē】乏概【gài】念,那时【shí】PID只【zhī】存在【zài】于文献,没有【yǒu】得到组件【jiàn】企【qǐ】业真正重视,2013年国内和海外集中爆发了PID事件,对行业是一个教训。”当时光伏行【háng】业对PID效应【yīng】机理了解【jiě】不够,也不知道【dào】改善方向。后【hòu】来通过大【dà】量研究工作,通过镀膜、热氧工艺和【hé】封装材料【liào】改进,以【yǐ】及系统端的【de】优化,产业实际【jì】上实现了再次【cì】飞【fēi】跃。在这个阶段【duàn】,第三方机【jī】构作为外部控【kòng】制【zhì】质量【liàng】的阀门,对行业【yè】起【qǐ】到了很好【hǎo】的引导【dǎo】作用,宣贯【guàn】材料【liào】重要性以及产品【pǐn】要考虑长【zhǎng】期可靠性,电池和组件【jiàn】厂家强【qiáng】化内控体【tǐ】系,普遍【biàn】加强了质【zhì】量检验,通过内外协力,光伏制造的工艺大大加强。

到【dào】2015年【nián】,基础已经【jīng】打好的光伏企业一直【zhí】在修修补补,应对一【yī】些新出现的挑战。

而【ér】随着领【lǐng】跑者计划启动之后,光伏产业【yè】真正【zhèng】步【bù】入了【le】“智造”阶段。从TUV南德的时光轴可以看到,2015年至今,光伏企业【yè】在与第三方机构筹备【bèi】叠瓦【wǎ】、HIT、智能组件等高【gāo】效技术,进行水上光伏、双【shuāng】面组【zǔ】件的【de】检测【cè】与实证,光伏【fú】跟【gēn】踪【zōng】系统和储能项目也在期间得到了【le】长足的发展。

谈到这【zhè】里,王【wáng】梦松也【yě】有同陈刚一【yī】样的感慨:“2012年我和日本客户介绍【shào】一款新产品要2年,测试完可【kě】能产业【yè】都开始发展下一代技术了。现在整【zhěng】个【gè】行业对中国推出的新产品接受速度【dù】非【fēi】常快,我【wǒ】们推一种新【xīn】组件【jiàn】,他们【men】会马上【shàng】就要。”他认为,光伏【fú】产【chǎn】业体系相【xiàng】比十年前【qián】更加成熟【shú】,同时生产线上国产设备比例越来越【yuè】高【gāo】,以前组件串焊机,电【diàn】池丝网印【yìn】刷、烧结等设备 都要进口,现在关键设备都基本已经【jīng】实【shí】现【xiàn】了国产化【huà】。

从质造迈向智造,中国光伏据此走在了全球前列。

许【xǔ】海【hǎi】亮告诉笔者:“如果从我们第【dì】三【sān】方检【jiǎn】测认证角【jiǎo】度【dù】十年光伏制造, 可以认为产【chǎn】业经历了几个【gè】阶段:第一【yī】阶段是欧【ōu】洲是主要市场时期,有认【rèn】证就【jiù】有销路,有设【shè】备,有产品,有【yǒu】证书,则供不应求,企业【yè】在乎【hū】的是要尽快拿【ná】到【dào】证书,证书意识【shí】高于【yú】质量意识;到了第二阶段,国【guó】内产能过剩,企业开【kāi】发国际市场,竞争加剧【jù】,进入“认证【zhèng】要全”的阶【jiē】段,认证全则【zé】目标市【shì】场【chǎng】多,比【bǐ】如靠MCS证书进入英国,靠【kào】CEC列名进入【rù】澳【ào】洲,靠JET进入日本,认证的印记实【shí】际上是国际市场发【fā】展的印【yìn】记;第三【sān】阶段是质量驱【qū】动【dòng】认证的阶段,随着质量【liàng】问题的凸显,企业【yè】自身以及买家需要规避一些已经发现的【de】质量风【fēng】险,对某类证【zhèng】书提出【chū】更【gèng】多诉【sù】求,例如“PID”证【zhèng】书,盐【yán】雾氨气证书,这是光伏应用场【chǎng】景多元化对质量提出的更高【gāo】要求;第四阶段是全面质量要【yào】求【qiú】,这个时期买家除了提【tí】出需要证书,有更【gèng】多的品控【kòng】手【shǒu】段【duàn】,例如【rú】监造、现【xiàn】场【chǎng】验收、电站检测等等【děng】,行业要【yào】通过质量提【tí】升来保障收益,其实【shí】是到【dào】了精细化管【guǎn】理的程度;而还有【yǒu】一个【gè】特点【diǎn】是贯穿【chuān】所有【yǒu】阶段的:低成本材料的应用、自动【dòng】化程度的提升以及电池效率的提升,而每一次此类变化,都需要认证与检测来验证产品【pǐn】的可靠性。”

实际上【shàng】,在每个阶段【duàn】第【dì】三方【fāng】机构的角色也不相同。早期第三方机【jī】构【gòu】是【shì】一道【dào】通向欧【ōu】洲市场【chǎng】的“阀门”,过【guò】渡掉【diào】产业大潮中繁【fán】多的“杂质”,让市场不致变得浑【hún】浊不堪;后【hòu】来则成为企业证明实力【lì】的”名片“;第三阶【jiē】段【duàn】更多的帮助企业进行前沿技【jì】术或【huò】新出现【xiàn】问题进行探索;到现在则变成了企业追求品质时的【de】“助手【shǒu】”。

从【cóng】“监管”到“协助”,第三【sān】方机构【gòu】职能的转化最能说明【míng】中国【guó】光【guāng】伏的【de】技术进步。

方向决定终点

选择技术与阵营将决定谁是胜利者

从下半年走访的【de】企业来看【kàn】,今明【míng】两年惨烈的市场博弈【yì】将奠定未来三五年的【de】市【shì】场格局。

采【cǎi】访黄强的【de】一个额【é】外福利是你永远不会觉得【dé】冷场和无聊,他思维敏锐【ruì】,且【qiě】善于归纳总结。

(笔【bǐ】者个【gè】人【rén】认【rèn】为这段话对很多光伏老板来说,值一个亿,强烈建【jiàn】议看看。)

黄强认为【wéi】:在过【guò】去【qù】十【shí】年的【de】光伏制造发展中,德国、美国和【hé】日本都走了错误的路线。“光【guāng】伏的【de】核【hé】心【xīn】问【wèn】题是度电成本,同时也存在摩尔效应,规模越大,成本越低。”

“德国是【shì】非常严谨的民族,什么都希望【wàng】做到自动化。他们自动【dòng】化程度太【tài】高,但在光伏【fú】产业却不适用。光伏产业一直发生变化,而自动化的东西变化【huà】很难。在中国,自【zì】动化是一段一段的,因此【cǐ】改进升级都非常【cháng】快。我曾经参观过德【dé】国企【qǐ】业【yè】,产品非常漂亮,但就【jiù】是【shì】效【xiào】率【lǜ】上【shàng】不去。”

有一年,黄强去【qù】硅谷,水星新闻【wén】较【jiào】傲慢的问他:“中国光伏有【yǒu】创新吗?”黄强说产业特性不【bú】一【yī】样。“美国的创业公司我【wǒ】见了【le】很多,他【tā】们【men】一直醉心于颠覆性的创新。这些公司兴【xìng】起衰落【luò】都【dōu】以一个特点【diǎn】:希望【wàng】通过技术颠覆把【bǎ】别人都打死成【chéng】为单一独角兽。但【dàn】这与【yǔ】行业的规【guī】模效应【yīng】相违背。相反中国【guó】目前较难做从0到1的创【chuàng】新,但从1做到100,中国最强。最【zuì】重要一点是,光伏产业【yè】在技术领先和成【chéng】本导向上【shàng】,往往是成本导向占优,因为【wéi】到目前【qián】,光伏【fú】行业【yè】每年效率提升大约在0.5%左右【yòu】,而不是从20%一下【xià】子提【tí】升【shēng】到40%,技术有它的天花板。”

“技【jì】术没【méi】有【yǒu】实现规【guī】模化【huà】,几乎【hū】没有颠覆【fù】产业的可能。我们设想一下三洋的HIT技【jì】术如果早几年通过【guò】合理的方式共【gòng】享【xiǎng】,日方抽【chōu】取【qǔ】费用,能通【tōng】过全球合作【zuò】促进技术降本。而现在,PERC技术因为【wéi】玩家众多,也挤【jǐ】压了HIT技术的【de】市场。”黄强【qiáng】谈【tán】起东方日升【shēng】的技术路线选择时,认【rèn】为应遵循两个规律:“第一符合【hé】趋势,第二要形成行业规【guī】模。”东【dōng】方【fāng】日升的双面钝化技术不仅【jǐn】没有保密,反而和业【yè】内进行了很多的沟通【tōng】。“我们是建议大家都做,规模【mó】做上去,要看【kàn】到未来五年【nián】再做今年的决【jué】定。”

黄强谈起2017年12月选【xuǎn】择技术路线时【shí】的纠结【jié】:“我们当时纠【jiū】结了很久,最后认为国【guó】内重要【yào】的厂【chǎng】家会【huì】跟进才下定决【jué】心。”

阳光电源【yuán】董事长曹仁【rén】贤也在思【sī】考下【xià】一【yī】代光【guāng】伏【fú】产【chǎn】业【yè】的形态会是如何【hé】,这位产业【yè】领袖认为光伏正在逐步进入平价,与此同时要面对与其它非清洁能源竞争,也要与其它清【qīng】洁【jié】能源竞争,要提供更便宜更便利的【de】能源同时,客服【fú】清洁能源不【bú】稳定、低效和【hé】占用【yòng】面积较大【dà】等问题【tí】。


“面对未来,阳光电源仍然会坚持技术实力派这一【yī】特【tè】征。”曹仁贤说,“我们希【xī】望通过不断创【chuàng】新,超越客【kè】户的期【qī】望。”

阳光电源已【yǐ】经将目光聚【jù】焦在【zài】新【xīn】的先进系【xì】统技术推广上,在1500V系统和【hé】超配等新系统技术方面为【wéi】行业鼓呼。为【wéi】此还做了许【xǔ】多吃力不【bú】讨好的【de】工作。“很多人说,你们【men】傻啊,企【qǐ】业采用超【chāo】配,实际【jì】上是相【xiàng】当【dāng】于逆变器采购量【liàng】减少了。”曹仁贤说,“但我【wǒ】觉得【dé】如果90台就够了【le】的时【shí】候,为什么非【fēi】要让客户买100台?利用客户不专业来透支客【kè】户的【de】行为要不得。”

最后他【tā】指【zhǐ】出【chū】,系统集成技术进步同样会带来产业的巨大变革,1500V和72片组【zǔ】件等更【gèng】能降低成本的技术【shù】一定会影响【xiǎng】到上游【yóu】制造业【yè】。

“迫在眉睫。”他强调。