全面升级

光伏智造2018的几个侧写

侧写一产业工人全面升级应对智能制造

乐山,对于光伏人而言,不再只是大佛和美食。

近几年,这里陆续为业内【nèi】输送了【le】数千名产业工【gōng】人,通威、正泰【tài】、晶科等企【qǐ】业都与学校签【qiān】订了人才【cái】定向培养【yǎng】计划。

乐山职业技术学院书【shū】记蹇路告诉笔者【zhě】,每【měi】年中山大学、四川大【dà】学等高校都会前来【lái】开办讲【jiǎng】座,提【tí】供技术支持,开阔产业高级工人的视野。笔者此【cǐ】次【cì】乐山之行,就见到了中山大学【xué】的【de】沈辉【huī】教【jiāo】授、四【sì】川大学的冯【féng】良恒教授和【hé】南开大学的孙云教授,同时还有峨眉半【bàn】导体的【de】老【lǎo】专家以及新加入到校【xiào】企合力培养人才的【de】东【dōng】旭安【ān】轩自动化等【děng】公司。

光伏组件生【shēng】产线上,已经从十年前的几百人一个班【bān】次变成了约【yuē】十人一班,产能却数【shù】倍于以往【wǎng】。降本增【zēng】效【xiào】的同时用自动化降低产品【pǐn】质量受人工的波动影响【xiǎng】,也对产【chǎn】业【yè】工人【rén】提出了新的要求。

这些产业工人已经发生了巨大的变化:

随着光伏组件、电池生【shēng】产从【cóng】人工转向自动化,企业【yè】的人才【cái】也正在【zài】逐步升级,从以往“手【shǒu】工匠人”向操作设备、维【wéi】护设备甚【shèn】至【zhì】改【gǎi】进设【shè】备的工程师转型。

侧写二硬件设施超越实验室的光伏生产线

光伏【fú】这个产业很奇【qí】怪【guài】也很有趣的地【dì】方在于,生产【chǎn】线的设【shè】备往往比【bǐ】实验室的好【hǎo】很多。中山大学沈辉教授历年来培养了50余【yú】位博士生,超过200位【wèi】硕士研【yán】究生,这些学生大部分选择在光伏产业工作。他告诉笔者:“基【jī】本每个【gè】学生都是几百片硅片堆出来的。”但他也看到,光伏【fú】企业【yè】在【zài】研发高【gāo】潮时,每天就要用掉几百块。“同时企【qǐ】业的生产设备【bèi】更【gèng】新换代速度【dù】也太快。”沈辉【huī】教【jiāo】授【shòu】说【shuō】,所以后来中【zhōng】山大【dà】学与【yǔ】天合【hé】光能等国【guó】内领先的光【guāng】伏【fú】企业展开了【le】深入的研发,将研【yán】发工作放到生产【chǎn】线上。

不只是中国,全球光伏产业的研发都是如此。


9-21-5日于威海召开的国际【jì】顶【dǐng】级光伏技术论坛【tán】PVPMC会议结束后,Solarbe索比光伏【fú】网组织国【guó】外【wài】专家参观了日托、协【xié】鑫和安轩自动【dòng】化控制。在【zài】看到中国【guó】光伏【fú】极高的【de】自【zì】动【dòng】化程度【dù】和通过智能机器人解决运维【wéi】问题时,国【guó】外专家连呼“Amazing!”,并【bìng】向笔者表示未来要【yào】更频繁【fán】的与中国【guó】展【zhǎn】开互动与交流。

侧写三中国在引领光伏产业的技术进步

“领跑【pǎo】者代表了未来技术的发展方【fāng】向,国家【jiā】可能都没有意识到,中国已经【jīng】变成光伏产业的圣地,我【wǒ】们做【zuò】什么,日本、欧美都【dōu】在学。”陈【chén】刚,全球最大的光【guāng】伏电池厂【chǎng】商之一,也【yě】是全球最大的PERC电【diàn】池厂家——爱旭【xù】太阳能(简称“爱旭【xù】”)董事长,用一个最简【jiǎn】单的方式来【lái】判断中国【guó】光伏【fú】技术【shù】在【zài】全球的地位: “我也是最近才意识到:中国的光伏【fú】技术已经引领【lǐng】世【shì】界了。以【yǐ】前我们【men】有新产品和国外客户谈,他们根本不听,尤其是比较保守的日本客【kè】户,坚持着自己【jǐ】的标准和产品需求。”但随【suí】着中国光伏制造的【de】飞【fēi】速进步【bù】,这些年日【rì】本客【kè】户对【duì】中国【guó】光伏新技【jì】术从【cóng】“不相信”到“两三年”接受期,再到“三个【gè】月【yuè】”。“韩国这些国家【jiā】要【yào】更快。”这【zhè】也是【shì】陈刚在内的中国企业敢于【yú】投【tóu】资高效产能的最大底气。

“中国光【guāng】伏产【chǎn】业【yè】在过去十几年里【lǐ】一直保持着技术和产【chǎn】能的飞速进步,能跟上甚至跑在前面很不【bú】容【róng】易【yì】。”他以台湾企业【yè】为【wéi】例:一直【zhí】以【yǐ】来【lái】,台湾电池企业都是高效率、高品质的代表,而且售价也一直【zhí】比大陆的【de】高。

但这种情况,却在近几年发生了急遽的变化。

2015年,中国大陆推行了领跑者计划,光伏【fú】产【chǎn】业“技术锁定【dìng】”效应被打破。几番寒暑【shǔ】,中【zhōng】国光伏【fú】企业在短短数年完成【chéng】了从【cóng】产能【néng】领先【xiān】到技【jì】术领【lǐng】先,凡是【shì】没有更新技【jì】术、更低【dī】成本、更高品质的【de】电池企业都濒【bīn】临倒闭或【huò】已【yǐ】经【jīng】倒闭【bì】。整【zhěng】个光伏产业几十万人做制造,整个行业过百万人,大量的资源、技【jì】术、人力资源去【qù】提升。河水涌去,汇成滔滔大河。


目【mù】前爱旭【xù】高效【xiào】PERC电池平均转化【huà】效【xiào】率21.85%,正面功率310W,背面效【xiào】率超过210W,而在2018年初,正面量产效率还是21.5%,预计在2018年【nián】底,年底量产效率达到22%。陈【chén】刚认为能源局的“领【lǐng】跑【pǎo】者”计划极具战略眼光,同时从商【shāng】业和技术的角度都提供了很【hěn】好的【de】发展路径,把市场给【gěi】好【hǎo】的技术,再以【yǐ】成熟的技术反【fǎn】哺市【shì】场【chǎng】。“这样的政策,不只是光伏,各行业【yè】都应该学习。”

另外【wài】一个改【gǎi】变是国外设【shè】备厂商对【duì】中国企业的态度:过去国外设备企【qǐ】业对【duì】于中国光伏公【gōng】司提出的意【yì】见接【jiē】受度很低,而现在越来越多的国外工程师【shī】在中国【guó】驻【zhù】厂办【bàn】公。“而【ér】且我【wǒ】们每次提出【chū】技术修改意见,他们都【dōu】很兴奋。”陈刚说,“在别的【de】国家很【hěn】难有这样的完整产业链,这样好的【de】实践机【jī】会。”

“现【xiàn】在【zài】,我们【men】只【zhī】要以价值为导向就可【kě】以了,做正确的事情,客户自然会认可。”

溯源

制躁-质造-智造

但如果将【jiāng】时间轴【zhóu】拉到2008年,你会发现彼【bǐ】时的中【zhōng】国光伏【fú】与现在的领先地位【wèi】差异迥然。

中国光伏在【zài】一开始【shǐ】就以欧美为主要【yào】市场,接受【shòu】相对【duì】更【gèng】严【yán】格的检验,但很长一段时【shí】间里【lǐ】仍然被【bèi】认【rèn】为是低【dī】质、粗放制【zhì】造的产物。尤其是【shì】光伏早【zǎo】期发展偏资源化,在硅料价格高昂的时候,中国可以【yǐ】用人工分选,多晶硅价格最高的时候【hòu】,米粒大小的硅废料在中国都【dōu】可以用人【rén】工分选。

“早【zǎo】期德国杂【zá】志还【hái】刊登过文章【zhāng】,说中国【guó】工人的手套掉到组件里面【miàn】去了。”黄【huáng】强博士,东方【fāng】日升CTO,跟【gēn】笔者讲了一个真实的段子:“2007年【nián】我刚【gāng】回国,发现国内大【dà】部【bù】分企业的质量和生产【chǎn】控制【zhì】都是【shì】凭感【gǎn】觉而非数据。有次一位【wèi】业内人士指着一片硅片问我【wǒ】,黄【huáng】博士你看【kàn】看这硅片做成电池效率【lǜ】是多少?”黄强【qiáng】感【gǎn】到很崩溃,“这个不用设备检测就【jiù】能【néng】看出来?”

对方不【bú】满道:“你这个【gè】博士是不是假【jiǎ】的哟。”

现在全球前【qián】十的光伏组件企【qǐ】业【yè】几【jǐ】乎都【dōu】是中国公司,但在十年前,仍然是Qcells和夏普【pǔ】这【zhè】些【xiē】国外【wài】企【qǐ】业引领行业,黄【huáng】强曾与某家海外大厂交流,对方直言:中国【guó】对光伏懂得不太多。

隆基乐叶产品营销总【zǒng】监王梦松博士【shì】指出:早年【nián】光伏产业缺乏完整【zhěng】的【de】体系标【biāo】准,2008年起,一大批半导【dǎo】体人【rén】才进入光伏,参照【zhào】半导体建【jiàn】立光【guāng】伏质量标准【zhǔn】。

SEMI在这【zhè】个阶段也活跃在【zài】光伏【fú】行业,组织了许【xǔ】多标准方面的工作。几乎【hū】与【yǔ】此【cǐ】同时,国际顶级【jí】第三方认证机构,TUV南【nán】德也【yě】进入中国。这些机构的参与,从标准和【hé】质量两【liǎng】方面提【tí】升了产业发展【zhǎn】。

2009年,黄【huáng】强找到英利【lì】CTO宋登元【yuán】和阿特斯组件【jiàn】技【jì】术高级总监唐【táng】应堂,提【tí】出牵头做光伏的国际标准,得到【dào】了业【yè】内的热烈响应,越来越多的厂家参与,常常【cháng】召开【kāi】相关的电话会议对【duì】标准和质量【liàng】进行【háng】讨论。同年【nián】,TUV南德【dé】完成了在中【zhōng】国的首个光伏【fú】组【zǔ】件出后验货项目,并发布了【le】TUV认证证书。

经过多方【fāng】共同奋【fèn】进,那两【liǎng】年的光伏质量有了巨【jù】大提升。2010年,德国《明镜【jìng】》周【zhōu】刊盛赞中【zhōng】国【guó】光伏质量,而且在新加坡出版的【de】《李光耀:新加坡【pō】赖以生存的硬道【dào】理【lǐ】》一书中【zhōng】,这位新加【jiā】坡国【guó】父与盛赞中国光伏产品达【dá】到和德【dé】国相同质量(后续新加坡还【hái】陆续【xù】出台了一些光伏应用【yòng】发展计划)。

2010年【nián】,可以认为是中国光伏制造水平的一个分水岭,渡过此【cǐ】前【qián】初生且浮【fú】躁【zào】的阶段,光【guāng】伏产业【yè】开始【shǐ】迈向成熟。

TUV南德大【dà】中华区智能【néng】电力与【yǔ】光伏部副总裁【cái】许海【hǎi】亮认为中国【guó】光伏制造水【shuǐ】准提升如此【cǐ】之【zhī】快的原因【yīn】可以从人才、市场驱动、政【zhèng】策驱【qū】动、竞争驱【qū】动和企业家质量意【yì】识提升五个方面。“这几个因素综合【hé】影响,为我们【men】这个行业【yè】培养了非常多的质量管理人才,不过他【tā】们大部分在幕后勤【qín】勤恳恳的【de】工作,光伏【fú】行业【yè】的【de】发展,和他们是分【fèn】不开的。”他说。

但新的问题随之而来。

2010年后,中国光伏组件产能全球第一,逆变器也初露峥嵘。

但随着光伏从德国市场扩散到全球,更多样性、更【gèng】恶【è】劣的气候与【yǔ】环境等待着光伏产品经历考验【yàn】。要知道,德国【guó】和更早的日本市【shì】场可以说是全【quán】球【qiú】光【guāng】伏【fú】应用环境最温和【hé】的地区,无过强【qiáng】紫外线,无过强的盐雾、湿热等问题,而【ér】中国、澳【ào】大利【lì】亚【yà】等地区的应【yīng】用环【huán】境更复杂【zá】,欧洲标准出现了【le】“水【shuǐ】土【tǔ】不【bú】服”的情况。

此外,由于2008年以前多【duō】晶硅【guī】紧缺,受【shòu】制原料问题,组件衰减【jiǎn】问【wèn】题开始在这【zhè】阶【jiē】段频发。

9-21是TUV南德进入中国十周年。他【tā】们做了一个“TUV南【nán】德时光轴”,有【yǒu】趣的是,从这【zhè】个【gè】“大事【shì】记【jì】”一般的时光轴中,可以通过检测和标准的发展看到【dào】行【háng】业的进步和彼【bǐ】时产业出现的问【wèn】题。2011年至2015年【nián】间【jiān】,TUV南德【dé】的发展轨迹几乎与行业发展遇【yù】到【dào】新的“痛点”重叠。

2011年【nián】间,TUV南德建【jiàn】立了【le】中国大陆首【shǒu】家【jiā】CB实验室,免去【qù】中国组件【jiàn】厂商漫长的送检之苦。

2012年【nián】在日本市场再次启动后,为客【kè】户【hù】完成JET认证,并【bìng】于同年【nián】发【fā】放了首【shǒu】张PID证书和组件功率测试体系【xì】评估证【zhèng】书。其中PID证书一事后来被业内认为【wéi】具备市场前瞻性。

王梦松指出【chū】:“在【zài】2013年之前,整个【gè】行业对PID缺乏概念,那时PID只存在【zài】于文献,没有得到组件企【qǐ】业【yè】真正【zhèng】重视,2013年国内和海外集中【zhōng】爆发了PID事件,对行业是一个教训。”当时光【guāng】伏行业对PID效应机理了解不够,也【yě】不知道改善方【fāng】向。后来通过大【dà】量研究工作,通过镀膜、热氧【yǎng】工艺和封装【zhuāng】材【cái】料【liào】改进,以及系统端的优化,产【chǎn】业【yè】实际上实【shí】现【xiàn】了再次飞跃。在这个【gè】阶段,第三【sān】方机构作为外部控制【zhì】质量的阀门,对行业起到了【le】很【hěn】好【hǎo】的引导作用,宣贯材料【liào】重【chóng】要性以【yǐ】及产品要考【kǎo】虑【lǜ】长期可靠性,电池和组件【jiàn】厂【chǎng】家强【qiáng】化内控体【tǐ】系【xì】,普遍加强了质【zhì】量检验,通【tōng】过内外协力,光伏制造【zào】的工艺大大加强。

到2015年,基【jī】础已【yǐ】经【jīng】打好的光伏企业一直【zhí】在修修补补,应【yīng】对一些【xiē】新【xīn】出现的挑战。

而随着领跑者计划启动之后,光伏产业【yè】真正【zhèng】步入了“智造”阶段。从TUV南德【dé】的时光轴可以看【kàn】到,2015年至今,光伏企业在与【yǔ】第三方【fāng】机构【gòu】筹备叠瓦、HIT、智能组件【jiàn】等高效【xiào】技【jì】术,进行水上光伏、双面组件的检【jiǎn】测【cè】与实【shí】证,光伏【fú】跟踪系统【tǒng】和储【chǔ】能项目也在期间得到了长【zhǎng】足【zú】的发展。

谈到【dào】这里,王梦【mèng】松也有同陈刚一样的感慨:“2012年我和日本客户介【jiè】绍一款新产品要2年【nián】,测试【shì】完可能产业都开始发【fā】展【zhǎn】下一【yī】代【dài】技【jì】术了。现在整个行【háng】业对中国【guó】推【tuī】出的新产品接受速【sù】度非常快,我们推一种新组件,他们会【huì】马上就要【yào】。”他认为,光【guāng】伏产业体系相比十【shí】年前更【gèng】加【jiā】成熟,同时【shí】生产线上国产【chǎn】设备比【bǐ】例越来【lái】越高,以前组件【jiàn】串焊机,电池丝网印刷、烧【shāo】结等设备【bèi】 都【dōu】要进【jìn】口,现在关键设备都基【jī】本已经实现了国产化。

从质造迈向智造,中国光伏据此走在了全球前列。

许海【hǎi】亮告诉笔者:“如【rú】果从我们第【dì】三方检测认【rèn】证角度十【shí】年光伏制【zhì】造, 可以认为产业经历了几个阶段:第一阶段是欧洲是【shì】主要市场时期,有认证就有【yǒu】销【xiāo】路,有设备,有产【chǎn】品,有证书【shū】,则供不应求,企业在【zài】乎的是要尽快拿到证书【shū】,证【zhèng】书意识高于质【zhì】量意【yì】识;到了第【dì】二阶段,国【guó】内产能过剩,企业【yè】开发【fā】国际市场,竞争加剧,进入“认证要【yào】全”的【de】阶段【duàn】,认证【zhèng】全则目标【biāo】市场【chǎng】多,比如靠MCS证书进入英国【guó】,靠【kào】CEC列名进入澳洲【zhōu】,靠JET进入【rù】日【rì】本,认【rèn】证的【de】印记实际上是国际市场发展的【de】印记;第三阶段是质量驱动认【rèn】证的阶段【duàn】,随着【zhe】质量问题的【de】凸显,企业【yè】自身以及买家需要规避【bì】一些【xiē】已经发现的质量风险,对某【mǒu】类证【zhèng】书提出更多【duō】诉求,例如【rú】“PID”证书,盐雾氨气【qì】证书,这是光伏应【yīng】用场【chǎng】景多元化对质量【liàng】提【tí】出的更高要求【qiú】;第四阶段是全面质量【liàng】要求,这个时期【qī】买家除了提出【chū】需要证书,有更多【duō】的品控手段,例如监造、现场验收、电【diàn】站检测【cè】等等【děng】,行业【yè】要通过质量提升来保障收益,其实是到了精【jīng】细化管理的【de】程【chéng】度;而还有一个特点是贯穿【chuān】所有阶段的:低成本材料的应【yīng】用、自【zì】动化程度的提升以及【jí】电池效率【lǜ】的提升【shēng】,而每【měi】一次此类变化,都需要认证与检测来验证产品的可靠性。”

实际上【shàng】,在每【měi】个【gè】阶【jiē】段第三方机构的角色也不相同。早期【qī】第【dì】三方机构【gòu】是一道通向欧洲市场的“阀【fá】门”,过渡掉产【chǎn】业大潮中繁【fán】多的“杂质”,让【ràng】市场不【bú】致变得浑浊不【bú】堪;后来则成【chéng】为企业证明【míng】实【shí】力的”名片“;第三阶段【duàn】更多的帮助【zhù】企业进【jìn】行前沿技术或新出现【xiàn】问题进行探【tàn】索;到现在则变【biàn】成了企业追求【qiú】品质时的“助【zhù】手【shǒu】”。

从“监管”到【dào】“协助”,第三方机【jī】构【gòu】职能【néng】的转化最【zuì】能说明中国光【guāng】伏的【de】技术进步。

方向决定终点

选择技术与阵营将决定谁是胜利者

从下半年走访的企业来看,今明两年惨烈的市场博弈将【jiāng】奠定未【wèi】来三【sān】五年的市【shì】场【chǎng】格【gé】局。

采访【fǎng】黄强的一个额外【wài】福【fú】利是【shì】你永【yǒng】远不【bú】会觉得【dé】冷场和无聊【liáo】,他思维敏锐,且善于归纳总结。

(笔者个人【rén】认为这段话对很多光伏老【lǎo】板来【lái】说【shuō】,值一个亿,强【qiáng】烈建议【yì】看看。)

黄【huáng】强认为:在过【guò】去【qù】十年的光伏制造发展中,德国、美国【guó】和日本都【dōu】走了错误的路线。“光伏的核心问题是度电成本【běn】,同时【shí】也存在摩尔【ěr】效应,规【guī】模【mó】越大【dà】,成本越低。”

“德【dé】国是非常严谨的民【mín】族,什么都希望【wàng】做到自动化。他们【men】自动化【huà】程度太【tài】高【gāo】,但在光【guāng】伏产业却不适用【yòng】。光伏产【chǎn】业一直发生变化,而自【zì】动化的东西变化很难【nán】。在中国,自动化是【shì】一段【duàn】一段的,因此改进升【shēng】级都非常快。我曾经参观过德国企业,产品【pǐn】非常漂【piāo】亮【liàng】,但就是效率上不去【qù】。”

有一【yī】年【nián】,黄【huáng】强去【qù】硅谷,水星新闻较傲慢【màn】的【de】问他:“中【zhōng】国光伏有创新吗【ma】?”黄【huáng】强说【shuō】产业特性不一样。“美国的创【chuàng】业公【gōng】司我见了很【hěn】多,他们一直醉心于颠覆性的创新。这些公司兴起【qǐ】衰【shuāi】落都以一个特点【diǎn】:希望通【tōng】过【guò】技术【shù】颠覆把【bǎ】别【bié】人都打【dǎ】死成为单一独角【jiǎo】兽。但这与行业的规模【mó】效应相【xiàng】违背。相【xiàng】反中国目前较难做从0到1的创新,但从【cóng】1做到100,中国最强。最重要一【yī】点是【shì】,光伏产业在【zài】技术领【lǐng】先和成本导向上,往往【wǎng】是成本导向占优,因为到目【mù】前【qián】,光伏行业每年效率提升【shēng】大约在0.5%左右,而不【bú】是从20%一下子提升到40%,技术【shù】有【yǒu】它的天花板。”

“技术【shù】没有实现规【guī】模【mó】化,几【jǐ】乎没有【yǒu】颠覆【fù】产业的可能。我们设想【xiǎng】一下三洋的HIT技术【shù】如果【guǒ】早几年通过合理【lǐ】的方【fāng】式共【gòng】享,日【rì】方抽取费【fèi】用【yòng】,能【néng】通过全球合作促进技术【shù】降本。而现在,PERC技术因为玩家众多,也挤压了HIT技【jì】术的市场。”黄强谈起东方日升的技术路【lù】线选择时,认为应【yīng】遵【zūn】循【xún】两【liǎng】个规律:“第一符合趋势【shì】,第二要形【xíng】成行业【yè】规模【mó】。”东方日升的双面钝化技【jì】术不仅没【méi】有保密,反而和业内进【jìn】行了很多的沟通。“我们是建议大【dà】家都做,规模做上去,要看到【dào】未来五年再做今年的决【jué】定。”

黄强【qiáng】谈起2017年12月【yuè】选择技术路【lù】线时的纠结【jié】:“我们当时纠结了很久,最后认为国内重要【yào】的【de】厂家会跟进才【cái】下定【dìng】决心。”

阳光【guāng】电【diàn】源董事长【zhǎng】曹仁贤也在【zài】思考下一代光伏产业的形态会是【shì】如何,这位产业领袖认为光【guāng】伏正在逐步进入平价,与此同时要面对与其它非清洁【jié】能源竞争,也要【yào】与其【qí】它【tā】清洁能【néng】源【yuán】竞争,要提【tí】供更便宜更便利的能源同时,客服清【qīng】洁【jié】能源不稳定、低效和【hé】占用面积较【jiào】大等问【wèn】题【tí】。


“面对未来,阳光电源仍然会坚【jiān】持技术实力【lì】派这一特【tè】征【zhēng】。”曹仁【rén】贤说,“我们希望【wàng】通过不断创新,超越【yuè】客【kè】户的期【qī】望。”

阳光电源已经将【jiāng】目光聚焦在【zài】新的先进系【xì】统技术推广上,在【zài】1500V系统和超配等新系统技术方【fāng】面为行业鼓呼。为此还做了许多吃力不【bú】讨好【hǎo】的工【gōng】作。“很多【duō】人说,你【nǐ】们【men】傻啊,企业采用超【chāo】配,实际上是相当【dāng】于【yú】逆【nì】变器采购量减【jiǎn】少了。”曹仁贤【xián】说,“但我【wǒ】觉得如果90台就够了的时候【hòu】,为【wéi】什么非要让客户【hù】买100台?利用客户【hù】不专业来透支【zhī】客户的行为要不得。”

最后他【tā】指出,系统集成技术进步【bù】同样会带来产业的巨【jù】大变革,1500V和72片组件等更【gèng】能降低【dī】成【chéng】本的技【jì】术一定【dìng】会影响【xiǎng】到上游制造业【yè】。

“迫在眉睫。”他强调。