现有硅电池发电效率提升至28.6%
为量产倾注数百上千小时研发
镇川试验线…目标2026年实现量产
跃升为“全方位能源解决方案供应商”

编辑者注韩国产业正陷入全面危机。原材料价格暴涨、全球供应链重组以及美中贸易冲突叠加,使经营环境日益恶化。破解这一危机的钥匙归根结底在于技术。技术既是企业的生命线,也是其存在价值。企业更加强调首席技术官(CTO)角色的背景也在于此。CTO们不仅仅停留在开发新技术层面,而是通过分析不断变化的市场,作为为企业提出未来愿景的战略家而站稳了脚跟。《亚洲经济》走访了国内主要企业的CTO,听取各产业关注的核心技术与差异化战略。通过主要企业的技术战略,探索提升韩国产业竞争力、创造未来价值的方案。

“高效率叠层电池将成为光伏市场的‘游戏规则改变者’。必须以技术竞争力为基础,引领全球光伏市场。”


Hanwha Solutions Qcells叠层电池商业化任务小组(TF)负责人(常务)Kim Gihong近日在首尔长桥洞韩华大楼接受《亚洲经济》采访时表示:“一旦实现叠层电池量产,产品效率将比现有硅电池大幅提升”,“有望对全球太阳能电池市场格局产生支配性影响”。


Kim Gihong,韩华解决方案 Qcells 叠层电池商业化工作组负责人,正在接受《亚洲经济》采访。尹东柱 记者提供

Kim Gihong,韩华解决方案 Qcells 叠层电池商业化工作组负责人,正在接受《亚洲经济》采访。尹东柱 记者提供

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叠层电池是钙钛矿—晶体硅叠层电池的简称。其工艺是在硅电池之上叠加电导性出色的钙钛矿电池制成。通过将吸收不同波段光线的太阳能电池层层堆叠,从而将发电效果最大化,是下一代电池技术。如果高效率叠层电池实现商业化,发电量可增加约15%,大幅提升可再生能源转型的速度与经济性。由于钙钛矿在温度与日照强度变化时输出波动较小,利用这一材料的叠层电池即便在炎热气候或阴天也能稳定发电。


Hanwha Qcells之所以专注开发叠层电池,是因为光伏组件市场在中国产品泛滥下已趋于饱和。即便是以低价攻势著称的中国厂商也难以摆脱亏损局面。这也是Kim负责人将叠层电池称为“游戏规则改变者”的原因。


Hanwha Qcells目前已推出适合量产规格的叠层电池。公司自主开发并亲自生产的M10尺寸叠层电池实现了28.6%的发电效率,并获得国际认证机构——德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的认证。非研究用小面积,而是制作出了可应用于当前市售组件的大面积规格叠层电池,并取得第三方机构认证,这在全球尚属首次。


Kim负责人强调,要想生存,技术领导力必不可少。他表示:“如果中国政府突然停止发放补贴,或者美国关税政策放宽等情况出现,中国企业甚至可能侵入美国市场,必须提前为此类局面做好准备。”


2024年4月在大邱举行的国际绿色能源博览会上,Hanwha Qcells展台展出了Hanwha Qcells自主开发并制造的叠层电池。Hanwha Solutions提供

2024年4月在大邱举行的国际绿色能源博览会上,Hanwha Qcells展台展出了Hanwha Qcells自主开发并制造的叠层电池。Hanwha Solutions提供

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Kim负责人补充称:“包括钙钛矿在内,用于该产品的许多材料以往从未实现量产”,“我们正在寻找将这些材料自主实现大规模生产或进一步降低成本的方法”。


这样的技术并非一朝一夕得来。最初是化学工程、材料工程出身的研究人员聚集到一起,随后又有具备太阳能电池量产经验的研究人员陆续加入。到了准备大规模生产的阶段,曾参与OLED等类似技术商业化的开发人员也共同集思广益。


Kim负责人也凭借过去量产、开发太阳能电池的经验,为叠层电池量产描绘了蓝图。他表示:“早期研究人员大多是在取得博士学位后待在研究所,之后才进入企业”,“我努力向他们传授量产化和大规模生产的概念”。


期间也经历了诸多试错。Kim负责人回忆研究初期过程时表示:“起初为了克服对水分敏感的特性,多次尝试疏水涂层,但放入水中就立即损坏的情况屡见不鲜。”他还说:“我们分别把叠层电池的上层和下层电池都做得很好,但真正组合起来后,效率反而下降的情况也曾发生。”


参与Hanwha Qcells电池研发的还有位于德国塔尔海姆的研究开发(R&D)中心。德国是下一代光伏开发研究最为活跃的国家之一,被评价为凭借长期积累的技术与充足的优秀人才,具备了最优质的基础设施。


Hanwha Qcells经过长期叠层电池研发,正以明年实现量产为目标。目前正在推进电池与组件性能提升以及量产所需核心工艺设备的自主化。

金基弘正在接受《亚洲经济》采访,他在韩华解决方案Qcells负责钙钛矿叠层电池商业化特别工作组负责人。 尹东柱记者供图

金基弘正在接受《亚洲经济》采访,他在韩华解决方案Qcells负责钙钛矿叠层电池商业化特别工作组负责人。 尹东柱记者供图

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公司预计市场需求将持续增长。近期以美国和欧洲为中心,家用能源解决方案迅速普及。与韩国不同,美国和欧洲以独栋住宅为主要居住形态,各家庭可在自家庭院或仓库安装7~8块光伏组件。Kim负责人表示:“目前我们正集中精力开拓美国市场”,“目标是让美国当地两家工厂都具备完整的组件产品生产能力”。


Hanwha Qcells的最终目标是成为“全方位能源解决方案提供商”。不仅承担组件制造与供应的角色,还要构建家用家庭能源解决方案,提供从家庭自发电、存储剩余能源到向外出售的全流程服务。相关服务计划通过远程方式进行。Kim负责人解释称:“家庭生产的能源不仅可供消费者自用,还可以作为经营者获取收益”,“现有企业多是购买中国产组件来打造家庭能源解决方案,而Hanwha Qcells则自制组件,能够应用高品质产品,这是我们的优势”。


他还介绍了瞄准中国企业弱点、赢得客户青睐的战略。Kim负责人表示:“仅在组件层面与中国企业进行一对一正面对决,并不是明智之举”,“我们将以全方位能源解决方案提供商的身份,通过中国企业不擅长的售后服务和客户友好型服务,以及比现有组件输出高出20%以上的高效技术来实现差异化。”



▶Hanwha Solutions Qcells叠层电池商业化任务小组(TF)负责人(常务)Kim Gihong = 2010年以Hanwha Chemical太阳能研究中心首席研究员身份入职,2014年担任Hanwha Qcells中国工厂电池开发组组长及马来西亚工厂新晶圆项目技术组组长,2022年至2023年期间担任Qcells德国研发(R&D)中心商业化开发组组长。目前兼任Hanwha Solutions研发(R&D)高管及叠层太阳能电池商业化开发组组长。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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