中國儲能網(wǎng)訊：2017年2月，世界500強、全球化工原料龍頭企業(yè)——擁有110年歷史的荷蘭皇家帝斯曼集團（以下簡稱“荷蘭帝斯曼”），收購了一家中國光伏背板制造企業(yè)——蘇州尚善新材料科技有限公司（以下簡稱“尚善新材料”）。
面對競爭日趨白熱化的光伏背板市場，荷蘭帝斯曼為何會垂青于此前名不見經(jīng)傳的尚善新材料？
據(jù)了解，在收購尚善新材料之前，荷蘭帝斯曼曾秘密地對前者研發(fā)的環(huán)保型APE背板進行了長達兩年的性能測試，對該背板各項性能都非常確定之后，才正式提出收購。
日前，由中國可再生能源學會組織的“帝斯曼尚善APE高性能綠色背板技術(shù)評審會”，揭開了其中的謎底。
評審會評委由來自國內(nèi)相關(guān)行業(yè)學會、科研院所、檢測機構(gòu)及電站業(yè)主代表在內(nèi)的10多位權(quán)威專家組成。經(jīng)評審，評委一致認為，由尚善新材料自主研發(fā)生產(chǎn)的非氟APE光伏背板具備高耐候性和高可靠性，在經(jīng)濟性和環(huán)保方面具有突出的優(yōu)勢。
“APE背板不含氟材料，在焚燒、降解處置過程中不排放含氟有毒物質(zhì)，符合綠色設計要求；在生產(chǎn)過程中不使用熱固性膠水，符合綠色制造趨勢，利于回收再利用?！痹u審報告稱。
本次評審會專家組組長、英利集團光伏材料與技術(shù)國家重點實驗室主任宋登元在評審會總結(jié)中表示：“帝斯曼尚善APE背板具有技術(shù)和性能方面的創(chuàng)新優(yōu)勢，已達到行業(yè)領先水平，該背板符合全球綠色制造趨勢，能夠促進我國光伏行業(yè)的健康發(fā)展?！?
<一>
資料顯示，尚善新材料的核心技術(shù)團隊都出身于杜邦等光伏背板原材料龍頭企業(yè)，具有多年光伏背板材料行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗，對光伏背板材料的研發(fā)與生產(chǎn)有著深刻的理解。
據(jù)尚善新材料聯(lián)合創(chuàng)始人蔡書義介紹，他和幾位志同道合的創(chuàng)業(yè)伙伴一直認為，光伏背板材料的環(huán)?；欢ㄊ俏磥淼内厔?，這正是他們從條件優(yōu)越的跨國企業(yè)離職創(chuàng)業(yè)的根本原因。
公司創(chuàng)立后，研發(fā)團隊經(jīng)過三年多的持續(xù)研發(fā)，在組合了數(shù)十種材料經(jīng)過上千次試驗后，終于研發(fā)出了這款不含氟的高性能APE光伏背板。經(jīng)過反復測試，該背板在絕緣、阻水、耐老化等方面的性能均表現(xiàn)突出，其中部分性能指標大大優(yōu)于現(xiàn)有背板。
可是，這款優(yōu)異的背板在推向市場時，卻遇到了預料之外的阻力。
除了一般新產(chǎn)品進入市場之初會遇到的信任度問題外，其中特別令尚善新材料的創(chuàng)業(yè)團隊不解的是，在包括五大四小發(fā)電集團在內(nèi)的一些下游電站投資商的設備招標要求中，竟然明文規(guī)定光伏組件所用背板必須含有氟材料。
<二>
氟聚合物，被業(yè)界公認具有突出的抗紫外線能力，因此此前的光伏背板均以含氟材料作為內(nèi)外層防護膜，以保護光伏電池組件在長達20多年的野外自然環(huán)境下能夠正常發(fā)電。
不過，所謂利弊相生。
氟元素的化學性質(zhì)極為活潑，是氧化性最強的物質(zhì)之一。盡管在光伏背板中的氟元素處于穩(wěn)定態(tài)，但在燃燒等情況下則會產(chǎn)生劇毒的氟化氫等氣體。
資料顯示，經(jīng)常接觸氟化物，容易導致骨骼變硬、脆化以及牙齒脆裂斷落等癥狀，人體吸入 0.15g以內(nèi)的氟化合物就能引發(fā)一系列的病痛，大量氟化物進入體內(nèi)則會引發(fā)急性中毒乃至死亡。
事實上，含氟背板致人中毒的事件，在國內(nèi)已有先例。
蔡書義介紹，2015年，浙江某組件廠的工人在將組件封裝后切邊的含氟背板邊角料進行戶外燃燒處理時，由于風向轉(zhuǎn)變，有毒氣體吹向廠房內(nèi)，當場造成60多人中毒。該事件的相關(guān)情況曾發(fā)布在2016年9月第28卷第9期的《預防醫(yī)學》雜志上。
“此前，光伏電站大量建設于人煙稀少的野外，即使出現(xiàn)什么問題，也不至于造成大的災難。但現(xiàn)在，隨著分布式市場的快速發(fā)展，大量項目建設在人口密集區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災等情況，后果不堪設想?！币晃粊碜杂跈z測機構(gòu)的評審專家表示。
據(jù)他介紹，氟化氫屬于劇毒氣體，對人畜而言，安全濃度需要低于百萬分之一。而1兆瓦組件的含氟背板，一旦發(fā)生火災，將會造成2億公斤左右的空氣污染，會威脅附近人畜安全，也會對土壤、地下水造成不可估量的嚴重污染。
“目前我國光伏裝機已超過77GW，每年還在以20GW的速度遞增。這么多組件未來怎么回收處理？這是一個巨大的問題，尤其是含氟的背板，掩埋在土里不能降解，燃燒處理又會產(chǎn)生劇毒氣體。”
<三>
一位來自于科研機構(gòu)的評審專家說，國外市場從沒有指定非要用含氟背板的做法，而且更傾向于使用環(huán)保的非氟背板。據(jù)他介紹，從市場占有率來看，在歐洲、日本，非氟背板的市場占有率約為70%，含氟背板只有約30%，而中國市場正好相反，含氟背板占據(jù)了更大的市場份額。
“很難理解這種明文規(guī)定指定材料的做法，何況是氟這種非環(huán)保型材料。光伏作為一個環(huán)保型行業(yè)，應在所有材料中都盡量避免使用非環(huán)保元素，要從產(chǎn)品的全生命周期來考慮相關(guān)材料的選擇，特別是要考慮后期回收處理?！?
他認為，參照家電行業(yè)目前開始征收回收處理費的趨勢，未來不久有關(guān)部門很可能將對含氟背板征收回收處理費。
那么，國外市場又是怎么處理含有有害元素的產(chǎn)品的呢？
在歐盟制定的與電子廢棄物回收處理相關(guān)的三大綠色環(huán)保法規(guī)中，WEEE Directive(即報廢電子電氣設備指令)就對電子廢棄物的回收處理提出了清晰的要求，明確了生產(chǎn)商的延伸責任制，要求生產(chǎn)廠家對電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程承擔責任。
WEEE于2008年開始修訂，修訂版于2014年2月開始實施。修訂后的一個重要變化是將光伏組件的回收納入WEEE，規(guī)定了廢棄光伏組件的收集、儲存、無害化處理、文檔建立及資金保障等方面的內(nèi)容，并將從2018年8月15日后開始征收回收處理費。
也就是說，此后凡是進入歐洲市場的光伏組件，都將要求強制回收，并被征收回收處理費。
<四>
“這是一項30年前的技術(shù)。”蔡書義說。
他說，相比于已停步不前30載的TPT背板，APE背板在各方面的性能表現(xiàn)都更加突出，且更符合綠色環(huán)保的趨勢。
他非常形象生動地利用中國道家五行學說中的金、木、水、火、土五個要素來總結(jié)出非氟APE光伏背板在五個方面的優(yōu)異性能，五行之外，還總結(jié)出“電”性能。
金，體現(xiàn)在提升功率、降低衰減方面，可以為客戶帶來更多收益。
光伏組件的輸出功率與對光的利用率有關(guān)，提高背板反射率可以提高組件對光的利用率。測試結(jié)果顯示，APE背板在380-1100nm波長范圍內(nèi)的平均反射率可以達到93%以上，遠高于一般背板的80%，有效提高了組件對光的利用率。
蔡書義介紹，APE背板在客戶端批量實測數(shù)據(jù)顯示，可以提升光伏組件發(fā)電功率0.6%。在標準條件（38℃，90%RH)下，采用紅外法測試APE背板水汽透過率為0.64g/m2·day ，遠低于現(xiàn)有背板1.5-2.5g/m2·day的平均水平?，F(xiàn)有PID功率衰減測試要求96小時，功率衰減小于5%，APE背板可以做到1248小時，功率衰減1.59%。
木，則是指耐紫外老化能力強。
APE背板的雙面均可通過國家光伏質(zhì)檢中心330kWh/m2 的UV老化測試，遠遠高于現(xiàn)有(包括IEC、GB在內(nèi)的)所有的測試標準。同時，APE可以通過國家光伏質(zhì)檢中心紫外濕熱疊加60kWh/m2老化測試，兩個方向的斷裂伸長率保持率大于70%。
水，則體現(xiàn)在阻水性能好，耐水解老化能力強。
APE背板的阻水性能在前文中已有介紹。在耐水解老化方面，尚善新材料在對APE背板進行常規(guī)雙85（85℃ & 85%RH）3000小時測試后，又對其進行了超常規(guī)的雙95（95℃ & 95%RH）測試，時間長達4000小時，結(jié)果兩個方向斷裂伸長率大于500%，依然具有相當好的韌性，斷裂伸長率保持率>60%。
火，是指背板材料中不含氟元素，燃燒時不會產(chǎn)生劇毒氟化氫氣體。隨著分布式市場的快速發(fā)展，大量項目建設在人口密集區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災等情況，劇毒的氟化氫、有機氟化物的大量釋放，會危及附近人員的生命安全。
土，則主要體現(xiàn)在背板的耐風沙能力強。測試結(jié)果顯示，APE背板的耐沙能力大于300L沙，遠高于涂覆型背板的50L沙、K膜的100L和T膜的200L沙。
電，則是指背板的電氣絕緣性能。
現(xiàn)有的局部放電的測試標準為在絕緣油中測試，測試條件相對溫和，而光伏組件是應用到空氣中的。APE背板可以在空氣中去掉E層通過TUV萊茵的1500V局部放電測試。而市面上的絕大多數(shù)的1500V背板放到空氣中測試局部放電電壓則無法達到1500V，應用到光伏組件上將會帶來安全隱患。
<五>
中華自有文明以來，就試圖用五行文化歸納世間萬物之本質(zhì)，并認為自然界所有事物的發(fā)展、變化，都是五種基本物質(zhì)不斷運動和相互作用的結(jié)果。世間萬物之道，莫不由此相生相融。
一言以蔽之，即追求和的境界。
五行學說是一種原始的萬物形成及相互關(guān)系的系統(tǒng)論，強調(diào)一種整體的概念，是中國傳統(tǒng)文化的核心，亦是古代中國科技的理論基礎。中國悠久而優(yōu)秀的治水、青銅冶煉、陶瓷制作等技術(shù)，均以此為理論指導。
五行之間的相生相克是任何事物不可分割的兩個方面。相生，促進事物發(fā)生發(fā)展；相克，則協(xié)調(diào)和平衡事物?，F(xiàn)代科技的發(fā)展，往往忽略了生克之道，也因此帶來了一系列的“科技的災難”。
荷蘭帝斯曼材料事業(yè)部總裁何飛博士介紹說，荷蘭帝斯曼之所以選擇收購尚善新材料，除了看中尚善新材料非氟APE光伏背板的高性能外，更看中的，則是其不會對環(huán)境帶來沖擊，尤其是在后期回收處理方面所具有的非常明顯的優(yōu)勢。
太陽能源的廣泛利用，實際上可以看作是一種文明的救贖和回歸，對發(fā)展中對天地自然破壞的救贖，回歸到天人和諧的共生發(fā)展。
由此，在太陽能源技術(shù)的發(fā)展中，如能更加注重技術(shù)與材料的內(nèi)在五行和諧，則必將擁有更為廣闊的前途。
誠如明代朝醫(yī)學家張介賓所言：“蓋造化之機，不可無生，亦不可無制。無生則發(fā)育無由，無制則亢而為害。生克循環(huán)，運行不息，而天地之道，斯無窮已?！?
