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龙焱能源:工匠精神推动中国碲化镉薄膜技术产业化

时间: 2024-05-19 16:46:09 |   作者: 党的建设

  “中国光伏需要更多属于自身个人的原创核心技术,而世界一流的技术是有钱也买不回来的。”

  “可持续发展的太阳能电池产业化技术必须要同时具备高转换效率、高稳定性、高产出率、高优品率和低成本五个特点,若无法同时达到四高一低,就不能称之为是真正具备市场竞争力的产业化技术。”

  2018年12月29日,岁末寒潮中的杭州略显得阴冷,位于城东的下沙经济技术开发区的龙焱能源科技(杭州)有限公司二车间却暖意洋洋,一条设计产能为40兆瓦的碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件生产线在此正式投产。

  对于已进入10吉瓦产能时代的中国光伏制造业来说,一条40兆瓦产线的投产,恐怕没多少人有兴趣予以关注。

  不过,若要说这是全世界内包括美国第一太阳能(First Solar)在内仅有三家企业能够大规模商业化量产的碲化镉薄膜电池组件产线,且全国产化、全自动化拥有完全的自主知识产权,或许观感就不一样了。

  许多光伏人都知道,曾几何时,First Solar正是凭借碲化镉薄膜技术创造出了把所有光伏企业远远甩出七八条街的业绩神话,并雄踞全球光伏行业龙头交椅多年。

  作为国内不多的CdTe薄膜光伏电池产业化技术自主研发坚持者,龙焱能源创办至今已十年,投产仪式当天也是其十周年纪念日。据说,举办这样规模的庆典活动在公司历史上还是首次。

  其实,在光伏行业和资本圈,知道龙焱能源在研发碲化镉光伏电池技术的人并不少,但因其十年来少有宣传,了解该公司的人并不多。

  甚至,在2015年科技部把863计划先进能源技术碲化镉产业化研发技术项目立项权授予龙焱能源为主的课题组,这样一个国家重大创新项目授予外资企业可说是史无前例的事件,也并未引起太多的反响。

  回头去看,龙焱能源的创业轨迹似乎足够简单,过程也并不复杂,一如这些年来众多科学技术人才回国创业的平常例子,似乎一切都那么理所当然地顺理成章。

  他从事太阳能电池技术研究近40年,接触过几乎所有已知的太阳能电池技术,是中国第一条非晶硅薄膜太阳能电池中试生产线项目的领导者,也是时为国家科委“七五攻关项目”“206位功臣”之一、第一批享受国务院专家津贴的科技人员。

  2001年,他在美国带领科研团队创造了碲化镉薄膜太阳能电池光电转换效率的世界纪录16.7%,并保持该纪录长达10年之久。

  2008年,他回国创建龙焱能源,从实验线、中试线开始碲化镉薄膜太阳能电池产业化技术的研发。

  2011年,龙焱能源建成国内第一条具有完全自主知识产权和规模量产能力的全自动化碲化镉电池生产线,实现了碲化镉薄膜光伏电池产业化技术的全国产化。

  2014年,经过中国计量科学研究院检验测试认证,龙焱能源制造的碲化镉电池产品转换效率达到13%,步入国际先进水平。

  2015年,龙焱能源作为主要承担单位,承担了国家科技部十二﹣五863计划先进能源技术领域有关碲化镉薄膜太阳能电池技术产业化的项目,通过三年努力于2018年分别通过专家验收和财务审计,全面完成三项课题目标。

  2018年,龙焱能源联合深圳赛格集团、深能南控公司在杭州建成投产集合了龙焱能源最新技术的新一代全自主研发碲化镉薄膜光伏电池生产线兆瓦,量产电池组件平均功率95瓦,平均光电转换效率14%。

  不过,当这个创业故事嵌入到2008-2018全球光伏产业高质量发展最为迅猛的这十年之中时,却有了一丝不同寻常的意义。

  这十年,正是以晶体硅技术为主的光伏制造快速产业化崛起的十年。十年间,全球光伏行业风起云涌超速发展,产能和应用均由几吉瓦快速跃升至100多吉瓦规模,诞生了无数创富故事,引发了无数豪气干云,也大浪淘沙送走了无数创业者。

  正是在这样一个十年,正是在这样一个由创业到成为龙头再到破产于三五年间便可完成循环的行业里,龙焱能源却耐着寂寞,如此专注于碲化镉这项连不少全球大规模的公司集团也啃不动的技术“硬骨头”。

  2008年,当君联资本投资龙焱能源时,联想控股董事长柳传志曾对这位古稀老人说:您可能是中国年纪最大的创业者。

  宝剑锋从磨砺出,整整十年时间,吴选之带领团队坚持完成自主研发,从零开始,历经碲化镉技术的实验线、中试线、生产线,直至商业化生产线体系的建立,并实现了包括改良型近距离升华沉积等核心设备在内的所有装备的国产化,带动了国内碲化镉制造产业链技术的发展和提升。

  对于已年近八旬的吴选之来说,成功所带来的名誉、财富和地位或许已无了什么实质性的意义,但十年创业,其间悲欣交集却是难以言表。

  对于龙焱能源今天的成绩,吴选之仅用了一句话总结:中国光伏需要更多属于自身个人的原创核心技术,而世界一流的技术是有钱也买不回来的。

  对于类似于半导体行业一般投资巨大的薄膜电池技术来说,正确选择技术路线并不仅仅是需要一些时间和耐心那么简单,一旦研发方向选错,除了对研发信心带来打击,更糟的是前期巨额投入都将打了水漂,还会影响后期投资的跟进。

  但龙焱能源最困难的时期,却不是创业初期那些一切从零开始的日子。虽然薄膜电池技术的研发实在太烧钱,龙焱能源却有一个很不错的开局,除了晨星、君联资本的投资,鼎辉、红杉、北极光等国内著名风投都有投资跟进。

  龙焱能源最困难的日子,却恰恰是在第一条产业化线在技术渐趋成熟有可能达到更高产量的时候。

  “薄膜电池产业很像半导体行业,设备投资很大,若无法满产,设备折旧会让产品价格很高,缺少市场竞争力;如果以满产实现低成本,则需要强大的现金流来支撑。”龙焱能源总经理吴奔介绍说,这也是几乎所有重资产投资技术都会遇到的门槛。

  那是在2014-2015年,经过三年左右的调试和技术改进,龙焱能源的首条产业化碲化镉生产线在技术和工艺上都已趋于成熟和稳定,已可以加大产量。但彼时,国内地面电站市场正火爆发展,碲化镉组件的市场应用却还在探索中。

  “我们当时就处于这样一种尴尬的状况,前期风险投资资金已消耗将罄,公司经营很艰难,那么小的产能却还要想尽一切办法去做产销平衡。”吴奔回忆说。

  “那段日子压力真的很大,一方面因为产量太小,市场根本不明白我们是谁;另一方面,董事长还要求我们先培育市场,要等待那些需要一些时间才可以获得的宝贵的稳定性数据。”龙焱能源销售总监包钢告诉太阳能发电网记者说。

  据包钢介绍,龙焱能源的现存技术其实还可以把转换效率做得更高,但吴选之坚持认为可持续发展的太阳能电池产业化技术必须要同时具备“四高一低”的五个特点,即高转换效率、高稳定性、高产出率、高优品率和低成本。

  “董事长认为,规模效应仅仅是达到低成本的一个最简单手段,如果技术自身不能同时达到四高一低,就不能称之为是真正具备市场竞争力的产业化技术。”包钢认为,这可能也是台湾半导体之父张忠谋花了数年时间把铜铟镓硒电池技术做到世界纪录后却宣布不干了的原因。

  但此时,龙焱能源的资金面却几乎到了弹尽粮绝的地步,一向视诚信逾生命但无法向员工按时发放工资的窘境即将出现。

  即便如此,龙焱能源也依然坚持控制产量和销售量,甚至暂不接受扩产的投资,因为吴选之对扩产有三个基础要求:第一,现有产线一定要达到设计产能;第二,产品的市场定位和客户要非常明确,要做到供不应求;第三,现有产线要实现盈利。

  为了解决经营困局,吴选之不得不到处找亲属和朋友筹措资金,总算依靠借来的几百万元度过了公司创办以来最困难的那段日子。在投产仪式上说起借债发工资的那些往事时,老人仍微微有些动容。

  随后,随着龙焱能源获得CQC、TUV、UL等权威机构的认证,并在拥有兆瓦级应用后,艰苦的日子也接近尾声。

  2016年,龙焱能源实现盈利;同年,龙焱能源获得新的战略性投资—浙江能源集团投资1.2亿元。

  紧随其后,深圳市国资委注资龙焱能源、龙焱能源下属合资企业龙瑞新能源工程有限公司在海外成功发行绿色债券、深圳赛格集团、深能南控与龙焱能源联合组建深圳赛格龙焱能源科技有限公司并投资杭州40兆瓦碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件生产线。

  相比龙焱能源第一条生产线兆瓦新产线的产品,不仅平均输出功率由87瓦提高到了95瓦,单位成本也大幅度降低,预计生产所带来的成本将低于1.8元/瓦,具有更强的市场竞争力。

  不仅如此,相较于整整花了4年时间才进入投产阶段的第一条生产线个月的时间就完成了新生产线的立项、厂房改造、电力增容、设备进场安装、动力设施一二次配、单机调试等工作,并实现一次联调即出产品,随后仅用2个月的时间就让该条产线进入投产状态。

  这充分证明,龙焱能源已完全具备规模化发展其自主研发、拥有完全自主知识产权的碲化镉薄膜太阳能产业化技术的能力。

  如今,龙焱能源的碲化镉薄膜太阳能组件产品已行销至全球38个国家和地区,覆盖全国所有省市、自治区和港澳台地区。其高度定制化建筑光伏构件产品已被安装在包括2019年北京国际园艺博览会中国馆、2022年北京冬季奥运会场馆、国家大剧院舞美中心、嘉兴光伏科技馆、伦敦金丝雀码头公交站、瑞典医院等国内外多个标志性绿色建筑的外结构上,展现出其独特的市场竞争力和综合应用价值。

  至此,经过十年技术研发的龙焱能源碲化镉薄膜电池技术,在技术、市场和财务三方面都达到吴选之要求的情况下,正式由技术积淀期跨入了产业化扩张期。

  据吴奔介绍,龙焱能源的发展的策略用八个字可以概括,“自主创新、先强后大”。正是在这一战略理念指导下,在技术未达到先进行列的时候,龙焱能源一直克制着扩张。

  与深圳赛格集团、深能南控联合投资杭州40兆瓦产线,是龙焱能源产业化扩张的第一步。

  相比First Solar的发展模式,龙焱能源不仅技术路线不同,在产业化扩张方面也选择了一条完全不同的路。

  有分析曾认为,First Solar之所以能雄踞全球光伏行业龙头位置多年,除了碲化镉电池较高的技术门槛,更重要的原因是其封闭的垂直一体化的商业模式。

  作为很长一段时间内全球唯一一家能够量产碲化镉光伏电池的公司,First Solar拥有VTD技术路线的大部分专利,不仅碲化镉电池自己生产,一些核心装备也是自己制造,几乎是能不假手于人的环节都自己做。这甚至在很大程度上影响了后来晶硅光伏产业的商业模式。

  根据龙焱能源的发展规划,未来将在国内各区域选择正真适合的合伙伙伴进行联合投资生产,深圳赛格集团正是其合作伙伴之一。

  “我们之所以选择这种开放式的合作方式,是为了整合更多资源一起来把碲化镉产业做大做强。”吴奔表示,除此以外,还由于国内金融环境不够完善,造成重资产型技术创业相对来说还是比较艰难。

  “如果依靠股权融资去发展,创业团队的股份可能很快就会被稀释,公司掌控者将变成一群财务投资人,这将无法保障技术团队对技术的控制,会让技术发展逐渐变形。而如果依靠银行或债券的方式融资,对于处于发展初期的技术创新型企业也很难行得通。”

  在吴奔看来,也正是如此,龙焱能源联合投资模式的创新意义在于,给大家带来了一种可复制的重资产技术的创业路径和发展模式。

  他认为,国内有能力也有兴趣投资重资产技术的公司其实很多,但这一些企业很难有意愿花费十年精力去研发一种技术,但却又因自身需求在投资时需要控股、需要财务并表。

  “我们与这类企业合作的目的,不是为了卖几台设备或技术,我们实际上是在尝试以技术撬动资本,希望改变以前谁股权大谁说了算的方式,希望尝试以技术来说话,以此来保障技术的发展和未来竞争力。”

  吴奔认为,这种轻资产技术撬动重资产投资的模式,虽然此前少有先例,但对重资产技术类型公司的创业,却有着很好的借鉴意义。

  赛格龙焱40兆瓦产线,只是龙焱能源与深圳赛格集团合作的首条产线,双方的后续产线投资已提上计划日程。在未来三到五年,除了更大尺寸产线的研发,龙焱能源还会在国内选择几家与深圳赛格类似的合作伙伴进行区域化拓展。

  “在明年,如果赛格龙焱全面达产之后实现盈利,也就是赛格龙焱这种合作模式清楚了,那我们的整个发展模式也就清晰了。”吴奔说。(吴军杰)返回搜狐,查看更加多

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