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歐盟聯合研究中心1月27日召開“科技支撐歐洲光伏制造業”研討會[1]，首次公開了籌劃中的“百萬千瓦級先進光伏制造工廠計劃”（X-GWp）的部分細節[2]。該計劃由德國弗勞恩霍夫協會太陽能系統研究所（Fraunhofer ISE）、法國國家太陽能研究所（CEA-INES）、瑞士電子與微技術中心（CSEM）以及歐洲最大的光伏制造設備供應商梅耶博格公司（Meyer Burger）于2014年聯合發起，到目前還處于半公開階段。根據目前可獲得的有限信息，計劃的主要目標是匯聚頂尖科研機構的研究優勢和領先制造企業的產業化能力，建立一個百萬千瓦級高效率（22%-25%）N型異質結晶硅太陽電池與組件制造廠，利用規模經濟效益加快推動先進高效低成本技術產業化，以此帶動歐洲光伏產業重獲競爭力領先地位。
一、背景
歐洲光伏產業自2008年以來受宏觀經濟衰退和電價補貼政策變動的影響非常明顯，再加上亞洲光伏產品的低價沖擊，使得歐洲大量光伏制造商破產，光伏產業陷入低谷，體現在歐洲制造光伏組件在全球所占份額從2008年的25%一路下滑至2013年的9%，世界前10名光伏組件制造商沒有1家是歐洲企業；而且在光伏應用端也失去了最大的年度新增裝機市場地位，2013年被中國取代。歐盟不惜采用造成兩敗俱傷的對華光伏“雙反”貿易措施，其實質即是保護其光伏制造業。雖然歐洲在先進技術研發上仍處于領先地位，但在制造環節卻沒能實現將技術優勢轉化為市場能力，從而在成本上無法與亞洲光伏制造商競爭，因此建立一個百萬千瓦級高效太陽電池與組件制造廠，全面實現先進制造規模經濟效益的X-GWp計劃應運而生。
二、計劃核心內容
X-GWp計劃將通過產學研聯合推動歐洲光伏產業從技術研發-制造工藝-產品-商業模式全價值鏈持續創新，核心內容是實現新型高效率（22%-25%）異質結電池（N型硅+非晶硅薄膜）先進技術規模量產，并結合超薄硅晶圓金剛石線鋸切片和智能柵線連接等先進制造工藝。制造的光伏組件特點將包括高效率、低溫度系數、良好的低光照敏感度、超低衰減率、雙面設計和40年超長預期壽命。在目前光伏組件市場同質化競爭嚴重的情況下，歐洲擬以高性能低成本技術進行差異化競爭創造光伏產業新的增長機會。
X-GWp計劃分為兩個階段：第一階段約需投資5000萬歐元（投資方基本確定），在2015年建設產能90 兆瓦/年的工業示范生產線；第二階段約需投資5億歐元（投資方正在談判中），到2017年建設產能1000兆瓦的制造工廠（可能是兩個廠址，各500兆瓦），并在之后將這種大規模工廠快速擴張。X-GWp計劃期望到2018年實現生產的光伏組件電力平準化成本（LCOE）達到5-8歐分/千瓦時，與傳統化石能源競爭的目標。目前X-GWp計劃正在爭取歐盟層面的政策支持和融資渠道，德國已將這一計劃列入爭取歐盟3150億歐元重振歐洲經濟投資計劃經費的備選項目目錄中。
三、先進光伏技術發展趨勢
全球光伏產業尚處在導入期，未來相當長時期內仍將保持多條技術路線并行發展，目前的市場格局是晶硅太陽電池占比超過90%，薄膜電池不到10%[3]。各種技術路線共同的發展趨勢是實現高效率、高穩定性、低成本技術大規模產業化。在較為成熟的晶硅太陽電池領域，依賴工藝、材料及電池結構的改進制備量產轉化效率超過20%的高效電池是光伏制造業的發展趨勢之一，技術發展重點在于：選擇性發射極；表面/背面鈍化技術；局部擴散的背場技術；N型單晶硅電池；正面無電極遮擋的背接觸電池設計；新型表面抗反射及陷光結構。薄膜電池與晶硅電池相比，在光電轉換效率、生產工藝、穩定性、材料替代等方面的改善空間較大，高效薄膜電池技術領域的突破有望使其成為光伏制造業未來發展的熱點。而有機、染料敏化、鈣鈦礦、低維納米等新概念太陽電池前沿技術還處于實驗室研發階段，在新原理、新材料和新工藝上實現突破，將有潛力為光伏產業帶來變革性影響。
四、啟示與建議
經過多年高速發展，我國已成為光伏制造大國，但我國光伏產業結構不合理，中低端產能過剩，高端產能不足。如我國光伏企業生產的晶硅電池轉化效率普遍在17%-19%之間，同質化競爭較為嚴重，效率在20%以上的高端產品嚴重不足。制造業整體變革和光伏應用市場蓬勃興起將推動我國向光伏制造強國轉型。在這一轉型過程中，需要以持續不斷的科技創新為先導，技術領先仍是光伏產業的核心競爭優勢所在。在市場對資源配置起決定性作用的背景下，要把政府引導支持、企業創新主體以及科研機構研究優勢有機結合，具體而言：
1、本著“布局一代、研究一代、產業化一代”的原則，政府在廣泛征求業界意見的基礎上設定中長期技術發展和應用目標。
2、協調光伏技術研發布局，以市場應用為導向，調動產學研創新單元聯合參與全產業鏈技術創新。
3、支持先進企業繼續做大、做強、做精，進行垂直或縱向產業鏈整合，建立起一個智能制造、先進制造、精益制造的高端制造體系。
4、重視對科技基礎條件建設、專業人才培養的支持，加大對公共技術創新平臺的支持力度和廣度。
一、背景
歐洲光伏產業自2008年以來受宏觀經濟衰退和電價補貼政策變動的影響非常明顯，再加上亞洲光伏產品的低價沖擊，使得歐洲大量光伏制造商破產，光伏產業陷入低谷，體現在歐洲制造光伏組件在全球所占份額從2008年的25%一路下滑至2013年的9%，世界前10名光伏組件制造商沒有1家是歐洲企業；而且在光伏應用端也失去了最大的年度新增裝機市場地位，2013年被中國取代。歐盟不惜采用造成兩敗俱傷的對華光伏“雙反”貿易措施，其實質即是保護其光伏制造業。雖然歐洲在先進技術研發上仍處于領先地位，但在制造環節卻沒能實現將技術優勢轉化為市場能力，從而在成本上無法與亞洲光伏制造商競爭，因此建立一個百萬千瓦級高效太陽電池與組件制造廠，全面實現先進制造規模經濟效益的X-GWp計劃應運而生。
二、計劃核心內容
X-GWp計劃將通過產學研聯合推動歐洲光伏產業從技術研發-制造工藝-產品-商業模式全價值鏈持續創新，核心內容是實現新型高效率（22%-25%）異質結電池（N型硅+非晶硅薄膜）先進技術規模量產，并結合超薄硅晶圓金剛石線鋸切片和智能柵線連接等先進制造工藝。制造的光伏組件特點將包括高效率、低溫度系數、良好的低光照敏感度、超低衰減率、雙面設計和40年超長預期壽命。在目前光伏組件市場同質化競爭嚴重的情況下，歐洲擬以高性能低成本技術進行差異化競爭創造光伏產業新的增長機會。
X-GWp計劃分為兩個階段：第一階段約需投資5000萬歐元（投資方基本確定），在2015年建設產能90 兆瓦/年的工業示范生產線；第二階段約需投資5億歐元（投資方正在談判中），到2017年建設產能1000兆瓦的制造工廠（可能是兩個廠址，各500兆瓦），并在之后將這種大規模工廠快速擴張。X-GWp計劃期望到2018年實現生產的光伏組件電力平準化成本（LCOE）達到5-8歐分/千瓦時，與傳統化石能源競爭的目標。目前X-GWp計劃正在爭取歐盟層面的政策支持和融資渠道，德國已將這一計劃列入爭取歐盟3150億歐元重振歐洲經濟投資計劃經費的備選項目目錄中。
三、先進光伏技術發展趨勢
全球光伏產業尚處在導入期，未來相當長時期內仍將保持多條技術路線并行發展，目前的市場格局是晶硅太陽電池占比超過90%，薄膜電池不到10%[3]。各種技術路線共同的發展趨勢是實現高效率、高穩定性、低成本技術大規模產業化。在較為成熟的晶硅太陽電池領域，依賴工藝、材料及電池結構的改進制備量產轉化效率超過20%的高效電池是光伏制造業的發展趨勢之一，技術發展重點在于：選擇性發射極；表面/背面鈍化技術；局部擴散的背場技術；N型單晶硅電池；正面無電極遮擋的背接觸電池設計；新型表面抗反射及陷光結構。薄膜電池與晶硅電池相比，在光電轉換效率、生產工藝、穩定性、材料替代等方面的改善空間較大，高效薄膜電池技術領域的突破有望使其成為光伏制造業未來發展的熱點。而有機、染料敏化、鈣鈦礦、低維納米等新概念太陽電池前沿技術還處于實驗室研發階段，在新原理、新材料和新工藝上實現突破，將有潛力為光伏產業帶來變革性影響。
四、啟示與建議
經過多年高速發展，我國已成為光伏制造大國，但我國光伏產業結構不合理，中低端產能過剩，高端產能不足。如我國光伏企業生產的晶硅電池轉化效率普遍在17%-19%之間，同質化競爭較為嚴重，效率在20%以上的高端產品嚴重不足。制造業整體變革和光伏應用市場蓬勃興起將推動我國向光伏制造強國轉型。在這一轉型過程中，需要以持續不斷的科技創新為先導，技術領先仍是光伏產業的核心競爭優勢所在。在市場對資源配置起決定性作用的背景下，要把政府引導支持、企業創新主體以及科研機構研究優勢有機結合，具體而言：
1、本著“布局一代、研究一代、產業化一代”的原則，政府在廣泛征求業界意見的基礎上設定中長期技術發展和應用目標。
2、協調光伏技術研發布局，以市場應用為導向，調動產學研創新單元聯合參與全產業鏈技術創新。
3、支持先進企業繼續做大、做強、做精，進行垂直或縱向產業鏈整合，建立起一個智能制造、先進制造、精益制造的高端制造體系。
4、重視對科技基礎條件建設、專業人才培養的支持，加大對公共技術創新平臺的支持力度和廣度。
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