山西太阳能在生产设备方面取得重大突破

　　怀着对煤炭、石油等传统能源开采年限的共同忧虑，在探索新能源的征程中，世界各国都出现一批奋斗不息的攀登者。地处山西省的中国电子科技集团公司第二研究所，置身太阳能光伏电池产业，经过四年艰苦攻关，在太阳能电池生产设备方面取得重大技术突破，靠自主知识产权，使国产多晶硅片铸锭炉等设备与国外进口设备达到一争高低的水平。 
    
　　这一重大成果，不仅打破国外的技术壁垒，为发展我国的太阳能产业提供了巨大支撑，也为山西省“从地下到天上”实现能源开采大转换，开辟出一条金光大道！

　　国际水平“炼丹炉”这样铸就

发展太阳能产业，核心技术在于太阳能电池生产的多晶硅片制造，关键设备则是被业内人士形象地称为“炼丹炉”的多晶硅片“铸锭炉”。

如此称谓，第一在于该炉所炼之“丹”，是制造太阳能电池的主体材料多晶硅片，而多晶硅的致密度和性能，直接影响太阳能电池的发电效率；第二在于炉体本身的玄妙，必须随时控制炉内温度和压力，使其经过一系列的物理化学过程，在炉子里“长”出多晶体的硅锭。对于这一关键设备制造，国外普遍实行严格的技术封锁。所以，只有掌握了铸锭炉的制备技术，才能打破技术壁垒，把握太阳能电池产业链的“龙头”，做到发展新能源不求人。

“4年前，谁也不会想到，国际能源危机席卷而来会如此迅猛，可再生能源发展的要求会如此紧迫。短短三四年时间，我国的太阳能电池产业便群雄并起，产量高速增长，迅即成为世界第一生产大国。”谈到这一变化，中国电子科技集团公司第二研究所所长兼党委书记刘济东不胜感慨。

幸运的是，在太阳能产业像被大雾笼罩的一片迷茫中，第二研究所早在4年前就看到并把握住这一趋势，将目标锁定在太阳能电池多晶硅片铸锭炉的研究方向，决定靠自主研发，设计制造国内首台“炼丹炉”。

为了破解国际技术壁垒，把握太阳能开发利用的主动权，2005年7月，二所在太阳能产业链上游关键技术方面加大研发力度，专门成立了太阳能技术研究室，配备了精良的实验装置和仪器，设立了机械加工和钣金加工两个辅助加工中心，带着新开的课题《太阳能电池多晶硅片制造关键设备（铸锭炉）及工艺技术》，开始向太阳能产业迈进。

但是，由于这一探索无前路可循，太阳能产业又是高投入、高风险的产业，二所前期投入的数百万研发资金很快消耗殆尽。直到2006年后半年，困境中的研发团队曙光再现，《太阳能电池多晶硅片制造关键设备（铸锭炉）及工艺技术》分别得到国家863科技计划项目、国家电子发展基金资助和省科技创新计划扶持，资助金额达到450万元。来自国家层面和省政府的信任，为正在攻关的科研团队注入了强大的动力。2008年，山西省和太原市相继将光伏电池制备新工艺和相关产品列入科技发展计划项目指南，并列为重点支持项目。有了经费支持，所里30多人组成的研发团队一鼓作气、屡破难关，终于使国内首台多晶硅片铸锭炉，于2008年5月7日亮丽下线！

那一天，当厚度22厘米、69平方厘米、重达240公斤的半透明多晶硅方锭从炉体内被缓缓吊出，科研人员喜不自禁、喜泪横流。这块方锭，在真空条件下经历了1570摄氏度的高温锤炼、50个小时的晶体生长，经过加热、熔化、长晶、退火、冷却、出锭等环节的洗礼，出落得晶莹剔透，宛若天外来客！这是4年科技攻关炼就的“灵丹”，也昭示着山西真正掌握了发展太阳能电池产业的“灵丹妙药”！

经有关部门和专家鉴定：中国电子科技集团公司第二研究所研制的DDL－450多晶硅铸锭炉，采用先进的多晶硅定向凝固技术，将硅料高温熔化后通过特殊工艺冷凝结晶，形成晶向一致的硅锭，是一种高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大型控制设备。因为该设备在结构平台、真空炉体、加热保温系统、真空系统、充气系统、水冷系统、电控系统等结构方面，具有高产能、高品质、多重安全防护、全程自动化控制等特点，被国家授予三项技术专利。

　　太阳能领域“国家队”牛气十足

有了“炼丹炉”研制的成功经验，摸到了太阳能科技开发的正确路径，具有了战胜困难的坚定信念，二所的科研团队瞄准太阳能光伏电池生产工艺的又一关键环节——太阳能电池片电极金属化设备制造，再次攀登并取得巨大成功！

电极金属化，能够有效提高电极导电性和转换效率。目前，太阳能光伏电池电极金属化设备在欧美只有少量中试线在运行，大规模生产线还在完善中。因为该技术属于太阳能科技领域的敏感技术，想引进非常困难，近年来，刘济东和他的团队一直跟踪着这项国际技术的发展，并先行一步，自主研发制造出国内首条太阳能光伏电池电极金属化生产线。这一成果，形成二所的又一项核心技术，使二所在全国太阳能光伏电池设备制造业具有了无可争议的“龙头”地位。

不仅如此，面对国内太阳能产业群雄崛起、民营经济和民间科技在此领域大显神威的发展态势，中国电子科技集团公司第二研究所凭借“国家队”的强大科研实力、明显研发优势，还接连研发成功太阳能电池清洗机、收片机等相关设备，并实现批量化生产销售，真的是牛气十足。

尽管一项项重大突破、一项项产品接踵问世，但是，面对我国太阳能产业发展存在的先天不足和共性障碍，刘济东仍显得力有不逮、忧心忡忡。他告诉记者：目前，我国装备制造业的整体技术水平和自动化程度，与国外仍有较大差距，受此大环境所限，我国企业在高端设备方面，仍普遍缺乏向客户提供“交钥匙”式的完整成套生产线设备的能力。因此，以设备投资额的比例计算，国内太阳能电池制造设备在国内生产线上所占的比例还不是很大(约30%左右），仍有较大发展空间。

鉴于这种不足，二所一方面根据市场条件，在多晶硅生产企业比较集中的长江三角洲和珠江三角洲，建立起较为完善的营销体系和网络，尽力推进我国太阳能产业的发展；一方面又将起步较早、较为成熟的太阳能电池清洗生产线，批量出口到新加坡等地，通过提升研究所的带动力和在国际市场的竞争力，为推进山西省太阳能电池产业链形成、实现“从地下到天上”的开采能源战略大转移，为山西省再度成为具有国际影响的新型能源大省铺路奠基。

　　能源大省“新太阳”怎样升起

刘济东和他的团队踌躇满志、奋力进取，山西省作为传统能源大省，怎样才能在新能源的开发上，托举着新的太阳冉冉升起呢？

省科技厅厅长廉毅敏告诉记者：二所在太阳能关键设备制造及工艺技术方面的研究，不仅占领了国内太阳能电池多晶硅片制造设备的制高点，而且为山西省新兴能源产业的发展提供了设备技术的支撑，有利于山西省形成原材料——设备——太阳能硅片——太阳能电池片这一完善的产业链。目前，太原、吕梁、运城等市已积极投资可再生绿色能源特别是太阳能电池产业。

“太阳能电池产业链之大，不是一家两家企业能够通吃掉的。如果二所凭借硅片制造核心工艺、技术，能尽快带动山西更多的企业投身这一领域，将对山西省由传统能源向光伏能源转变、提升山西省装备制造业水平、推动装备制造业向更深层次发展，产生重要的影响和拉动作用。”

廉毅敏介绍，国家“十一五”科技规划圈定的16个重大专项，太阳能产业占据其一。面对这种形势和能源产业的未来，河北、湖南、江西、广东等省已制定相关扶持政策，重点发展光伏太阳能产业。山西省石英砂蕴藏量丰富，在太阳能产业链的每个环节上都能有所作为。只是，由于省内大部分科研院所和企业反应滞后，没有及时跟踪国家重大发展专项，也没有得到国家层面大面积的专项经费扶持，单靠一两个企业带动，整个太阳能产业化之路仍显得十分遥远。这就需要山西省从更高层面上出台全局性产业政策，组织省内科技攻关项目，逐个破解产业难题，以点带线带面，又好又快发展太阳能产业。

在采访中，部分政策和技术专家也告诉记者：山西要在新能源领域有所作为，还需破解三大难题。其一，山西是装备制造业大省而不是强省，现代太阳能产业的开发，必须以工艺技术作支撑、人才梯队作保障，只有走工艺和设备的系统集成之路，走开发与市场相结合的效益之路，才能提升山西装备制造业的整体水平；其二，山西是传统能源大省而不是新兴能源大省，经年累月形成的固有思维模式，很难在一朝一夕间改变。只有进一步解放思想，并使太阳能硅片制造核心工艺和关键技术的辐射带动效应尽量最大化，才能实现山西能源结构的成功转型；其三，山西发展太阳能光伏产业有许多优势,如蕴藏丰富且品质较高的初级原材料、充足的电力等,这些优势是其它省市区所不可比拟的。只有普遍重视、并给予相应的政策与资金支持,才能变单纯煤电能源为煤电和新兴能源并举的能源产业结构。

据悉，中国电子科技集团公司第二研究所已向省发改委提交了一份在省内发展100兆瓦太阳能硅片及产业设备的报告。根据测算：100兆瓦硅片及成套装备将会带动大约15亿到20亿的产值，带动上下游相关产业100亿元的产能。

　　关于中国电子科技集团公司第二研究所

中国电子科技集团公司第二研究所成立于1962年，是国家专业从事电子专用设备研发制造的骨干企业。40多年来，二所瞄准“努力成为国内电子专用设备领域排头兵”的奋斗目标，始终致力于军事电子和信息产业的发展，在机、电、光、热一体化设计，设备研发及工艺等方面不断探索研究，近5年取得国家各种专利50余项，在微电子组装设备、液晶显示器生产设备、太阳能电池生产设备、真空焊接设备、清洗和表面处理设备以及立体仓储设备研发领域形成了优势和特色。

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