【pv-info】隆基股份:堅守第一性原理,創新堅守主航道21年

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歷經21年的發展,隆基股份已成為全球最大的單晶矽片製造商、元件製造商和市值最高的光伏企業。

21年中,戰略抉擇上始終遵循“第一性原理”,技術創新上始終堅守“主航道”,這是隆基股份得以持續發展壯大的關鍵要素。

黑鷹光伏曾統計發現,隆基一直保持較高的研發投入。從2012年至2020年上半年,這家企業累計研發投入超過了60億元,投入力度位列光伏行業第一。

在光伏產業過往的創新史中,RCZ單晶生長、金剛線切片、單晶PERC、雙面發電的技術的突破和引領,都與這家龍頭企業緊密關聯。

那麼,創新的本質是什麼?隆基股份技術創新與商業化的邏輯又是什麼?

隆基元件事業部副總裁呂俊博士告訴黑鷹光伏,隆基會對各項技術進行充分論證,基於客戶價值分析各項技術的利弊,傾聽客戶的聲音,挑出對客戶長期價值最佳的技術融入到產品中。

由此,隆基元件產品設計的基本原則不單單是“技術領先”,還需要“穩健可靠”。呂俊特別強調一點:隆基堅持“穩健可靠”的原則,任何技術創新都是以保障客戶電站25年甚至30年長期收益為前提。“隆基在技術創新上是勇往直前的,我們會一直把握主航道,在產品質量上卻是保守的,我們是‘有原則的質量保守派’”。

以下是黑鷹光伏與隆基元件事業部副總裁呂俊博士的對話內容。

【pv-info】隆基股份:堅守第一性原理,創新堅守主航道21年

question:

隆基是如何做到技術創新,引領行業的?我們之前採訪隆基的創始人,其中印象最深的一個詞是“第一性原理”。這兩者在邏輯上有怎樣的關聯?

呂俊:

講到技術創新,我想從隆基的命名開始,“隆基”的名字來自於蘭州大學老校長江隆基先生,隆基董事長鍾寶申先生、總裁李振國先生等曾在蘭州大學物理學專業學習,深受“勤奮,求實,進取”學風的影響,隆基將“可靠,增值,愉悅”作為企業核心價值觀,這體現隆基人的求真務實。您提到的“第一性原理”是物理學的範疇,隆基的戰略決策正是基於“第一性原理”,洞悉本質與趨勢做出決策。

做正確的事,是隆基在技術創新方面的基本導向,其實也是堅持“第一性原理”。因為如果方向錯了,投入資源越多,負擔也會越重。你看,光伏產業發展那麼多年,隆基在RCZ單晶生長、金剛線切片、單晶PERC、雙面發電技術方面選擇了正確的方向,這奠定了技術領先的基礎。

簡單說就是初始的選擇很重要,做正確的創新很關鍵。

question:今年是隆基成立的第21年,隆基已經成為全球最大的單晶矽片製造商和元件製造商。我們知道15年前,隆基面臨一次非常關鍵的選擇:單晶還是多晶?為什麼堅持單晶的路線?

呂俊:

確實,2006年的時候,隆基站在戰略選擇的十字路口。當時隆基的眼光已經從半導體轉向光伏。那時候的光伏還處於產業化發展的早期,各自技術路線五花八門,讓人有些霧裡看花,看不明白。

那時大的技術路線有晶矽和薄膜,晶矽中分為單晶和多晶兩大派,在此下面還有P型和N型,薄膜中有矽基薄膜、碲化鎘、銅銦鎵錫等,另外還有聚光電池以及用物理矽法。我們隆基的決策層對各種技術路線都進行了深入調研,基於度電成本最低的“第一性原理”,選擇了當時並不被特別看好的單晶路線,隆基決策層做出了一致判斷,即使多晶鑄錠成本為0,單晶也會有競爭力。

回頭看,10多年前,單晶矽片價格是100元/片,現在只有三塊多錢。所以沒有隆基對單晶的技術專注和持續推動,靠市場自然發展,單晶這條技術路線發展到什麼境地都難說,光伏的平價化速度或許也沒有現在這麼快。

question:其實覆盤光伏這20年技術創新的歷史,我們可以發現,一種創新技術商業化的初期,往往都會有各種各樣的質疑.......

呂俊:

這樣的例子太多了。這麼多年,我們在做一些技術創新和突破時,也經歷過各種質疑和不解。但我們隆基人的特點就是專注於解決問題,技術突破了。少說多做,問題解決了,我們相信質疑和不解也就自然化解了。

其實我們的出發點始終沒變,就是如何推動行業進步,如何為客戶帶來更高的價值。

大家都可能記得,2011-2013年的時候,在歐美雙反帶來全球光伏市場的重創下,光伏企業面臨生死考驗,單晶技術路線更是面臨被邊緣化的危機,在有限的訂單下,單晶矽片客戶往往選擇成本更低的多晶路線。

那個階段也是隆基加速技術創新的關鍵三年,隆基成立單晶生長、金剛線切片專門課題組進行技術攻關。RCZ單晶生長技術減少了停、拆爐時間,從而降低了分攤到每公斤晶棒的拉晶時間和坩堝成本,能源利用率也提高。使得單晶矽棒和多晶鑄錠的巨大的成本差距快速縮小。

金剛線當時一塊多錢一米,無論是電鍍金剛線,還是樹脂金剛線技術,核心技術都掌握在日本等手中,金剛線剛剛匯入時,專用金剛線切片機還很少,主要切片機均需要從砂線切割改造為金剛線切割,隆基認為金剛線切割效率高而且環保,代表未來,於是抱著破釜沉舟的決心推廣金剛線技術。

question:我們統計過財報資料,2012年“歐美雙反”背景下,整個光伏行業都很慘,幾乎是全行業虧損,那時隆基的業績好像也不樂觀。為什麼還要堅持花錢投金剛線?

呂俊:

那一年在歐美“雙反”影響下,光伏几乎全行業虧損,這是隆基上市的首年,面臨極大的生存環境壓力 ,但我們的決策層依然鼓勵技術人員攻堅克難。印象最深的是“匯入金剛線,允許你們一年虧4000萬!”。最終,在大家的努力下,金剛線切片技術終於被我們攻克了。這不僅對我們,也對整個中國光伏行業的進步有非常積極的意義。光這一項技術,每年就可以給中國光伏產業節省300億元以上。

question:七年前,也就是2014年11月,隆基收購浙江樂葉,正式進入電池、元件領域。我們記憶比較深的是,當時隆基大力推廣單晶PERC時也受到了不少質疑?

呂俊:

是的,當時的質疑甚至可以說是非常猛烈的。那時在電池、元件領域主要還是常規技術,P型單晶PERC電池技術一直被海外電池廠商作為高階技術發展,技術與市場空間沒有被有效釋放出來,隆基認為PERC轉換效率空間大,而且常規電池產線經過部分工序的改造就能生成PERC產品,因此將單晶PERC技術作為主要技術突破口。

單晶PERC開始推廣時,遇到的最大難題,也可以說是業界的質疑,主要是初始光衰問題。隆基透過與澳大利亞新南威爾士大學等合作伙伴合作,對光衰的機理進行了深入研究,最終應用並向業界開放了LIR技術,最終解決了初始光衰高的問題,而且單晶PERC每瓦發電量較常規產品高約2%-3%。

隆基在2016年開始大規模量產PERC電池與元件,帶動了單晶PERC的產業革命。現在單晶PERC已經成為光伏產業的主流技術,使得單晶PERC電池的產業化轉換效率從2016年的20。8%提高到現在的23%以上,加速了光伏系統成本的下降速度。

也是在2016年這一年,本著為客戶創造價值的理念,隆基將雙面發電技術匯入電池和元件環節,並在全國各地聯合第三方建設戶外實證電站,在不同的應用場景下,向客戶和業界驗證這一技術價值,結果表明雙面發電技術可以給客戶帶來8%-15%的發電增益。在隆基的積極推廣之下,目前雙面發電技術已經獲得了廣大客戶和業界的廣泛認可。

可能你們也統計過,隆基一直保持較高的研發投入,2012年至2020年上半年,我們累計研發投入超過了60億元,位列行業第一。

question:在碳中和大背景下,光伏市場競爭更為激烈,產品與技術迭代速度也在加快,隆基在技術創新方面是不是有些保守了?

呂俊:

現在行業技術創新的情況似乎“亂花漸欲迷人眼”,但實際上只是“沒馬蹄”的“淺草”而已。

技術創新的本質到底是什麼?是圍繞客戶價值、把握光伏產業的本質和趨勢。我們判斷技術創新的方向到底對不對,檢驗標準是對於客戶帶來可靠長期價值。

隆基會對各項技術進行充分論證,基於客戶價值分析各項技術的利弊,傾聽客戶的聲音,挑出對客戶長期價值最佳的技術融入到產品中。

所以隆基元件產品設計的基本原則不單單是“技術領先”,還需要“穩健可靠”。如上述討論的,其核心理念還是為客戶帶來更好並且可持續的價值。

在此想強調一點,隆基堅持穩健可靠的原則,任何技術創新都是以保障客戶電站25年甚至30年長期收益為前提。隆基在技術創新上是勇往直前的,我們會一直把握主航道,在產品質量上卻是保守的,我們是“有原則的質量保守派”。

question:能否舉幾個具體的例子?

呂俊:

比如隆基雙面元件堅持使用雙玻而不採用背板材料做雙面元件背面,那是因為我們堅持認為目前階段雙玻可以帶來更好的可靠性保障。比如雙玻可以提升防火等級,有效降低火災的損失;雙玻的對稱結構可以有效降低元件變大所帶來的內部應力增加,提升機械載荷效能;雙玻的阻水能力,有效改善抗PID能力,及提升漂浮專案元件可靠性;雙玻有更好的透光效能,在背面發電量上也表現出優勢;我們內部對於雙玻結構的研究也驗證了這一理解。

實際上,堅持雙玻邊框的選擇也是遵循了穩健可靠這一原則。在早期業界對於無框雙玻方案做激烈探討的時候,隆基就一直堅持有框雙玻方案,除了邊框有效減少了元件在承壓情況下的變形量,降低元件隱裂率,提升機械載荷效能;同時邊框與夾塊的接觸,相較玻璃與夾塊直接接觸,避免了元件玻璃與夾塊接觸處應力集中導致的破裂;一些戶外電站的現象也證實了我們的選擇。

question:

我們發現,最近幾年元件技術快速發展和迭代的過程中,對於元件功率的提升業界都傾向於選擇更高電流的方案,隆基對這個問題怎麼看?

呂俊:

其實我們在比較早的時期就認識到這一點,並對相關方案做了長期的研究和儲備。我們認為大電流確實可以降低BOS成本,但是也帶來可靠性風險;我們選擇了更穩健可靠的單芯大電流二極體方案改善大電流元件可靠性。最早我們的合作伙伴推薦了雙芯二極體的方案,隆基內部透過自己的研究認為這一方案存在較大隱患,雙芯存在差異性引起分流不均的現象,會有二極體擊穿失效的風險,並最終選擇和推動了單芯大電流二極體方案的應用。

question:近期業內對於焊帶的方案選擇討論也較多,各種聲音都有......

呂俊:

隆基率先應用了異形焊帶的方案。隆基智慧焊接技術使用一體式分段焊帶,在保障接觸的情況下更柔軟,從而在電池片交接處,相較圓絲焊帶連線更平緩,使電池片所受拉應力下降30%,最大程度降低隱裂風險。對於可以提升可靠性的技術,隆基一向是積極推動和應用。

隆基面對眼花繚亂的新技術,始終選擇穩健可靠的新技術組合,來保障客戶號長期價值;

question:過去這一年多時間,輿論關於元件尺寸的討論和爭議可以說此起彼伏。我們看到有一種說法,隆基堅持做182的元件尺寸,是因為自己沒有做更大尺寸的技術能力。真是這樣嗎?

呂俊:

恰恰相反!做更大尺寸並不是一件難事,隆基的單晶生長裝置直接相容,切片、電池、元件環節只是在裝置端改造的問題,比如鍍膜裝置、擴散退火裝置直徑大一些 。我們內部研發部門對於更大尺寸的元件產品和技術已經做了充分的分析和探索,並且在關鍵技術點,比如結構和電學穩定性方面做了充分的研究和儲備。隆基不做182以上更大尺寸原因,不是沒有能力做,而是認為超大元件降本上的邊際效應在遞減,可靠性風險則十分大。隆基不會做質量上冒險的事情

隆基對於業界關心的電池技術、元件技術均有所儲備,在到了可靠的產業化階段,隆基保持快速投入市場的能力,這在過去已經得到了充分印證。

一句話,隆基不做則已,一旦決定做,一定會堅定地做。

question:但也有不少觀點認為,尺寸的增加,輔助和搭配相應解決方案,確實可以降本增效。

呂俊:

矽片與元件尺寸增加,在特定條件下可以起到降本的作用,即使達到條件,成本下降速率也逐漸平緩。而隨著元件尺寸的增大,風險係數卻是大幅上升,如更大元件在風壓下更大變形量從而增加隱裂的風險;價值與風險已然不成正比。

而且,對於矽片增大的技術,透過研發的充分的分析和對比,如果簡單的做成大電流元件,會顯著增加元件內部損耗,同時增大對接線盒的負擔。

以上多個風險的疊加,更大的元件到底會疊加出多高級別的風險,我們也不知道,因為完全不可控;所以隆基只推出風險可控的穩健可靠的先進技術產品,可也讓隆基成為了,在第三方測試機構RETC的雙倍IEC標準可靠性測試專案中,唯一一家達到8項全優的公司。

所以我們的觀點是:簡單透過矽片尺寸改變和元件尺寸改變,不是光伏產業技術創新的主航道。

question:那光伏技術創新主航道是什麼?

呂俊:

其核心在於能夠為客戶帶來更好並且可持續的價值。進一步來講,首先是提高轉換效率、提升發電能力、提升光伏+場景解決方案技術。

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