编者按：科技创新是推动能源转型的核心驱动力。由“资源为王”到“技术为王”，能源产业的底层逻辑已发生根本性转变，科技创新的价值在不断增强。 中国在能源科技创新上取得了诸多突破性进展，如高效高功率光伏电池、钙钛矿技术、超大型风机、先进储能、氢能与燃料电池、能源互联网与智能电网等。但科创之路无坦途，要实现零碳未来的美好愿景，科技创新仍需克服诸多难题和障碍。 为探寻能源科技创新的前沿方向，探索开放创新、协同创新、跨界创新的最优路径，汇聚全球智慧推动绿色低碳转型，华夏能源网特别推出「对话CTO：能源科创“领航者”访谈计划」。 本文为系列访谈的第⑥篇，华夏能源网（公众号hxny3060）独家对话东方日升全球光伏研究院院长杨伯川博士。 “技术本身没有好坏。对一家企业来说，市场认可、能赚钱的技术就是好技术。”当整个光伏行业无休止地争论哪个技术路线将成为未来主流时，东方日升全球光伏研究院院长杨伯川却认为无需在这个话题上纠结。 以异质结（HJT）为例，他投入多年精力去研究的这门技术“虽然不是国内当下的主流”，但却可以为东方日升构建起差异化竞争优势及铺垫好日升未来超越的基石。 这是东方日升和杨伯川笃信异质结技术路线并坚持投入研发的主要原因之一。 按照所用材料的不同，硅太阳能电池可分为三种：单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池。异质结电池颇为特殊，它虽然属于晶硅电池类别，但却是利用晶硅基板和非晶硅薄膜制成的“混合型”太阳能电池。正是由于其“非晶硅”属性，使其在物理构造上与竞争对手TOPCon（隧穿氧化层钝化接触技术）、BC（全背电极接触技术）电池大相径庭。 杨伯川在多年前就与这种特别的“非晶硅”技术结缘。回顾他的科研历程，在直博期间，他的研究课题都围绕着“非晶硅材料”展开。 2009年，杨伯川博士毕业后，加入液晶显示面板领域的龙头企业友达光电。彼时，友达光电正在拓展太阳能电池新业务，并且押注了当时业内最火热的非晶硅薄膜电池。 然而，薄膜技术路线“生不逢时”。随着多晶硅价格的大幅下跌和晶硅电池技术的持续突破，晶硅电池成本优势非常明显，薄膜电池毫无竞争力。友达光电也在此时调整战略，不再研发非晶硅薄膜电池，而是将注意力放到与非晶硅薄膜电池关联性很大的异质结电池身上。 杨伯川凭借在非晶硅材料领域的研究积累，成为了友达光电异质结研发项目的负责人，从此开启了他与异质结的不解之缘。 此后，杨伯川带领团队不断提升异质结电池的实验室效率，使友达光电的异质结电池效率位列全球第四。但杨伯川并不满足于只在实验室提升电池效率，因为“一项技术如果无法商业化应用，那它存在的意义将大打折扣。” 2013年，杨伯川离开友达光电，加入了正在推进异质结量产的台湾光伏企业新日光能源。在新日光期间，他得以将量产异质结的理想付诸实践，成功与日本K公司合作建成了台湾第一条异质结产线。 2021年，正在全力推进异质结研发和量产的光伏龙头企业东方日升（SZ：300118），向杨伯川递来了“橄榄枝”。东方日升是一家拥有22年历史的光伏坚守者，其在一众光伏龙头企业中略显特殊，它是组件出货TOP10中唯一宣布押注异质结的企业。 早在2019年，东方日升就开始投入异质结电池结构、工艺技术以及核心设备定制化的研究。杨伯川加入后，东方日升的异质结技术研发和量产再次提速。2022年，杨伯川带领团队实现了700Wp+异质结“伏曦”组件的量产。“伏曦”异质结组件4次刷新世界纪录，转换效率最高达23.9%。 受限于成本高、工艺难度大、设备投资成本大等难题，很多企业至今仍没有量产异质结。日前发布的《中国光伏HJT产业发展白皮书》显示，截至2024年上半年，国内已投产异质结电池产线约67条，已投产异质结产能规模约42.3GW。相比之下，目前占据市场主流的TOPCon产能已超过600GW，优势十分明显。 “我们需要时间来证明这条路的正确性。”杨伯川对华夏能源网表示。他坚定认为，新技术的量产推广总会伴随着质疑，再给一些时间，他会让人们看到异质结电池技术的优势。 这一年多来，以东方日升、华晟新能源为代表的异质结阵营虽然在技术研发、规模量产方面进步巨大，但处境依然略显“尴尬”——主要龙头企业都将主攻方向放在了TOPCon技术上，在经历了全行业的产能狂飙后，TOPCon已经成为绝对的主流产品。此外，BC技术在2024年异军突起，隆基绿能、爱旭股份等持续突破，与TOPCon企业分庭抗礼，大有平分秋色之势。 但无论是遭受外界质疑，还是承受市场难打开的压力，杨伯川和东方日升团队都不曾放弃对异质结技术的相信与坚持。 2023年11月，东方日升成立全球光伏研究院，杨伯川出任院长。这是东方日升提高异质结战略地位的重要安排。杨伯川肩上的担子更重了。 可喜的是，这位“技术信徒”的坚持，也收获了极具分量的成果。全球光伏研究院成立一年多来，他带领团队成功研发了自有专利0BB电池、90微米电池、纯银用量<5mg w以及昇连接-无应力电池互联等技术，解决了诸多“卡脖子”级别的难题。 当前，光伏全行业深陷在严重产能过剩、恶性价格竞争的深度调整阶段，大多数光伏企业甚至是top10龙头企业都面临着生死存亡的考验。未来的方向在哪里？是在topcon老路上继续卷下去，还是寻找新的突破口走差异化路线？抉择决定未来，走错可能就会万劫不复。 “光伏行业同质化竞争的时代已经过去，在供过于求的产能形势下，企业应该选择和自己的发展策略相契合的技术路线，用差异化的优势证明自己存在的价值。”杨伯川告诉华夏能源网。 以下为华夏能源网与杨伯川深度对话全文： 钟情异质结，是因为“可以走得更长远” 华夏能源网：光伏组件出货前十中，东方日升是唯一高调宣布押注异质结电池技术的企业。东方日升为何“钟情”于异质结？ 杨伯川：我们不是为了押宝才去做异质结，而是看到了异质结技术超越其他技术路线的很多优点。比如，双面对称的结构，它可以使用超薄的硅片；再比如，在生产中的能耗、碳足迹等指标上，都有很好的表现。 更重要的是，我们选一个技术，不仅是看它的效率天花板有多高，而是看它全生命周期到底可以走多远。 另一方面，异质结与钙钛矿叠层电池的效率已经达到了33.5%。从这个角度来说，我们在异质结技术方面进行投资是很值得的。目前阶段我们已经将效率提升到26.2%，再过三年，钙钛矿技术成熟后，还可以在现有异质结产线基础上进行升级，生产异质结钙钛矿叠层电池，有望将效率做到30%以上。 一句话，我们做异质结，是因为这条路可以走得更长远。 华夏能源网：行业很关注异质结成本问题。在降本方面东方日升取得了哪些进展？ 杨伯川：过去4年，东方日升在降成本方面做了很多努力，大幅降低了异质结的生产成本。我们过去主要解决了四个痛点： 第一，我们做了0BB电池。去掉了主栅，省掉40%的浆料用量，金属成本大幅下降； 第二，我们将电池厚度降到90微米。这么薄的电池，其他电池技术是没法做到的。只有异质结既可以做到薄片化，又可以不损失效率、投入量产。所以，在硅片端，东方日升的异质结成本，比TOPCon还要低； 第三，我们采用了银包铜的金属化技术，降低了纯银的用量。过去用纯银的浆料，成本在0.2元/W以上。现在用银包铜技术，成本可以降到约0.045元/W。这个成本比PERC与Topcon的浆料成本还低； 第四，我们实现了低温无应力电池互联技术量产。通过这个技术，我们将以上三种电池层面的技术包装进组件中。 解决以上四个痛点后，我们让异质结的非硅成本下降了至少50%，功率提高了30W。 华夏能源网：异质结的成本何时能降到和TOPCon持平？ 杨伯川：预计2025年，日升可以把异质结的全成本做到跟TOPCon持平。 从迭代次数来看，我们目前用的设备是在2022年6月定的技术方案，到现在已经两年半，这个技术仍没有被淘汰，权且可以把它称作异质结一代。但是，我们看TOPCon，已经进入到五代了。TOPCon的五代才能够追上我们两年半前的一代。 我们现在需要努力的，是将产能提上来，这样可以把生产成本大幅下降。除了降本，我们还要持续地将新技术应用进异质结，持续提升效率，保障其可以领先TOPCon 30W。 华夏能源网：100GW是光伏新技术真正产业化的标志，你认为异质结迈向100GW产业化需要迈过哪些坎？ 杨伯川：我认为异质结要迈向100GW产业化，有三大指标。 第一，降本。浆料成本加ITO靶材的成本要比TOPCon低，这个其实已经做到了。 第二，测量精准化。我们在组件出口中发现，光伏组件会出现亚稳态现象。如果长期没有光线照射，其导电度会下降，测量出的效率会低于正常值。一旦开始照光，导电度就会恢复，效率也回到正常状态。 亚稳态现象会影响到正常的功率测量。因此，我们就和中国计量院合作，对这一现象进行完整的学术研究。然后应用到测量中，制定标准的测量方法。这件事大概完成了80%，目前得到了中国计量院的认可，接下来我们会将其推广到欧洲。 第三，量产功率持续提升。 目前，与相同尺寸的组件比，东方日升异质结领先TOPCon 20W功率。我们认为，一个技术要完全领先另一个技术，需要代差在30W左右，对应电池的效率提升大概在0.7%-0.8%。所以我们还需要努力，去提高到领先TOPCon 30W功率。 当然，这是一个持续动态的过程，因为异质结在进步的同时，TOPCon也会进步，BC也会进步。所以，我们的挑战更大。 技术无好坏，未来一定是多技术并存 华夏能源网：您怎样看待目前的光伏技术路线之争？异质结能冲击主流吗？您对TOPCon、BC、异质结的未来市场份额有怎样的预测？ 杨伯川：很多人是从PERC时代才进入光伏，那个时代大家都做同样的技术，所以他们会认为一个时代只能有一种技术。但其实，现在进入到了分工的时代。光伏的产量大于需求，每一家企业不可能再去做跟别人一样的技术，每一家企业都会朝向对他有利的技术路径去走。 原因有三：一是因为僧多粥少；二是因为有专利壁垒的存在；三是因为光伏行业重新回到了依靠融资的时代，同质化的产品无法获得资本市场的信任，企业要有自己的差异化证明自己存在的价值。 所以，我认为，接下来的3-5年一定是多技术并存的时代。 至于市场占比，我认为，TOPCon和BC合计占比可能会有70%—80%，异质结占比可能20%—30%。随着钙钛矿技术的成熟，异质结技术的占比可能会继续提高。 实际上，TOPCon、异质结，两种产品东方日升都有。但我们认为异质结在实现理论效率极限等方面会更好一些。因此，我们的规划是以异质结为主，持续朝向叠加钙钛矿的方向去做开发，延长异质结产品的生命周期。而在TOPCon方面，如果市场需要TOPCon产品，我们就生产。但在研发投入方面，我们不以TOPCon为主，我们采取“不落后”策略。 华夏能源网：BC技术是最近两年行业关注的焦点。您如何看待BC电池技术的发展前景？东方日升是否有相应的发展规划？ 杨伯川：其实，BC技术分好几种：有P型硅片的BC，也有N型硅片的BC。还有一个分类方法把BC分为三种：纯低温、纯高温、高低温混杂。 我们认为，要想得到效率比较高的BC电池，还是要用到异质结非晶硅钝化相关的技术。因为异质结非晶硅有一个特点，它是所有晶硅钝化材料里面最好的一种材料，它可以把开压做的非常高。开压高了，效率的极限才有可能提高。所以，在BC电池技术里面，只要用到异质结非晶硅材料的，我认为都是比较有潜力的。例如纯低温的HBC，或是高低温混杂的HTBC，都有可能成为未来BC技术的发展方向。 我一直强调，其实技术没有好坏，和每一家公司的策略有关。市场认可、能够挣钱的技术，对公司来说，它就是一个好技术。 东方日升也有HBC研发储备，但对于我们来说，HBC、HTBC、TBC......这些技术可能都只是过渡技术。目前，行业内很多头部企业采取的也是观望态度，也只有TBC实现了量产。对于HBC、HTBC等，大家都是先摸索实验，看哪一个效率更高、成本更低，然后再想办法去扩产。 华夏能源网：请谈谈对钙钛矿技术和钙钛矿叠层发展的看法。目前很多企业在推进钙钛矿和钙钛矿叠层的产业化，您如何看待这一现象？ 杨伯川：钙钛矿属于一种薄膜材料，小面积的钙钛矿可以做到非常高的效率，但要做成大面积，钙钛矿的效率就会掉非常多。 原因有很多：小面积的钙钛矿，涂布可以非常均匀，但要在大面积钙钛矿上涂材料，就很难涂布均匀；大面积钙钛矿需要做激光，也会影响到它的效率；大面积的钙钛矿，只要里面有一个小的损伤，那一整片的良率、效率就会直线下降，它的成本因此很难降下来。这也是整个薄膜技术的痛点。 因此，单纯的薄膜技术，与主流的晶硅技术对抗，是没有胜算的。只有将自己的长处与对手的长处结合才行。我认为，钙钛矿唯一的出路就是叠在异质结电池上。 一是因为异质结电池技术已经产业化了。二是因为转换效率的世界纪录也是由异质结钙钛矿叠层电池实现的。三是因为异质结叠加钙钛矿更能降本，可以沿用已有的大部分电池与组件量产设备。四是异质结正面ITO可减薄80%,因此非硅成本也更低。 我认为，异质结技术至少还可以再优化两到三年。每年，我们都能将异质结组件效率提高十瓦。然后，三年左右的时间，异质结钙钛矿叠层电池可以实现大规模量产。 行业已到最低点，异质结在海外是稀缺资源 华夏能源网：目前光伏行业深陷周期低谷中，对企业经营提出了挑战。东方日升前三季度也亏损了15.59亿元。您预判行业走出低谷还要多久？企业在低迷市场环境中如何做技术创新？ 杨伯川：我认为，行业发展目前差不多已到最低点了，接下来可能在半年左右的时间后走出低谷。从政府政策和行业协会最近的一些行动我们也能看到，各方都在加紧推动行业走出无序、内卷。 其实所有产业都一样，在低谷时，企业唯一能做的就是持续地投入研发。持续投入研发，不是说无止境地胡乱投入研发，而是要针对重点技术，推动其加速落地。 与之相应的是推动企业组织的变革。例如，过去在东方日升等光伏头部企业内部，研发、NPI（新产品导入）、产线制造等不同部门各做各的。而现在，为实现技术的快速落地，组织的扁平化趋势非常明显，各部门之间正相互结合，比如研发人员都要下沉到生产现场。 华夏能源网：在行业低谷期，异质结的声量好像越来越低了，您是否有同感？这是为什么？ 杨伯川：我认为主要是因为做异质结的企业比较少。异质结技术很复杂，它有两道工艺，一个叫PECVD（化学气象沉积），一个叫PVD（物理气象沉积）。这两道工艺涉及到的设备，都是大型设备，成本又高。因此，在现有的非异质结光伏工厂内，很难增加这两台设备做异质结研发。 想要研究异质结，必须先花个上亿建车间，资金和技术门槛高，就导致了异质结技术很“神秘”。 华夏能源网：现在主流光伏电池技术，背后都有一个比较完备的产业生态来托举。异质结在产业上下游协同上是怎么做的？如何在知识产权保护和技术扩散间寻求平衡？ 杨伯川：我们自己也在不断构建由材料商、设备商等组成的产业生态。我认为，最主要是利用好“高效异质结740W+俱乐部”这个联盟。目前，740W+俱乐部有国内企业14家，包含东方日升、通威、华晟、国晟、中建材、明阳智能、格力等。该联盟已经成功运行了大概10个月，每个月都会举行闭门会议，针对降本提效进行讨论。 关于知识产权保护的问题，我认为，发表专利以及专利保护，这是每一个职业经理人和研发人员都一定要做的事情。我们不主动去攻击别人，但我们至少要先保护好自己。 华夏能源网：异质结在海外市场怎么样？东方日升在海外的市场和产能的情况如何？未来有哪些规划？ 杨伯川：在中国企业出海之前，海外有很多企业在做异质结产品，但各家体量都不大。所以，当我们到海外推广时，没有遇到太多困难。东方日升2024年大概累计销售了5GW的异质结组件，其中大部分是外销。 异质结在美国比较有优势。美国的人工和建仓成本相对高，而异质结工序高度自动化。更重要的是，异质结在美国专利侵权问题较少。所以我估计，未来一两年，除了PERC外，大概只有异质结是可以在美国生产的光伏电池技术。 同时，也是由于其他技术存在专利问题，异质结在美国的需求量非常高。但由于美国的限制，东南亚的异质结产品无法进入美国。因此，未来的两、三年，海外的异质结产能可能会成为非常稀缺的资源。 目前，东方日升的海外产能主要在马来西亚。后续是否还会再建更多产能，还要持续观察全球市场的变化。在国内持续内卷的情况下，海外兴建产能对于企业而言是一个好的选择。 现在是一个瞬息万变的时代，很难去预测未来的大环境如何变化。美国特朗普政府新政策如何，也要去持续观察。我们能做的，就是对未来可能发生的事情提前做好准备，然后在事情发生的时候，能快速做出决策去应对，能快速地让企业实现盈利。 （转载请标明出处，文章来源：华夏能源网，微信号：hxny3060）