光伏，國家能源安全的關(guān)鍵所在

2025年2月末，FirstSolar在美國基于其US09130074專(zhuān)利向我國光伏龍頭企業(yè)發(fā)起專(zhuān)利侵權訴訟，為行業(yè)敲響了警鐘。

此次訴訟所針對的，正是我國占據主流的TOPCon電池技術(shù)，目前該電池技術(shù)已經(jīng)占據了70%的市場(chǎng)，且已經(jīng)在全球范圍內大量出貨。

一旦 FirstSolar 在全球范圍內對TOPCon產(chǎn)品展開(kāi)專(zhuān)利打擊，后果不堪設想，我國光伏企業(yè)將遭受極大損失，行業(yè)安全也將面臨嚴重危機。毫不夸張的說(shuō)，其影響范圍之廣、程度之深，相較此前半導體行業(yè)的遭遇有過(guò)之而無(wú)不及。一旦全球范圍內專(zhuān)利侵權起訴的極端情形爆發(fā)，我國光伏行業(yè)極有可能重蹈半導體行業(yè)的覆轍，多年積累的成果或將毀于一旦。

這一事件無(wú)疑給我國光伏行業(yè)亮起了紅燈，光伏產(chǎn)業(yè)安全亟待我們重視。

半導體行業(yè)前車(chē)之鑒

回望半導體行業(yè)被海外專(zhuān)利封鎖對我國半導體行業(yè)造成的嚴重影響，可分為以下五個(gè)方面：

一是技術(shù)路徑受限、成本上升。國際巨頭在光刻機、EDA工具等關(guān)鍵領(lǐng)域構筑近80%的核心專(zhuān)利壁壘，我國企業(yè)常面臨“專(zhuān)利叢林”，研發(fā)中被迫繞道設計，導致技術(shù)迭代周期延長(cháng)，成本顯著(zhù)上升。如國產(chǎn)14納米芯片研發(fā)成本曾一度較國際同行高出30%。

二是技術(shù)升級受制。海外企業(yè)通過(guò)專(zhuān)利交叉授權形成技術(shù)聯(lián)盟，限制我國企業(yè)獲取先進(jìn)制程設備。ASML的極紫外光刻機涉及超10萬(wàn)項專(zhuān)利，一度制約我國7納米以下工藝突破。

三是市場(chǎng)拓展受限。美日韓企業(yè)憑借專(zhuān)利優(yōu)勢收取高額許可費，我國半導體企業(yè)出口產(chǎn)品約15%-20%成本用于專(zhuān)利費支出，嚴重削弱價(jià)格競爭力。2022年半導體行業(yè)專(zhuān)利訴訟案中，中國企業(yè)敗訴率高達68%。

四是供應鏈風(fēng)險加劇。關(guān)鍵材料領(lǐng)域90%的專(zhuān)利由日美企業(yè)掌控，日本JSR公司壟斷全球光刻膠市場(chǎng)76%份額，專(zhuān)利壁壘導致我國材料自給率不足20%。

五是國際合作受阻。美國《芯片與科學(xué)法案》實(shí)施后，我國半導體領(lǐng)域國際聯(lián)合研發(fā)項目減少42%，參與國際標準制定的話(huà)語(yǔ)權下降15個(gè)百分點(diǎn)。

而目前，我國主流光伏電池技術(shù)，正在遭受美國的專(zhuān)利侵權訴訟，且范圍之廣比半導體更甚：被訴訟的TOPCon技術(shù)，目前已經(jīng)占據了全球70%以上的市場(chǎng)。

若遭遇極端情況，美國在全球范圍內展開(kāi)光伏專(zhuān)利戰，這對我國光伏產(chǎn)業(yè)而言無(wú)疑將是巨大的打擊，國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)的遭遇或許會(huì )再次在光伏行業(yè)上演。

First Solar起訴國內光伏龍頭企業(yè)，TOPCon電池核心結構涉嫌侵權

目前，TOPCon電池技術(shù)的主要核心結構專(zhuān)利為T(mén)etraSun和LG所有。FirstSolar早在2013年從TetraSun手中收購了US09130074、US09666732兩大結構專(zhuān)利;我國一些光伏龍頭企業(yè)在2022年從LG手中獲得授權專(zhuān)利號為US09722104、US10230009的專(zhuān)利。

具體來(lái)看，根據SOLARZOOM智庫的研報：FirstSolar針對國內光伏龍頭發(fā)起專(zhuān)利訴訟，所涉US09130074專(zhuān)利中給出了13種電池結構，其中一種110電池的硅片類(lèi)型及PN結位置與TOPCon電池結構十分相近，即：“P型正面、N/P硅片、N型背面”。該110電池的116和117層(基于氧化硅的電鈍化層，疊加基于N+多晶硅的電鈍化透明導電層)正是構成TOPCon電池的最核心結構。如圖所示：

雖然，US09130074專(zhuān)利的110電池與TOPCon電池結構間也有不同，即：(1)110電池正背表面采用了透明導電膜，而沒(méi)有用TOPCon電池結構中所采用的絕緣減反射層;(2)110電池中的113和114層的結構是和TOPCon電池結構反過(guò)來(lái)的。

但是，US09130074在專(zhuān)利中明確表述了：發(fā)明中所涉及的任何一種或多種太陽(yáng)能電池結構(包括基底、導電層、減反射層、鈍化層、電極)均非相互排斥，任何一種結構特征均可用于此處的任何其他結構。US09130074專(zhuān)利的權利要求中還明確提到：“在界面鈍化層上只要沉積一層包含至少一種摻雜元素的導電鈍化層”就屬于專(zhuān)利保護的范圍;另外，該項專(zhuān)利的權利要求還專(zhuān)門(mén)提到了允許載流子運輸的隧穿層、基于多晶硅薄膜的導電鈍化層、以及摻雜后在500℃以上溫度進(jìn)行熱處理，這些恰好就是TOPCon電池背面鈍化的核心結構及制作方法。

也就是說(shuō)，雖然我國一些企業(yè)已經(jīng)獲得了LG專(zhuān)利的授權，但從TOPCon電池結構上，仍涉嫌侵犯FirstSolar的US09130074專(zhuān)利。

盡管目前FirstSolar發(fā)起的訴訟主要在美國市場(chǎng)，但由于FirstSolar取得的US09130074專(zhuān)利已經(jīng)在多個(gè)國家和地區已獲得授權，后續不排除會(huì )擴大專(zhuān)利訴訟的范圍，出現全球范圍專(zhuān)利訴訟的極端情況。據統計，下述已獲授權的市場(chǎng)合計約占全球光伏市場(chǎng)的70%以上：

圖 4 FirstSolar的US09130074專(zhuān)利所涉授權的國家

此外，SOLARZOOM還注意到，FirstSolar從Tetrasun取得的US09130074專(zhuān)利有效期至2030年。外部極端惡劣環(huán)境一旦發(fā)生，企業(yè)能否熬過(guò)如此漫長(cháng)的寒冬，不由讓人毛骨悚然。

光伏電池技術(shù)成“卡脖子”重災區

目前，我國光伏電池效率高于上一代PERC技術(shù)的升級技術(shù)是TOPCon、HJT和BC。

根據SOLARZOOM統計，2024年我國央國企大型項目中標結果中，以上三大技術(shù)占比分別為92.68%、5.87%、1.45%。

TOPCon技術(shù)作為傳統PERC技術(shù)上的升級，效率更高、設備工藝及材料體系有序傳承，雖然在紫外衰減、雙面率等問(wèn)題上存在一些質(zhì)疑，但短期內迅速普及、產(chǎn)能迅速擴張，并占據了70%以上的主流市場(chǎng)，產(chǎn)品遍布全球。

BC技術(shù)同樣面臨專(zhuān)利問(wèn)題，BC技術(shù)基礎專(zhuān)利最早由Maxeon從SunPower手中繼承，覆蓋IBC電池的核心結構，中國部分企業(yè)使用類(lèi)似設計(如全背接觸電極)可能面臨侵權訴訟。例如，Maxeon在德國起訴某BC電池企業(yè)的案例顯示，涉及BC電池基礎結構的專(zhuān)利較難規避。一些國內企業(yè)雖然宣稱(chēng)其自主創(chuàng )新，但其技術(shù)仍然只是基于海外企業(yè)尚未到期基礎專(zhuān)利的衍生設計，存在須被授權的需求或被宣告無(wú)效的風(fēng)險。若無(wú)視基礎專(zhuān)利強推產(chǎn)品，在當前知識產(chǎn)權合規體系下，存在出口受限或巨額賠償的風(fēng)險。

HJT成為中美光伏競爭核心

從專(zhuān)利風(fēng)險上看，HJT技術(shù)是目前最安全的光伏電池技術(shù)，也是保障我國光伏產(chǎn)業(yè)安全的核心技術(shù)。

據了解，HJT技術(shù)最早由日本三洋電機(后被松下收購)于1990年提出，并申請了核心專(zhuān)利。三洋的專(zhuān)利覆蓋了異質(zhì)結電池的基本結構，包括非晶硅層與晶體硅的結合方式，以及鈍化技術(shù)。該專(zhuān)利已于2015年過(guò)期，HJT技術(shù)的核心結構不再受專(zhuān)利限制，企業(yè)可自由使用基礎技術(shù)框架，無(wú)需支付專(zhuān)利許可費。

據SOLARZOOM統計，2024年我國HJT組件在大型央國企集采中，總中標容量達到13.56GW，同比增長(cháng)333.02%。HJT組件在2024年全國大小型光伏項目集采占比達5.87%。

同時(shí)美國也在對HJT技術(shù)虎視眈眈，據SOLARZOOM統計，目前美國已經(jīng)吸引了超過(guò)7家HJT企業(yè)的投資，包括梅耶博格、Solarix、NuVision Solar、Revkor Energy、H2 Gemini、Enel、SPI Energy、阿特斯等企業(yè)。截至目前美國已經(jīng)建設和正在規劃的HJT總產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)了33.7GW，另外多家美國傳統光伏企業(yè)表示，HJT將成為美國光伏的下一代技術(shù)。

毫無(wú)疑問(wèn)，產(chǎn)業(yè)安全是我國最需要重視的問(wèn)題，作為新能源核心產(chǎn)業(yè)的光伏已經(jīng)成為我國能源安全保障的核心所在，在百年未有之大變局的當下，保障能源安全之戰我們只能勝利，不能失敗!

產(chǎn)業(yè)安全需要掌握在自己手里

近兩年來(lái)，隨著(zhù)海外光伏專(zhuān)利問(wèn)題日益突出，我國高度重視自主知識產(chǎn)權保護。

2023年，國家知識產(chǎn)權局聯(lián)合九部門(mén)發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權強鏈增效的若干措施》(2023年)，明確要求構建光伏等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)利池，推動(dòng)專(zhuān)利共享與協(xié)同創(chuàng )新。

2024年，《關(guān)于強化知識產(chǎn)權保護的意見(jiàn)》進(jìn)一步細化懲罰性賠償、行為保全等制度，對侵權行為實(shí)施更嚴格的司法打擊，侵權賠償額度上限提升至實(shí)際損失的5倍。

工信部修訂《光伏制造行業(yè)規范條件(2024年本)》，首次將知識產(chǎn)權保護納入準入標準，要求企業(yè)須擁有應用于主營(yíng)業(yè)務(wù)的核心專(zhuān)利，且近三年無(wú)侵權行為記錄。同時(shí)嚴控技術(shù)虛標行為，倒逼企業(yè)加強自主技術(shù)研發(fā)。

其中重點(diǎn)要求提高技術(shù)指標要求、加強質(zhì)量管理和知識產(chǎn)權保護，不滿(mǎn)足條件的技術(shù)將禁止擴建等等，從中我們可以看到我國對自主可控先進(jìn)光伏技術(shù)的重視。

為此，在這里呼吁我國光伏產(chǎn)業(yè)重視專(zhuān)利問(wèn)題，加快100%自主可控光伏技術(shù)的發(fā)展，才能將產(chǎn)業(yè)安全掌握在自己手里，真正成為國家能源安全的堅實(shí)保障。