齊鵬飛：“發(fā)電玻璃”開拓者
2025-08-18 00:00:00駱曉昀
瞭望東方周刊 2025年16期
玻璃可以發(fā)電嗎？
這個聽起來似乎“天馬行空”的想法，已經(jīng)成為現(xiàn)實。只要在玻璃上鍍一層2-3微米厚的碲化鎘光電薄膜?，就能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)“玻璃發(fā)電”。
“碲化鎘是一種光電轉(zhuǎn)化效率較高的材料，能夠在光照下產(chǎn)生電流?！遍_封宸亞新能源有限公司（以下簡稱“開封宸亞”）聯(lián)合創(chuàng)始人齊鵬飛告訴《瞭望東方周刊》。
開封宸亞就是一家“玻璃發(fā)電”領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。目前，全球的光伏產(chǎn)品主要分為晶硅組件和薄膜組件兩大類?。在晶硅組件產(chǎn)品領(lǐng)域，中國企業(yè)不僅全球市場占有率第一，技術(shù)上也在全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)先。
薄膜組件產(chǎn)品則主要包括非晶硅薄膜、碲化鎘（CdTe）薄膜、銅銦鎵硒（CIGS）薄膜和鈣鈦礦薄膜等類型?，碲化鎘薄膜產(chǎn)品是目前的市場主流產(chǎn)品。
齊鵬飛介紹，全球能夠量產(chǎn)碲化鎘發(fā)電玻璃的公司一共有5家，除了美國第一太陽能公司之外，其余4家都在中國，其中又有兩家由齊鵬飛的團隊創(chuàng)立。
“開封宸亞掌握碲化鎘發(fā)電玻璃核心上游原材料TCO（透明導(dǎo)電氧化物）導(dǎo)電玻璃鍍膜技術(shù)，并能自主設(shè)計全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備及配套工程的企業(yè)，我們的產(chǎn)品在光電轉(zhuǎn)化效率等關(guān)鍵技術(shù)指標上亞洲領(lǐng)先，生產(chǎn)線也實現(xiàn)了完全自主研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)?！饼R鵬飛說。
2020年，齊鵬飛帶領(lǐng)團隊成功中標國家速滑館“冰絲帶”，為這個地標性場館量身定制了1.2萬塊光伏發(fā)電玻璃。2024年12月31日，一塊面積達3.2平方米的碲化鎘發(fā)電玻璃在開封宸亞下線，這是目前全球單體面積最大的碲化鎘發(fā)電玻璃。
齊鵬飛團隊還發(fā)現(xiàn)，除了在建筑建材領(lǐng)域擁有廣闊市場前景以外，碲化鎘發(fā)電玻璃在中國的鄉(xiāng)村振興領(lǐng)域也大有可為。
“未來，我希望碲化鎘發(fā)電玻璃能在中國更多省份和世界上更多國家落地產(chǎn)業(yè)化，更好地服務(wù)于建筑減碳和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，并推動中國光伏玻璃產(chǎn)業(yè)踏上新臺階?！饼R鵬飛告訴《瞭望東方周刊》。
硅谷創(chuàng)業(yè)
來自河南信陽的齊鵬飛，自小就是“學霸”。
1996年，齊鵬飛高中畢業(yè)后被保送到中國科學技術(shù)大學化學系（五年制），并獲“郭沫若獎學金”。2001年大學畢業(yè)后，他又獲斯坦福大學全額獎學金赴美留學，師從國際化學界的頂尖學者戴宏杰。
2006年從斯坦福大學博士畢業(yè)后，齊鵬飛進入美國知名的超材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用機構(gòu)——施樂帕洛阿爾托研發(fā)中心（Xerox Palo Alto Research Center，以下簡稱“施樂研發(fā)中心”）工作。
“和身邊智商超群的同學和同事相比，我不算很突出。但我喜歡讀書，愛思考總結(jié)。此外，我也比較自律，一旦決定做一件事情，就會‘如切如磋，如琢如磨’，不斷鉆研、打磨、修正、提升。”齊鵬飛說。
在施樂研發(fā)中心的工作，讓齊鵬飛對光伏行業(yè)的工藝和設(shè)備有了深入了解。2008年，他決定辭職，進入當時技術(shù)門檻很高但發(fā)展前景廣闊的碲化鎘發(fā)電玻璃領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)。
碲化鎘發(fā)電玻璃的結(jié)構(gòu)像一塊“三明治”：在兩塊超白高透的玻璃之間，均勻沉積一層數(shù)微米厚的碲化鎘薄膜。當太陽光照射到薄膜層后，它會產(chǎn)生電子運動，“變身”為可發(fā)電的半導(dǎo)體，且使用安全，易于維護，在清晨傍晚等弱光條件下也有穩(wěn)定發(fā)電，被譽為掛在墻上的“油田”。
在獲得紅杉資本100萬美元投資后，齊鵬飛在硅谷創(chuàng)立了Clean Cell International公司，從基礎(chǔ)材料開始，白手起家研發(fā)碲化鎘薄膜太陽能電池。
2010年，齊鵬飛歷經(jīng)艱辛，成功獲得1000萬美元的第二輪融資，組建了核心團隊，實現(xiàn)了從研發(fā)到中試的突破。但就在這時，美國光伏業(yè)寒冬來臨，美國機構(gòu)投資者決定退出。
幾經(jīng)思考，齊鵬飛做出了一個改變他人生軌跡的決定——回國發(fā)展。
落子廣東
之所以下定決心回國，是因為齊鵬飛看到，中國發(fā)展清潔能源是大勢所趨，市場極為廣闊。
光伏會是未來主要的清潔能源來源之一，分布式光伏又會是主要的應(yīng)用場景。而在中國用電量較高的城鎮(zhèn)和周邊地區(qū)，能夠用于安裝光伏設(shè)備的場地非常有限，可在新建和舊改時融入建筑中的光伏發(fā)電玻璃恰恰可以解決這個痛點。
中國城市建筑形態(tài)又與美國不同，通常立面較多，更適合安裝碲化鎘薄膜電池，是一片巨大的“藍?！?。
2015年，在中美之間來回奔走數(shù)年、考察了多個省份后，齊鵬飛最終選擇廣東，與一家民企在中山合資成立了中山瑞科新能源有限公司（以下簡稱“中山瑞科”）。
不久后，經(jīng)過團隊的不懈努力，克服了產(chǎn)線設(shè)計、安裝、調(diào)試中的各種問題，中山瑞科成功建成500米長的產(chǎn)線，單條產(chǎn)線最高產(chǎn)能達到100兆瓦，成為當時中國效率最高、單條產(chǎn)線產(chǎn)能最強的碲化鎘發(fā)電玻璃全套產(chǎn)線。
中山瑞科的代表作，就是“冰絲帶”。
為2022年北京冬奧會新建的國家速滑館，因外立面有22條環(huán)繞樓體的絲帶狀玻璃幕墻，被稱為“冰絲帶”。這些絲帶狀曲面玻璃幕墻，是由1.2萬塊寶石藍色的光伏發(fā)電玻璃拼接而成的，兼具高效發(fā)電性能，又符合現(xiàn)代建筑審美。
這些光伏發(fā)電玻璃，正是由中山瑞科生產(chǎn)的。
齊鵬飛回憶，“冰絲帶”的發(fā)電玻璃，一方面要讓光線能夠充分均勻地透過薄膜玻璃，高效穩(wěn)定地為場館提供電力；另一方面還要在調(diào)色上體現(xiàn)設(shè)計師“藍天飄白云，似雪初融”的審美創(chuàng)意，難度很高。
2020年，齊鵬飛帶領(lǐng)團隊參與投標，經(jīng)過數(shù)月之久的技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出兼具效率與美感的發(fā)電玻璃，成功中標。這1.2萬塊發(fā)電玻璃組成了一套與建筑一體的光伏電力系統(tǒng)，一天的發(fā)電量相當于200個家庭一年的用電量，為速滑館的制冰系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的清潔電能。
為表彰齊鵬飛對中國碲化鎘產(chǎn)業(yè)的突出貢獻，2021年1月，中共廣東省委宣傳部、廣東省工業(yè)和信息化廳、廣東省總工會聯(lián)合授予齊鵬飛2020年度“南粵工匠”稱號。2022年，他又獲得廣東省總工會頒發(fā)的廣東省“五一勞動獎?wù)隆薄?/p>
北上開封
中山瑞科發(fā)展到后期，因?qū)ζ髽I(yè)未來走向理念不同，齊鵬飛團隊決定與原股東分道揚鑣，尋找新的合作伙伴。
此時，開封國有資產(chǎn)投資經(jīng)營集團有限公司（以下簡稱“開封國投”）伸出了橄欖枝。
齊鵬飛坦言，要從沿海地區(qū)遷往內(nèi)地，團隊有不少顧慮：地方政府是否開明高效？對于綠色低碳產(chǎn)業(yè)的支持力度是否足夠大？未來能否招到、留住海歸和高層次人才？當?shù)厥欠窬哂型陚涞墓?yīng)鏈和應(yīng)用場景？
但與開封國投領(lǐng)導(dǎo)層深入溝通后，齊鵬飛堅定了北上的決心。從2020年始，開封市就把制造業(yè)發(fā)展作為經(jīng)濟工作重點，致力于打造汽車制造、現(xiàn)代食品、化工新材料三大千億級產(chǎn)業(yè)鏈，開封國投將原聯(lián)合收割機場300多畝土地專門改造成為儲能新材料產(chǎn)業(yè)園。更重要的是，河南是農(nóng)業(yè)大省，碲化鎘發(fā)電玻璃在設(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)光互補領(lǐng)域能夠大有作為。
2021年，齊鵬飛帶領(lǐng)團隊在開封再次創(chuàng)業(yè)，開封宸亞正式誕生。
開封宸亞也成為目前國內(nèi)唯一一家真正同時掌握TCO鍍膜技術(shù)和碲化鎘發(fā)電玻璃技術(shù)，并真正能自主設(shè)計全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備及配套工程的企業(yè)。
齊鵬飛重新出發(fā)的另一大底氣，在于手中涵蓋薄膜玻璃生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)儲備。“碲化鎘薄膜玻璃全套生產(chǎn)線已經(jīng)在國內(nèi)成功搭建并投入運營，核心零部件國產(chǎn)化率超過95%，不怕‘卡脖子’。延伸到上游，TCO（透明導(dǎo)電氧化物）導(dǎo)電玻璃是薄膜發(fā)電玻璃的重要原材料，我們通過引進國際領(lǐng)先技術(shù)，消化吸收，掌握了核心鍍膜工藝和裝備，未來可以自產(chǎn)或與合作方共同生產(chǎn)，成本還會大幅降低?！饼R鵬飛說。
“能不能用發(fā)電玻璃建造農(nóng)業(yè)大棚，發(fā)揮碲化鎘發(fā)電玻璃均勻透光的特點，讓農(nóng)作物需要的藍光、紅光可以均勻透過，同時吸收剩余光能用于綜合發(fā)電，這樣還能更快收回投資?！?/blockquote>設(shè)施農(nóng)業(yè)
齊鵬飛記得，在美國加州開車時，很少看到大棚之類的農(nóng)業(yè)設(shè)施。那是因為加州具有得天獨厚的氣候條件，在落基山脈暖流的眷顧下溫暖少雨，農(nóng)作物可以“望天收”。
搬到開封后，齊鵬飛在北方多地調(diào)研時，驚詫于大棚的使用面積之廣。這是因為中國復(fù)雜的地理和氣候條件使得很多地方種植農(nóng)作物都需要使用大棚等輔助設(shè)備，“設(shè)施農(nóng)業(yè)”應(yīng)用場景巨大。
與此同時，齊鵬飛注意到，目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要使用的是塑料膜大棚。這是因為玻璃棚建造成本太高。單靠農(nóng)業(yè)收入，大多數(shù)農(nóng)民用不起玻璃大棚。
“于是，我們考慮，能不能用發(fā)電玻璃建造農(nóng)業(yè)大棚，發(fā)揮碲化鎘發(fā)電玻璃均勻透光的特點，讓農(nóng)作物需要的藍光、紅光可以均勻透過，同時吸收剩余光能用于綜合發(fā)電，這樣還能更快收回投資。”齊鵬飛說。
他們進一步了解到，薄膜大棚的成本雖然只有玻璃鋼架大棚的1/10，但生命周期只有1-2年。玻璃鋼架大棚則可以使用20-30年，在其基礎(chǔ)上如果加裝發(fā)電玻璃，每平方米成本增加不到400元，但發(fā)電產(chǎn)生的收益完全能夠覆蓋成本差價。而且鋼架發(fā)電玻璃大棚抵抗大風、冰雹等自然災(zāi)害的能力要遠高于普通塑料膜大棚，能確保畝產(chǎn)更穩(wěn)定。如果可以把發(fā)電玻璃大棚建起來，租給農(nóng)戶使用，就能幫助他們節(jié)約成本，真正帶來實惠。
2023年，開封宸亞在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)建起發(fā)電玻璃大棚示范點，種植了上海青、蒜苗、韭菜和草莓等農(nóng)作物。經(jīng)過一年多跟蹤研究，結(jié)果顯示，使用發(fā)電玻璃大棚后，農(nóng)作物產(chǎn)量穩(wěn)定，綠葉菜等產(chǎn)量還有所提升，所有農(nóng)作物經(jīng)河南農(nóng)業(yè)大學檢測均品質(zhì)合格。
齊鵬飛介紹，未來數(shù)年內(nèi)，河南省計劃新建約450萬畝設(shè)施農(nóng)業(yè)，其中只要有一部分采用發(fā)電玻璃大棚，市場體量就會非常大。從全國范圍來看，還有近兩億畝蔬菜瓜果、中草藥、茶園和花卉等設(shè)施農(nóng)業(yè)可適配應(yīng)用發(fā)電玻璃大棚。對于中草藥，茶園和花卉來說，遮陽和防止暴雨冰雹等惡劣天氣對作物的傷害是主要考量，類似 “遮陽傘”的發(fā)電玻璃大棚，均勻透光，又成本低廉，非常實用。
除了農(nóng)作物之外，畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也可以和發(fā)電玻璃結(jié)合，發(fā)揮碲化鎘發(fā)電玻璃均勻透光的優(yōu)勢，實現(xiàn)農(nóng)光互補，土地綜合利用，在確保糧食安全和能源安全的同時，通過三產(chǎn)融合助力惠農(nóng)。
開封宸亞工廠 齊鵬飛告訴《瞭望東方周刊》， 他的另一個目標是在不久的將來實現(xiàn)生產(chǎn)流程的“智慧化”：只需把原材料運進來，生產(chǎn)線就能按需生產(chǎn)TCO導(dǎo)電玻璃，再通過傳輸帶，進入碲化鎘生產(chǎn)線，自動產(chǎn)出碲化鎘發(fā)電玻璃。
“在這個行業(yè)摸爬滾打十多年，我們的決心從未改變，就是一步一個腳印推動中國碲化鎘光伏技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈的全面領(lǐng)先?！饼R鵬飛說。
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