編者按：致敬所有光伏的前行者，開(kāi)拓者和奮進(jìn)者。
執(zhí)行這項(xiàng)秘密任務(wù)已過(guò)了半個(gè)世紀(jì)。—中科院半導(dǎo)體所306組
“我要推動(dòng)世界普及光伏發(fā)電。”。——Richard Swanson，Sunpower創(chuàng)始人
"疊瓦組件一定是未來(lái)五年的主流。"——沃特維董事長(zhǎng)，趙丹
1967年 北京 代號(hào)“651”&圓形的科技樹(shù)
這是29歲的王占國(guó)在中科院半導(dǎo)體所工作的第五年。1967年五月的一天，他受?chē)?guó)防科工委14院的委托，執(zhí)行一項(xiàng)科研任務(wù)，月底，他與同事一道，本赴上海。
任務(wù)代號(hào)：“651”。
任務(wù)內(nèi)容：為“651”任務(wù)研制光伏電池，協(xié)助中國(guó)空間技術(shù)研究院發(fā)射衛(wèi)星。
1965年8月，周總理主持中央專(zhuān)委會(huì)議，原則批準(zhǔn)了中國(guó)科學(xué)院《關(guān)于發(fā)展中國(guó)人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》確定將人造衛(wèi)星研制列為國(guó)家尖端技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重大任務(wù)。并確定整個(gè)衛(wèi)星工程由國(guó)防科委負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)，衛(wèi)星本體和地面檢測(cè)系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院負(fù)責(zé)，運(yùn)載火箭由七機(jī)部、衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)由國(guó)防科委試驗(yàn)基地負(fù)責(zé)建設(shè)。因是一月份正式提出建議，國(guó)家將人造地球衛(wèi)星工程的代號(hào)定名為“651”任務(wù)。全國(guó)的人、財(cái)、物遇到“651”均開(kāi)綠燈，這樣中國(guó)衛(wèi)星就從全面規(guī)劃階段，進(jìn)入工程研制階段。
國(guó)防科工委提出，希望用太陽(yáng)能作為動(dòng)力，讓衛(wèi)星能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行。
此時(shí)用太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)于當(dāng)時(shí)各國(guó)而言都是前沿領(lǐng)域，何況一個(gè)建國(guó)后百?gòu)U待興的中國(guó)。完全零基礎(chǔ)的中國(guó)產(chǎn)業(yè)為此已經(jīng)預(yù)熱了10年。
1955年夏，林蘭英，這位日后被稱(chēng)為中國(guó)半導(dǎo)體材料之母、中國(guó)太空材料之母的傳奇科學(xué)家，成為賓夕法尼亞大學(xué)建校115年來(lái)的第一位中國(guó)博士，也是該校有史以來(lái)的第一位女博士。學(xué)習(xí)期間，適逢美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家運(yùn)用固體物理理論解釋了半導(dǎo)體現(xiàn)象，并與冶金技術(shù)結(jié)合制成了世界上第一塊半導(dǎo)體鍺單晶，轟動(dòng)了全世界。正在學(xué)習(xí)固體物理的林蘭英，迅速發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)研究對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略的巨大意義，開(kāi)始了對(duì)半導(dǎo)體材料的研究。
之后，她被聘為從事半導(dǎo)體科研工作的索菲尼亞公司高級(jí)工程師，成功地介入了拉制第一根硅單晶，又為公司申報(bào)了兩項(xiàng)專(zhuān)利，論文陸續(xù)在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表，公司三次提高她的年薪，另一家半導(dǎo)體公司開(kāi)出更高的價(jià)格，想挖走林先生。面對(duì)種種優(yōu)惠條件和常人夢(mèng)寐以求的誘惑，林先生沖破重重阻撓，于1957年毅然回國(guó)。她的積蓄全被美國(guó)當(dāng)局扣押，回國(guó)后已經(jīng)身無(wú)分文，卻帶回來(lái)價(jià)值20多萬(wàn)元的500克鍺單晶和100克硅單晶，無(wú)償?shù)刭?zèng)給了中國(guó)科學(xué)院。
當(dāng)時(shí)中國(guó)的半導(dǎo)體研究才剛剛起步，在蘇聯(lián)專(zhuān)家指導(dǎo)下，中國(guó)制定了《全國(guó)十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》。美國(guó)學(xué)者曾斷言，中國(guó)要到60年代才能著手于半導(dǎo)體單晶材料的研究，但王守武，廖德榮，姜文甫等在林蘭英協(xié)助下，于1957年11月拉制了中國(guó)第一根鍺單晶。1958年秋，林先生用從國(guó)外帶回的硅單晶做籽晶，拉制成功了中國(guó)第一根硅單晶。到1962年秋，林先生悉心指導(dǎo)科研人員，利用自行設(shè)計(jì)制作的硅單晶爐，拉制成功了無(wú)位錯(cuò)的硅單晶。
林蘭英先生
在有了基礎(chǔ)材料后，現(xiàn)年99歲的湯定元院士在1960年組建了硅太陽(yáng)能電池研究組，1965年，半導(dǎo)體所306組黃景森，顧逢庚， 江明洛， 黃運(yùn)衡， 陳宗圭 ，周增圻，李麗萍，梁基本，潘榮俊，彭明忠，孫殿照，孔梅影，錢(qián)福元及一室等有關(guān)人員使得 p+/n (n-襯底)硅太陽(yáng)電池達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平15%左右。
在那個(gè)各國(guó)都在用剛開(kāi)始研究空天科技的年代，人類(lèi)的科技樹(shù)是圓形的而非現(xiàn)在的線型結(jié)構(gòu)。各個(gè)領(lǐng)域的材料要突破，設(shè)備要自主研發(fā)，往往需要舉國(guó)之力共同完成。
1985年 美國(guó)加州圣何塞 為科技而生的頂級(jí)血統(tǒng)
斯坦福教授Richard Swanson做了一個(gè)決定：接受能源部的研究基金，在做出20%效率的光伏電池樣品后，成立了一間叫做Sunpower的公司。
熟悉Richard Swanson的人一般稱(chēng)其為“Bob”。隨后，他寫(xiě)信給他的恩師James和Gerald：“我要推動(dòng)世界普及光伏發(fā)電。”20年后，這句話被另外一個(gè)夢(mèng)想家引用，他的名字叫埃隆馬斯克，在那一年創(chuàng)辦了Solarcity。
導(dǎo)師Gerald是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上最重要的大牛之一，曾向愛(ài)因斯坦尋求智慧，于1954年在貝爾實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)研制了最早的硅基光伏電池，將光伏效率從不足0.5%提升至6%，也奠定了硅基光伏電池的主流方向。也是因?yàn)槿绱?，全球才掀起了研究光伏電池的熱潮，美蘇日法等國(guó)均加入光伏電池的研究中，并希望將其用于航天產(chǎn)業(yè)，也正因如此，才有了中國(guó)的“651”任務(wù)。
這種科技界最頂級(jí)的“血統(tǒng)”，讓Sunpower一開(kāi)始就走的“科技流”打法，在高效電池組件方面一直全球領(lǐng)先。Sunpower一直是最受業(yè)界尊敬的科技企業(yè)之一，不走尋常路，只為高效而生。
2012年蘇州 你好，理想
距趙丹退出江西瑞晶已經(jīng)有一年時(shí)間。77年生人的趙丹家庭條件優(yōu)渥，讀完MBA后，看到光伏產(chǎn)業(yè)潛力，于2007年10月開(kāi)始與股東們籌建瑞晶。2009年3月，江西瑞晶投產(chǎn)，2011年擬上市前夕，趙丹拿了一筆錢(qián)退出。
“退出是半主動(dòng)的。”趙丹說(shuō)。但心里還是有點(diǎn)不舒服的他原本想再建一個(gè)光伏電池企業(yè)。2012年趙丹在常熟拿了塊地后，卻因緣際會(huì)遇到了沃特維的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
這是一個(gè)原來(lái)做半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，從事光伏研究五年后，遇到了美國(guó)和歐盟對(duì)中國(guó)光伏進(jìn)行雙反，面臨整體裁員轉(zhuǎn)行的局面。趙丹覺(jué)得雙方聊得很投契，決定拉這個(gè)團(tuán)隊(duì)一把。“當(dāng)時(shí)幾百萬(wàn)就可以控股。”這對(duì)彼時(shí)趙丹的身家來(lái)說(shuō)不算什么，但他為了團(tuán)隊(duì)的積極性，并沒(méi)有選擇這么做，而是選擇了共同創(chuàng)業(yè)，共獻(xiàn)資源，共同努力打造新的創(chuàng)新型的團(tuán)隊(duì)。
沃特維有了資金支持后，開(kāi)始把技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)入到生產(chǎn)線上，成為當(dāng)時(shí)整個(gè)中國(guó)光伏設(shè)備圈里面最后一個(gè)做串焊機(jī)的設(shè)備商。但沃特維成長(zhǎng)很快，在2年之內(nèi)打牢根基，第三年即拿到了當(dāng)年出貨量第三的業(yè)績(jī)。
1967年5月底 上海 初見(jiàn)疊瓦
空間光伏電池有兩個(gè)特殊要求：耐久與高效。能耐得住高能宇宙射線的輻照，同時(shí)能在有限的面積內(nèi)盡可能多發(fā)電。
王占國(guó)等人在做硅太陽(yáng)能電池輻照和質(zhì)子輻照實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在1MeV電子輻照下，n+/p低阻電池比p+/n電池耐輻照20-30倍， n+/p高阻電池比n+/p低阻電池耐輻照4-5倍。6-8MeV質(zhì)子輻照n+/p低阻電池比p+/n電池耐輻照5倍左右。供空間使用的硅光電池要選用 n+/p電池，最好用高阻的 n+/p電池。
在1967年年底召開(kāi)的電池定型會(huì)上，這個(gè)結(jié)構(gòu)正式被“651”任務(wù)采納。
而組件的設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)國(guó)際上通用的有兩種方式：平板結(jié)構(gòu)和疊瓦結(jié)構(gòu)。但兩種結(jié)構(gòu)作為空間電池來(lái)說(shuō)都有缺陷：平板結(jié)構(gòu)電極容易損壞，疊瓦結(jié)構(gòu)可靠?性較差，工藝復(fù)雜。
于是，黃運(yùn)衡和 江明洛等研究人員創(chuàng)新地設(shè)計(jì)出了一種“搓板式”結(jié)構(gòu)，結(jié)合了疊瓦與平板式的結(jié)構(gòu)，每一條有10塊電池串聯(lián)構(gòu)成，后一片電池背面壓在前一片電池主柵上，具備疊瓦擴(kuò)大電池片受光面積的同時(shí)，減小了串聯(lián)電阻，也解決了電極保護(hù)問(wèn)題。
科研團(tuán)隊(duì)還出了點(diǎn)小意外，王占國(guó)手臂被輻照曬傷，直到半年之后才痊愈。
2001年 美國(guó)加州圣何塞 十六年后，谷底重逢
此時(shí)距離Richard Swanson創(chuàng)業(yè)已經(jīng)過(guò)去16年。即使在早在1992年就做出了17%的量產(chǎn)高效電池，但與硅谷半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展對(duì)比，無(wú)人問(wèn)津的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)顯得非常“落寞”。據(jù)說(shuō)里根總統(tǒng)甚至在1986年拆除了白宮屋頂?shù)墓夥M件。
這十六年間，他被硅谷屢次拒絕，找過(guò)BP等石油公司，都以失望收?qǐng)觯?0年代石油價(jià)格飆升，許多政府意識(shí)到需要有一種新的能源來(lái)削弱石油的統(tǒng)治地位，降低風(fēng)險(xiǎn)。許多機(jī)構(gòu)和政府開(kāi)始買(mǎi)一些Sunpower的產(chǎn)品，這時(shí)Sunpower和本田合作的光伏電動(dòng)車(chē)在比賽中收獲冠軍，也讓其在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域聲名大噪。1997年，克林頓也提出“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃，天合CEO高紀(jì)凡就于此時(shí)進(jìn)入光伏業(yè)，但后續(xù)美國(guó)政府仍然是雷聲大，雨點(diǎn)小。
2001年，公司現(xiàn)金流捉襟見(jiàn)肘的Richard Swanson在創(chuàng)業(yè)16年后，于最谷底找到了同窗，畢業(yè)后去半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展的T.J. Rodgers。此時(shí)這位師弟已經(jīng)是賽普拉斯半導(dǎo)體公司總裁兼CEO，他發(fā)現(xiàn)Sunpower的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，只差大規(guī)模生產(chǎn)降低成本。于是他寫(xiě)了一張75萬(wàn)美元的支票給Sunpower，助其實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，隨后說(shuō)服董事會(huì)，為Sunpower爭(zhēng)取到了800萬(wàn)美元的投資，將成本大幅下降，賽普拉斯半導(dǎo)體公司同時(shí)向SunPower提供其在技術(shù)開(kāi)發(fā)和大批量生產(chǎn)方面的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)。
2003年，Richard Swanson邀請(qǐng)Silicon Light Machine (Cypress Semi光學(xué)分公司)CEO，德國(guó)人Tom Werner 擔(dān)任公司CEO，自己退居二線專(zhuān)管大方向，而Tom Werner主要負(fù)責(zé)將公司產(chǎn)品成本進(jìn)一步壓縮，T.J. Rodgers同時(shí)也兼任Sunpower的董事長(zhǎng)。
2004年Sunpower發(fā)布了當(dāng)時(shí)世界上效率最高的低成本硅太陽(yáng)IBC電池A-300，效率超過(guò)20%，相比之下，當(dāng)時(shí)量產(chǎn)光伏電池的效率僅為12%-15%。
至此，Richard Swanson十六年的“苦難”過(guò)去，迎來(lái)開(kāi)掛的人生。2004年1月1日，德國(guó)頒布《可再生能源法》，這一年Sunpower第一座光伏電站在德國(guó)巴伐利亞州上線。
2005年，Sunpower于美國(guó)上市。
寫(xiě)到這里，筆者想起常做的感嘆，不看這些苦兮兮的創(chuàng)業(yè)者，你就體會(huì)不了施羅德的偉大，德國(guó)人給全世界帶來(lái)怎樣的貢獻(xiàn)。
基因中對(duì)于高效率的追求，讓Sunpower除了一直都是世界最高效電池的生產(chǎn)商之外，還對(duì)任何提高電池與組件效率的技術(shù)感興趣。所以也引出下面出場(chǎng)的企業(yè)——Cogenra Solar，其發(fā)展經(jīng)歷是個(gè)悲喜劇，研發(fā)方向不對(duì)導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)營(yíng)不善，但卻意外的開(kāi)發(fā)了疊瓦組件的密集單元互聯(lián)(DCI)技術(shù)，后來(lái)“賣(mài)身”給Sunpower卻因?yàn)樵诖饲霸奶帉ふ屹I(mǎi)家而使得現(xiàn)在疊瓦的專(zhuān)利即使在美國(guó)企業(yè)之間，也是亂成一鍋粥。
2018年 蘇州 升維打擊
2015年，沃特維在串焊機(jī)市場(chǎng)排名第三，利潤(rùn)不錯(cuò)。但這群搞半導(dǎo)體的技術(shù)咖們是不會(huì)安于光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀的。“對(duì)于我們這樣的一家規(guī)模小，名氣不響亮的光伏組件設(shè)備供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，要進(jìn)一步發(fā)展，必須另辟蹊徑，我們只能通過(guò)新的路徑、新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向上領(lǐng)先。那時(shí)國(guó)外的廠商基本上已經(jīng)被國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商擠掉了市場(chǎng)空間，我們已經(jīng)沒(méi)有什么可以模仿的了，只有創(chuàng)新才能讓我們有出路。我覺(jué)得，沃特維最大的競(jìng)爭(zhēng)力就在于產(chǎn)品戰(zhàn)略定位。”趙丹說(shuō)，“在這方面我們應(yīng)該是最強(qiáng)的。”
趙丹給沃特維的定位是“小廠”，沒(méi)有精力去為全部技術(shù)路線鋪路，于是開(kāi)始做“減法”，將前面幾年的凈利潤(rùn)全部投入到疊瓦設(shè)備研制中，目標(biāo)作出全球產(chǎn)業(yè)當(dāng)時(shí)都沒(méi)有的疊瓦組件專(zhuān)用設(shè)備。疊瓦是電池片切成五片或六片，沃特維決定第一步從切兩片，做半片組件開(kāi)始，而且一開(kāi)始就直接跳過(guò)了手工階段，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。
這期間有大廠找沃特維合作開(kāi)發(fā)MBB，當(dāng)時(shí)他也有點(diǎn)心動(dòng)，但后來(lái)考慮資源和精力實(shí)在有限，只能忍痛拒絕。“我們沒(méi)有能力同時(shí)開(kāi)多個(gè)項(xiàng)目，在MBB與疊瓦的選擇中我們選擇了疊瓦，只有在“單位面積發(fā)電量與單瓦成本上都占優(yōu)的技術(shù)才是未來(lái)的技術(shù)”。“我們?nèi)松?、資金少，所以只能精準(zhǔn)定位。”趙丹說(shuō)，“我們認(rèn)為疊瓦組件一定是未來(lái)五年的主流。”本身實(shí)現(xiàn)了財(cái)務(wù)自由的趙丹有的是耐心。“但即使這樣，三四年的沉寂期肯定是有的。”
作為全新的技術(shù)工藝，疊瓦的設(shè)備研發(fā)科技樹(shù)同樣也是圓形的。疊瓦是一種在自動(dòng)化方面沒(méi)有研究過(guò)的技術(shù)，雖然疊瓦組件很早之前就出現(xiàn)了，但是一直沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。蘇州沃特維瞄準(zhǔn)了疊瓦的方向傾全公司之力鋪在這個(gè)項(xiàng)目上，一遍遍的看設(shè)計(jì)方案，一遍遍的選擇工藝路線，與行業(yè)內(nèi)幾乎所有大廠都做了技術(shù)交流，集思廣益，斟酌利弊，最終選擇了5片的方式開(kāi)始啟動(dòng)，主要考慮的也是設(shè)備成本的問(wèn)題。
研發(fā)人員不只要對(duì)設(shè)備的研發(fā)投入精力，還要對(duì)設(shè)備所需實(shí)現(xiàn)的工藝路線進(jìn)行把握，這個(gè)超出了他們當(dāng)時(shí)的能力。“但是我們堅(jiān)持了下來(lái)。光導(dǎo)電膠的選擇我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)就找了不下20家供應(yīng)商，對(duì)各種不同基底的導(dǎo)電膠進(jìn)行評(píng)估及測(cè)試，這對(duì)當(dāng)時(shí)的沃特維來(lái)講確實(shí)是一個(gè)很大的壓力，最終從單瓦成本上的考慮我們選擇了國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商進(jìn)行合作。”趙丹感慨創(chuàng)新時(shí)的艱難，“但是事實(shí)證明我們的選擇是對(duì)的，光伏設(shè)備路線的發(fā)展對(duì)單位面積發(fā)電量與單瓦成本的追求是永恒的。”
雖然疊瓦在起步的時(shí)候沒(méi)有立即推開(kāi)來(lái)，受限于成本及成熟度，但是半片激光劃片機(jī)這個(gè)中間產(chǎn)品在市場(chǎng)中在極短的時(shí)間里霸占了整個(gè)光伏組件工藝，推廣速度之快令人咋舌。半片激光劃片機(jī)只是沃特維在做疊瓦技術(shù)時(shí)所有工藝中的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是這個(gè)環(huán)節(jié)也給行業(yè)帶來(lái)了震驚，所產(chǎn)生的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投入，設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方便。
1971年3月 甘肅酒泉 發(fā)射
1968年7月至11月，中科院半導(dǎo)體所306組團(tuán)隊(duì)完成651任務(wù)的批量生產(chǎn)，總投片數(shù)5690片， 成品3350片，電池成品率為62%。組件經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的強(qiáng)化設(shè)計(jì)，能夠承受太空間的高強(qiáng)輻射。
但出于穩(wěn)妥考慮，“東方紅一號(hào)”并沒(méi)有采用光伏這項(xiàng)當(dāng)時(shí)最前沿的技術(shù)作為電源，而是用了化學(xué)電池。1970年4月24日21點(diǎn)35分,長(zhǎng)征一號(hào)火箭帶著東方紅一號(hào)奔向了茫茫太空。11個(gè)月后的1971年3月3日，基于“東方紅一號(hào)”的備用衛(wèi)星，“實(shí)踐一號(hào)”發(fā)射。這次，中科院研制的疊瓦組件隨之一起登上衛(wèi)星軌道，同組同時(shí)彭明忠、孫殿照到基地見(jiàn)證了衛(wèi)星發(fā)射。
“東方紅一號(hào)”在太空中工作了28天，而采用光伏電池的“實(shí)踐一號(hào)”，在軌道上運(yùn)行了8年，于1979年6月17日隕落。通過(guò)對(duì)硅太陽(yáng)能電池供電系統(tǒng)、主動(dòng)式無(wú)源熱控制系統(tǒng)等長(zhǎng)壽命衛(wèi)星技術(shù)的試驗(yàn)，為中國(guó)設(shè)計(jì)和制造長(zhǎng)壽命衛(wèi)星提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，尤其為衛(wèi)星的電源、熱控制和無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)的研制開(kāi)辟了成功的道路。
但對(duì)于306組等人而言，完成科技預(yù)研后，中科院半導(dǎo)體所的工作就結(jié)束了，又將眼光轉(zhuǎn)到下一個(gè)方向中去。
而疊瓦技術(shù)，在當(dāng)時(shí)因?yàn)橛斜Ｃ苄枰?并沒(méi)有申請(qǐng)專(zhuān)利，而是作為機(jī)密文件被保存起來(lái)。該項(xiàng)科技成果最早公開(kāi)的文字記錄是在1977年，在中國(guó)科學(xué)院檔案館科技成果登記表中，后來(lái)解密才得以公開(kāi)。直到1978年，半導(dǎo)體所才因?yàn)楫?dāng)年的重大貢獻(xiàn)獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)頒發(fā)獎(jiǎng)狀，和榮獲中國(guó)科學(xué)院重大科技成果獎(jiǎng)。
2019年 蘇州 疊瓦企業(yè)背后的男人
這是一個(gè)從零開(kāi)始的項(xiàng)目。激光劃片疊瓦工藝中的最大難點(diǎn)，在沃特維做疊瓦之前，市場(chǎng)上的激光劃片機(jī)速度慢，碎片率高，熱影響區(qū)域大，沒(méi)有完整的切割工藝，做完疊瓦后沃特維成了行業(yè)內(nèi)激光的專(zhuān)家。速度問(wèn)題也困擾了這個(gè)項(xiàng)目，但是傳統(tǒng)串焊機(jī)速度也就在1800片每小時(shí)，疊瓦要切5-6片速度只能到300片左右，300片的速度太低了，不能有效降低成本，那這個(gè)項(xiàng)目就會(huì)失敗。
最早向沃特維拋來(lái)橄欖枝的是賽拉弗。疊瓦的組件功率可以達(dá)到HIT組件的功率而設(shè)備投資只有HIT設(shè)備的零頭?？偨?jīng)理李綱在光伏制造業(yè)一線多年，看到疊瓦組件發(fā)展?jié)摿?，賽拉弗迅速與沃特維展開(kāi)了合作，并迅速用疊瓦組件占領(lǐng)了海外的高效組件的市場(chǎng)。
從隆基樂(lè)葉發(fā)布的數(shù)據(jù)看，相比常規(guī)組件，半片組件的功率高3.5%，疊瓦面積多2%，功率高12.5%，同等瓦數(shù)下，疊瓦發(fā)電量多7%左右。
2018年，光伏產(chǎn)業(yè)開(kāi)始了新一輪的技術(shù)升級(jí)浪潮。半片與疊瓦技術(shù)受到前所未有的重視。賽拉弗、東方環(huán)晟、東方日升、隆基樂(lè)葉、天合光能、通威、中來(lái)、一道新能源、愛(ài)康、協(xié)鑫、晶澳、阿特斯、鈞石等企業(yè)都或多或少上馬了疊瓦項(xiàng)目。
阿特斯瞿曉鏵專(zhuān)門(mén)來(lái)沃特維考察，有著深厚技術(shù)背景的他看到半片組件提高封裝效率、減少遮擋損失和降低發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)，隨即立項(xiàng)，2018年下半年進(jìn)入量產(chǎn)階段，2019年批量出貨后，阿特斯宣布，不再生產(chǎn)全片組件，以半片為主，疊瓦為輔。
自此，從2014開(kāi)始疊瓦技術(shù)的研究及配套裝備研發(fā)的沃特維，以7項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、37項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利和6項(xiàng)軟件著作權(quán)，作為中國(guó)疊瓦工藝及設(shè)備發(fā)明專(zhuān)利的唯一擁有者，終于迎來(lái)收獲季：目前半片設(shè)備已經(jīng)出貨約600臺(tái)，占市場(chǎng)80%的份額，疊瓦設(shè)備，成為這兩個(gè)領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的第一品牌。商務(wù)條件差不多的情況下，客戶一定會(huì)選擇沃特維。
疊瓦崛起之勢(shì)，不可阻擋，但壓力仍然存在，疊瓦，到底是否涉及專(zhuān)利侵權(quán)?
疊瓦戰(zhàn)局 誰(shuí)的疊瓦?
很少有一項(xiàng)技術(shù) 像疊瓦這樣，對(duì)產(chǎn)業(yè)有這么大的震動(dòng)，又有這么多的爭(zhēng)議。
目前疊瓦技術(shù)專(zhuān)利主要集中在Sunpower以及Sunpower與中環(huán)、東方電氣合資的東方環(huán)晟、Solaria、Solarcity以及一眾中國(guó)疊瓦企業(yè)身上。
上文提到的Cogenra Solar在這件事上“功不可沒(méi)”。該公司在被Sunpower收購(gòu)前曾與Silevo公司共享，后來(lái)Silevo被SolarCity收購(gòu)，Cogenra在2016年將SolarCity告上法庭，認(rèn)為Silevo盜用自己的專(zhuān)利技術(shù)并申請(qǐng)了多項(xiàng)專(zhuān)利。另外一種說(shuō)法是SolarCity也曾想收購(gòu)Cogenra，在做前期盡職調(diào)查的時(shí)候獲得了技術(shù)機(jī)密，Sunpower認(rèn)為SolarCity如同埃隆馬斯克引用Richard Swanson的理想一樣，將疊瓦技術(shù)“引用”了。但對(duì)這些指控，SolarCity是堅(jiān)決否認(rèn)的。
另外一個(gè)外國(guó)企業(yè)是Solaria。Solaria總部位于美國(guó)加州硅谷，擁有涵蓋材料、工藝、應(yīng)用、產(chǎn)品、制造自動(dòng)化和設(shè)備等方面的100多項(xiàng)專(zhuān)利。這在筆者看來(lái)是一家比較有趣的企業(yè)。在組件、支架方面都擁有專(zhuān)利，但并沒(méi)有量產(chǎn)疊瓦，而是賣(mài)了很多授權(quán)。曾狀告賽拉弗、協(xié)鑫，后與賽拉弗取得和解，也把疊瓦技術(shù)賣(mài)給了一道新能源。而Cogenra曾租用過(guò)Solaria的廠房，所以很多事情變得更加撲朔迷離。有消息稱(chēng)，該企業(yè)拒絕了對(duì)一家取得他們授權(quán)的臺(tái)灣公司請(qǐng)他們?cè)谥R(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議的案件提供支持。
對(duì)此情況筆者也沒(méi)辦法判斷，只是在咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)人士后，提醒國(guó)內(nèi)企業(yè)一句：授權(quán)者必須承擔(dān)連帶責(zé)任，給被授權(quán)者兜底，不然可能帶來(lái)很高的法律風(fēng)險(xiǎn)。
而Sunpower也宣布將于中國(guó)市場(chǎng)展開(kāi)維權(quán)行動(dòng)，也讓國(guó)內(nèi)關(guān)于疊瓦專(zhuān)利的討論熱議不斷。目前通威、賽拉弗、阿特斯等企業(yè)也都宣稱(chēng)有完全自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的疊瓦專(zhuān)利。對(duì)于趙丹而言，目前疊瓦的設(shè)備專(zhuān)利都在沃特維這里，但他的客戶卻為之困擾。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，目前科研企業(yè)為保護(hù)自己的利益，在作出稍微明顯一點(diǎn)的創(chuàng)新后，都會(huì)申請(qǐng)技術(shù)專(zhuān)利，即使被駁回，也可以通過(guò)申訴后有機(jī)會(huì)通過(guò)取得專(zhuān)利。因此在國(guó)內(nèi)也能見(jiàn)到有企業(yè)申請(qǐng)了過(guò)萬(wàn)項(xiàng)專(zhuān)利，這其中其實(shí)絕大多數(shù)都是微創(chuàng)新。
對(duì)此應(yīng)對(duì)的辦法一般有三種：通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)找到更好的方案，或者花費(fèi)一些額外的成本繞過(guò)專(zhuān)利，以及等待專(zhuān)利過(guò)期。目前疊瓦的核心工藝已經(jīng)過(guò)期，主要的專(zhuān)利糾紛在于工藝流程、組件結(jié)構(gòu)和電路排布上面，中國(guó)企業(yè)通過(guò)前兩種方式，是有機(jī)會(huì)在不侵犯Sunpower專(zhuān)利的情況下生產(chǎn)并銷(xiāo)售的。以賽拉弗為例，串焊方式與Sunpower的不同。
但達(dá)摩克斯之劍仍然懸在中國(guó)企業(yè)頭上，雖然中國(guó)疊瓦企業(yè)有自信將產(chǎn)品合法的投放市場(chǎng)，但對(duì)于美國(guó)等市場(chǎng)仍然心存疑慮。“我們主要擔(dān)心在批量出口時(shí)被對(duì)手狙擊。”一位組件企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴Solarbe索比光伏網(wǎng)記者，“專(zhuān)利訴訟耗時(shí)耗力，一旦戰(zhàn)線拉長(zhǎng)，即使最后勝訴，但那批組件已經(jīng)在倉(cāng)庫(kù)里呆了太久，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，無(wú)論結(jié)果如何，都是失敗的。”
2019年3月 蘇州 遲到50年的掌聲
呂芳，可再生能源學(xué)會(huì)光伏專(zhuān)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，熱心推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)不忘追根溯源，被許多光伏前輩叫做“光伏閨女”。
呂芳與廖顯伯展示保存多年的疊瓦組件
2018年的一天，呂芳受邀參加了中科院老科協(xié)半導(dǎo)體分會(huì)“芳華之年，赤子之心——揭秘半導(dǎo)體所為我國(guó)航天事業(yè)做出的貢獻(xiàn)”的學(xué)術(shù)沙龍活動(dòng)。當(dāng)廖顯伯先生介紹了六十年代半導(dǎo)體所的年青科技人員，在歸國(guó)科學(xué)家成眾志先生于1966年2月從“研制衛(wèi)星籌備工作會(huì)議”上領(lǐng)受“651”任務(wù)后，奮發(fā)努力研制這顆人造衛(wèi)星的“10公分微波信標(biāo)機(jī)”和以和以黃運(yùn)衡、周增圻、陳宗圭、潘榮浚為領(lǐng)導(dǎo)骨干的“硅太陽(yáng)能電池”的研制過(guò)程后，呂芳深受感動(dòng)之余，也發(fā)現(xiàn)這是中國(guó)乃至全世界最早的疊瓦組件之一，只是因?yàn)楸Ｃ茉?，沒(méi)有被外界得知。而如果疊瓦是一個(gè)已經(jīng)發(fā)明了五十余年的技術(shù)，那么對(duì)中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)是有力的支持。
于是，2019年3月15日，在呂芳的組織下，自國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研院所、組件企業(yè)、設(shè)備和材料供應(yīng)商、電站業(yè)主、測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)的400余名行業(yè)精英齊聚蘇州，就疊瓦技術(shù)的工藝、性能、裝備、材料、成本以及專(zhuān)利等話題進(jìn)行了熱烈的探討。
廖顯伯先生在會(huì)上揭秘了中科院半導(dǎo)體所50年前肩負(fù)秘密任務(wù)，研制航天用疊瓦光伏組件的經(jīng)歷，也就是上文所說(shuō)的那些事跡，并拿出了黃運(yùn)衡保存的一塊當(dāng)年的組件現(xiàn)場(chǎng)演示。
這讓國(guó)內(nèi)疊瓦組件的從事著非常振奮。趙丹很是感慨的對(duì)廖老說(shuō)：“要是早點(diǎn)看到您這個(gè)組件，我們能在設(shè)計(jì)上少走很多彎路。”
50年前，大批科研工作者實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)的理想，全中國(guó)人民族復(fù)興的夢(mèng)想;50年后全球最領(lǐng)先的綠色高科技產(chǎn)業(yè)，大國(guó)崛起中國(guó)制造的代表，在這里跨越時(shí)空，交匯一堂。
在主持人沈輝教授的提議下，與會(huì)人員全體起立，向老一輩光伏工作者報(bào)以長(zhǎng)時(shí)間的熱烈掌聲。在漫長(zhǎng)的歲月中，這些老一輩科學(xué)家的工作無(wú)人知曉，但他們的功績(jī)卻影響了整個(gè)中國(guó)乃至世界。
這些掌聲，遲到了50年之久。
關(guān)于疊瓦組件的優(yōu)勢(shì)，可以參見(jiàn)筆者前作《生而智能—疊瓦組件的黑暗森林》
跨越50年的見(jiàn)面與傳承
鳴謝：感謝中科院半導(dǎo)體所廖顯伯、向賢碧先生，感謝雪球網(wǎng)作者“坐下再說(shuō)”。
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