2023年11月06日
第A4版:聚焦

“双创”之火淬炼能源环保真金

  ▶  张晔

  大放异彩的新能源技术、替代进口的国产化环保装备、令人称奇的前沿生物技术应用……第十二届中国创新创业大赛新能源、新能源汽车、节能环保全国赛期间涌现出大量创新创业项目,这些创新技术和产品已融入到市场和行业领域中助力产业发展。

  在碳达峰碳中和目标指引下,我国能源结构正在加速变革。今年前三季度,我国太阳能发电及风电新增装机容量增速分别达145%和74%,不断壮大的新能源正在加速迈向更低碳的绿色未来。

  在10月24-26日举行的第十二届中国创新创业大赛新能源、新能源汽车、节能环保全国赛中,中能创光电科技(常州)有限公司凭借参赛项目“高效无主栅异质结先进光伏技术”成功晋级全国总决赛。

  中能创是一家专注异质结技术与多场景光伏应用的创新型企业。其研发的“无主栅”技术突破了光伏电池去金属化的瓶颈,贵金属浆料单耗可以降低至每瓦10毫克,且相比多主栅技术其电池效率提升0.3%以上,显著降低了贵金属和硅片使用成本,提升了光电转换效率和可靠性。

  异质结是最新一代光伏电池技术,具有多重优势:N型异质结电池有更高的效率上限(约29.2%),高达90%的双面率,全低温制程,工艺简化、低能耗,低功率衰减,更低的温度系数、输出更高发电量。近两年来,异质结电池新赛道日渐清晰,市场占比也在不断攀升。

  “异质结技术路线的痛点是设备投资高和材料成本高,其降低成本的关键是减少贵金属银用量和硅片厚度。”中能创副总经理逯好峰介绍说,中能创利用“无主栅”技术在去金属化瓶颈问题上取得突破。

  据介绍,无主栅是异质结降本的必由之路,超薄硅片、银包铜、铜电镀都需要无主栅技术的支撑。中能创是国内首家、全球第二家掌握该技术的企业。中能创在创始人黄强的带领下,异质结电池技术和工艺大大优化。2022年,中能创在行业内首次实现超大超薄异质结电池组件的可靠性验证并取得TUV莱茵认证,并在常州、长沙、广东等多地得到规模化应用,全面兼容建筑、交通、农业、海面等多种应用场景,大幅降低度电成本。

  近年来,得益于技术突破、政策支持等,被誉为第三次生物技术革命的合成生物学取得突破性进展,相关技术被广泛运用在医疗健康、绿色能源、日化美妆、生物基材料等领域。麦肯锡发布的数据显示,预计到2025年,合成生物学与生物制造的经济价值将达到1000亿美元,未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。

  道生生物(深圳)有限公司就是这一赛道上冉冉升起的新星。此次大赛期间,道生生物被评为优秀企业,并以新能源、新能源汽车、节能环保企业组前20强的成绩闯入全国总决赛。

  “目前使用的工业染料99%来自石油化工,不仅生产过程有毒有害,且石化资源终有耗尽的一天。”道生生物首席科学家袁林表示,传统天然染料主要源自天然动植物。就靛蓝而言,其主要取自于天然植物板蓝根,其中板蓝根有几种酶是产生靛蓝的关键物质。

  “我们所要做的就是利用合成生物技术鉴定出这几种酶,克隆出相对应的基因并进行编辑,而后在‘大肠杆菌’的底盘基因组上进行整合。”袁林说,通过生物合成技术生产的染料色素与从植物里面提取的性质一模一样,没有任何区别。

  经过数年攻关实验,道生生物已经具备大规模制备天然色素的能力。工作人员只需要控制pH值、氧含量、温度、湿度,为菌种创造最适宜的发酵环境,相关设备就能全自动运作。经过菌种活化、发酵培养、破碎还原、安全检测等一系列操作后,就能生产出天然色素。与化学合成的染料相比,生物合成染料实现了零污染、零排放。目前,道生生物已制备出靛蓝、靛玉红、黑色素、灵菌红素等天然色素。

  据了解,道生生物与合作伙伴正在建设一条3000吨级的生产线,这将是世界首条利用合成生物技术生产天然色素的产线。袁林对这项技术的前景非常看好:“全球70%的靛蓝生产自中国和东南亚地区,同时中国也是全球最大的纺织品产地。这项技术在印染过程中不会有任何污染和排放,而且不会浪费水,节能环保。”

  无锡海莱德智能科技有限公司创业5年来,前3年埋头苦干、坚持创新,两年前自主研发出“全系列等离子体SCRUBBER尾气处理系统”。这是我国首套微电子行业电子级危废气体等离子体式无害化处理装备,一举打破了国外产品多年垄断。

  “我们用一套装备就解决了几乎全种类电子级危废气体的无害化处理,大大提升了我国微电子行业的安全水平和技术水准。”海莱德总经理吴帆介绍说,半导体芯片生产线中包含许多不同的工艺制程,如扩散、刻蚀、镀膜、注入、外延等工序都需要用到各种各样的特殊气体,包括各种烷类、氟化物、氯化物等。“这些气体一旦泄露或处置不当则后果非常严重。据统计,微电子产业的安全事故90%与此相关。”

  过去,我国企业使用的相关装备都要从国外进口;现在,海莱德用一套装备就解决了多种气体的无害化处理。“我们用等离子体技术产生3000摄氏度的高温气焰,并根据不同工艺通入一定量的氧气,氧化分解有毒有害气体,再经过一套复杂的喷淋系统,让部分溶于水的物质降温降解。”吴帆说,使用海莱德成套设备的危废气体处理效率可高达99%以上,比传统的多套设备节省投资2/3。

  目前,这套装备在比亚迪、中国电科、正泰新能等企业获得应用并成功出口海外市场,而国外厂商的相关设备报价也应声下跌1/3。此次大赛期间,海莱德获得优秀企业奖。吴帆对未来的发展也充满信心:“我们的产品推向市场仅两年,订单额就已超过1亿元。随着微电子产业的蓬勃发展和客户的认可,未来将有望进一步扩大市场份额并替代进口设备。”

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