近日，日本经济产业省相关官员在访问企业时提出，将致力于支持本国发展钙钛矿技术。根据日本政府的计划，到2030年，光伏发电将占其总电力需求的14%至16%，这意味着日本必须在不到10年的时间内将光伏发电量翻一番。因此，日本正积极布局下一代光伏电池研发生产。然而，业界普遍认为，产业集成、管理层决心、安装场景等诸多问题正制约着日本光伏产业发展。
产业日渐衰落
日本作为较早开发光伏的国家之一，相关扶持政策要求电力公司以高价收购太阳能等可再生能源所发电量，带动入局光伏产业的企业数量迅速增加。本世纪初，日本的夏普公司曾占据全球光伏组件市场份额首位，京瓷、松下和三菱电机等其他公司也跻身前五名。但在2010年前后，日本企业在全球市场的份额开始逐渐下滑。近年来，日本光伏组件制造企业更是萎缩加剧，不断有企业退出光伏组件生产制造领域，其中不乏出光兴产和松下这样曾经实力雄厚的企业。
此外，日本大量光伏电池板将在2030年前后达到使用寿命。据日本环境省估计，从现在起到2040年，每年报废的光伏电池板将达80万吨，约为现在报废量的200倍。换新需求水涨船高，日本却只剩下京瓷和夏普两家制造商，这意味着日本未来对进口光伏组件的依赖度将不断提高。同时，由于产业链不完善，报废面板的回收处理工作也成为难题。
曾在日本政府参与能源和环境政策制定的绿色地球研究所首席执行官兼代表董事伊原智人表示：“光伏组件有很强的商品属性，实现规模经济效应对光伏组件生产尤为重要。同时，光伏组件的价格也逐年下降。日本企业由于在规模经济方面处于劣势，很难扭转市场占有率低的现状。”
多重因素限制发展
分析日本光伏产业衰落的原因，伊原智人指出：“由于光伏电池组件业务只是京瓷、夏普和三菱等综合电气机械公司的一个部门，公司整体预算要分配给各个部门，而每个部门分配多少预算则要企业综合考量。这样一来，就不可能作出只在特定领域大量投入资金的决定。”由于生产规模难以扩大，导致日本企业在硅料采购等方面的成本竞争力下降。“如果这些公司经营层能够下定决心，那也许现在日本光伏产业的面貌就会全然不同。另外，日本政府给予的支持也不够，国家层面应先行投入资金。”
与此同时，安装场景也是限制日本光伏发展的因素之一。作为几乎没有平地的岛国，日本适合光伏发电的土地少之又少。据国际能源署统计，日本平地的单位面积光伏发电容量居世界首位，但装机容量增长率却逐年下降。这表明适合地点的光伏利用率已经到极限，可开发的地点已经所剩无几。为此，日本在今年提高了屋顶光伏的发电收益，规定电力公司收购屋顶光伏发电的价格相比平原或山区要高出20%，用以鼓励企业在利用率较低的工厂和仓库屋顶安装光伏板。
难靠钙钛矿翻身
“晶硅光伏电池发展已遇瓶颈，其光电转化效率新纪录相比五年前仅上升了0.1%。而现在，钙钛矿和晶硅叠层的转化效率已经到了33.5%，这是晶硅达不到的高度。”协鑫集团首席科学家范斌向《中国能源报》记者介绍，“钙钛矿作为一种人造晶体，其可设计的特性可为光伏电池带来更高的光电转化效率，被视为下一代光伏电池原料。当下，各大生产商都在积极布局钙钛矿电池研发生产。另外，钙钛矿电池具有面积和柔性的优势，因此早期市场将以BIPV为切入点。”
钙钛矿高转化率、适用于建筑的特性也吸引了日本积极布局，试图借此扭转其在光伏领域的颓势。据了解，钙钛矿电池最初由日本桐阴横滨大学特聘教授宫坂力研发，作为人造晶体的钙钛矿主要原料为碘，日本有可能通过含碘的地下水实现原料自我供应。这对正着力加强原材料供应链的日本来说是需要重点布局的领域，钙钛矿正是满足其“能源自给”设想的选择。
“很多国家在晶硅光伏电池上已经失去竞争力，所以，日本和欧美国家认为钙钛矿是一个重要机会。”范斌表示，“钙钛矿的制造设备和电池面板行业有极大相关性，而面板行业主要集中于中国，因此中国发展钙钛矿有着先天优势。”相反，在面板行业已近乎消失的日本，产业集群优势缺失正严重阻碍其钙钛矿电池的生产研发。
扫一扫关注微信
