德國瞄準有機太陽能電池

5月30日，在德國施瓦岑貝克小鎮(zhèn)，當(dāng)?shù)鼐用竦蠣柨税徇\從經(jīng)銷商處訂購的中國產(chǎn)太陽能設(shè)備一旦德國通過有機太陽能電池確定新的綠色技術(shù)路徑，培育新的技術(shù)優(yōu)勢，進而掌握未來全球太陽能關(guān)鍵設(shè)備專利與話語權(quán)，其或?qū)⒃谖磥砣蚩稍偕茉崔D(zhuǎn)型進程中再塑綠色產(chǎn)業(yè)國際競爭力。

可再生能源轉(zhuǎn)型是德國綠色發(fā)展的重要一環(huán)，面對國際太陽能產(chǎn)品的激烈競爭，德國希冀在技術(shù)上另辟蹊徑，從而實現(xiàn)太陽能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的“彎道超車”。

可再生能源轉(zhuǎn)型加速作為能源轉(zhuǎn)型的先行者，德國可再生能源發(fā)展迅速。

在能源轉(zhuǎn)型方案中，核能曾被認為是重要的過渡能源。2011年3月11日福島第一核電站核泄漏事故發(fā)生過后，德國隨即調(diào)整其核能政策，于同年8月6日修改《原子能法》，確定至2022年底淘汰核能。

煤炭的淘汰隨后也提上日程。2020年8月，《煤炭淘汰法》發(fā)布，規(guī)定逐步減少煤炭發(fā)電，并最遲至2038年完全停用煤電。

為彌補核能與煤電退出的缺口，德國聚焦于加強對可再生能源的扶持，要求在2030年將可再生能源發(fā)電占總用電量比值從原計劃的50%提高到65%，并在2050年實現(xiàn)發(fā)電領(lǐng)域溫室氣體凈零排放。

在可再生能源轉(zhuǎn)型背景下，北海豐富的風(fēng)電資源和陸地太陽能資源的開發(fā)利用，被視為德國可再生能源轉(zhuǎn)型的重點方向。德國政府于2010年9月28日出臺《環(huán)保、可靠和可負擔(dān)的能源供應(yīng)的能源方案》（以下簡稱能源轉(zhuǎn)型方案），計劃到2050年德國可再生能源和可再生能源發(fā)電須分別占到終端能源消耗和總用電量的60%和80%。

烏克蘭危機促使德國加速可再生能源轉(zhuǎn)型，聚焦通過可再生能源的發(fā)展擺脫對俄羅斯化石能源依賴。2022年德國政府修訂了能源轉(zhuǎn)型方案，以保障德國到2030年實現(xiàn)可再生能源占電力系統(tǒng)能源消耗量80%的中期目標。其中，太陽能發(fā)電設(shè)備由于可以在建筑物、湖面、山體等復(fù)雜地理位置安裝，具有分布式利用與開發(fā)優(yōu)勢，是德國可再生能源轉(zhuǎn)型進程中不得不重視的一環(huán)。

產(chǎn)業(yè)競爭力不足雖然德國較早開始重視可再生能源的利用與開發(fā)，但多方面原因也導(dǎo)致目前其可再生能源產(chǎn)業(yè)缺少國際競爭力。

一方面，缺乏針對性產(chǎn)業(yè)政策的投入與引導(dǎo)，太陽能產(chǎn)業(yè)失去先發(fā)優(yōu)勢。歷屆德國政府在經(jīng)濟治理過程中重視競爭中性原則，即提供一個確保各類型企業(yè)公平競爭的市場，少有選擇性干預(yù)的產(chǎn)業(yè)政策來扶持某個具體產(chǎn)業(yè)。這也造成德國太陽能產(chǎn)業(yè)在初始階段缺少相關(guān)政策、資金支持，失去了參與國際競爭的先發(fā)優(yōu)勢。

另一方面，關(guān)鍵性原材料匱乏、精煉加工產(chǎn)能不足，對德國太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成較大抑制。硅、銅、稀土等是太陽能產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性原材料，而德國受限于礦產(chǎn)資源匱乏，相關(guān)產(chǎn)品對外依存度較高。

同時，德國等歐洲國家普遍缺乏礦產(chǎn)品精煉加工產(chǎn)能，大量生產(chǎn)傳統(tǒng)太陽能電池所需的硅、稀土生產(chǎn)于亞洲尤其是中國。在歐盟“關(guān)鍵原材料”清單中，中國已成為20種關(guān)鍵原材料的主要生產(chǎn)國。

就此，在產(chǎn)業(yè)方面競爭力不足的背景下，德國不得不另辟蹊徑，試圖通過在技術(shù)、標準領(lǐng)域不斷塑造優(yōu)勢，以參與到日益激烈的全球可再生能源競爭中。

有機太陽能電池的“彎道超車”？

德國有機太陽能電池技術(shù)的發(fā)展起步較早。早在2001年，為解決當(dāng)時太陽能電池主要依靠硅、稀有金屬合金制成的面板價格昂貴，影響社會普及的問題，德國奧爾登堡大學(xué)、德累斯頓大學(xué)、弗勞恩霍夫太陽能研究所等科研機構(gòu)宣布，合作研制成功了以普通有機聚合物為核心的太陽能電池，但穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換效率僅為2%。

2008年7月，德國聯(lián)邦教研部投資1600萬歐元啟動了有機光伏能源供給（OPEG）項目，該項目由赫利亞技術(shù)公司、巴斯夫公司、德累斯頓大學(xué)應(yīng)用研究所等8個公司和研究機構(gòu)共同攻關(guān)。據(jù)德國聯(lián)邦教研部網(wǎng)站信息，2009年OPEG項目研究取得重大突破，以塑料為原材料的疊層有機太陽能電池轉(zhuǎn)換效率提高至5.9%，具有更輕薄靈活且成本低廉的優(yōu)勢。

根據(jù)今年7月德國《商報》報道，有機太陽能電池即將取得新的突破。由碳氫化合物為原材料的小面積單節(jié)有機太陽能電池最高效率突破19%，已達到大規(guī)模商用標準。該太陽能電池不需要硅、稀土等原材料，輕薄且可彎曲，具有“顛覆”太陽能產(chǎn)業(yè)的可能性。

近20年來，德國屢屢實現(xiàn)有機太陽能技術(shù)的突破，原因有三：在原材料方面擺脫對外依賴。以碳氫化合物為原材料的小面積單節(jié)有機太陽能電池原材料獲取難度小，能夠徹底解決原材料獲取的問題。

對德國而言，綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅事關(guān)能源領(lǐng)域變革，同時還會帶來更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)革命。

例如，來自電動汽車與電池技術(shù)的沖擊正在顛覆建構(gòu)于內(nèi)燃機技術(shù)的歐洲汽車產(chǎn)業(yè)，作為汽車大國的德國面臨比其他國家程度更深的潛在沖擊。因此，突破性清潔技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展并投入市場運用，不僅能夠帶動能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級，同時還將確保德國未來在綠色經(jīng)濟領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位，進而帶動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型振興及其就業(yè)崗位的持續(xù)增長。

德國瞄準有機太陽能電池，有意對沖壓力，避免產(chǎn)業(yè)大量流失。歐盟企業(yè)因烏克蘭危機造成的能源成本飆升而面臨較大的經(jīng)營困難，部分制造業(yè)企業(yè)不得不停產(chǎn)、減產(chǎn)，乃至放棄或轉(zhuǎn)移在歐盟本土的投資計劃，歐盟面臨“產(chǎn)業(yè)空心化”不斷加劇的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

2022年8月美國提出的《通脹削減法案》被視為是對歐盟綠色產(chǎn)業(yè)沖擊最大的外部挑戰(zhàn)。多家歐洲頭部企業(yè)，如瑞典綠色電池制造商北方伏特公司、瑞士太陽能組件制造商邁爾-布格爾公司、西班牙能源巨頭伊維爾德羅拉電力公司、寶馬以及特斯拉等，紛紛表示計劃減少在歐投資或增加在美投資。德國經(jīng)濟界甚至認為這一趨勢將使德國成為“工業(yè)博物館”。

縱觀德國制造業(yè)發(fā)展歷程，通過“技術(shù)優(yōu)勢”獲取“成本優(yōu)勢”，加之德國精益求精的工匠精神，是其工業(yè)品在國際競爭中長盛不衰的根源所在。一旦德國通過有機太陽能電池確定新的綠色技術(shù)路徑，培育新的技術(shù)優(yōu)勢，進而掌握未來全球太陽能關(guān)鍵設(shè)備專利與話語權(quán)，其或?qū)⒃谖磥砣蚩稍偕茉崔D(zhuǎn)型進程中再塑綠色產(chǎn)業(yè)國際競爭力。