欧盟先进光伏振兴计划之启示

 虽然欧洲在先进技术研发上仍处于领先地位，但在制造环节却没能实现将技术优势转化为市场能力，从而在成本上无法与亚洲光伏制造商竞争，因此建立一个百万千瓦级高效太阳电池与组件制造厂，全面实现先进制造规模经济效益的X-GWp计划应运而生。

欧盟联合研究中心召开“科技支撑欧洲光伏制造业”研讨会，首次公开了筹划中的“百万千瓦级先进光伏制造工厂计划”（X-GWp）的部分细节。该计划由德国弗劳恩霍夫协会太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）、法国国家太阳能研究所（CEA-INES）、瑞士电子与微技术中心（CSEM）以及欧洲最大的光伏制造设备供应商梅耶博格公司（Meyer Burger）于2014年联合发起，到目前还处于半公开阶段。根据目前可获得的有限信息，计划的主要目标是汇聚顶尖科研机构的研究优势和领先制造企业的产业化能力，建立一个百万千瓦级高效率（22%-25%）N型异质结晶硅太阳电池与组件制造厂，利用规模经济效益加快推动先进高效低成本技术产业化，以此带动欧洲光伏产业重获竞争力领先地位。

一、背景

欧洲光伏产业自2008年以来受宏观经济衰退和电价补贴政策变动的影响非常明显，再加上亚洲光伏产品的低价冲击，使得欧洲大量光伏制造商破产，光伏产业陷入低谷，体现在欧洲制造光伏组件在全球所占份额从2008年的25%一路下滑至2013年的9%，世界前10名光伏组件制造商没有1家是欧洲企业；而且在光伏应用端也失去了最大的年度新增装机市场地位，2013年被中国取代。欧盟不惜采用造成两败俱伤的对华光伏“双反”贸易措施，其实质即是保护其光伏制造业。虽然欧洲在先进技术研发上仍处于领先地位，但在制造环节却没能实现将技术优势转化为市场能力，从而在成本上无法与亚洲光伏制造商竞争，因此建立一个百万千瓦级高效太阳电池与组件制造厂，全面实现先进制造规模经济效益的X-GWp计划应运而生。

二、计划核心内容

X-GWp计划将通过产学研联合推动欧洲光伏产业从技术研发-制造工艺-产品-商业模式全价值链持续创新，核心内容是实现新型高效率（22%-25%）异质结电池（N型硅+非晶硅薄膜）先进技术规模量产，并结合超薄硅晶圆金刚石线锯切片和智能栅线连接等先进制造工艺。制造的光伏组件特点将包括高效率、低温度系数、良好的低光照敏感度、超低衰减率、双面设计和40年超长预期寿命。在目前光伏组件市场同质化竞争严重的情况下，欧洲拟以高性能低成本技术进行差异化竞争创造光伏产业新的增长机会。

X-GWp计划分为两个阶段：第一阶段约需投资5000万欧元（投资方基本确定），在2015年建设产能90 兆瓦/年的工业示范生产线；第二阶段约需投资5亿欧元（投资方正在谈判中），到2017年建设产能1000兆瓦的制造工厂（可能是两个厂址，各500兆瓦），并在之后将这种大规模工厂快速扩张。X-GWp计划期望到2018年实现生产的光伏组件电力平准化成本（LCOE）达到5-8欧分/千瓦时，与传统化石能源竞争的目标。目前X-GWp计划正在争取欧盟层面的政策支持和融资渠道，德国已将这一计划列入争取欧盟3150亿欧元重振欧洲经济投资计划经费的备选项目目录中。

三、先进光伏技术发展趋势

全球光伏产业尚处在导入期，未来相当长时期内仍将保持多条技术路线并行发展，目前的市场格局是晶硅太阳电池占比超过90%，薄膜电池不到10%[3]。各种技术路线共同的发展趋势是实现高效率、高稳定性、低成本技术大规模产业化。在较为成熟的晶硅太阳电池领域，依赖工艺、材料及电池结构的改进制备量产转化效率超过20%的高效电池是光伏制造业的发展趋势之一，技术发展重点在于：选择性发射极；表面/背面钝化技术；局部扩散的背场技术；N型单晶硅电池；正面无电极遮挡的背接触电池设计；新型表面抗反射及陷光结构。薄膜电池与晶硅电池相比，在光电转换效率、生产工艺、稳定性、材料替代等方面的改善空间较大，高效薄膜电池技术领域的突破有望使其成为光伏制造业未来发展的热点。而有机、染料敏化、钙钛矿、低维纳米等新概念太阳电池前沿技术还处于实验室研发阶段，在新原理、新材料和新工艺上实现突破，将有潜力为光伏产业带来变革性影响。

四、启示与建议

经过多年高速发展，我国已成为光伏制造大国，但我国光伏产业结构不合理，中低端产能过剩，高端产能不足。如我国光伏企业生产的晶硅电池转化效率普遍在17%-19%之间，同质化竞争较为严重，效率在20%以上的高端产品严重不足。制造业整体变革和光伏应用市场蓬勃兴起将推动我国向光伏制造强国转型。在这一转型过程中，需要以持续不断的科技创新为先导，技术领先仍是光伏产业的核心竞争优势所在。在市场对资源配置起决定性作用的背景下，要把政府引导支持、企业创新主体以及科研机构研究优势有机结合，具体而言：

1、本着“布局一代、研究一代、产业化一代”的原则，政府在广泛征求业界意见的基础上设定中长期技术发展和应用目标。

2、协调光伏技术研发布局，以市场应用为导向，调动产学研创新单元联合参与全产业链技术创新。

3、支持先进企业继续做大、做强、做精，进行垂直或纵向产业链整合，建立起一个智能制造、先进制造、精益制造的高端制造体系。

4、重视对科技基础条件建设、专业人才培养的支持，加大对公共技术创新平台的支持力度和广度。