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导读:26.81%不是一个简单的数字，也不仅仅关系到技术研究和国家荣誉。背后的逻辑复杂而深刻，甚至可能影响整个世界的能源供需格局。

[采访/观察者网周]

11月19日，中国光伏巨头隆基绿色能源宣布，其自主研发的硅异质结(HJT)电池转换效率达到26.81%，这是这家日本公司在2017年创下26.7%的单晶硅电池效率纪录5年后诞生的最新世界纪录。

“世界太阳能之父”、新南威尔士大学教授马丁·格林表示，无论技术路线如何，26.81%的电池效率是目前世界最高的。

资深业内人士、深创维光伏科技有限公司总经理金鑫博士告诉Observer.com以下几点:

首先，在气候政治和俄乌冲突的大背景下，全球多个国家已将光伏作为能源安全战略的重要组成部分，装机容量需求迅速扩大；

其次，中国自本世纪初进入光伏产业以来，是从“两头在外”开始的。目前不仅实现了全产业链的技术自主可控，而且基本垄断了从上游硅材料到下游元器件的整个全球产业体系中85%以上的产能；

第三，得益于我国产业政策和龙头企业的共同努力，光伏发电成本一再下降。除了国内的龙头企业，几乎没有其他企业在技术和规模上有能力跟上步伐，但中国企业的总产能已经远远超过需求，面临“囚徒困境”；

第四，在提高硅异质结(HJT)电池效率的过程中，我们可以改进平板PECVD技术，这与芯片制造中的相关技术非常相似。如果我们能在未来3-5年内突破HJT的生产工艺，将有助于中国整个半导体产业的发展。

第五，世界第三大单体光伏电站800MW卡塔尔地面电站日前满负荷并网发电。隆基公司提供了电站的所有部件。中国的光伏企业已经开始向许多其他国家出口发电站等“公共产品”。如果把电网基础设施作为配套体系“走出去”到亚非拉国家，效果可能会更好；

最后，中国光伏产业本身还存在一些问题，相关产业政策应该继续发力。

卡塔尔哈尔萨地区首个光伏电站(图片来源:隆基官网)

以下为采访实录:

观察者网:如何看待龙脊这次在HJT航线上的效率记录？

金鑫:首先是档次好，对降低成本也有很大意义。

业内普遍认为，在20%的基础上，电池转换效率每提高一个百分点，可以为下游电站节约5%以上的成本。但是，很难提高效率本身。从2017年到现在，主流P型单晶PERC电池的转换效率只从20.5%左右提高到现在的23.5%左右。PERC的世界纪录是隆基绿色能源创造的24.05%，目前的量产效率已经非常接近ISFH测得的实验室效率极限24.5%。因此，行业巨头都在投资下一代HJT技术和拓普康技术的研发和应用。

就HJT本身而言，它是一项成熟的技术，是由德国学者在上世纪70年代发明的。日本三洋公司1997年开始工业化，一度垄断市场。2015年，三洋HJT专利保护到期后，国内外光伏电池企业开始大力推进HJT量产。

目前，HJT是一个非常特殊的技术，它与所有其他晶体硅技术路线进行博弈。理论上它能达到的效率比另一条升级路线TOPCon高出1个百分点左右。但一方面，隆基公布的HJT是目前效率最高的，但只是在实验室实现，并不是量产效率。它的量产工艺比拓普康要难很多，要面临量产的均匀性、良率等问题，需要实践来验证。

另一方面，目前晶体硅比较主流的升级路线是传统的单晶硅-PERC-TOPCon。传统单晶改造成PERC，生产线只需要增加两台设备。来自PERC的TOPCon会稍有改动，只是多增加两台设备，更新之前的工艺，不需要对整条生产线进行革命性的改动。但是HJT是相当颠覆性的，对于传统产能来说，要更换前面路上几乎所有的设备，是一个很大的挑战。

另外，在HJT用硅片制造电池的过程中，均匀性和良率的问题目前还没有得到根本改善。因此，尽管HJT技术在前几年的迈耶伯格技术和沃伦巴菲特的推动下非常火，有大量资本参与，但它尚未成为主流技术。业内普遍认为，HJT可能需要3 -5年的时间才能逐渐成熟。

资料:HJT电池技术的发展。

HJT电池的发展历程可分为四个阶段:技术萌芽阶段、专利垄断阶段、产业化阶段和产业化阶段。

1)1974-1996年:HJT技术开发成功并获得专利。1974年，德国马尔堡大学的WaltherFuhs在论文中首次提出HJT(具有本征薄层的异质结)结构，并于1983年成功研制出HJT电池，转换效率为12.3%。20世纪90年代，日本三洋通过技术改进实现了15%的突破，并申请了HJT结构专利。

2)1997-2010年:三洋开始了HJT技术垄断时期。三洋于1997年开始向市场提供HJT系统，电池效率和模块效率分别达到16.4%和14.4%。2003年，其实验室效率达到21.3%。此后，HJT技术被三洋垄断，期间各国也在积极开展HJT技术的研究；

3)2010-2015年:众多厂商步入HJT工业化进程。2010年松下HJT专利(收购三洋)到期后，许多国内外制造商开始了HJT的工业化进程。在此期间，松下在2011年实现了23.7%的效率，最高转换效率在2014年达到了24.7%。2015年，KANEKA打破纪录，达到25.1%的实验室效率。

4)2017-2022:国内厂商加快HJT工业化步伐。2017年，金能科技成为中国最早的HJT电池制造商。此后，越来越多的企业开始进入试生产阶段。到2019年，国内很多厂商都公布了GW级HJT产能规划。2021年，隆基绿色能源的研究团队将HJT电池的理论极限效率更新为28.5%，并创下了实验室效率达到26.3%的新纪录。

观察者网:近日，另一家中国光伏巨头晶科能源也宣布，旗下全面积拓普康电池转换效率达到26.4%，近两年第七次打破N型拓普康电池世界纪录。如何看待京科在TOPCon航线的效率战绩？

金鑫:刚才提到拓普康对原有生产线的改造相对较少，效率提升明显，工艺控制相对简单。所以像晶科、金高这样的公司，都早早的押注了TOPCon路线，最激进的可能就是晶科了。从今年年底到明年年中，他们可能会将几乎所有生产线转移到拓普康，然后是金高。

值得一提的是，隆基也有大量产能转向拓普康。业界的主流判断是，TOPCon有可能在明年年底取代PERC成为主流技术。

另外，我认为值得注意的是，与TOPCon相比，HJT路线与芯片行业有更强的技术关联性。

HJT技术的本质是在晶体硅上镀一层非晶硅薄膜，使其结合晶体硅电池和薄膜电池的优点，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点。该涂层中使用的等离子体增强CVD(等离子体增强化学气相沉积)工艺与芯片制造工艺中的涂覆工艺相关。

这个过程相对来说比较难。在2008年之前，我所在的光电研究所是国内较早开展这项研究的国家队。当时想找一个真正的空尺寸比较大的腔体做相关工艺的中试线，国内找不到这么高精度的加工设备。最后只能去省省加工，加工成本高得离谱，比原材料高10倍。

当时我们的中试线是花了相当大的成本建成的，但是这两三年来，我看到国内在大面积高精度real 空腔体的加工方面已经有了明显的技术进步，基本上没有太多的技术门槛，剩下的可能就是工艺稳定性和设备一致性需要提高。硬件方面，在加工精度上已经有了国产设备，但是高精度加工成本高，生产出来的腔体精度一致性还低；在软件上，复杂设备的工艺调试还是需要一个过程的，有点像光刻机。并不是说任何一个组件都是我们力所不及的，而是所有组件的整合对调试匹配提出了系统化的考验。

无论是在芯片行业还是在光伏HJT技术路线上，平板PECVD技术都面临着问题。事实上，三星、迈耶博格等公司都有相关的技术研发能力，但光伏并不像芯片那样是暴利行业，以至于他们认为相关的研发和工艺生产成本太高，没有足够的动力投入突破。TC也存在同样的情况。他们曾经有一个团队在做HJT，包括铜铟镓硒、砷化镓等光伏电池的工艺研究，但是投了一点钱之后就不愿意投资了，因为这个行业的利润已经不允许他们继续投资了。

观察者网:这是否导致国内相关技术与国外技术差距缩小？

金鑫:高精度空腔体、功率控制器、射频电源等细节技术。正在明显缩小。借助资本，国内这几年发展速度比较快。虽然肯定会有一些资本被浪费，一些企业成为烈士，但从社会整体层面来说，他们积累了很多经验和技术。

特别是HJT的plate PECVD技术与芯片制造中的相关技术高度相似，而在这方面，中国在设备和技术上有明显的短板。所以我认为，即使HJT路线与拓普康路线竞争，可能成为下一代IBC技术，最终证明在光伏行业并不那么合算(这是个概率问题，我认为还是有一定胜算的)，但如果未来3-5年中国能突破HJT的生产技术，肯定对整个中国半导体行业有利。

观察者网:好，接下来的问题是，无论是HJT还是拓普康，目前看来都是中国企业在引领技术创新，其背后的驱动力是降低光伏发电的成本，提高光伏发电的经济性。能不能给我们大致介绍一下光伏行业的降成本过程？

金鑫:从上世纪90年代末到2019年，光伏行业的整体成本已经降低了95%。如果要说降低成本，我们就分几点来讨论。

首先，在设备方面，本世纪初，欧美开始补贴光伏，促进了市场的繁荣。当时国内企业开始陆续进入这个行业。当时市场在外面，硅料等原材料在外面。生产和加工设备也几乎完全依赖进口。

到2016年左右，来自产业链上游的晶体硅(即硅材料)、硅片、电池、组件的国产化率已经超过90%，最近两年更是达到了100%。产业链上几乎没有什么是我们生产不出来的。国产化导致设备折旧在整个系统中的成本占比持续下降。2003年左右，高峰时设备折旧费占光伏组件生产成本的20%-30%。全面国产化叠加扩能后，设备折旧占比不到5%。如果不考虑硅料和硅片，单独看组件的话，设备折旧成本甚至低于1%，降幅巨大。

第二点是原料的量，核心是硅量的技术创新。以前硅料是用砂轮切割成硅片的，带来的问题是不薄容易碎，切割出来的硅片不光滑，需要重新抛光。

其实硅片本身，真正用来发电的部分，厚度只有几微米，但是我们行业现在常见的硅片，去年是180微米。为什么这么厚？只是因为切片不薄。现在我们都知道硅材料的价格很高，所以硅片变薄是一种趋势。主流硅片的厚度今年已经逐渐降到160-140微米，明年甚至可能降到120微米。

2016年前后，龙头企业如隆基，突破了金刚线切片技术，将每公斤硅料可切割的硅片数量从砂轮时代的40片提高到现在的65-70片，到今年年底可能会超过75片，这将带来硅料量的大幅下降，成本结构的大幅改变。

值得一提的是，隆基还推动了单晶硅替代多晶硅的行业趋势。之前多晶硅的生产成本相对较低，而单晶硅由于单晶结构，容易切片，不容易切碎，在切片的趋势下更加经济。目前单晶硅片的市场占有率已经超过95%。

因为多晶硅的晶体结构是无序的，在切割过程中不容易变薄，但切得太薄后又容易被剁碎，导致多晶硅在切片端无法与单晶竞争。其实单晶的生产成本比多晶高，但是它的切片影响更大，所以16年左右单晶取代多晶的趋势非常明显，现在单晶的市场份额超过95%。正是因为这个原因，它几乎是一个完整的反转过程。

第三点就是前面提到的电池转换效率。对于相同的60片电池模块，多晶硅可以产生500瓦，单晶硅可以产生600瓦。从普通单晶硅到PERC，效率提高了1个百分点。目前量产效率在23%-23.5%左右。拓普康和HJT将在此基础上进一步提高效率。

但需要注意的是，近年来，通过提高转化效率来降低成本已经逐渐接近极限。同时，由于近两年的政治经济环境，值得投资的赛道极其有限。前期进入的资本热钱并没有退出，资本评估只能通过规模优势碾压对手，于是资本继续大规模涌入，导致硅材料、硅片、电池、组件的疯狂扩产。

观察者网:需求端是什么情况？

金鑫:需求也很旺盛。我们现在面临的不仅仅是气候变化，还有俄乌战争，这让人们开始担心未来世界政治格局的不稳定。政治结构的不稳定也可能意味着能源结构的不稳定。

因此，近年来许多国家都非常重视光伏、风电等清洁能源。已经不是环保问题，已经上升到能源安全的战略高度。因为光伏和风电每发电一次，都意味着减少对石油、天然气或者煤炭的依赖，提高国家能源安全水平，所以大家判断光伏的装机量会继续上升。

实际情况确实如此。过去几年，全球光伏装机量以每年20%-30%的速度快速增长，甚至有些年份增速高达50%，以至于光伏行业各个环节都在疯狂扩产。

2020年底，业内预测2021年全球装机容量在170 GW左右(1GW为1,000 MW)。截至2021年底，当年全球光伏实际装机容量超过175GW，同比增长20.7%。装机容量排名前十的国家分别是:中国(54.9GW，同比+40%)和美国(26.9)。同比+195.5%)、日本(6.5GW，-21%)、巴西(5.5GW，-77.4%)、德国(5.3GW，-8.2%)、西班牙(4.9GW，-75%)、澳大利亚(4.6GW，

到2021年底，业内预测2022年全球装机容量为240-260GW。后因俄乌战争，年内再次修订，预计装机容量在270GW左右，较2021年猛增54%。

然而，矛盾的是，即使这样的需求增长率仍然远远落后于生产能力的增长率。

2020年底前，全行业产能扩张遵循“倒金字塔”结构。上游硅料容量略小于硅片容量，硅片容量略小于电池容量，电池容量略小于组件容量。但是这两年，所有的龙头企业都在追求垂直整合，以至于各个环节都在疯狂的扩大生产，降低成本，用规模碾压对手。这就导致了“囚徒困境”。我估计此刻全国硅片产能可能已经超过500GW，电池和组件产能可能已经超过600GW。

观察者网:这些产能都和中国企业有关吗？

金鑫:我估计至少85%-90%是中企的产能，因为除了中企，世界上没有人敢跟这波浪潮赌。前几年有韩华、Sunpower等国外企业参与竞争，但近几年扩张规模远远落后于国内企业。

这波的后果可能会很惨烈。现在业内乐观的研究机构判断，到2026年全球装机容量可能达到500GW，但仅2023年中国企业的产能就将超过2026年全球最乐观的需求预期。

观察者网:如果是这样，显然对需求方非常有利。比如这次举办世界杯的卡塔尔，投资建设了世界第三大单体光伏电站，其800MW地面电站在世界杯前全部并网，隆基供应全部组件。这些国家能以极低的成本获得新能源基础设施吗？

金鑫:是的，除了中国，光伏电站的系统成本在世界范围内已经达到了非常低的LCOE(标准化发电成本)。在包括中东国家在内的大多数国家，光伏发电都低于当地的燃煤或天然气发电成本。所以在全球范围内，中国光伏已经可以说是输出公共产品了。

我可以告诉你一些我们公司正在做的海外市场的情况。

随着能源危机的发生，欧美、澳洲等第一世界是一个非常热的市场。因为目前这些国家的光伏、风能普及率已经很高，电网的稳定性受到了影响，导致国产储能设备在欧洲卖得很好。在第一世界，我们只需要关注欧美的政治风险。

在广阔的亚非拉第三世界，应该说潜力巨大，但这些国家的电网基础设施普遍落后，导致光伏、风电无法在公共电网范围内输送和消纳。所以在东南亚和非洲，光伏一般都是离网就地消纳。在中国和欧美，光伏发电是一种大众使用的公共产品，但在非洲，光伏发电是当地富人在别墅里享受的奢侈品。我亲眼目睹了中国有人把3元人民币1瓦的光伏安装系统卖到非洲3美元1瓦，牟取暴利。这不是一个健康的市场。首先市场很小，整个国家的市场可能相当于中国的一个县，大企业不可能去开拓这么小的市场。第二，这种光伏发电不能联网，所以没有社会效益。不能作为公共产品来刺激地方经济，惠及民生。

晶科能源出席中阿峰会并签署4GW N组分协议(来源:晶科能源官网)

我个人认为中国的UHV技术相当先进，应该像高铁一样做成中国的一张名片。中国电网应顺势而为，走出国门。如果这些发展中国家的电网容量变强，对新能源的接受能力逐渐变强，就会成为全国甚至区域的公共产品，低成本的光伏和风能的装机容量就很容易规模化。

西方国家对这些发展中国家的战略是掠夺性的，而中国的“一带一路”和“命运共同体”是建设性的，是与东道国做大增量蛋糕的过程。就像国内发展需要先建设基础设施一样，提高当地的经济水平和消费能力，释放中国的产能，刺激当地比较优势产品的供给。从长远来看，这将有助于实现这些国家与美国的关系。

当然，在中国，是另一种情况。国内电价已经是世界主要国家中最低的了。同时，“碧水青山是无价资产”的东部土地资源极为紧张，西部面临用电能力不足，不得不由UHV输电，增加了额外成本。

相反，这些因素使得国内光伏仍然面临着巨大的降成本压力。中国的用电量已经连续两年低于预期。如果光伏不采取更好的措施降低成本，很可能会影响中国未来的装机容量。

观察者网:先说中国。在过去的一年里，该行业经历了一轮硅材料价格的大幅上涨。为什么在需求相对不足，总体供大于求的情况下会出现这种情况？

金鑫:这个和产业周期有关。上游的硅生产属于大化工，从0到投产的周期至少需要15个月，一般18-20个月；下游硅片和电池的扩张周期，快的话4-6个月，慢的话只需要9-12个月；进一步下游组件的扩产周期更短，从0到投产只需要6-9个月。

这种时间上的不匹配导致了硅材料相对于下游产能的短缺。

这种情况叠加在我们刚才讲的上下游的“倒金字塔结构”上。因为各大巨头都在试图用规模碾压对方，硅料产能相对于下游疯狂扩张的电池产能和组件产能更加不足，所以硅料一路上涨。硅料成本在60元/公斤左右，价格一度涨到300元/公斤以上(现在降到270元/公斤)。极端的情况下，我们甚至看到一家硅料厂每周拍卖自己的产能，一个月内价格涨了4倍(正常情况下，价格每季度一变)。

2019年以来，这种硅材料的价格大幅上涨，导致行业整个系统的成本上升。所以这两年国内光伏市场的需求看似依然在快速增长，实际上已经抑制了一部分需求。2019年前，行业内部收益率(IRR)一般在9%以上，国企地面光伏电站IRR一般要求在8%以上。目前地面电厂内部收益率已经降到6%左右，连国企都受不了。

观察者网:过去十年，中国的产业政策对光伏发展影响很大。面对这种情况，能否请您谈谈您对政策的看法？

金鑫:过去几年，政府在产业政策的调整上是有远见的，对光伏产业的作用主要是积极的、正面的。

本世纪初，中国光伏产业从“两头在外”起步，2008年的经济危机，2012 -2013年欧美对中国光伏产品的“双反”，当时整个行业都面临灾难。2013年，国家果断出台补贴政策，稳住阵脚。当然，一开始补贴光伏电站初装引发了一波乱象，但从2014年开始，国家逐渐转向补贴用电。同时，政府相关机构与行业共同研究判断行业成本下降趋势，通过补贴、鼓励扩大产能等方式迫使行业快速降低成本，起到了非常积极的作用。

2015年以来，我国企业成为行业龙头，但市场上出现了低质量产能的无序扩张，盲目追求规模而非技术创新。政府敏锐地捕捉到了这一迹象，启动了“领跑者”计划。这是国家能源局从2015年开始每年实施的光伏专项支持计划。“领跑者”计划中使用的技术和部件是行业内绝对领先的技术和产品。国家统筹供应大面积土地，供企业建设技术先进的光伏发电示范基地和新技术应用示范工程，促使企业持续技术创新。

到2018年，国家判断光伏产业商业化相对成熟，补贴逐步退出，直到2021年底。总的来说，这个过程是健康的。个人建议，针对我国光伏企业的过度扩张，可以考虑产能审批的政策。良性的扩张是国家认可的，但无序的过度扩张应该被制止。此前国家对玻璃、建材、钢铁都有类似政策，统计全国有效产能，把新一批项目变成审批行为。当然，审批制可能会造成一些道德风险，但我认为至少目前光伏组件的产能过于夸张，应该加以限制。

此外，我国电网基础设施，尤其是农村电网，仍需升级空。过去几年，户用分布式光伏市场发展迅速。今年装机量可能达到30GW，三年内增长10倍。然而，目前，农村户用光伏市场遇到了瓶颈。除了从硅料到元器件的价格上涨，农村电网的脆弱也是原因之一。

举个例子，一个村子有200户人家，但是家用光伏只能安装在20户人家的屋顶上，因为超过20户以后，产生的电就不能被村子吸收，只能通过电网输送到镇上或者县城，但是很多农村电网太脆弱，承担不了这样的输送任务。一方面国家花巨资西电东送，另一方面农村屋顶无法高效利用。能否投入资源升级农村电网，把中东部农村从自发自用的小市场变成整个大电网的一部分，应该说这也是推进城乡一体化，激活县域经济的题中之义。

受访者信息:

金鑫，博士，就读于南开大学，光伏新能源材料专业；曾就读于世界顶级光伏材料研究机构德拜研究所、荷兰乌特勒支大学。

2013年4月至2016年4月，任技术部副部长、R&D中心副主任、湖南龚闯光伏科技有限公司总工程师、市场总监；2016年5月至2019年12月任京控清洁能源动力有限公司总工程师、开发总监、供应链副总经理，2018年12月至2019年11月任杭州丁涛网络科技有限公司常务副总经理。

2020年1月起任深圳创维光伏科技有限公司总经理..

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