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協鑫科技副總裁徐振宇:顆粒硅優勢明顯 產業化及大規模應用助力“雙碳”戰略落地

2024-10-26 11:13  來源:證券日報網

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    尊敬的秘書長、徐院士、康社長、各位企業家朋友、各位領導、嘉賓大家上午好!我很榮幸今天代表協鑫科技來到東營,又點亮了我在高德地圖上未曾到過的城市,感謝徐院士的策劃。

    今天我代表協鑫科技給大家簡單做個介紹,介紹我們的核心產品顆粒硅整個的過程以及協鑫科技在整個科技研發這一塊的工作,請各位領導給予指正和批評!

    首先,我想給大家展示一下整個光伏產業鏈在中國產業化的過程,先不說之前的研發,直接從產業化的角度來看,整個光伏產業起源于施博士,是2005年回國做的第一條電池產業線,一直到今天這個狀態整個行業發生了翻天覆地的變化,整個行業也經歷了接近20年左右的發展歷程。我們看一下整個過程中的關鍵節點,首先是施博士回國創業,然后是多晶硅這一塊的開發,實現了整個行業從熱氫化轉為冷氫化的過程,與國外實現了拉平。第三件事情是多晶硅片產能大規模的提升,協鑫作為多晶硅片時代的龍頭,我們當時占到了市場份額的20%,整個多晶硅片在光伏早期生長過程中為光伏事業的發展奠定了基礎,單晶硅又開始了新一輪的迭代,單晶硅片基于是金剛線切片實現了全面的躍升,多晶硅的迭代過程實現了我們顆粒硅的迭代,顆粒硅最重要的作用就是產品能耗的全面下降,后面有一個具體介紹。

    再接下來到了N型時代,TOPCON引領了新的發展。

    可以說我們董事長對我們一貫的指導方向就是,能源綠色化是人類可持續發展不可逆的過程,他在二次創業做太陽能光伏行業的時候已經篤定了這個方向,可以說我們在整個創業過程中思考的基本點就是,光伏是一個不使用能源、不排放任何溫室氣體,不會對能源造成污染的形式,是非常簡單的能源轉化,是靜態的轉化過程,不需要做功,不需要任何的氣體,不需要額外的各種能源,光伏綠色的底色是非常徹底的。我們認為光伏未來一定會在整個國家的能源結構中占比較高的比重。

    光伏的整個發展過程中最重要的驅動因素就是硅料的迭代,在原來最初光伏產品的階段,硅料的成本占到整個光伏組件的接近80%,當時一噸多晶硅的價格最高的時候是400萬一噸,一公斤要在4000塊錢左右,現在一公斤才40塊錢左右,這個過程是兩個數量級的迭代,迭代的整個過程多晶硅發生的作用是非常大的,第一個是自身成本的下降,第二個是提供了整個體系成本的下降,最后一塊他提供了很好的發電年限的保障。

    它這一塊迭代的過程快速地讓晶硅光伏電池成了主流,像薄膜電池非晶硅電池,占的份額沒有那么高。

    這一塊是光伏的基本應用場景,今天來的企業家朋友有講的更好的,讓他們講得更加透徹、更加深刻。

    這一塊是我們在整個發展過程中對未來和對自己的研究,首先第一個我們認為市場不斷增長是一個大趨勢、大方向。2030年我們認為市場應該能達到一個T瓦的級別,在3060的規劃下,光伏的未來在整個能源體系里面占據的比例是1/3,這一塊基本上是根據我們當前技術的平穩發展得出的結論,如果有更多的技術實現迭代的話,這一塊的速度和量可能會更快,超出我們的預期。

    我們現在主流的多晶硅生產的兩種方式,一種是棒狀硅,一種是顆粒硅,今天帶來的是顆粒硅,開始是1960年,作為生產原料的話跟棒狀硅它是一個球形顆粒狀,大于0.92,中位粒徑約2mm。

    改善的點先要看自己原來是什么樣子,首先棒狀硅40%是來自能源消耗,我下面列了四個地方,云南、樂山、內蒙古、新疆電價趨勢,不要看左端都在0.3左右的電價。到2023年的時候這四個地區不約而同地價格都在往上提升,未來還會提升,這是不容置疑的,四川、云南定價會更加明顯,包括內蒙古和新疆不管是當地的社會發展需要都會上升。改良西門子法綜合電耗,我們是比較了解的。

    我們圍繞著幾個大的方向科技項目在進行,這邊有四個大的方向,第一個是冷氫化,是之前協鑫創業做多晶硅之始就突破的,使得多晶硅的單位能耗從170降到了綜合電耗大概在55,這是一個很大的跨越,使得中國多晶硅領先全球。從棒狀硅轉為晶硅,正在做,從原來的57降到13.8,這是一個跨越級的降幅,我們正在克服晶硅其他的問題,但是這些問題經過2021年、2022、2023三年的磨煉,我們在客戶全力的支持和配合下產品的迭代已經非常強了,產品的狀態后面會簡單介紹,基本上可以作為主流產品全民應用。

    第三塊是正在開發的一個工具,它顯著地提高生產效率、提高單產,降低生產成本,這一塊我們會跟客戶去分享CCZ的技術,幫助客戶獲得更多的價值。

    最后一個是另外一個新科技,鈣鈦礦,它是一步到位做成組件,這一塊最后有一個數據的展示。

    我們為什么說顆粒硅是一個迭代性的技術,也是基于第一性原理的思考,第一點,整個生產流程我們在內部評價的時候也分析過,我們只有三步,對應的是多晶硅這一塊有6步,從投資來講我們可以少投資三個環節。第二個是反應溫度,對于化工這一塊比較了解的,反應度越高維持整個體系的能量就越多,所產生的代謝的能量也會越多,降低核心的反應溫度是節能的重要標準,像流化床核心反應溫度是700攝氏度,西門子是超過1000度,這一塊是我們降能的核心點。

    這個是我們產品迭代過程中很重要的表現,主要來自產品的客戶體驗的變化,第一點就來自產品品質,隨著客戶轉化為HET,對硅料的要求越來越高,這邊產品表現是基于幾種核心元素含量的體現,我們把整個含量的表現作為一個百分比,綠色這根線是金屬元素小于0.5PE的一個線,這兩根線基本上屬于符合我們當前最優的電池所需要的硅片,帶來所需要硅料原料的要求。我們在2023年的時候,當時我們綠色的線只有17.6%,但是到了2024年7月份的時候綠色線已經達到了95.8%,我可以很高興地跟各位宣布,其實當下這個階段我們綠色線已經做到了98%,我們的迭代過程非常快,體現出了另外一種第一性原理,當你的平臺是新的話,你迭代的過程初期的時候是無法想象的,未來可能有五六倍的增長,在實現的過程中我們已經感受到了這一點。

    對于產品的比重,901A這是我們最好的產品,比重漲到了96.6%,致密料的部分做得好的公司可能在80%,普通的公司大概在60%—70%,我們是96.6%,可以說我們的產品是高度的均一化和高品質化的,這一塊是連續生產很重要的特點。

    降低了金屬以后,我們在客戶端的表現對應的就出來了,核心的表現就是在客戶頭部的降幅下,只要顆粒硅用得越多降幅會越低,每根棒降幅在1.8%左右,如果不使用顆粒硅或者是體系里面主要是以其他棒狀硅為主的話,降幅約3%,體現我們這個體系里面含雜質較少的一個直接證明。

    另外一個就是我們剛才提到的,顆粒硅整個用電量只有接近棒狀硅的1/3,對應的就會產生很直觀的收獲,就是碳排放是比較低的,2021年就獲得了法國能源署的碳排放認證,德國的瓦特用的是水電,碳排放水平是57.56,我們在徐州地區實現了37%的碳排放水平。根據我現在獲得最新的認證,我們在四川基地樂山碳排放水平降幅超過30%,現在已經降到了25%以內,這一塊我們貢獻的碳價值未來應該會超過1.29億。這件事情的本身,我個人認為不僅僅在于碳價值貨幣化的體現,在于生產綠色能源就是一個綠色的過程,我想把這個點表現出來,應該引導整個行業往這個行業拓展,不要為了生產綠色能源為社會耗費很多的資源,希望這一塊能夠引領整個行業,大家一起朝這個方向努力。

    另外一件我們做得比較重要的事情就是CCZ直拉單晶,開發時間超過十年,整個實現的目標很明確,就是左上角上面單產超過185,這個數字在行業里面是比較優秀的水平,最大的優勢是在于電的波動,從頭到尾正負0.5歐姆,是傳統很難達到的水平。右邊這張圖是從頭到尾拉晶電阻波動的范圍,也存在一些問題,這些問題以我們現在的攻克速度來看的話,不久也可以得到突破。

    首先第一個是少子壽命相對于RCZ來講衰減速度快,第二個是拉晶平均的壓含量,正好是客戶感受的痛點,因為少子壽命對他來講中位水平沒有那么高,第二個是亞含量的問題也會導致我們在產品生產過程中的其他痛點,這兩件事情都是技術問題,我個人認為都是屬于材料方面的問題更多一點,我們正在積極地尋找新的替代材料,在配套材料的情況下調整工藝,把這兩個問題攻克了完整實現左上角的,是一輪新的迭代,能使拉晶體系的整體能耗碳排放水平下降至少18%。

    我們核心的亮點就是鈣鈦礦,第一個鈣鈦礦我們是做到組件級別的,已經做到了兩平方米的水平,完全可以做到大型地面電站甚至是應用在任何屋頂墻面的,剛才說到的各種應用場景的產品了。碳排放的水平更低了,從化工原料直接一步做成了我們的組件,整個碳排放水平比晶硅的水平相差90%。它也有很多問題,凡是技術問題所欠缺的就是時間和投入,這些都可以消滅。它的效率已經實現了很大的突破,單節組件這一塊已經實現了19.04,疊升組件在1.71平方米的情況下實現了26.36,在極限的水平也就是2050平方厘米已經實現了組件27.34的水平,這都是屬于我們現場生產出來的狀態。我們在昆山有一個1G瓦的示范工廠,未來達產的時候很榮幸邀請各位前去現場交流學習,大家一起給予指導。

    這一塊低成本的話,因為它的整個生產過程更短,可能它的降幅在50%,剛才看到一個很重要的問題,原來產品的品質只有17%最優品的狀態,現在做到了96%以上,降本的幅度顯示是50%,我相信還有更大的空間,這是我們在科技這一塊的工作。長期不斷地在科技各種項目投入上保持十年如一日的狀態,我們可能無法跟徐院士這邊比,因為您做的貢獻更大,也是我們的學習方向,我們希望在科技這一塊踏踏實實地工作能夠給整個行業帶來一種鎮靜劑,大家不要“上火”,不要火爆的去做一件一擁而上做的事情,而是在基礎科學領域耐心地投入,等待它慢慢地結果開花,最后讓整個行業、整個社會享受科技帶來的福利,謝謝大家!

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