想要改变光伏产业的年轻人——姚冀众
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姚冀众是今年《财富》中国40位40岁以下商界精英的上榜者，他正在试图用一种新材料改变光伏产业，挑战巨大，但他依旧认为自己是正确的。

徐晓彤

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八月初的杭州受副热带高压控制，热浪席卷了整座城市。天气预报称，这里40℃以上的极端高温还将持续至少一周时间。据记载，杭州2003年之前从未出现过如此高温，而在近年来的夏季已成为惯常。

位于杭州西北部的余杭区，很大程度上已脱离了城市热岛效应的影响，却依旧闷热难忍。当车辆行至临近纤纳光电公司园区的街道时，已全然不见城区的繁华样貌，路旁散落着低矮的商铺房屋，与树木田庄一起被太阳炙烤。

进入园区，访客会被一左一右两幢建筑环绕。左侧为综合办公楼，纤纳光电首席执行官姚冀众博士就在这里办公；右侧为研发区，被看作第三代光伏技术的钙钛矿太阳能电池在这里被持续更新迭代。

在这之前的第一代，就是如今依然活跃于主流市场的晶硅技术；而作为第二代的碲化镉，由于未做出较晶硅的明显优势，在国内声势渐微。

姚冀众刚刚结束一场会议，稍后还需要外出，因此这场采访被卡在了午餐时间。于是他一边吃着简易盒饭，一边开始了对话，他戴着眼镜，身着深色polo衫，语速偏快，每当聊到技术问题便会停下手中的筷子，用手指轻点着桌子做出解释。靠近窗边的位置竖立着三块半人高的红棕色透明玻璃板，有颜色的部分就是钙钛矿覆盖区，它可以按需求被印刷成各种颜色。

与日照更充足、极端高温出没更少的北方相比，浙江以及多个中国南方城市并不是传统晶硅光伏技术最好的应用场景。高温和阴雨会降低其发电效率，而更崭新的钙钛矿技术能发挥出更稳定的表现。姚冀众说，在高温、多雨、弱光的环境中，装机量相同的情况下，钙钛矿能比传统晶硅多发20%的电，且发电成本低于浙江火电发电成本。

钙钛矿材料于1839年被德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）在俄罗斯乌拉尔山脉中发现。直到近两个世纪后的2009年，日本桐荫横滨大学的宫坂力（Tsutomu Miyasaka）教授首次将这种材料应用于染料敏化太阳能电池，光电转化效率仅为3.81%。而同期，晶硅材料光电转化效率最高已达到约26%。

当时，在浙江大学光电系就读的姚冀众被派往澳大利亚的新南威尔士大学，学习光伏和可再生能源专业，师从被誉为“光伏之父”的马丁·格林（Martin Green）教授。他说，钙钛矿与晶硅技术巨大的差距，使它被认定难以走出实验室，因此当时没有人认为这种新材料未来会对光伏行业带来真正的影响。

但在之后的本科毕业设计中，姚冀众意识到钙钛矿作为光伏材料的潜质。他设计了一系列光电测试标准和方法，验证成万上亿种材料能否成为好的光伏用料。他说，无论是钙钛矿，还是有机材料，成分都是人工合成的，若每一种都花十几年做出来，再像晶硅一样用数十年验证它是不是好的光伏产品，这个过程太过漫长。

姚冀众也是新南威尔士大学当时唯二没选传统晶硅作为毕业选题的学生，因为他意识到，若选择已有二三十年发展史的传统晶硅，只能做一些领域内边边角角的修补工作，未来更大的市场一定在于寻找新材料。

“验证下来，钙钛矿是我见过最好的光伏材料，它的性能甚至与极其昂贵的、用于天工的砷化镓的性能旗鼓相当。”他回忆道。“它唯一的问题就是太年轻了，没有进入商业化阶段。”

于是，之后在英国伦敦帝国理工学院攻读博士学位期间，他与导师商讨了用钙钛矿技术创业的想法，得到了导师的全力支持，通过引荐，他顺利地获得了来自国内政府和私人的投资，与他的同学颜步一回国创立了纤纳光电。

纤纳光电对钙钛矿技术产业化的成功推进，印证了姚冀众学生时期的想法。钙钛矿走出实验室，实现了量产，并且纤纳光电也成功将产品卖了出去，成为了全球第一家实现钙钛矿光伏组件量产和商业化销售的公司。

姚冀众至今对公司做成的第一笔生意记忆犹新。“第一位客户不是国有企业，而是浙江的一家民营企业。那位老板说想试一下新技术，反正也不贵。生意是在2021年谈妥的，2022年就实现了并网。他们买了100多千瓦。这个数字现在看来是比较小，但这在当时就是全世界钙钛矿卖出去的最大一笔生意了，这个量在浙江省一年可以发10万度左右的电。”

不同于晶硅技术的产品是板状的晶硅片，钙钛矿电池是印刷在玻璃表面的一层薄膜，因此除地面和屋顶这类传统光伏使用场景，钙钛矿组件还可以定制在建筑的外观材料上。

现阶段，钙钛矿技术与传统光伏相比最大的优势是能耗低，生产过程中的碳足迹约是后者的十几分之一，且材料利用率极高，所需材料量仅是晶硅的几百分之一。而在转化效率方面，纤纳光电的研发也在迎头赶上。

今年5月，纤纳光电最新研制的钙钛矿组件α²通过了国际电工委员会（IEC）的全方位稳定性认证，在原有产品α基础上实现迭代，有效面积转化率达17.5%，全面积转化率达15%，刷新了钙钛矿太阳能电池商用组件级别的转化效率世界纪录，这已是纤纳光电成立以来第11次刷新该纪录。

钙钛矿产品的生产和研发，需要在稳定性与转化效率之间做到平衡。姚冀众解释道，“单纯追求转化率时，稳定性就会下降，可能使用一两天，甚至一两个小时后，性能就会出现衰减。所以一些学术界发表的文章说做到了很高的转换效率，其实对我们量产的借鉴意义非常有限。”

当2022年初，公司100MW钙钛矿规模化产线在衢州建成投产时，姚冀众心里已经开始盘算GW产线的建设，产能是前者的十倍。这条目前全球最大产能的钙钛矿产线计划于今年年底投产。

由于两条产线均是全球首例，落地过程没有任何参照，因此它们都是在对缺陷和不合理的不断调整中建成的。回忆搭建过程时，姚冀众说，“我觉得这不是一个科学层面的问题，但它也属于另一种创新，工程和组织能力的创新。”

1GW的产能，相当于一年要打印1000万平米的玻璃，钙钛矿的印制是高度精密的工作，传统晶硅130至150微米的厚度已经足够薄，而钙钛矿最薄十几纳米，最厚也不过0.5微米，是晶硅片的几百分之一。

“对传统印刷行业而言，一年1000万平米不算什么。但钙钛矿要定向结晶，对粗糙度和厚度的要求达到了半导体数量级。如果单纯按照半导体标准，无论材料还是工艺，设备成本之高是光伏产业不能接受的。要做到印刷报纸级别的通量，也要达到半导体晶圆厂的精度，还要把成本降下来，是非常难的一件事。”姚冀众说。

他回忆道，20年前，中国晶硅技术发展起步晚，处境被动。国内能做的就是从欧美把产线买进来，再做出产品卖到国外，陷入“两头在外”，甚至“多头在外”的窘境。当时中国的光伏企业规模都很小，即便只发挥加工作用也赚到了钱。

如今的中国传统晶硅光伏企业，在产能、技术、规模等方面，已经远超欧美同行。姚冀众认为，中国光伏行业的发展已经超过了五年前人们最乐观的预期。

而作为第三代光伏技术的钙钛矿，国产化会走得更加彻底。“国内国外几乎是同时起步的。从商业化角度说，虽然国外已经有大公司开始做了，但目前我们还是领先的。”他说。“在学术层面，我觉得至少称得上‘齐头并进’，特别是器件领域和化学合成领域，中国是领先的。”

即便纤纳光电的产品已经实现量产、售卖，并投入应用，至今依然有专家断言，钙钛矿技术商业化的路走不通。

“这项技术发展得很快，很多专家掌握的信息还是三四年前的，但这段时间行业已经发生了翻天覆地的变化。”姚冀众解释道，“去年年初，我们量产的转化效率还是13%，而今天我们已经可以做到18%，我们相当于用一两年的时间，完成了晶硅过去十多年走的路。”

关于转化效率的最新数据是，实验室中，钙钛矿与晶硅相差约0.7%（晶硅为26.7%，钙钛矿约为26%），而在量产线上，两者相差3%到5%。姚冀众预计，这一差距有望在两三年内实现弥合。

姚冀众对于手中技术至今未被全然认可的现实表现得很坦然。“钙钛矿毕竟是一个替代性产品，比较对象是晶硅。在技术层面做出优势的同时，还要说服市场从传统路径依赖中脱离出来，尝试新产品，打消疑虑，这是需要过程的。”

他认为，现在的钙钛矿技术与十几年前的新能源车处境相似。新能源车如今已得到了市场认可，但依然有很多人认为油车比电车好，新产品难以在所有应用场景都击败老产品，南北气温差异之下车辆电池也可能有不同的表现。

“新能源车刚出来时，大家都会质疑续航里程是不是虚报的，电池衰减会不会很快，驾驶安不安全。这些问题也一模一样地发生在钙钛矿身上。从多晶硅到单晶硅，晶硅用25年向市场证明了自己，钙钛矿能再用25年吗？”姚冀众说：“实验室的加速衰老测试说服力也有限，人们得真正使用三五年后才能证明。”

在他的预测中，市场接受钙钛矿产品，意识到它的优点，还需要一两年的时间，但要实现市场份额的领先，还有很长的路需要走。“‘被认可’是一件复杂的事，中国光伏行业是个天量市场，虽然市场规模比新能源车小一点，但依旧巨大。攻击新产品的理由千奇百怪，很多人会犹豫观望，这也是推广难的原因。”

但他也从过程的艰难中看到了希望——正因市场共识尚未达成，如同纤纳光电这样的小企业才有更大的成长空间。“巨头有钱又有人，只有他们观望时，我们才有机会。等过两三年，巨头决定全面入局时，我们已经把很多位置占领了。这也是小企业发展的道理。”他说。

事实上，随着光伏行业内卷的不断加剧，晶硅价格较去年年初跌去近60%，行业因出现亏损而哀鸿遍野。市场已经开始寻求技术上的突破，这给了钙钛矿突出重围的机会。包括宁德时代在内的多家大型企业，已在今年先后对钙钛矿技术进行布局，但尚未有产品推向市场。

面对潜在竞争，姚冀众坦言，在现阶段“不是特别担心”。他认为，纤纳光电在技术上有先发优势，最先将产品推向市场，因而掌握了最完备的第一手市场反馈。虽然能源行业巨头林立，小企业大多徘徊在生死线，但他坚信凡事发展都有客观规律，一些事情的积累不是有钱有人就能一蹴而就的，比如生产工艺的细节、配方，和内部组织的磨合。

目前钙钛矿领域60%以上的市场份额都由纤纳光电占据。他希望公司的积累能够“滚动雪球”，逐渐形成长久优势。

显然，姚冀众对于行业发展进程一直有充足的耐心和信心。毕竟他选择光伏作为研究方向时，国内市场对这项需要国家补贴才能活下去的产业并不理解。光电系划分专业时，大部分人都选择了当时有明确前景的通信方向和传统光学方向，选择光伏的学生少之又少，甚至光电系教授做光伏研究的也是少数。

“选光伏方向的核心原因是，我觉得烧煤和石油终究是有限度的，人们需要做出一些改变。有光照的地方就可以用光伏发电。”姚冀众说。

姚冀众曾做过一个测算，如果在撒哈拉沙漠铺设约40万平方公里的光伏，就可供应全世界的能源消耗。这一数字仅占陆地面积的0.4%左右，放到地图上，不过是一粒芝麻大小。他也正在为这“一粒芝麻”大小的地方奋力前行。

注：本文仅代表作者个人观点

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