【浙商·公司日·嘉宾演讲】四方股份徐刚:光伏薄膜发电,民族产业有责任介入

 

在2015年6月16日浙商证券“公司日”活动上,来自四方股份的产业专家徐刚先生分享了对光伏薄膜发电产业的看法,以及“产业报国”之理念。...





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在2015年6月16日浙商证券“清洁的能源,美好的生活”主题“公司日”活动上,来自四方股份的产业专家徐刚先生分享了对光伏薄膜发电产业的看法,以及“产业报国”之理念。郑丹丹(浙商证券,电力设备与新能源分析师):

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在光伏薄膜发电领域,学术界与产业界一直有不同的声音。看好者认为,薄膜发电材料柔性好、弱光下工作性能好,应用前景广阔;看淡者则担忧,薄膜发电的综合性价比总体较低,不利其推广。尽管有争议,一些企业家与科技工作者们,一直孜孜不倦地投入到该产业中。比如,台湾绿阳光电的70后企业家李适维博士,创业8年仍不言弃,将宝贵的青春年华奉献给了光伏薄膜发电!

今年一季度,A股上市公司——也是一家学霸型公司——四方股份公告设立子公司,投入薄膜太阳能电池领域。今天,我们有幸请到四方股份研发中心的徐刚先生来为我们讲解:为什么民族资本有责任介入光伏薄膜发电领域?有请!

徐刚(四方股份):

各位来宾,大家好!我叫徐刚,四方股份研发中心副主任,也是四方公司光伏事业部——即新成立的“北京四方创能光电科技有限责任公司”的监事,四方公司技术委员会分委会主任,全面参与了四方公司光伏工作——从参与开始的技术遴选、研发团队组建,到后续承担团队管理,所以对四方光伏工作的发展思路比较了解。在这儿我想和大家分享一下公司的一些想法。

首先介绍一下四方公司。郑老师(主持人郑丹丹)说我们是一个学霸型的企业,其实在电力系统里面,大家一直称我们为学院派,我们理解,这有褒义贬义两方面含义。四方公司成立于1994年,创始人是杨奇逊教授。杨老师是改革开放后首批赴澳大利亚留学的,回来发明了微机继电保护。微机继电保护是电力系统几十年来的一个大变革,采用微机保护之后,中国电力系统稳定可靠运行得到了最大的保证。杨老师最大的理想就是产业报国,他本人因为微机保护被评选为1995中国工程院首批院士,是我们电力工作者的骄傲。四方公司是微机保护的诞生地。经过十几年努力,微机保护成熟稳定运行并占领了主要市场,杨老师这一代科技工作者在中国中高压领域微机保护市场中贡献很大,目前市场中几乎看不到国外大公司产品了,这里面包含国家对民营企业的扶植,也包括老一代科技工作者的心血和努力。

这是我们公司的一些产品(现场展示了图片),80年代、90年代、00年代、10年代的产品。可以看到,微机保护在中国电力保护市场上已经百花齐放。但是在高端市场上还是只有几家公司在做,而且形成一定市场格局。从这个角度,有人说,四方公司是一个学院派,我们对技术研究专注度非常高。杨老师告诉我们,电力系统一出现问题,都是大问题,我们晚上不睡觉也要解决掉它,以保证电力系统正常的运行,我们内部叫“问题不过夜精神”。同样,我们这些年轻人对老一辈的技术创新追求也一代代传下来,把杨老师的产业报国思想传承下来了,现在公司的决策层还是坚守产业报国的理念。

刚刚专家讲到新能源革命挑战,从国家层面用配额制的方法推动新能源产业的发展,也说明新能源挑战传统能源系统,可再生能源推广使用技术研发这是一个大的潮流趋势。

四方公司在这方面如何考虑呢?我们目前的主营业务有三大板块:首先依然是电力系统自动化。大家知道智能电网、微电网、可再生能源都是联系在一起的,包括能源互联网等概念,那么最最基础的是二次设备,一次设备智能化。电力系统监控自动化等发展依然是公司当前的主营业务。另外我们还涉及到电厂自动化业务,这是我们公司这些年发家史上沉淀下来的业务。

这几年我们也认识到,特别是2010年上市之后意识到发展瓶颈,电力系统发展是阶段性的,其发展规模的扩大也不会特别的迅速,所以,对一个公司,我们要扩大规模,特别是第三次创业,只锁定电力系统行业是不行的,客户太集中;发展盘子相对规模也是稳定的,对于我们发展需求不是太有利的。所以我们在工业自动化这一块进行了尝试,在能源、交通、化工、冶金等行业都做了尝试。这些尝试我们发现,利用核心技术进入市场成功率就比较高,但利用附庸技术参与市场中,虽然能获得一单两单,但是想有突破反战就不是那么容易的。

虽然电力系统是一个红海市场,但是在割据形成之后,技术壁垒还是有一定要求的。在工业自动化领域,我们没有能够垄断的核心竞争力,很难能轻易守住一块市场。所以我们在电力电子和新能源领域下了很大功夫。大家可能注意到,南方电网前年投运了一个多端柔性直流系统,是世界第一条;6月12号,南方电网又建设了一条全世界电压等级最高、容量最大的柔性直流和常规直流混合的工程,这两个项目的直流保护控制系统都是四方提供的。我们在这两个项目中的积累让我们认识到,在电力电子领域必须有自己的核心竞争力

然后,在新能源发电领域我们遇到挑战的时候,我们也考虑这个问题。对于水电、风电、光伏等,我们也在前几年进行深入思考调查。水电在我们传统电力自动化产业中有涉足,我们也对其他新能源进行了调研。四方作为一个二次设备起家的公司,我们调研重点开始集中于设备研究,国家宏观层面包括技术、市场维度,都会对光伏行业有很大需求。前几年“双反”时,我们没有快速加入,但是也进行了积极的调研,发现国内光伏产业的产能集聚有了很大的变化。在这个过程中,我们一直考虑我们切入点在什么地方。2010年上市后,行业、资本市场都给公司提出很多建议——电站、产线等投资。因为我们有电力电子业务板块,比如西藏阿里、新疆吐鲁番、山东东福山岛、张北等都有我们的系统,所以很多专家建议我们投资电站。但是后来发现,一旦投资电站,周期、管理等都存在问题。经过多方思考,觉得这个方向不太合适。后来投资电池板,当然大家都知道电池板领域产能等情况。后来经过一轮的遴选,发现薄膜电池还是代表先进方向。杨老师是工程院院士,在新能源领域信息掌握比较清楚。公司高层对此比较重视,因此进行了很多调研,最后发现光伏薄膜电池可以成为公司的一个重点发展方向。

这是我们当时的基本判断。第一个是:薄膜电池特别是CIGS 和CZTS电池技术是发展方向,我们认为这一类电池是和晶硅电池有的一搏的发展方向。大家都知道晶硅电池当时产能都爆棚了。但我们认为,先进的技术一定会代替落后的技术,呵呵,这就是学院派的风格。这是一个基本思想。

第二个是:晶硅电池的产能现状决定了在相当一段时间内仍会占据国内很大市场,当时国家、民间资本都投入到晶硅电池领域。但是我们认为,薄膜电池是一个重要补充,它可能在短时间内不会颠覆晶硅电池,但一定是一个有力补充,是一个相当大的市场,但是具体几几开我们没有充分的证据,但是有一个相当大的市场已经是有很大吸引力了。

谈到这里,大家就知道我们决定要投入去做薄膜电池了。做薄膜电池也有很多种选择:当时美国、德国、日本都有先进研究团队,也有人要做小规模的产线引进,所以有一种路线是引进技术,做技术转移。但是这种先进的技术,一来产线特别昂贵,以千万、亿欧元计;二来技术转化过程中风险相当大。另外我们调研了国内多个科研院所,其实,在薄膜电池CIGS技术路线里有一些关键点需要攻克,然后串起来就可以了。所以自主知识产权是公司最安全的一条路。但是,可能人员、技术都存在问题。然而,作为一个有产业报国理念的民族企业,我们一定要把先进的技术拿下,再考虑接下来怎么做。所以,2011年我们开始做。通过技术研究、工艺试验,我们认为通过这两步我们基本上就可以检验我们的技术到什么程度了,然后再进行建设。用这条路线来做,虽然投入时间会长一些,但是符合公司理念,我们要通过“原创创新+集成创新”来解决问题。

确定之后,我们面临如何进行自主研发的问题。技术从哪里来?不能从零开始,毕竟从材料做到电池有很多步骤。所以,我们决定一个是技术引进,所以我们从一个特别知名的教授那儿进行技术引进,我们和他共同来做,我们自己建立试验线,学校里有试验线,在开始的时候学校研究深入课题,我们的试验线来复制这个指标,来证明一项技术是可以重复发生的,技术能重复做出来、相对可靠的。然后,在我们自己的实验室进行反复的实验,证明是可复制性、可靠的,再进行自主研发,再拔高。通过这种方式,我们把转化率从百分之几的转化效率,提高到百分之十几的稳定住的平均转化率,这说明我们当初的技术路线选择还是对的。

第二个是人,人才从哪里来?我们考虑:一是合作团队遴选;二是全球视野去选择能用的人。到现在为止,我们有50~60的人的团队,有五、六个博士,大部分是硕士,组成我们的团队。所以,目前我们的人才建设还相对可以。在这个团队之外,还有四方公司这个大平台支撑。

接下来是技术路线。CIGS薄膜技术有好多种方式,举个例子:一个是共蒸法,这个电池通俗的讲是把材料放在玻璃板上形成半导体,通过阳光照射,电子和空穴流动形成电流。把这些材料如何放到载体上?一种是通过蒸镀的方式把材料一层一层蒸镀上。我曾参观过,一个蒸镀机就是几千万元,相当于我们产线中的很多台设备。另一种是溅射的方法,溅射系统就是把载体放在一个电场里,再放一个靶材,一个阳极、一个阴极,离子打在靶材上面,把材料打飞,移动过程中落在载体上,镀上了一层膜。因为薄膜电池有很多层、很多种材料,要用不同靶材溅射上去,是要用一步溅射上去,还是两次溅射上去。

我们选择了一步法的工艺,我们把四种材料放在一个靶材上,通过溅射的方式把它溅射到载体上去。但是这只是说一下,你要想形成这么好的电磁场,要形成这么好的材料,假设材料中有杂质,溅射率就会低。这就解决三个问题了,我们技术面的问题。

还有一个问题就是,做电池需要设备、材料。所以,我们需要研究设备制备技术和材料制备技术,进而就构成了我们几大板块。其实中国溅射机、老化炉等设备早都有,只不过就是分布在不同的行业中,所以我们就去研究,把它们改造成我们能用的设备。这就是我们通过对这个产业的思考形成自主研发的整体思路。

那么,四方光伏历程来讲,2010年开始,11年组建团队,通过论证我们决定做CIGS技术路线的选择。

开始的时候我们选择是“点”的突破——能不能把转换率提高上去,2012年的时候我们做到了,能够在1*1mm2大的点上我们做到在看到的文献里是国内转化率最高的;然后考虑面的突破,在一个 100*100mm2、100*300mm2、300*300mm2 的玻璃载体上,它的平均效率能不能稳定提高。到现在,在300*300mm2的玻璃载体上,我们测出已经能达到平均15%还要多的转化率水平了。

然后是材料突破,就是靶材能够自己做得很好。我们买过靶材,其实我们知道国内研究院所有的在吃这个亏,他们今天买张三家的靶材、明天买李四家的。他们发现张三家的靶材做实验结果很好,然后换一个靶材结果做不出来了,重复不出来的结果,开始不知道,后来才知道是靶材的问题。于是再回去买原来一家的靶材,但是卖靶材的人不知道你用来做什么,批次质量也会有波动,这就导致国内有些研究机构的转换率忽上忽下,这就是吃亏的地方。

第三个阶段是中试阶段,我们现在进入中试阶段。在工艺过程全线贯穿完成后,我们再建设中试线。因为我们的研发线是一个很小的线,它称不上有多大的产能,但也是一个完整的产线。我们只能从一块300*300mm22的玻璃最后变成一块光伏电池,但是也只有那么大。然而我们中试线完全可以做出商业化的内容,大概0.8㎡、1.6㎡等规格的,我们都能做出来了。

我们目前阶段是关键装备到位,单个装置调试成功,正在联调试。下一阶段,其实今年已经进行合作方遴选的工作了,销售方面做了一些准备工作,我们预计今年下半年或者明年全面启动销售工作。所以涉及到商业模式,我们考虑到公司是自动化的公司,我们研究的东西适合把用户定位在太阳能电池生产者,我们卖产线设备、卖工艺技术、卖服务、卖耗材,这是我们商业模式。

我们这两年每年都接待几十个批次的参观。在一些技术论坛上我们把技术数据披露出去后,很多政府机构、专家、企业很感兴趣,目前提出希望与我们深入合作的就已经有七八家,有些已经进行深入的谈判,我们销售过程正在进行启动。所以我们11年开始团队,14年设备规划采购,经过接近1年的时间,目前37个设备工段全部到位,在保定生产基地,有三四千平米的中试生产基地在加班加点的进行调试,预计这个月底第一块电池板就会出来,效率可能不太满意,我们计划到年底产线可以完全达到我们设计的3~5MW产能,组件转化效率超过国家要求的水平,产线开工率和组件良品率达到和超过行业水平。这个产线就是我们的模特,用户看到我们的模特就会有信心购买设备。

另外,我们合作方式也灵活很多。目前,我们四方创能公司就是合伙人制度公司,个人股份占28%,四方股份占72%。我们现在的转化效率水平方面,100*300mm2的平均效率是17%;300*300mm2的平均效率是15.3%。我们薄膜电池国家门槛,6月12号刚发的意见里面准入是11%,领跑计划,国家要配套一定规模支撑计划的是13%。我们自制的靶材致度99.5%,全世界最高的。另外我们有平面靶材和旋转靶材,可以回收再利用,利用率很高,目前我们装配线基本完成。

我们的未来是什么?作为设备提供商,我们提供CIGS,包括以后CZTS电池组件的制造装备和工艺优化。作为材料提供商,我们提供制作电池的靶材,其实这个靶材和我们工艺参数息息相关,你换了靶材,做出来的效率不一样,所以我们为了解决工艺,特制了靶材。我们使用了专用技术后效率会有所提高,我们还可以做余料回收。第三个我们要作为技术领导者,薄膜电池技术还在不断提升。通过每一个阶段工艺改进,工艺的系数、参数的变化,我们可以提高我们的技术。所以我们还要继续研究。另外下一代技术CZTS,它使用的元素更加常见,成本会进一步降低,这是我们还要做的工作。

为什么我们这样做?以前我们特别强调集成创新,现在不仅要有集成创新,还要有原创性创新。所以,我们希望材料、工艺、设备都是原创性创新。当然我们还要借用其他厂家已经设计好的设备进行改造,所以这就是“原创性+集成性”创新。在市场上,我们躲过复制的窗口期,技术一定会被复制的,但是我们拉长我们被复制的时间;第二个如何规避风险,现在主动找到我们的,不论政府、大型央企、园区都是希望和我们合作,我们会采用灵活的方式来解决我们产线销售的问题,灵活规避风险;第三个我们的长处,我们特别注重技术的投入,现在已经投入上亿元了,所以还是要做到技术靠谱一些再拿出来。目前光伏技术已经做得比较好了,前几年我们功课在加紧进行。

我们当然也意识到自己的短板,在广义的电力系统外的业务运作方面,我们比较少一些。

我们在光伏领域的定位是:成为设备提供商、材料提供商、技术领导者。

我再重复一下我们公司的使命和愿景:我们希望通过不断的技术创新,用安全可靠的自动化技术提高能源效率,为社会创造更大的价值,成为全球知名品牌的高科技专业化的自动化产品技术提供商。

公司2014年制定的五年规划里面,我们准备通过五年的时间把非电力系统业务占比提高上来,占有主要份额。因为我们的电力系统业务还是会增长的,所以就要通过原创性的技术创新来实现我们的规划。这也是我们进一步加大这方面的投入、做这么深入的技术研究的一个原因。

谢谢!

P.S.

感谢浙商证券实习生李丹丹同学为速记整理所付出的辛劳。不能完全排除演讲者口误与速记整理者笔误。

关于我们(由郑丹丹等研究员组成的浙商证券电力设备与新能源研究团队)对光伏薄膜发电及四方股份的投资观点,请阅读不断更新的外发报告。

市场有风险,投资须谨慎。

封面配图(正文页面无显示)来自互联网。延伸阅读

光伏薄膜发电前景如何?6月16日,来浙商证券“公司日”找答案吧!

窗外大雨滂沱,会场热情似火

寻阅方法:1)请点击本页上方“分析师”字样,关注本平台;2)请查阅本平台于2015年6月14日、17日发布的历史消息。

浙商证券 电力设备与新能源 研究团队

郑丹丹,华北电力大学工学学士,上海交通大学工学硕士,曼彻斯特大学MBA。曾任职于跨国企业ABB、华泰联合证券、华泰证券,2015年5月加入浙商证券研究所。

陈笑宇,同济大学工学学士,墨尔本大学能源研究硕士、工程管理硕士。曾任职于南玻集团、国电集团,2014年6月加入浙商证券研究所。

洪绚,上海交通大学工学学士、硕士,上海财经大学经济学硕士。曾任职于跨国企业ABB、银河基金,2015年2月加入浙商证券研究所。

傅爱兵,天津大学理学学士,上海交通大学理学硕士。曾任职于上海电气,2014年9月加入浙商证券研究所。

徐智翔,西北工业大学理学学士,复旦大学理学硕士。曾任职于工商银行上海分行、华彩咨询、上海空间电源研究所,2015年6月加入浙商证券研究所。


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