撰文 / 法新社和焦点 |
东京 -- 日本正大力投资一种新型、超薄、可弯曲的太阳能板,希望能帮助日本实现可再生能源目标,同时挑战中国在该领域的主导地位。
可弯曲的钙钛矿太阳能板尤其适合多山的日本,因为那里缺乏建造传统太阳能发电场所需的平地,而且日本也生产钙钛矿的关键成分 -- 碘,产量仅次于智利,因此可以在国内生产。
不过这项技术确实面临挑战。钙钛矿太阳能板中含有毒的铅,而且目前发电量较低,使用寿命也比硅太阳能板短。
但日本设定了到 2050 年实现净零排放的目标,并希望打破中国在太阳能产业的霸主地位,因此从中看到了战略价值。
![2 月 5 日,一名工人在中国连云港赣榆经济开发区的一家太阳能板生产厂工作。[Costfoto / NurPhoto 提供 / 法新社]](/gc9/images/2025/07/24/51277-afp__20250205__cfoto-chinapvm250205_np78j__v1__highres__chinapvmanufacturingindustry-370_237.webp)
![4 月 14 日,Panasonic 的研究人员金子幸弘在东京大学实验室接受法新社采访时,手持钙钛矿太阳能板。[Kazuhiro Nogi / 法新社]](/gc9/images/2025/07/24/51276-afp__20250720__66zc79e__v1__highres__japanenergysolarenvironment-370_237.webp)
日本经济产业大臣武藤容治去年 11 月表示,钙钛矿电池是“我们实现脱碳和产业竞争力的最佳王牌”,还说“我们需要不惜一切代价,在社会上成功实施这种技术。”
为了加速部署,日本政府提供了激励措施,包括向积水化学公司提供 1570 亿日元(10 亿美元)的补贴设厂,预计到 2027 年将生产足够的太阳能板,让发电量达到 100 兆瓦,足以为 3 万户家庭供电。
日本计划在 2040 年安装能够发电 20 吉瓦的钙钛矿太阳能板,大约相当于 20 座核反应堆的发电量,支持在该年达到可再生能源因应所有电力需求 50% 的目标。
日本也计划利用太阳能(包括钙钛矿和硅电池)来满足 29% 的电力需求,高于 2023 年的 9.8%。
东京大学太阳能技术专家濑川浩司表示:“为了增加可再生能源的总发电量并实现碳中和,我认为我们必须调动所有可用的技术。”
他告诉法新社说:“钙钛矿太阳能板从原材料到生产、再到安装都可以在国内完成。从这个意义上讲,对能源安全和经济安全等方面会有重大贡献。”
可再生能源最大化
硅太阳能板由薄晶圆制成,经过加工后成为可发电的电池,
必须用强化玻璃板和金属框架保护,使得最终产品笨重又累赘。然而,钙钛矿太阳能电池是通过印刷或涂抹的方式,将碘和铅等成分涂到薄膜或平板玻璃等表面上,
因此最终产品厚度可能只有 1 毫米,重量仅有传统硅太阳能电池的十分之一。
钙钛矿太阳能板的可塑性意味着可以安装在不平坦和弯曲的表面上,这对国土有 70% 都是山地的日本来说,是一个主要特点。
这种太阳能板技术已经应用于多个项目,包括东京一座将于 2028 年竣工的 46 层大楼;
西南部城市福冈也表示,希望用钙钛矿太阳能板覆盖一座圆顶棒球场;
主要电子品牌 Panasonic 则致力于将钙钛矿融入窗玻璃中。
Panasonic 的钙钛矿光伏开发部总经理金子幸弘指着该公司东京办事处周围以玻璃覆盖的高层建筑说道:“如果所有这些窗户都融入了太阳能电池,那会怎么样?”
金子幸弘补充道,这一功能将可以在使用电力的地方发电,减轻全国电网的负担。
虽然钙钛矿太阳能板距离量产还很遥远,但该技术正在快速发展。一些原型产品的性能几乎可以媲美硅太阳能板,而且使用寿命预计很快将达到 20 年。
濑川浩司表示,到 2040 年,日本的钙钛矿发电能力可能达到 40 吉瓦,而这项技术将加速可再生能源在其他地区的使用量。
“我们不应该只看这是硅或钙钛矿,而是要考虑如何将我们利用可再生能源的能力最大化,” 他补充道。
“如果日本能够建立一个好的模式,我认为还可以推广到海外。”
中国的掌控
东京希望避免重蹈日本太阳能产业过去曾经繁荣后又萧条的覆辙。
在 21 世纪初,日本制造的硅太阳能板占据了全球市场的将近一半;
如今,中国掌控全球 80% 以上的太阳能供应链,从关键原材料的生产到组件的组装。
据《产经新闻》援引日本太阳光发电协会的数据,到 2024 年,日本有 94.9% 的太阳能电池板都依赖进口,其中大部分来自中国。
中国在该领域的主导地位引发了安全担忧。
据《南华早报》报道,日本从 5 月份开始对中国制造的太阳能板展开调查,因为担心这些太阳能板中含有隐藏的通讯设备,可能会扰乱日本电网。
在此次调查前,美国和欧洲当局已经发现中国太阳能变流器中嵌入了未申报的通信组件。
分析人士表示,这些设备可能进行未经授权的远端存取,绕过安全防火墙,并可能破坏国家能源基础设施。
对此,日本政府目前正在调查国内销售的进口太阳能板中是否存在类似组件。
东京早稻田大学政治学者重村智计向《南华早报》表示:“日本政府长期以来没有真正的进口政策,所以这在某种程度上是一个警钟。”
他说:“我相信他们会非常担心,也会密切关注这些进口的太阳能板。”