
在光伏产业澎湃向前的浪潮中,我们似乎总站在一个充满“抉择”的十字路口:是选择转换效率的极致突破,还是坚守成本控制的务实底线?是押注一条主流技术路线毕其功于一役,还是拥抱多元化技术生态的百花齐放?
2023年9月22~3日,全国新型工业化推进大会召开,党中央明确“新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务”。今年正值两周年。
本期,中国光伏行业协会邀请到在光伏领域深耕数十年的权威科学家——一道新能源科技股份有限公司首席技术官宋登元博士。从他的角度,阐述强化企业创新主体地位,构建以企业为主体的技术创新体系的重要性。
文字如下:
中国光伏行业协会:我们国家光伏在产业化规模和成本控制上已经全球领先,但在原始创新方面却常常被质疑。作为权威专家,您认为企业在“模仿追赶”到“引领创新”的转型中,“产学研”深度融合的理想模式应该是怎样的?
宋登元:我们国家现在大力提倡企业是创新的主体、是创新中的主力军,这需要一个过程。因为我们以前工业比较薄弱,我们肯定是先发展我们的生产。我们光伏产业也是在十几年前建立,开始先上项目,然后能够有产品,能够有科研投入,去做更多的科研创新,就是一个发展过程。
但是,中国光伏产业发展到现在这个规模,更应该专注于我们的一些基础科学研究和它的科学发现。我们国家的科技创新体系基本上分为从 0 到 1 的基础研究,这部分基本上都在我们高校和研究所,从 1 到 10 的工程化,以及从 10 到 100 的大规模产业,基本是这三个阶段。
过去我们更关注于从 10 到 100 的大规模产业化,现在到从1到10更受关注。随着我们产业的扩大,对于从实验室一些原始的概念提出,我们怎么样能给它工程化更受关注,从 1 到 10,实际上这一块是非常非常难的。难在什么地方呢?很多实验室提出的成果,在实验室还行,因为我们就看一个电池转换效率,要是工程化,就涉及到我刚才说的成本、产业生态、材料等这一系列的东西。
为什么我们现在高校发表那么多文章,那么多专利,产业化上却非常少呢?就是卡在这一块上了。在光伏产业界,从 1 到 10现在我们这一块做的非常好,从 TOPCon 就可以看出来。TOPCon是第一个在中国实现了大规模产业化,而且成为一种主流技术,这是一个非常好的例证,表明我们现在从 1 到 10 也做得非常好了。现在企业可以关注从 0 到 1 的原创,现在在光伏行业协会也的倡导下,大家更注重原创技术,这样从最源头能够提升中国光伏的竞争力。
目前在政策导向上,国家强调企业为创新主体,促进我们实现工业化创新,企业成为工业化创新的主要力量。其次,产业化发展到这个阶段,我们完成了原始的技术积累过程,未来从 0 到 1, 和从 1 到 10 的工作可能会越来越多。当然这两方面做好了,就会支撑你从 10 到 100 大规模产业化的健康循环。
中国光伏行业协会:您预测在哪些前沿领域(如新型半导体材料、颠覆性电池结构、精准的物理模型等),我国光伏界最有可能诞生下一代原创性、定义赛道的基础专利是什么?另外,在人才培育方面,又应该达到如何的适配?
宋登元:从现在看,我们国家光伏原创这方面已经有了非常大的一个飞跃。有几个指标,一个就是专利的申请量,我们检索发现,现在不管是 TOPCon、BC、异质结,以及钙钛矿、钙钛矿叠层,我们中国的专利都排到了世界第一。第二指标,发表论文的数量,这已经是欧美国家的几倍了,这些都是可量化的指标。特别是光伏领域,有这么大的一个产业支撑,我们整个产学研的投入,在高校、研究所,包括我们企业的研究院,这些科研的投入,已经能支撑我们原创技术的出现。
我想原创最可能的领域就是我们新型太阳能电池,新型太阳电池在几个方面,一个是我们钙钛矿硅叠层技术,因为这是我们现在最活跃的一个领域,而且在这之前,基本上研究的不是那么多。还有新型电池的其它两个领域,可能目前工业化还相对不是那么快,一个就是我们有机电池,实际上有机电池现在很多原创的材料、方法、电池结构,都是我们中国的,非常非常厉害。
在新型电池上,我觉得未来可能会大规模出现原始创新,而且属于国际引领级的。这是一个对未来新技术涌现的一个判断。第二关于人才团队,我们中国光伏产业发展非常快,特别是最近几年,2020 年之后,我们提出碳中和目标,我们看到不管是传统的晶硅电池,还是新型的电池,发展都比较快。客观来说,我们的人才队伍还是跟不上产业的发展,这是一个现实。因为产业发展太快了,人才支撑就显得滞后。
这个方面,有几个大家共同努力的方向。一个在我们高校,因为我做过很多年的高校老师,对高校的专业设置还是比较清楚的。由于产业发展太快,高校的人才培养模式需要创新,学校的一些基础教材及其一些课程设置,是与产业脱节的。第二个课程设置要更能贴合企业的需求,因为企业需要既面宽又在某些专业领域适合于企业发展的人才,这样学生来到企业,可能马上就能发挥作用。另一方面,产学研深入融合的问题,这方面我觉得这些年还是做的不错的。我们看到目前的龙头企业,基本都和一些高校在合作。体现在光伏产业创造的电池世界效率纪录,还有一些我们承担的科技攻关项目,不管是国家的还是地方的,实际上都是产学研团队深度融合的结果。
对应人才的认识要更加宽泛,未必一定到你这个企业才算人才,不为我有而为我用也行,只要我们是一个团队,能为企业攻关、解决问题就可以了。培养人才也是一种多种多样的形式,我希望,一个是产学研的更深度的融合,第二是我们高校的这些课程设置,更能真正满足企业的需求,第三是人才就是一种团队融合,把我们研究院所、高校的这种科研力量和企业融合在一块,为我们企业的科研发展做出支撑就可以,这样我们就能达到人才培养的目的。
中国光伏行业协会:在光伏产业的可持续发展中,我们也了解到宋博士也持续关注着光伏产品的全生命周期评估。随着欧盟碳边境调节机制等政策的推出,光伏产业的碳足迹成为新的竞争维度。您认为,未来,“低碳光伏产品” 是否会成为新的技术标准和市场门槛?光伏制造企业应如何通过绿色电力、工艺创新和供应链管理来降低产品的碳足迹?
宋登元:另外,我觉得要回到了我们光伏发展的初心。对我们说发展光伏要不忘初心,我们为什么要发展光伏?就是我们要发展清洁能源、绿色能源来替代我们高碳的化石能源,这是我们的初衷。在这种初衷下,我们去发展绿色光伏的生产工艺、生产材料、制备过程。现在光伏行业协会也牵头出台了各个环节的绿色发展标准,从政策上导向支持我们绿色发展。
绿色发展是一个全闭环的。我们现在的生产光伏产品,我们做的努力,比如我们要提升电池效率,就是为了降低我们的碳耗。提效的目的,一方面我能在单位面积上发更多电,另一方面单位发电量增加了,生产碳耗就会降低了。还有我们现在的建立的黑灯工厂,或说的灯塔工厂,实际上也是为了降碳。因为你整个过程全自动化智能化程度高了,生产效率就会提升,耗能就会降低。当然还有我们现在的工艺革新,我们能把工艺温度降低,那我们就降低。还有物流,这些产生碳的环节。
总之对于光伏来说,一方面我们是追求它的高效率、低成本,同时在生产过程中实际上也是在追求它的低碳。我们任何社会活动实际上都应该减碳。
还有一个光伏发展最后的绿色闭环,就是光伏组件 25 年或者 30 年寿命周期之后的绿色回收问题。因为我们设想,我们这么大的产量,每年安装这么多量,我们到 2060 年要至少电力供应 50% 靠光伏,未来 25 年或者 30 年就要报废多少光伏组件。组件报废绿色处理过程中配资炒股大全,怎么让它降低碳耗,这也是一个值得研究的问题。降碳应该是一个全闭环的过程,是整个产业链的最后一公里,是产业生态的过程,这是要靠大家共同努力。比如我主产业链怎么通过工艺的创新、电池结构的创新,提升效率降低电耗。实际上,还有我们组件的辅材,包括玻璃、EVA、铝,为了低碳,铝我们多用再生铝,玻璃我们用再生料。这种绿色发展和低碳发展,是一个全产业链生态的过程。只有我们全产业链共同努力了,我想未来一定会是光伏成为一个既清洁又完全绿色的产业。
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