中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2017年2月，世界500強(qiáng)、全球化工原料龍頭企業(yè)——擁有110年歷史的荷蘭皇家帝斯曼集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“荷蘭帝斯曼”），收購(gòu)了一家中國(guó)光伏背板制造企業(yè)——蘇州尚善新材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“尚善新材料”）。
面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的光伏背板市場(chǎng)，荷蘭帝斯曼為何會(huì)垂青于此前名不見(jiàn)經(jīng)傳的尚善新材料？
據(jù)了解，在收購(gòu)尚善新材料之前，荷蘭帝斯曼曾秘密地對(duì)前者研發(fā)的環(huán)保型APE背板進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)兩年的性能測(cè)試，對(duì)該背板各項(xiàng)性能都非常確定之后，才正式提出收購(gòu)。
日前，由中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)組織的“帝斯曼尚善APE高性能綠色背板技術(shù)評(píng)審會(huì)”，揭開(kāi)了其中的謎底。
評(píng)審會(huì)評(píng)委由來(lái)自國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)學(xué)會(huì)、科研院所、檢測(cè)機(jī)構(gòu)及電站業(yè)主代表在內(nèi)的10多位權(quán)威專(zhuān)家組成。經(jīng)評(píng)審，評(píng)委一致認(rèn)為，由尚善新材料自主研發(fā)生產(chǎn)的非氟APE光伏背板具備高耐候性和高可靠性，在經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保方面具有突出的優(yōu)勢(shì)。
“APE背板不含氟材料，在焚燒、降解處置過(guò)程中不排放含氟有毒物質(zhì)，符合綠色設(shè)計(jì)要求；在生產(chǎn)過(guò)程中不使用熱固性膠水，符合綠色制造趨勢(shì)，利于回收再利用?！痹u(píng)審報(bào)告稱(chēng)。
本次評(píng)審會(huì)專(zhuān)家組組長(zhǎng)、英利集團(tuán)光伏材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋登元在評(píng)審會(huì)總結(jié)中表示：“帝斯曼尚善APE背板具有技術(shù)和性能方面的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，該背板符合全球綠色制造趨勢(shì)，能夠促進(jìn)我國(guó)光伏行業(yè)的健康發(fā)展?！?
<一>
資料顯示，尚善新材料的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)都出身于杜邦等光伏背板原材料龍頭企業(yè)，具有多年光伏背板材料行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)光伏背板材料的研發(fā)與生產(chǎn)有著深刻的理解。
據(jù)尚善新材料聯(lián)合創(chuàng)始人蔡書(shū)義介紹，他和幾位志同道合的創(chuàng)業(yè)伙伴一直認(rèn)為，光伏背板材料的環(huán)?；欢ㄊ俏磥?lái)的趨勢(shì)，這正是他們從條件優(yōu)越的跨國(guó)企業(yè)離職創(chuàng)業(yè)的根本原因。
公司創(chuàng)立后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)三年多的持續(xù)研發(fā)，在組合了數(shù)十種材料經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn)后，終于研發(fā)出了這款不含氟的高性能APE光伏背板。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，該背板在絕緣、阻水、耐老化等方面的性能均表現(xiàn)突出，其中部分性能指標(biāo)大大優(yōu)于現(xiàn)有背板。
可是，這款優(yōu)異的背板在推向市場(chǎng)時(shí)，卻遇到了預(yù)料之外的阻力。
除了一般新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)之初會(huì)遇到的信任度問(wèn)題外，其中特別令尚善新材料的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)不解的是，在包括五大四小發(fā)電集團(tuán)在內(nèi)的一些下游電站投資商的設(shè)備招標(biāo)要求中，竟然明文規(guī)定光伏組件所用背板必須含有氟材料。
<二>
氟聚合物，被業(yè)界公認(rèn)具有突出的抗紫外線能力，因此此前的光伏背板均以含氟材料作為內(nèi)外層防護(hù)膜，以保護(hù)光伏電池組件在長(zhǎng)達(dá)20多年的野外自然環(huán)境下能夠正常發(fā)電。
不過(guò)，所謂利弊相生。
氟元素的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，是氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)之一。盡管在光伏背板中的氟元素處于穩(wěn)定態(tài)，但在燃燒等情況下則會(huì)產(chǎn)生劇毒的氟化氫等氣體。
資料顯示，經(jīng)常接觸氟化物，容易導(dǎo)致骨骼變硬、脆化以及牙齒脆裂斷落等癥狀，人體吸入 0.15g以?xún)?nèi)的氟化合物就能引發(fā)一系列的病痛，大量氟化物進(jìn)入體內(nèi)則會(huì)引發(fā)急性中毒乃至死亡。
事實(shí)上，含氟背板致人中毒的事件，在國(guó)內(nèi)已有先例。
蔡書(shū)義介紹，2015年，浙江某組件廠的工人在將組件封裝后切邊的含氟背板邊角料進(jìn)行戶(hù)外燃燒處理時(shí)，由于風(fēng)向轉(zhuǎn)變，有毒氣體吹向廠房?jī)?nèi)，當(dāng)場(chǎng)造成60多人中毒。該事件的相關(guān)情況曾發(fā)布在2016年9月第28卷第9期的《預(yù)防醫(yī)學(xué)》雜志上。
“此前，光伏電站大量建設(shè)于人煙稀少的野外，即使出現(xiàn)什么問(wèn)題，也不至于造成大的災(zāi)難。但現(xiàn)在，隨著分布式市場(chǎng)的快速發(fā)展，大量項(xiàng)目建設(shè)在人口密集區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災(zāi)等情況，后果不堪設(shè)想?！币晃粊?lái)自于檢測(cè)機(jī)構(gòu)的評(píng)審專(zhuān)家表示。
據(jù)他介紹，氟化氫屬于劇毒氣體，對(duì)人畜而言，安全濃度需要低于百萬(wàn)分之一。而1兆瓦組件的含氟背板，一旦發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)造成2億公斤左右的空氣污染，會(huì)威脅附近人畜安全，也會(huì)對(duì)土壤、地下水造成不可估量的嚴(yán)重污染。
“目前我國(guó)光伏裝機(jī)已超過(guò)77GW，每年還在以20GW的速度遞增。這么多組件未來(lái)怎么回收處理？這是一個(gè)巨大的問(wèn)題，尤其是含氟的背板，掩埋在土里不能降解，燃燒處理又會(huì)產(chǎn)生劇毒氣體?！?
<三>
一位來(lái)自于科研機(jī)構(gòu)的評(píng)審專(zhuān)家說(shuō)，國(guó)外市場(chǎng)從沒(méi)有指定非要用含氟背板的做法，而且更傾向于使用環(huán)保的非氟背板。據(jù)他介紹，從市場(chǎng)占有率來(lái)看，在歐洲、日本，非氟背板的市場(chǎng)占有率約為70%，含氟背板只有約30%，而中國(guó)市場(chǎng)正好相反，含氟背板占據(jù)了更大的市場(chǎng)份額。
“很難理解這種明文規(guī)定指定材料的做法，何況是氟這種非環(huán)保型材料。光伏作為一個(gè)環(huán)保型行業(yè)，應(yīng)在所有材料中都盡量避免使用非環(huán)保元素，要從產(chǎn)品的全生命周期來(lái)考慮相關(guān)材料的選擇，特別是要考慮后期回收處理?！?
他認(rèn)為，參照家電行業(yè)目前開(kāi)始征收回收處理費(fèi)的趨勢(shì)，未來(lái)不久有關(guān)部門(mén)很可能將對(duì)含氟背板征收回收處理費(fèi)。
那么，國(guó)外市場(chǎng)又是怎么處理含有有害元素的產(chǎn)品的呢？
在歐盟制定的與電子廢棄物回收處理相關(guān)的三大綠色環(huán)保法規(guī)中，WEEE Directive(即報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令)就對(duì)電子廢棄物的回收處理提出了清晰的要求，明確了生產(chǎn)商的延伸責(zé)任制，要求生產(chǎn)廠家對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程承擔(dān)責(zé)任。
WEEE于2008年開(kāi)始修訂，修訂版于2014年2月開(kāi)始實(shí)施。修訂后的一個(gè)重要變化是將光伏組件的回收納入WEEE，規(guī)定了廢棄光伏組件的收集、儲(chǔ)存、無(wú)害化處理、文檔建立及資金保障等方面的內(nèi)容，并將從2018年8月15日后開(kāi)始征收回收處理費(fèi)。
也就是說(shuō)，此后凡是進(jìn)入歐洲市場(chǎng)的光伏組件，都將要求強(qiáng)制回收，并被征收回收處理費(fèi)。
<四>
“這是一項(xiàng)30年前的技術(shù)?！辈虝?shū)義說(shuō)。
他說(shuō)，相比于已停步不前30載的TPT背板，APE背板在各方面的性能表現(xiàn)都更加突出，且更符合綠色環(huán)保的趨勢(shì)。
他非常形象生動(dòng)地利用中國(guó)道家五行學(xué)說(shuō)中的金、木、水、火、土五個(gè)要素來(lái)總結(jié)出非氟APE光伏背板在五個(gè)方面的優(yōu)異性能，五行之外，還總結(jié)出“電”性能。
金，體現(xiàn)在提升功率、降低衰減方面，可以為客戶(hù)帶來(lái)更多收益。
光伏組件的輸出功率與對(duì)光的利用率有關(guān)，提高背板反射率可以提高組件對(duì)光的利用率。測(cè)試結(jié)果顯示，APE背板在380-1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均反射率可以達(dá)到93%以上，遠(yuǎn)高于一般背板的80%，有效提高了組件對(duì)光的利用率。
蔡書(shū)義介紹，APE背板在客戶(hù)端批量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，可以提升光伏組件發(fā)電功率0.6%。在標(biāo)準(zhǔn)條件（38℃，90%RH)下，采用紅外法測(cè)試APE背板水汽透過(guò)率為0.64g/m2·day ，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有背板1.5-2.5g/m2·day的平均水平。現(xiàn)有PID功率衰減測(cè)試要求96小時(shí)，功率衰減小于5%，APE背板可以做到1248小時(shí)，功率衰減1.59%。
木，則是指耐紫外老化能力強(qiáng)。
APE背板的雙面均可通過(guò)國(guó)家光伏質(zhì)檢中心330kWh/m2 的UV老化測(cè)試，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有(包括IEC、GB在內(nèi)的)所有的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，APE可以通過(guò)國(guó)家光伏質(zhì)檢中心紫外濕熱疊加60kWh/m2老化測(cè)試，兩個(gè)方向的斷裂伸長(zhǎng)率保持率大于70%。
水，則體現(xiàn)在阻水性能好，耐水解老化能力強(qiáng)。
APE背板的阻水性能在前文中已有介紹。在耐水解老化方面，尚善新材料在對(duì)APE背板進(jìn)行常規(guī)雙85（85℃ & 85%RH）3000小時(shí)測(cè)試后，又對(duì)其進(jìn)行了超常規(guī)的雙95（95℃ & 95%RH）測(cè)試，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4000小時(shí)，結(jié)果兩個(gè)方向斷裂伸長(zhǎng)率大于500%，依然具有相當(dāng)好的韌性，斷裂伸長(zhǎng)率保持率>60%。
火，是指背板材料中不含氟元素，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生劇毒氟化氫氣體。隨著分布式市場(chǎng)的快速發(fā)展，大量項(xiàng)目建設(shè)在人口密集區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災(zāi)等情況，劇毒的氟化氫、有機(jī)氟化物的大量釋放，會(huì)危及附近人員的生命安全。
土，則主要體現(xiàn)在背板的耐風(fēng)沙能力強(qiáng)。測(cè)試結(jié)果顯示，APE背板的耐沙能力大于300L沙，遠(yuǎn)高于涂覆型背板的50L沙、K膜的100L和T膜的200L沙。
電，則是指背板的電氣絕緣性能。
現(xiàn)有的局部放電的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為在絕緣油中測(cè)試，測(cè)試條件相對(duì)溫和，而光伏組件是應(yīng)用到空氣中的。APE背板可以在空氣中去掉E層通過(guò)TUV萊茵的1500V局部放電測(cè)試。而市面上的絕大多數(shù)的1500V背板放到空氣中測(cè)試局部放電電壓則無(wú)法達(dá)到1500V，應(yīng)用到光伏組件上將會(huì)帶來(lái)安全隱患。
<五>
中華自有文明以來(lái)，就試圖用五行文化歸納世間萬(wàn)物之本質(zhì)，并認(rèn)為自然界所有事物的發(fā)展、變化，都是五種基本物質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)和相互作用的結(jié)果。世間萬(wàn)物之道，莫不由此相生相融。
一言以蔽之，即追求和的境界。
五行學(xué)說(shuō)是一種原始的萬(wàn)物形成及相互關(guān)系的系統(tǒng)論，強(qiáng)調(diào)一種整體的概念，是中國(guó)傳統(tǒng)文化的核心，亦是古代中國(guó)科技的理論基礎(chǔ)。中國(guó)悠久而優(yōu)秀的治水、青銅冶煉、陶瓷制作等技術(shù)，均以此為理論指導(dǎo)。
五行之間的相生相克是任何事物不可分割的兩個(gè)方面。相生，促進(jìn)事物發(fā)生發(fā)展；相克，則協(xié)調(diào)和平衡事物?，F(xiàn)代科技的發(fā)展，往往忽略了生克之道，也因此帶來(lái)了一系列的“科技的災(zāi)難”。
荷蘭帝斯曼材料事業(yè)部總裁何飛博士介紹說(shuō)，荷蘭帝斯曼之所以選擇收購(gòu)尚善新材料，除了看中尚善新材料非氟APE光伏背板的高性能外，更看中的，則是其不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)沖擊，尤其是在后期回收處理方面所具有的非常明顯的優(yōu)勢(shì)。
太陽(yáng)能源的廣泛利用，實(shí)際上可以看作是一種文明的救贖和回歸，對(duì)發(fā)展中對(duì)天地自然破壞的救贖，回歸到天人和諧的共生發(fā)展。
由此，在太陽(yáng)能源技術(shù)的發(fā)展中，如能更加注重技術(shù)與材料的內(nèi)在五行和諧，則必將擁有更為廣闊的前途。
誠(chéng)如明代朝醫(yī)學(xué)家張介賓所言：“蓋造化之機(jī)，不可無(wú)生，亦不可無(wú)制。無(wú)生則發(fā)育無(wú)由，無(wú)制則亢而為害。生克循環(huán)，運(yùn)行不息，而天地之道，斯無(wú)窮已?！?
