太阳能电池产业与市场热点解读

    来源： 中国太阳能  发布时间：2007-4-6

近几年，全球对可再生、清洁和安全能源的需求，成为推动太阳能电池产业最根本的发展动力。在这样的大环境下，我国太阳能电池产业也取得了不俗的业绩。2005年，我国太阳能电池生产总量达到139MW，较2004年猛增了179%，预计2006年将达到400MW，从而超过美国跃升为全球第三大生产国。业内人士预计，未来几年随着发电成本的不断下降及相关扶持政策的出台，我国太阳能产业还将步入快速发展轨道。
    
    特邀嘉宾
    王俊朝      中国电子科技集团第四十八研究所副所长
    袁  桐      中国电子材料行业协会秘书长
    李本成      苏州阿特斯阳光电力科技有限公司副总经理
    严大洲      中国恩菲工程技术有限公司副总工程师
    李国强      新材料在线首席分析师
    
    市场前景
    ●未来太阳光热和光电应用一定会成为人类最主要能源之一；
    ●以大中型城市为主的光伏发电应用将快速成长。
    李本成众所周知，太阳能是大自然赋予全人类最廉价、最清洁的能源。据专家预测，太阳每年向地球发射的能量相当于人类消耗能量的1200倍以上，太阳能是人类所需的一切能源的直接和间接提供者。可以肯定，在未来30年-50年里，太阳的光热和光电应用一定会成为人类最主要的能源之一。
    我国大规模、大众化利用太阳能是从光热利用开始的，早在上世纪90年代初，我国就开始了大众化使用太阳能热水器的新时期，我国现已拥有的太阳能热水器已跃居世界首位。
    我国人口众多，幅员辽阔，太阳能资源丰富，加之能源短缺，人均拥有和使用的能源相对较少，特别是大众使用的电能，应该说我国是世界上最具有开发太阳能发电市场的国家之一。可惜的是迄今为止，我国的太阳能光伏发电的市场还仅仅局限于边远的无电地区，每年新安装的光伏发电系统不足全球产量的1%。
    严大洲我国太阳能电池产业前景看好，原因如下：太阳能电池技术水平明显提高，光电转换效率有较明显提升，多晶硅原料消耗降低；规模化、成套化建设模式基本定型；建设周期短，产能增加迅速，发展快；多晶硅太阳能电池性能优异，随着多晶硅原料建设加快，原料供应有保障，加上太阳能电池制造技术提高，为太阳能电池价格降低创造了良好条件，价格降低后，应用会更普及，因此前景被看好。
    李国强随着我国《可再生能源法》的颁布实施，以及近两年我国光伏产业规模的迅速扩大，我国的光伏需求市场规模也必将呈现快速增长态势。除了西部无电地区的离网用户、通信产业等应用会保持稳步增长以外，未来10年-20年，以大中型城市为主的光伏发电应用，包括光伏集成建筑、光伏发电站、光伏供电景观照明等应用将快速成长，并最终超过边远地区的应用规模。
    此外，太阳能电池与便携消费电子的应用也会逐渐扩大。尽管目前我国的光伏产品仍然以出口为主，国内市场份额相对较小，但是从世界各国目前仍然依靠经济和法律等措施来保证市场的高速增长一样，未来5年-10年，我国的光伏应用市场也必然会在政策扶持下呈现快速增长。而且随着光伏发电成本的不断下降，光伏最终将成为一种基础能源，这个时间可能是20年，也可能是40年，这意味着不仅在我国而且在全世界范围光伏产业都将是一个长期的朝阳产业，光伏市场前景不可限量。
    产业发展特点
    ●2006年中国太阳能电池生产总量将达400MW，成为全球第三大生产国；
    ●太阳能光伏制造业近年来在我国的长三角和珠三角地区迅速崛起；
    ●我国电池及组件制造年均增长率都超过100%。
    王俊朝我国对太阳能电池的研究起步于1958年，上世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使我国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给我国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。2005年中国太阳能电池生产总量达到139MW，较2004年猛增了179%，预计2006年将达到400MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，产能则可能达到惊人的1180MW。以3年产量增长45倍，产能增加125倍而成为全球发展最快的国家。
    除了以德国为首的欧洲市场的强力拉动之外，国内太阳能电池产业的高速发展得益于以下几个方面：一是无锡尚德等领军企业巨大成功的示范效应；二是以施正荣为首的一批海归科学家带来了国际一流的太阳能电池生产工艺技术；三是行业相对较高的投资回报率和较短的投资回收期对投资资本的吸引；四是国家政策的引导、支持及国产装备迅速跟进的支撑促使投资成本的大幅下降，使国内企业具备了先天的成本竞争优势。
    我国太阳能电池产业的技术水平，除无锡尚德等少数企业进入国际一流行列且部分技术国际领先外，整体研发和大生产技术与国际先进水平尚有差距，但差距不大。拥有的技术专利主要集中在少数企业，相当多的企业由于人才紧缺而缺乏自主创新能力和自有技术。
    国内太阳能电池产业的特征，一是在材料—电池片—组件—应用系统产业链中，呈现明显的小头大尾现象，组件及应用系统因其技术门槛和投资门槛低、投资见效快，生产厂家的数量远多于上游企业；二是位于产业链源头的硅材料严重依赖于欧美日等国，应用市场更是主要依赖于国际市场。
    李本成近年来，太阳能光伏制造业在我国的长三角和珠三角地区迅速崛起，其产品大多出口到欧美等发达国家。目前我国的太阳能光伏制造业已跻身世界前列。统计显示，2005年全世界一共生产了1818MW太阳能电池，而排名前10位的厂商就生产了1666MW。排名前十位的中国的电池厂商(包括台湾茂迪)的产量共142MW，占全世界的7.8%。中国两家公司的增长却非常迅速。台湾茂迪增长速度是71.4%；而尚德达到了134.3%，这两家公司是排名前十的生产商中产量增长最快的企业。近年来，南京中电、苏州阿特斯、常州天和、江苏林洋等一批具有很强发展后劲的太阳能电池企业在长三角地区迅速成长起来，如果国家政策引导得当他们的快速发展将使我国成为继日、德之后世界第三大光伏产业大国。
    严大洲近几年，我国太阳能电池产能扩大受多晶硅原料供应的制约，原材料供应严重供不应求，现有产能效益直接受影响；新材料、替代材料研究十分活跃。
    李国强在2002年以前，我国的光伏产业在世界上还处于不起眼的位置，才只有世界的1%-2%，最近3年-4年，随着以无锡尚德为代表的具有世界级先进水平光伏企业的崛起，我国的光伏制造能力迅速提升，最近4年无论是电池还是组件制造年均增长率都超过了100%，在世界光伏制造的排名也是逐年上升，从2002年中国内地光伏生产规模首次跻身世界10强之列，到2005年全面跻身四强(电池产量排名第4，组件产量排名第3)，使得我国无论是组件还是电池生产都迅速向世界光伏制造大国迈进。
    特别是最近两年，中国的光伏投资迅速升温，一大批具有国际主流生产规模的企业和生产线相继建成或者正在建设，典型的包括天威英利、中电光伏、上海太阳能、林洋新能源、江阴浚鑫、晶澳太阳能、尚品太阳能、天合光能等。粗略估算，国内2004年-2005年整个光伏产业的投资规模超过100亿元。截至2005年底中国光伏电池总产能达到420MW，组件总产能超过450MW。在产能规模上中国目前已经成为仅次于日德的世界第三大光伏制造国。
    中国光伏产业的跨越式发展是在德国、日本等世界主要光伏市场需求急剧增长背景下取得的。美日德等国的主要应用领域-光伏集成建筑并网市场(也是世界光伏产业的主要增长市场)在我国基本还处于刚刚开始的论证和示范阶段，近年中国光伏生产规模的增量绝大部分用于出口市场。随着《中国可再生能源法》的颁布和实施，以及北京奥运会和上海世界博览会对中国城市光伏并网市场的推动，相信未来无论是制造还是应用，中国的光伏产业都将继续保持快速增长的态势。
    产业快速增长驱动因素
    ●化工类能源减少，价格上扬；
    ●太阳能电池特有的清洁、环保、寿命长、免维护等特点得到认同。
    严大洲我认为，以下几个原因将拉动我国太阳能电池产业的持续、快速增长：化工类能源(煤、石油、天然气等)减少，价格上扬，市场主导作用更加明显；太阳能电池特有的清洁、环保、寿命长、免维护等特点得到认同，投资加大，拉动产业增长；国家制订长远发展规划并出台相关政策支持。
    李国强我国和世界对可再生、清洁和安全能源的需求，是推动我国太阳能电池产业最根本的动力。在微观层面，世界石油、煤炭等一次能源价格上涨、《可再生能源法》和各地方政府对光伏产业的扶持、2008奥运会、2010世界博览会对太阳能应用的示范，我国幅员辽阔，边远地区众多等都是拉动我国太阳能电池快速增长的动力。此外，我国在人力资源和制造方面的优势将必然使得世界主要光伏制造商都会在中国逐渐建立生产基地，这也是推动我国光伏产业发展的主要因素之一。
    主要问题和挑战
    ●主要问题是高纯度多晶硅原料的短缺和太阳能电池产能的快速扩大；
    ●原材料供应严重供不应求；
    ●中游的太阳能电池制造和最上游的高纯多晶硅生产是产业核心也是技术壁垒。
    袁桐世界上太阳能电池产量呈较快上升趋势，因此对生产太阳能电池的硅材料需求量也不断增长，尤其是多晶硅太阳能电池生产迅速增长，对多晶硅的需求增加就更大，据下游企业估算，硅片占太阳能电池企业生产成本约在70%。我国太阳能电池产业发展中面临的主要问题是高纯度多晶硅原料的短缺和太阳能电池产能的快速扩大。目前国际上多晶硅的价格已经上涨到前所未有的惊人程度(国内企业采购的市场价约在250美元/公斤)，即便这样，货源也不能如愿保证，今年国内太阳能电池开工率不足、新的生产线不能运转、等米下锅的厂家已有好多家。国外多晶硅企业的扩产，预计在2008年才能得到缓解。
    而我国千吨级多晶硅的成套生产技术还未自如地掌握，无论是产业规模和产品质量都与用户的需求存在较大的差距。
    在太阳能电池行业，2005年中国内地太阳能电池产量约150MW，占世界总产量的8.3%，根据国家发改委世行项目组相关负责人介绍，按目前上报的规模产能统计，2006年中国内地的太阳能电池产能将由2005年的150MW增加到1450MW，增加9.7倍，如果国家有关发展太阳能光伏产业的政策不出台，太阳能光伏产业市场发生波动，将会给多晶硅材料和太阳能电池企业的发展造成尴尬的局面，这种挑战也是不可避免的。因此，建议国家有关主管部门，加大支持力度，提升和完善最有产业化基础的多晶硅材料企业的生产技术，同时对发展太阳能光伏产业制定出台必要的政策细则，促进太阳能光伏市场的有序发展。
    严大洲原材料供应严重供不应求，个别厂家可能会因原料供应不上而停产或减产；采用低档次原料4N-6N掺杂部分西门子工艺生产的产品使用，牺牲部分转化效率，影响中国太阳能电池在国际中市场中的形象；不能保证长期稳定的质量。以上环节影响了我国太阳能电池产业的发展。
    李国强在产业制造环节，中游的太阳能电池制造和最上游的高纯多晶硅生产是产业核心也是技术壁垒的关键所在。目前我国在高纯多晶硅生产方面仍然没有掌握成熟的技术，高纯多晶硅仍然依赖进口，受制于人。在太阳能电池片的制造方面，虽然世界范围内并没有核心的专利壁垒，以尚德为代表的不少光伏制造商也掌握了关键的生产技术，但是在代表未来太阳能电池发展的薄膜、高效低成本电池的开发制造方面，我们目前并没有自主技术的规模生产能力。
    在应用方面，我们仍然主要集中在边远和无电地区的应用，导致产品主要依靠出口欧美等市场，缺乏统一、具体和强有力的经济和法律方面的政策支持是导致世界光伏产业的主要增长市场-光伏并网市场在我国仍然处于很小份额的原因。
    采取策略促进产业发展
    ●加速新技术开发，降低原材料消耗，降低成本；
    ●加速推动国家光伏发展战略和具体扶持细则措施的出台；
    ●国家相关部门应从战略高度来认真研究我国可再生能源的发展战略。
    严大洲应支持具备产业化基础的具备中国特点的三氯氢硅氢还原工艺；实施新技术开发和创新集成战略，迅速形成产业化规模，在2年-3年的时间内，在我国建成总能力达10000吨多晶硅生产能力；参照国际发达国家支持太阳能产业发展的政策，鼓励国内使用太阳能电池，形成中国市场；加速新技术开发，以提高转化效率，降低原材料消耗，降低成本。
    李国强两点建议：第一，加速推动具体、细化和分阶段的国家光伏发展战略和具体扶持细则措施的出台。第二，瞄准太阳能电池的技术发展趋势，加快我国在光伏核心环节的技术研发和创新能力，确保产品的不断更新换代，即成本不断下降、效率不断提升。
    李本成为了鼓励和支持我国太阳能发电产业的发展，建议在我国已颁布实施《可再生能源法》的基础上，尽快出台鼓励和支持包括太阳能发电产业在内的可再生能源的实施细则，鼓励和支持其所发电力的上网，参照国际上成功支持无污染绿色能源的办法给予一定的补偿，以使公众愿意安装和使用太阳能发电产品。
    但是值得关注的是，我国太阳能发电产业的发展严重受制于原料多晶硅的供应，我国电子行业和光伏行业每年需要的多晶硅在3000吨-5000吨之间，然而我国自己生产的多晶硅只能满足其中的10%左右，另外的90%要依靠进口来解决。由于各厂家在国际市场上抢购多晶硅，使得多晶硅的价格几倍于正常价格，造成国际市场多晶硅价格飞涨，其价格已完全背离了它的实际价值，这是一个极不正常的现象，它极大地制约了我国太阳能光伏产业和电子产业的健康发展。所以，目前当务之急是国家相关部门应该从国家的能源安全和保护地球生态安全的战略高度来认真研究我国可再生能源的发展战略，研究太阳能发电产业链里存在的若干问题，提出未来5年-10年里可再生能源的发展战略和目标，以指导这一行业的健康发展。
    袁桐为了推动太阳能产业的发展，发达国家太阳能的开发与利用绝大部分依托国家行政力量，比如，美国的《能源政策法》规定，企业用太阳能和地热发电的投资可永久享受10%的抵税优惠，德国为了提高太阳能等可再生能源的综合利用，将设立6000万欧元的联邦研究基金；日本原本是一个能源输入国，但由于其大力发展太阳能，如今正变成一个能源输出国，现在日本生产的太阳能电池占全世界的一半以上。这些国家太阳能光伏发电之所以能迅速进入千家万户，主要得益于政府行之有效的引导与激励措施。世界太阳能利用水平高的国家和地区，由于当地政府积极采取了众多鼓励措施，刺激了市场的需求，带动了产业的发展。
    国外太阳能光伏产业市场拉动了我国光伏产业的发展，但国内的光伏市场太阳能应用刚进入起步阶段，我国目前的太阳能光伏产业主要在两方面发挥作用：一是国家示范项目、民心工程和国际合作项目，如“西藏无电县建设”、“送电到乡”、“光明工程”等项目的建设；另外，就是无电地区通信、卫星信号的传输和接收，以及输油、输气管道的阴极保护等系统所用的电源；还有极少部分用作带有“科技示范效应”的路灯、广告牌、草坪灯等电源。除此以外，其他方面的应用还比较少。近3年国内太阳能电池生产大幅增长，年增长率超过100%，与之相比的光伏产业市场发展却很缓慢。
    我国在新的《可再生能源中长期规划》中提出，到2010年，我国太阳能光伏发电总容量将达到40万kW，2020年达到220万kW。新政策的出台，将促进我国太阳能光伏发电产业的发展，将使太阳能光伏发电量上升到一个新的水平。而我国目前光伏产业的生产能力虽快速增加，但由于国内市场需求的“原动力”不足，绝大部分产品都不得不卖到国外。目前，我国虽然已经将光伏产业正式纳入国家能源发展的中长期规划，但与德国、日本、美国等世界先进国家已经将太阳能纳入能源储备战略相比，我国政府对太阳能产业的支持力度还不够。“十一五”规划中提到，到2010年我国单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右。如何使能源消耗在5年内降低5%，同样需要国家在“阳光计划”政策上的扶持。
    近期，应该是我国可再生能源的培育发展期，建议在实施《可再生能源法》的基础上制定出台《上网电价法》和《全网平摊法》，国家的支持，政策的落实，既能促进市场需求的增长，又是实现我国光伏发电产业发展的必要条件和保证。
    投资、研发新计划
    ●四十八所最新推出的产品包括高产能环保型闭管扩散炉、高产能软着陆管式PECVD设备等；
    ●中国恩菲工程技术有限公司计划进入世界太阳能生产企业前5位。
    王俊朝中国电子科技集团第四十八研究所是国内最早进入太阳能电池设备领域的厂家之一、目前国内最大的太阳能电池生产设备供应商，所生产的扩散炉、等离子刻蚀机、管式PECVD、低温烘干炉、高温烧结炉等均代表了国内的最高水平，广泛应用于国内大型生产线并开始出口国外。近几年已累计向国内太阳能电池生产厂家提供了300多台套价值2亿元的太阳能电池制造设备，为生产厂家节约投资超过4亿元。
    四十八所最新推出的产品包括：
    高产能环保型闭管扩散炉：单管产能高达400片的扩散炉，在产能提高33%的同时，能源消耗降低50%以上，废气排放降低到原来开管扩散的1/10，能耗降低20%左右，平均单位扩散成本降低20%以上。成功突破了炉门自动密封、尾进尾出送气、废气自动收集、三维送片机构调整等多项关键技术。为用户提供了达到国际先进水平的大生产用新型太阳能电池生产专用扩散设备。价格却只有进口同类设备的1/3，为国内光伏产业的发展注入了新的活力。
    高产能软着陆管式PECVD设备：四十八所最新推出的单管产能168片(125mm×125mm方硅片，每小时产能高达330片以上)的PECVD设备，采用了国内独一无二的与国际先进水平相当的软着陆推舟送片技术、后电极自动连接技术、精密真空自动门技术等先进技术，在产能提高一倍的同时，使氮化硅成膜质量又一次得到提高。整机技术水平达到了国际先进水平，为替代进口平板型PECVD设备迈出了关键的一步，已开始批量供应市场。
    新一代旋转式等离子刻蚀机、低温烘干/高温烧结炉一经推出，即受到用户的广泛欢迎。
    严大洲中国恩菲工程技术有限公司年产300吨多晶硅项目投产、稳产，为太阳能产业提供基本原料供应，市场供不应求；现有多个国外厂商愿意预定2008年后的多晶硅产品；年产300吨项目投产，标志着我国自主知识产权的多晶硅生产技术体系的形成，中国人能靠自己的力量设计、建设、管理多晶硅生产厂，打破了国外技术封锁和市场垄断，洛阳中硅公司迅速扩产已证明拥有技术的优势。恩菲未来的发展规划：2006年底，年产1000吨多晶硅扩建项目建成投产，2008年上半年三期工程年产2000吨多晶硅项目投产，总产能达3000吨/年。同时根据市场变化情况，恩菲公司将择地(国内、外)建设年产2000吨多晶硅项目工程，形成年产5000吨多晶硅能力，进入世界太阳能生产企业前5位。