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双曲线叠加、改制催化,中环引领光伏产业上台阶

2021/5/25 11:09:00
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在碳中和的目标下,光伏行业也被赋予了新的历史使命,一个新的高速增长周期由此打开。与之前不同的是,二十年前中国的光伏产业处于落后水平,过去二十年间中国光伏产业一直在学习中追赶,不断进步。

 

在这一轮向欧盟的势能爆发时,中国企业在技术上已经具备一定的能力,同时叠加中国制造的优势,更有希望实现跨越式的发展。

 

“光伏行业的工艺技术变革,和制造业变革的两条发展曲线将合二为一。”TCL科技高级副总裁、中环股份总经理沈浩平强调,工业4.0将光伏行业推上了一个全新的平台。

 

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浪潮袭来,光伏与无边界的世界不期而遇 


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中国在光伏产业的起步阶段曾处于劣势。大约从二十年前国内很多企业进入这一领域,就此开启了中国的光伏时代。

 

作为战略型产业,政府一直在相关政策上予以大力支持。特别是近几年,中国光伏产业在多年积累之下,发展速度越来越快,技术水平也越来越高,与发达国家的差距也在缩小。与之相匹配的是,2018年多部委联合印发了《智能光伏产业发展行动计划(2018-2020年)》,提出推动光伏基础材料生产智能升级,加快先进太阳能电池及部件智能制造,提升智能光伏终端产品供给能力,推动光伏系统智能集成和运维。这一政策对光伏产业的进一步发展起到了极大的促进作用。

 

去年,中国正式提出“2030碳达峰”和“2060碳中和”的战略目标,光伏行业也被赋予了新的历史使命。

 

从内部看,从各自埋头发展到现在全产业链的联动,从一个点的技术突破带动全行业变革,再反过来带动每个环节的升级,行业全面升级已经开始。以210mm超大尺寸硅片技术为例,近一年多来已经开始带动整个光伏产业的全面升级。

 

从外部看,光伏行业正在与其它多个行业快速融合,仿佛一瞬间光伏的边界消失了,光伏与储能、氢能、农业、渔业、治沙、建材、交通等领域的融合变得更加紧密。这个基于半导体技术和新能源需求融合发展并快速兴起的朝阳产业,正在释放出巨大的发展空间。

 

在低碳目标以及光伏产业发展态势的积极融合下,根据乐观的预测,未来五年光伏装机复合增长率会达到21%。

 

工信部电子信息司金磊在“光伏智能大会”上表示,下一步工信部还将继续会同有关方面,研究实施“十四五”乃至中长期的智能光伏产业发展政策,加快推动智能光伏创新升级和行业应用——并从政策规划、技术进步、标准检测、产融对接、国际合作等多个方面支持智能光伏产业高质量发展。

 

行业参与者目前都意识到,光伏行业已经与一个正在变得无边界的世界不期而遇,这一浪潮来得无比迅猛,同时发生在产业内部和外部,光伏人当然应该抓住这次大浪潮背后的机遇。

 

但是,随着产业向更高阶段发展,围绕价值链各个环节的挑战也越来越大。

 

比如顶层设计需要贴近战略并且具备长期发展的思维;行业内智能制造能力和人才不足,人才的争夺或者说人才自身的培养是企业在智能制造过程中必须重点关注的环节;在技术升级、产品升级的过程中,需要进行企业组织架构升级,让组织与智能制造流程相匹配;而传统的制造模式对数据管理、应用、挖掘的能力比较弱,数据没有产生应有的价值。

 

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技术与制造两条曲线交汇呈现倍增效应


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TCL科技高级副总裁、中环股份总经理沈浩平

 

“回望过去20多年光伏行业的发展,特别是光伏制造业的发展,产业一直遵循着两条‘曲线’。一是光伏从业者、工程师们在工艺技术上带来的变革,促使光伏转化效率不断提升;另一条是制造业基本遵循从有序代替无序,从自动化代替手工线,用更加科学的管控方式替代相对传统的管理模式。”沈浩平表示,这两条曲线叠加决定了中国光伏产业的整体水平。

 

从光伏的技术路线来看,趋势是大尺寸化和薄片化。在2019年8月16日,天津中环半导体股份有限公司(以下简称:中环股份)发布了G12(210mm)硅片,让组件功率突破600W+,甚至700W+成为了可能,被业内视为颠覆性技术。

 

这一颠覆性技术的落地,对生产制造也提出了更高的要求。“G12技术的快速创新和发展对产线的制造能力给出了相应的‘门槛’,这种制造更加柔性化、质量更加稳定和高效的智能制造转型趋势,已经是光伏产业链各个环节的必经之路,智能制造也是中国光伏产业继续高质量发展、引领世界的基石。”中环股份新能源晶片BU副总经理危晨指出,要让G12展现出最大价值,在晶片加工端一定要通过智能制造进行转型。

 

显然,这必须以作业方式的先进性去支撑产品、技术的先进性,也就是制造曲线支撑技术曲线,这两条曲线是叠加、倍增的关系。沈浩平对此判断,以先进技术、集成以及制造方式推动行业发展,将是未来三到五年光伏行业制造始终高度重视的发展方向之一。同时,这也符合高质量发展和以人为本的理念。

 

“随着210硅片技术的出现,这两条曲线开始‘合二为一’、相辅相成。”沈浩平表示,促成工业4.0智慧工厂的,是先进技术、先进集成以及先进制造方式的共同发展。而工业4.0的实现,则会将光伏产业推向一个更高的平台。未来,光伏制造、电站管理、智慧电网、智能应用之间的联系将越来越紧密,能量流和应用流也会不断融合,演化出光伏智能网络。而在制造端方面,智能化、信息化将促使光伏产业链的上下游合作愈发紧密,整个制造环节的沟通也将更加有效。

 

作为光伏制造端的头部企业之一,中环最先果断进军大尺寸,选择G12技术路线,在技术上引领行业前行。同时,其也是最早在智能制造这条路上探索,并大规模、大体量进行智能转型升级的企业。在技术颠覆与智能制造两条曲线的倍增效应下,中环已经展现出超强的增长势能。


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引领、推动,从工厂智慧化到产业链智慧化


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事实上,中环股份的智能化升级很早就已经开始。2011年,中环股份建立了全球首个DW(金刚线)工厂,用近四年时间实现了单晶自动加工、工艺设备的自动化突破;在此基础上,中环股份2016年在无锡建立了一家工业3.0的切片工厂,实现了物流自动化,此时中环的领先优势开始逐渐体现;2018年,中环股份进行了工业4.0智能工厂搭建——天津环智G12切片工厂,2020年5月,中环股份DW智慧化标杆工厂开始投产,并于同年启动了内蒙古G12智能切片工厂。这是一个不断探索、逐步实现工艺设备单体自动化、单晶自动加工、物流自动化的贯通过程。

 

中环半导体新能源材料BG晶体BU数字化总监高润飞对此表示:“从一期工厂到六期工厂,中环股份并不只是升级了设备尺寸、生产方式,同时升级的还有自动化模块水平。在一期工厂,一位工人只能操作4台设备,到四期工厂和五期工厂,一位工人可以操作的设备数量已经达到了192台,劳动生产率大幅提升。”

 

作为一线操盘人员,危晨强调智慧化实际上要分为两个阶段:第一个阶段是垂直整合的制造系统,在工厂内部到交付实现智能工厂的转型。通过工艺设备自动化和信息化相互之间的搭建和融合,最终实现更高产品质量的一致性以及极致的生产运营效率和极致成本。

 

从这个阶段来看,中环股份已经基本实现。基于工业4.0的设计理念,中环股份天津DW智慧工厂项目立足标准化、自动化、信息化、智慧化的生产模式,目前工艺设备及配套工程全部完成安装调试。今年2月末,内蒙中环光伏G12高效太阳能电池用超薄硅单晶金刚线智能化切片项目,已完成首批工艺设备入厂、调试,劳动生产率和G12产线直通率大幅度提升,人力成本节约60%,人均劳动生产率预计将达到1000万元/人/年以上,项目在2021年4月开始投入生产并将在年内达产。在业内人士看来,DW智慧工厂项目是从工业3.0向工业4.0迈进的示范性项目,重新定义了光伏行业的制造方式。

 

中环的G12项目带动了国内光伏产业的进步,但同时其也意识到产业应当从以工厂为单位的孤岛式降本增效,向全产业链协同开始进行转变,由此智慧化也随之进入到第二阶段——即需要进行横跨产业链的数字整合,包括从产品的设计开发以及从全产业链的质量数据的追溯。

 

通过这样一种整合方式,将会实现为客户的不同需求去实现柔性化生产,同时在全产业链质量追溯,针对于更高端的产品,能够实现对原料数据以及每一个环节的制程数据相互融合进行相应的制程分析。

 

也就是说,第一阶段是一个工厂的智慧化,可以实现工艺设备自动化和全面物流自动化的自主设计,通过信息化的系统集成(包括数据采集系统和运营系统集成)实现整个工厂的智能化运行,目前中环的G12工厂已经基本实现;第二阶段则是产业链的智慧化,这就是接下来全行业要做的大事,将整体产业链数据打通以及对大数据应用进行分析,通过产业协作来进一步提升整体效率。

 

正是基于对产业的前瞻性判断,中环股份不仅自己在智能制造上先人一步,还在积极推动整个产业链的进步。5月21日中环股份于天津主办了首届“光伏智能大会“,并与天合光能、新特能源、中能硅业、通威太阳能等企业共同发起成立了光伏智能化组织,各方在“融合、赋能、智构”的理念下将会推动光伏行业全产业链的智慧化进程。

 

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混改“催化”,TCL赋能加速中环实现飞跃


作为产业龙头企业,中环股份的马太效应已经显现。最新的一季报显示,中环股份当期实现净利润7.4亿元,同比增长100.0%,归属于上市公司股东的净利润达5.4亿元,同比增长114.6%。而在TCL科技方面,一季度净利润同比增长超过10倍、归属于上市公司股东净利润同比增长489%。在这背后,既有中环股份长年专注于技术创新和投入的量变到质变,也有混改带来的赋能和体制激活。

 

“TCL提出对中环赋能和助力,一开始我还理解不太深,现在感触就非常深了。”沈浩平表示,中环的技术路线、战略规划没有变,但是TCL的全面加持确实让中环发展的速度更快了。

 

比如,因为改制和TCL对于光伏产业的支持,中环在银川的投资项目上决策速度非常快,从讨论、决策到与政府谈判、项目落地开始推进,整个过程大约只用了三个月。

 

与技术进步和智慧化升级相匹配,还需要企业组织架构的调整来适应全新的业务运营模式,这一点也体现了混改给中环带来的好处。传统的国企与市场化的上市公司,在经营层面、企业文化层面都有较大的不同,TCL给中环带来了更多面向市场的理念,积极灵活的市场化体制以及更具竞争力的企业文化。

 

显然,通过混改,TCL科技带来的新体制和机制优势已经初步显现,中环已经建立起更加市场化的决策机制,决策流程更短、速度显著加快,运行效率更高,市场反应更加敏捷,技术成果向商业成果的转化速度也得以加速,竞争力开始呈现全面提升。

 

作为光伏行业的龙头企业,中环的发展正处于一个飞跃关键期。这里面一是技术迭代带来的产业机遇,二是智能制造带来的巨大助力,三是混改起到的催化促进作用。在这三重作用力之下,中环有望全面实现质的飞跃,从而带动中国光伏产业整体向前迈进一大步。


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