从岭南起飞的国际光伏梦——惠州市易晖太阳能科技有限公司发展纪
2014-12-07
本刊记者 王 辉
惠州,是一座位于北回归线上的城市,素有“岭南名郡”、“粤东门户”之称。
半城山色半城湖。惠州之美,在风光,在文化,更在于它让我们知道,即使是在一个悠闲安适的城市里,也充满豪迈的梦想。
易晖太阳能科技有限公司,就在这样的惠州。
“以万变之创新科技,取永恒之太阳光辉”,从成立起,易晖就未想过只是偏安一隅。在光伏产业变幻莫测的未来里,他们相信,能够用高新科技在其中“摸”出一条路来。这条路,以惠州为起点,终将通向广阔的国际市场。
在夹缝中寻找新的主流
“易”取自《周易》,意为开蒙;“晖”则意为阳光,光彩照耀。“易晖”意为启蒙之光,寓意将用创新的科技开启新能源之光,照耀人类绿色未来。
而在英文中,“易晖太阳能”被翻译成“e-flysolar”。
“f l y”,是起飞,也是飞翔。前者,是将自己置于跑道上的姿态;后者,是冲上云霄的未来。
一个名字,易晖人在反复叙述着努力与期许。
这,或许与易晖成立的特殊时期有关。从诞生到如今,易晖每走一步,都在美国或者欧盟针对中国光伏产业实行“反倾销,反补贴”调查的阴影中。这一点,易晖的联合创始人之一、首席技术官王洋博士体会颇深。
闯荡美国光伏产业多年,他看到自金融危机之后,美国整个光伏太阳能行业不得不面对尴尬的萎缩局面。同样的情形,在欧盟也一样。怎么看,在这时候进军光伏产业都不是一个好的选择。
王洋却不这么想。他认为,如果为光伏行业画一个发展曲线,它应该是波浪形的,有高峰有低谷也有回温,不会真的“一刀死”。所谓的光伏产业举步维艰指的是晶体硅方向。晶体硅电池的价格在双反压力下其实是趋于合理,这样一来,就为薄膜电池创造了发展空间。
尽管从现有数据分析,薄膜电池当下的市场份额仅为15%~20%,似乎并非主流产品。但薄膜电池却有着晶体硅电池所没有的优点,比如:性能高、技术革新快,几乎每年都有新产品问世。事实上,薄膜电池的市场份额一直在提升,业界甚至认为,薄膜电池将会逐渐取代晶体硅电池,成为光伏太阳能电池产业内的主流。
做了很多年薄膜电池后,王洋深谙其中百味。“好比一个古玩收藏家,有一个好的古玩落到你手里,你是不是有义务去保护并且与大家分享?好的东西不能放在仓库里,白白让它过期。”
对于当时的他来说,高性能单结非晶硅薄膜电池就是落在他手中的“古玩”,还是国内的“稀罕物”。他单纯地想带着这项研究回国,让它在国内生根发芽,成长为更适合中国本土化的升级版。
世上没有免费的午餐,只有先期的投入,才有后来的收获。王洋和他的伙伴都明白,如果不趁着这个低谷期就开始准备,等光伏产业真的回暖了,再加倍付出也会来不及。
“低谷有低谷的好处。购进设备的时候要便宜许多,而且可以低调地做研究,不会被太多人注意,也就不被打扰。”
易晖人的处事哲学就是这样,处在阴影中,没关系,只要面向太阳,就会有光。他们更愿意去看到正能量,也在一步步的发展中不断传递着这种正能量。
绒面,亮出易晖的底气
2011年初,易晖太阳能科技有限公司正式在惠州成立。
三位联合创始人王洋、潘广科和刘玮,代表了海归技术派和本土天使投资派。对于光伏太阳能产业的充分预计令他们一拍即合。他们要做的,就是打破对国外核心技术的依赖,开发和制造全世界独一无二,性能和成本水平国际领先的新一代光伏产品。
易晖最早的“招牌”,就是新一代绒面导电玻璃。
所谓“绒面”,是以导电玻璃的透明导电膜为介质的。在布料中,绒布比其他布料更容易吸热。这种原理,在导电玻璃中也是异曲同工。要想增强电池的光吸收能力,玻璃表面的透明导电膜最好也能加上一层“绒面”。
但是,由于电池制备时,各层薄膜都是按次序叠加生长的。透明导电膜正好是吸收层的直接衬底。一旦它出现闪失,整个吸收层就会产生一系列的连锁反应,影响到生长方式和质量。
以微晶硅吸收层为例,当透明导电膜绒面形貌类似V形时,微晶硅吸收层容易形成裂缝,严重影响太阳能电池的性能。当绒面形貌类似U形时,微晶硅吸收层裂缝较小,甚至无裂缝。此外,碲化镉吸收层对绒面形貌的要求比微晶硅更加苛刻,要求绒面必须全部由较浅的U形凹陷构成。
失之毫厘谬以千里,正因如此,能真正达到实验室规模的导电玻璃绒面并不多。目前来说,主要有三种:氧化锌铝(AZO)导电玻璃绒面、掺氟二氧化锡(FTO)导电玻璃绒面,以及掺硼氧化锌(BZO)或氧化锌铝(AZO)导电玻璃绒面。
其中,只有第一种和第三种有可能达到U形绒面形貌的要求。但由于湿法刻蚀工艺不易控制,前者在工业化批量生产时容易出现产品不均匀、不稳定、成品率低等问题;后者所需要的等离子体刻蚀工艺,耗时又太长,直接导致工业化生产成本过高。因此,在全世界范围来看,有关U形绒面导电玻璃的低成本工业化生产一直是个传说。工业界不得不退而求其次,容忍微晶硅薄膜电池的高成本,而在生产碲化镉薄膜电池时采用几乎没有任何绒度的平面FTO导电玻璃。
易晖所提出的新型透明导电氧化物(TCO)绒面则为工业界带来了新的可能。
TCO绒面利用国际前沿的光伏纳米技术,将传统的镀膜工艺和制绒工艺完全分离开来,割断了它们之间剪不断理还乱的关系,使它们成为独立的个体,绒面形貌再也不会影响到膜层的质量。如此,就可以放心地同时对二者进行优化,得到理想的U形绒面。
通过这项技术,易晖的TCO平均透过率已经达到86.2%(400nm~800nm)/85.5%(400nm~1000nm),远高于现在行业主流的日本旭硝子FTO产品,同时具备非常明显的散射特性优势。而且用来衡量散射特性的雾度值可以在0~80%范围内进行可控调整,从而使电池效率提升10%~15%。
他们追求绿色环保,其TCO产品本身以及生产过程中都不会使用或产生有毒有害物质,且产品使用寿命可完全满足薄膜电池组件的25年保质期要求。
他们积极提升工艺效率,所采用的制绒工艺,不但在大面积生产时易于实现高度的均匀性和可重复性,还能保证在单片制绒时不超过5分钟。
他们不放过物美价廉的途径,放弃氧化铟锡等稀有元素或高价原材料,不加入高温高能耗工艺,使用纯国产化的设备工艺,最终将生产成本控制在50元/平方米左右,低于业内同类产品30%~40%。
他们的“太阳能电池专用新型绒面导电玻璃”技术,已经获得国家发明专利授权和国际PCT专利保护,并被鉴定为具有国际领先水平。易晖稳妥地走出了他们的第一步。
脱胎换骨,魅力值飙升
2013年10月14日,易晖承建的惠州市仲恺高新区科技创业中心90kw光伏屋顶项目和25kw光伏车棚BIPV项目通过验收,并成功并网。
经过两年的韬光养晦,易晖的成果终于走到了实践中,漂漂亮亮地亮了回相。
那两年,用他们的话来说,就是“烧钱”做研究,尽力让自己的技术与产品能够满足发展中的工业要求。同时,也从各方面来为易晖的魅力值加分。
首席技术官王洋,美国波士顿学院博士,曾在美国麻省理工学院材料科学与工程系任博士后研究员。在美国时,他曾以技术创始人的身份参与创立了美国Solasta光伏科技公司,并出任高级工程师及项目带头人。期间,受到美国太阳微系统公司创始人及首席科学家比尔·乔伊的认可和支持,吸引了国际著名风险投资公司凯鹏华盈(KPCB)约700万美元的注资。而经过美国国家再生能源实验室(NREL)权威认证,他和团队开发出的高性能单结非晶硅薄膜电池转换效率为10.58%,达国际领先水平。就连“太阳能之父”、国际光伏权威专家马丁·格林教授也对他的成果赞誉有加。
易晖成立后,以王洋领衔,聚集了来自国内多家重点高校的多名高级专业人才,以及一批优秀的行业专家。他们,为易晖的发展注入了一汪活水,使易晖得以在原创高新技术的道路上涌现出源源不断的灵感。
当然,主流的技术需要有主流的设备来支撑。为了获得高品质的成果,易晖舍得在起跑线上下功夫。在易晖的太阳能研发中心,你会看到国际上最先进的检测平台,无论是原子力显微镜、分光光度计,还是扫描电子显微镜等,都是当之无愧的一流水准。
而为了把握国际光伏产业的前沿动向,保持敏锐的研发嗅觉,易晖以开放的态度积极寻求合作,同时与美国麻省理工学院、瑞士EPFL和CSEM研究院联合打造实验室,以保障技术时刻处于国际领先水平。
态度决定一切。易晖的努力,为他们的“太阳能电池专用新型绒面导电玻璃”迎来了不断的好消息。
2012年8月,该技术获得广东省第一批产业技术研究与开发项目立项;10月,获得广东省科技型中小企业技术创新专项资金第二批项目立项,并得到广东省厅的资金支持;12月,获得惠州仲恺高新区科技计划项目立项,并得到资金支持。同样是2012年12月,“纳米天线硅基薄膜太阳能电池”也入选仲恺区科技计划项目。
2013年5月,易晖获得仲恺风投机构“恺萌天使计划”投资;8月,获得“2012(第四届)中国留学人员创业园百家企业”之“创业潜力企业”称号;12月,获批惠州市科技局“应用技术研究与开发资金项目”。这一年,王洋也先后获得“惠州仲恺高新区创新创业新锐”及“惠州仲恺高新区后备人才”称号,为易晖加分不少。
2014年1月,获批仲恺高新区科技创新局“战略性新兴产业发展专项扶持资金以奖代补项目”资助;当月,易晖成为“中国薄膜光伏产业联盟”理事单位;4月,“太阳能电池专用新型绒面导电玻璃”产品被广东省科学技术厅认定为广东省高新技术产品。
几年下来,他们以“飞”一样的速度脱胎换骨,从初出茅庐到走上中国薄膜光伏产业的一线,令人刮目相看。
梦想有多远,就能走多远
从生产线到市场,距离有多远?
研发上获得进展后,易晖就一直在考虑这个问题。
国内的光伏太阳能电池市场上,日本的旭硝子公司还是处于垄断地位,几乎占了80%的市场份额。要挑战这样一个行业霸主,让用户愿意采用一个从来没有听过的国产产品,这不是获得多少支持,赢得多少荣誉就能轻易解决的。
如果说旭硝子的产品还是以第一代的氧化锡为主,易晖就是采用了第二代材料氧化锌。“以前的产品,用化学法制备,均匀性得不到保障,同时会存在许多隐患。”易晖希望能够加强可控性,在材质上,一反以前的做法,利用物理法进行改进。他们用农业大棚里的水稻来形容自己的产品,“室外的水稻靠天,农业大棚里的水稻,肥料、水分、温度等都是可预计的。”
为了让客户有一个直观的印象,除了开辟专门的展厅外,易晖还在会议室的窗户上安装了自己的产品。轻描淡写一句:“这个会议室的用电,靠的就是这面玻璃。”足以激起来访者无限好奇心。
“最重要的是产品在客户心里的第一印象。”易晖销售部部长兼综合部部长陈春说。
2014年5月20日,全球太阳能光伏行业最知名规模最大的盛会——SNEC第八届国际太阳能产业暨光伏工程展览会在上海新国际博览中心召开。在这次盛会上,易晖展出了他们的核心产品“太阳能电池专用新型绒面导电玻璃”。汉能、天裕、强生、汉盛、慈能等核心客户的高管均和王洋做了面对面交流,并对易晖的产品表示出很大的好感。易晖也展现了自己的诚意,承诺会根据客户的不同需求来制作样品,并在第一时间内送到他们手上。
对于易晖人来说,这是向成功迈出了一大步。然而,在抵达之前,还有一个最大的问号悬在头上——样品的试制和验收。过了这一关,才能有持续的需求,否则之前的收获变成了海上泡沫。所以,展会之后,他们就绷紧了弦,痛并快乐着。
要进入大批量的市场生产,原有的小型生产线自然不够瞧。5月28日,易晖新研发基地迎来了新一代绒面导电玻璃生产线的重要设备——磁控溅射线的入驻。这套设备是由易晖自主设计,并与设备厂家共同开发完成的,是实打实的国货。它的安装调试,也让易晖迈进了年产20万平方米的门槛。这套生产线的第一个手笔,就是为SNEC展会上的潜在客户制作样品,可以说,关系着易晖的发展大计。
隔着玻璃,笔者一行亲睹了易晖这套新设备的面貌。彼时,正是7月初。而他们的第一批样品将在7月中旬送到客户的手上。
压力肯定有。就像陈春的名片上印着销售部部长、综合部部长。这几年,易晖一直是“一个萝卜几个坑”,整个团队也就30人左右,希望用比较小的规模做出比较大的产值。易晖人却不会叫苦,我们遇到的每个人都很真诚地认为,这是一种锻炼,让他们感觉到更充实,得到更大的成长空间。
王洋更是直言,“对于创业的人来说,预期困难没有太大的用处。”他,或者说他们所想的都是作为一个后来者,如何在风起云涌的市场上立足。
这几年,易晖已经拥有40多项专利。在知识产权保护上,他们的警惕性很高,通常是概念一提出,就会立刻备案注册。就在今年,大面积、连续式浸渍提拉镀膜生产线”也获得了实用新型专利授权。
2014年,是他们向光伏薄膜电池市场正式大批量推出完全拥有自主知识产权的新型绒面导电玻璃产品的一年。他们希望能以更低的成本获取更高的性能,占据高附加值、高科技含量的产业链上游,打破个别日欧企业在这一领域长达数十年的垄断格局。
2014年,也是他们进一步推陈出新的一年。他们针对分布式光伏发电的广泛市场需求,推出了相比晶体硅光伏组件具有更高转换效率和更低单瓦成本的“混合层叠式光伏组件技术,当然这项技术也已受到国家发明专利和国际PCT专利保护。该技术结合薄膜组件和晶体硅组件的性能优点,同时巧妙规避了传统高效异质结电池的高难度制备工艺,是易晖又一项国内外首创的原创性创新光伏技术,标志着易晖正逐步在薄膜电池和晶体硅电池领域同时确立其技术领先地位。而相关产品,也将于明年出现在市场上。
易晖,是个年轻的企业。年轻,也往往意味着雄心万丈。在他们的宏图中,会在2015年起用3年时间逐步扩大产能至500万平方米以上,年产值超过5亿元,超越AGC、NSG等现有领先企业,成为光伏导电玻璃行业的国际第一供应商。
视野和胸怀,决定了一个人能走多远。企业也一样。在易晖的logo中,英文字母E和F相互融合,如同一双手紧握在一起,象征着他们的凝聚力;而草绿色和黄绿色的搭配,又彰显着他们对绿色科技的追求。团结就是力量,创新就是动力,充满正能量的易晖人相信自己的梦想能够成真,终有一天,“易晖”两个字就将成为他们最大的荣誉。