来源:中国能源新闻网 时间:2024-09-26 15:28
中国能源新闻网讯(魏正加)9月23日,在由中华全国工商业联合会主办的2024全国民营企业科技创新与标准创新大会上,江苏省两个“民营企业科技创新典型案例”获得表彰,其中之一是全球绿色能源理事会主席单位——协鑫集团有限公司的《坚持“四个面向”,建设世界一流的科技型企业》。
“科技是第一能源”,走进协鑫集团企业文化展厅,你会看到“鑫知行”展板上字号最大的这句话。据协鑫中央研究院执行院长周曙光介绍:“该集团把不低于年营业收入的3%拿出来作为研发费用,历年研发投入累计已达200多亿元。截至2023年底,协鑫主持和参与制定了220多项国际、国家和行业技术标准;截至2024年7月,协鑫共拥有3000多个有效国家专利。”
1990年创立的协鑫,在科技创新上首次声誉鹊起于2007年。当年9月19日,该集团所属江苏中能硅业科技发展有限公司第一炉12对棒多晶硅产品成功出炉,国内首条年产1500吨硅料的生产线正式建成,从而打破了国外对中国的技术垄断,《GCL法多晶硅生产方法》获国家专利优秀奖。此后,协鑫企业产线陆续增加,年产能提高到十数万吨,硅料价格由400多美元一公斤渐次下降到几美元一公斤,全球太阳能发电成本下降90%,中国的太阳能发电上网电价现在已低于燃煤发电。
“科技是第一能源,科技带来经济性提升,迭代是客观规律,升级是必然趋势。”循着该集团董事长朱共山的这一思路,江苏中能于2010年开始了GCL法多晶硅迭代产品——FBR颗粒硅的研发,由传统的棒状硅向更加节能的颗粒硅变革。2021年2月3日,FBR颗粒硅实现万吨级量产。相对于此前行业普遍生产的棒状硅,FBR颗粒硅综合电耗下降77%、人力成本下降57%、氢消耗下降57%、水消耗下降27%……先后获得江苏省科学技术二等奖、中国有色金属工业科学技术一等奖,并主编了国内颗粒硅国标行业标准。由于每千克FBR颗粒硅碳足迹数值仅为20.74二氧化碳当量,大大刷新了全球最低的57.559二氧化碳当量记录,先后获得了中国质量认证中心签发的全国首张颗粒硅《产品碳足迹证书》和法国环境与能源控制署颁发的《GCL颗粒硅产品碳足迹证书》。2023年,协鑫成功迈进颗粒硅“体系化、标准化、数字化、集成化智能化、模块化”可复制时代,全面停止了棒状硅的生产,目前位于江苏、四川、内蒙古四大基地颗粒硅年产能达42万吨,对于推动中国光伏行业发展具有重要里程碑意义。
人们都知道我国光刻机被外国“卡脖子”,殊不知中国人“缺芯少魂”之痛远不止于此。光刻机是在大晶圆上刻的,大晶圆是电子级多晶硅做的,而纯度达99.99999999999%的高纯电子级多晶硅也是进口的。这一格局直到2018年才因协鑫的科技创新而改变。2015年,在江苏徐州,协鑫与国家集成电路产业投资基金股份有限公司联合建设一条年产5000吨的高纯电子级多晶硅生产线,名曰“江苏鑫华半导体材料科技有限公司”(现名为“江苏鑫华半导体科技股份有限公司”)。经过国内外数十位专家数百次实验、上千次生产参数调整,比一般纯度高两个9的“13个9”产品终于在2018年6月份得到了下游半导体客户的广泛认同,5000吨成品中的总杂质只有一元人民币硬币那么大,被称为“世界上最纯的物质。”鑫华半导体率先成为国内系统掌握高纯电子级多晶硅制备技术的企业。2023年,鑫华半导体国内市场占有率超过50%,并向多个海外国家销售。截至2024年4月底,鑫华半导体拥有国家专利83项,是《电子级多晶硅》国家标准牵头修订单位,并参与多项行业标准和国家标准的修订。
硅虽然是地壳中第二丰富的元素,但毕竟有用完的一天。具有高度社会责任感的协鑫,又玩起了弃硅之腾挪大法,把目光瞄向另一种用之不竭的新材料——钙钛矿。钙钛矿是一种以高科技人工合成的材料,可以无限量生产。用于发电的钙钛矿组件对光的要求不高,稍微有点光,包括月光、反射光等均可发电,光电转化效率理论上可以达到45%,而硅的理论效率约为29%。2016年,协鑫从外地将技术领先的钙钛矿专业团队引进江苏苏州。钙钛矿组件尺寸越大越具有产业化意义,因此,该团队领衔的昆山协鑫光电材料有限公司没有急于求成走小尺寸拼接路线,而是坚持瞄准大尺寸的长期发展战略,2平方米单结组件已取得19.04%的转化效率,获得国际独立第三方检测、检验和认证机构德国TÜV莱茵IEC 61215和IEC 61730安全及可靠性认证,成为全球太阳能发电解决方案的可信选择;2024年6月,协鑫2.05平方米叠层组件的转化效率已经突破27%。均突破世界纪录。协鑫光电董事长范斌博士告诉笔者,全球首条每年可生产200万千瓦2.4米×1.2米钙钛矿组件的生产线即将投产,届时协鑫钙钛矿将正式进入吉瓦级(200万千瓦)商业运营新时代。
2021年,在中国共产党成立100周年之际,该集团与时俱进进行了战略调整,把“科技协鑫”放在首要位置,首先开拓的新领域就是广泛用于新型电力系统的锂电材料和储能系统。2022年6月,江苏协鑫锂电科技有限公司年产5000吨磷酸铁锂正极材料生产线正式投产。产线采用GCL-PHY干法合成技术,无液体原料、无废水、废气产生,一举突破了传统磷酸铁锂生产制造过程中的环保痛点。同时在工艺技术上进行了独家创新,改变原料、改进工艺、改良装备,由传统的11步合成缩短至4步合成。因而产品具有能效高、充电快、能量密度高、寿命长等优点,一炮打响,迅速打开市场,受到众多电芯制造商的青睐。江苏项目“试验田”的成功量产后,又乘胜追击,选址四川省仁寿县建设年产36万吨磷酸铁锂正极材料生产线,于2023年7月1日成功投产。目前已和宁德时代、海辰储能、远景动力等多家下游头部电芯企业建立合作关系,订单饱满产销两旺,在有效产能仅释放40%情况下,出货量已冲进行业前12名,市场占有率正持续攀升。
建设新型电力系统离不开储能。2023年8月,协鑫集团在江苏张家港建成了20吉瓦时储能系统生产基地。研发团队定位于液冷PACK标准化单元、刀片式储能系统、储能液冷一体机、储能液冷集装箱、场站式超级储能电站、建筑一体化储能砖(储能单元)、光储充算一体化等高端储能产品的研发制造,成功掌握了超级快充技术、大型储能单相液冷技术、高比能量电芯、新型CTP集成工艺、主动式电池组均衡技术、储能高安全预警系统等一系列储能核心技术,生产的储能系统拥有15000次循环、25年超长设计寿命、三级热阻隔的高安全性能,适用于电源侧、电网侧和大基地、工商业分布式等多元化场景,从能量转换、储存、调节、平衡出发,为多元电力与电网深度融合而赋能。以此为依托,该集团一方面向市场供应先进的储能系统产品,一方面开发建设新型储能电站,在江苏建成了总容量达75万千瓦/120万千瓦时的新型储能电站,规模位居全国民企前列,并按调度命令即时响应,应投尽投,为江苏在2024年夏季最大用电负荷7次创历史新高中平稳过渡作出了贡献,9月13日该省发改委特致信感谢。
“未来,协鑫将继续积极践行国家‘双碳’战略,培育引领性‘黑科技’技术和战略性新兴产业基地,以科技引擎驱动高质量发展。”该集团副总裁陈飞在现场领奖后表示。
责任编辑:许艳