太阳能行业分析报告

时间:2024.4.20

太阳能行业分析报告

一.太阳能产业链概览

晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备(单晶硅、多晶硅、非多晶硅薄膜)、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。产业链最上游是太阳能晶硅制备,这个环节技术门槛高(尤其是多晶硅),具有一定垄断性,Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo等公司掌握晶硅制备技术,占据全球太阳能多晶硅总产量的95%以上。第二个环节是硅片(Wafer)生产。这一环节的主要技术流程包括铸锭(或单晶生长)、切方滚磨、用多线切割机切片、化学腐蚀抛光,其中铸锭(或单晶生长)环节属于高能耗,切割机等的投资规模相对较大,具有工艺、资金方面的壁垒。在这个环节中Sharp、Q-cells、BP Solar、Deutsche Solar、Kyocera等公司占据较大的市场份额。我国的,天威英利是这个领域的竞争者之一,具备生产单晶硅片的能力,技术难度仅次于多晶硅的制造。第三个层次是太阳能电池制造,我国的代表企业是无锡尚德和天威英利,产能、产量都属于全球主流的太阳能电池制造商。第四个环节是组件封装,技术含量相对较低,进入门槛低,属于劳动力密集型产业,国内有较多企业参与这个市场。国内太阳能产业链状况如下:

硅料:硅料提纯和生产除了传统三强(洛阳中硅、四川峨眉和新光硅业)之外,涌现出一大批的市场新秀,其中包括大全集团、无锡中彩和徐州中能。

硅棒/硅片:以河北晶龙为龙头,涌现出多晶硅龙头LDK和单晶硅龙头锦州阳光,以及废料拉单晶的浙江昱辉,其他行业新秀包括扬州顺大、隆基硅、无锡海润和镇江环太。

电池/组件:以无锡尚德为龙头,涌现出一大批的电池企业,其中包括常州CSI、江苏林洋、河北晶澳、天威英利和中电光伏。

二.上游市场状况:

(一). 国内多晶硅企业状况

目前国内涉及多晶硅生产的上市公司有南玻A、天威保变(新光硅业)、川投能源、乐山电力、岷江水电、通威股份、东方电气、特变电工、江苏阳光,其中天威保变、乐山电力、川投能源、岷江水电分别持有新光硅业的股权。非上市公司有洛阳中硅和江苏中能、四川峨眉。目前我国目前的一期建设单厂规模在1000吨以上的企业有南玻A、东方电气、特变电工、江苏阳光、江苏中能、新光硅业,其中前5家的单厂规模都在1500吨,为全国最大。

中投顾问能源行业研究部最新数据分析显示,20##年我国多晶硅产能将逾4万吨,而在20##年这一数字仅为4000吨。这也就意味着在新一轮的投资狂潮下,我国多晶硅产能将实现一年翻十倍的壮举。到目前为止,国内有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线,总建设规模超过10万吨,总投资超过1000亿,其中一期规模超过4万吨,投资超过40亿,在建项目多晶硅项目总数逾20个,其中,在建最大的项目为南京大陆投资集团、美国PPP、SCC、西图等公司共同投资建设托克托县多晶硅项目,总投资180亿元,建设规模为年产多晶硅18000吨。而云南爱硅信科技有限公司总规划10000吨/年多晶硅项目,总投资也逾100亿元, 一期建设基本上都在2006~20##年期间开始,在20##-20##年期间建成投产,其他的产能可能在20##-20##年左右实现。

1.    行业中的问题:

我国多晶硅生产工艺起步于上世纪五、六十年代中期,生产厂家达20余家,但因技术和工艺不过关,这些企业均存在生产规模小、工艺技术落后、环境污染严重、能耗大、成本高等问题。在当前的多晶硅生产公司中,绝大多数为后起之秀,原有的20多家生产厂家中仅剩峨眉山半导体厂与洛阳中硅、新光硅业是从中保留或变身而成。
  目前,多晶硅生产的主流技术有三种,分别为西门子改良工艺法、硅烷法、流化床法,我国的多晶硅公司均采用西门子改良工艺。西门子改良法又称三氯氢硅还原法,是否闭环生产是决定该工艺能耗高低和原料利用率的决定性因素,也是降低产品成本的关键。据业内人士介绍,西门子改良法千吨级以下生产线一般没有投入成熟的尾气处理工艺,达不到闭环生产和循环利用物料,环境排放不过关,生产成本居高不下。

四氯化硅是多晶硅生产中产生量最大的副产物,未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体,对安全和环境危害很大四氯化硅是高危产品,遇空气遇水会产生对人体有害的氯化氢气体,四氯化硅作为多晶硅产品的副产物就国内多晶硅工艺技术而言严重制约到多晶硅的产量。理论上每一吨多晶硅副产12吨四氯化硅,而实际中往往大于20吨。因此如何处理四氯化硅是国内多晶硅企业面临的严重制约因素。

四氯化硅目前的出路途径有:即制备气相法白炭黑技术、热氢化制备三氯氢硅技术和氯氢化制备三氯氢硅技术以及SiCl4醇解,

(1).气相白炭黑技术:受制市场空间

  气相法白炭黑用途广泛、附加值高,用四氯化硅制备气相法白炭黑技术是有效利用四氯化硅的理想方式。四氯化硅在氢氧火焰中高温水解可生成气相法白炭黑(纳米级白色二氧化硅粉末),每吨四氯化硅可生成0.35吨白炭黑,我国已有少数多晶硅企业拟采用此技术解决副产四氯化硅问题。但该工艺存在一个难以回避的问题,那就是白炭黑有限的市场容量。20##年全球气相法白炭黑的消耗量为11万吨,预计20##年消耗量为15万吨,届时我国多晶硅企业将副产135万~180万吨四氯化硅,采用该工艺可转化生产白炭黑47万~63万吨,远高于市场容量。

由此可见,单纯采用气相法白炭黑技术无法消化数量如此庞大的四氯化硅。此外,多晶硅生产过程中副产的四氯化硅纯度高,磷、硼以及金属杂质含量极低,将其用于生产气相法白炭黑也是一种资源浪费。

国内只有吉必盛一家有技术(四川乐山有吉必盛的分公司),国外主要的多晶硅公司如德国瓦克、日本德山等采用的方法是利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑。

(2)热氢化技术:能耗高遭淘汰

热氢化技术是将四氯化硅和氢气在1250℃左右的温度下反应生成三氯氢硅和氯化氢。此技术必须辅以气体分离装置和三氯氢硅合成装置以分离反应产物和处理氯化氢,故其投资大、占地多。除此之外,热氢化技术还存在以下缺点:反应温度高、工艺流程复杂、装置操作难度大;加热器采用碳-碳复合材料,只能引进,成本高;对原料纯度要求高,无法解决多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷;转化率低、能耗高。

由于存在上述缺点,尤其是能耗高,每生产1吨三氯氢硅耗电3200~3500千瓦时,目前发达国家已淘汰此技术。

  (3)氯氢化技术:成功突破封锁

  利用四氯化硅生产三氯氢硅从技术路线上看,氯氢化(又称冷氢化)技术比热氢化技术更为理想和先进。它是将四氯化硅、氯化氢、氢气与硅粉在500℃温度下反应生成三氯氢硅。该技术具有以下优点:装置单一、投资小、占地少;反应温度低、操作稳定;对原料纯度要求低,多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷可与四氯化硅发生歧化反应生成三氯氢硅;转化率高、能耗低,每生产1吨三氯氢硅耗电850~1000千瓦时。

氯氢化技术成功地将多晶硅生产过程中副产的四氯化硅、氯化氢、二氯硅烷转化为三氯氢硅,实现了多晶硅生产的密闭循环,避免了污染物排放,是一种理想的生产技术。但其技术目前不是很成熟,氢化转化率很低,一次性转化率仅有百分之十几,能够运用其技术的厂家不多。对于热氢化一次转化率报的最高的是新光硅业,为20%,这个转换水平基本与国外持平。但是每天的处理能力有限,远远小于多晶硅副产量,且单程转化率很低。德国瓦克已经达到了全闭合工艺,还原后有大量的副产物四氯化硅氢化的转化率理论上有20%(实际上可能还要低些)。

四川永祥在试验用四氯化硅做为原料生产多晶硅。据说已经具有一定的经验, 18对棒没炉还是能出个2T多。

(4). SiCl4醇解,生产硅酸酯SiCl4 + 4HO-R ----Si(OR)4 + 4HCl;如果醇含有少量的水,则生成聚酯,如果是无水醇类,则生成正硅酸酯,其中正硅酸甲酯和正硅酸乙酯应用比较广泛,尤其是作为室温硫化硅橡胶的交联剂。硅酸乙酯可用于精密铸造,作为砂型的粘结剂;也可用来对金属表面渗硅,处理光学玻璃可提高透光度;完全水解后产生的极细氧化硅粉可用于制造荧光粉;还可用于制造耐热、耐化学品的涂料;用硅酸乙酯蒸气处理的金属表面可防腐防水。

(5)另外的用途是生产MQ树脂,MQ树脂的用途也比较广泛,只是市场不大而已。

2.    行业内公司处理情况:

(1)洛阳中硅 (气相法和氯氢化)

为解决多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4的出路问题,进一步增加企业经济实力,洛阳中硅高科技有限公司拟在偃师市高龙镇高龙工业园建设四氯化硅综合利用项目,该工程包括2000t/a气相SiO2生产线和7500t/a SiCl4氢化生产线,氢化采用多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4加氢、加硅生产SiHCl3,SiHCl3全部用做多晶硅生产原料,气相SiO2是利用SiCl4生产纳米级气相SiO2。项目主要生产设施为SiCl4氢化车间、气相SiO2制备车间和盐酸解析车间,公辅设施有氢氧站、循环水泵站、锅炉房等,其他如纯水站、废水处理站等利用洛阳中硅高科技有限公司现有设施。运行期环境污染因素主要为工艺尾气、锅炉烟气、设备噪声、生产废水、废渣等,评价单位将对此提出针对性的防范措施,尽量减轻工程建设对环境的影响。

(2)江苏中能 ( 氯氢化)

20##年2月,江苏中能光伏发展有限公司采用氯氢化技术建成的氯氢化试验装置一次开车成功,可年处理四氯化硅20000吨,年产三氯氢硅24000吨。20##年12月,该公司投资建设的氯氢化放大装置也已开车成功,可年处理四氯化硅60000吨,年产三氯氢硅72000吨,目前装置运行稳定,各项指标达到或超过设计指标。中能现有6套氯氢化来处理四氯化硅,但其稳定性依然不好,出过些故障,这使中能的四氯化硅只能被处理一部分,前两天又出了点麻烦,现在处理系统不得不暂时停了下来,也证明了它的处理有一定的难度和可靠性很恼火

(3)新光硅业(热氢化)

 新光1000吨中的四氯化硅处理采取的工艺是热氢化技术。系统运行十分稳定,它的转化率已达到22%。

(4)四川峨眉

(二). 国外生产多晶硅企业

Tokuyama(日本);Wacker(德国);Wacker公司是目前世界第二大多晶硅厂,也是目前世界上最大的半导体硅材料厂之一,其产业链包括多晶硅、单晶硅(CZ和FZ)、硅片(磨片和抛光片)、太阳电池用铸锭硅和切片。Wacker公司的多晶硅计划的增产速度较快,在短短四年中增产8400吨。除了资金和成熟技术的实力外,更重要的是Wacker公司也是德国最大的化学工业厂。不仅有丰富的原辅材料,同时还有自备的水利发电厂。 3、hemlock(美国);世界第一大多晶硅生产企业。4、MEMC(美国)产能:由目前3800吨到2年后的8000吨,扩张部分主要为太阳能级多晶硅。与无锡尚德签有长期合同,合同金额高达60亿美元。

(三). 全球产能及实际产量

传统七大厂公布的扩产计划合计20##-20##年的产能分别约为55000吨、73000吨、84000吨。这些传统大厂的工艺已经比较成熟,但其对于废物回收等环保要求较高,预计其20##-20##年产量可分别达到42000吨、60000吨、80000吨;国际上的新进入者当中,以日本的M.Setek产能最大。这些新进入者合计20##年底产能为10000吨,20##年底产能为20000吨,20##年底产能为21000吨,预计他们20##-20##年的产量分别可达到5000吨、10000吨、15000吨。德国瓦克正在建设一座年产能达10000吨的多晶硅生产厂,该项目投资额为7.6亿欧元。此外,瓦克还将再追加投资1亿欧元左右用于博格豪森“第八期扩建项目”,其扩建后的多晶硅产能将从每年7000吨提高到10000吨。通过上述措施,瓦克的多晶硅年产能将从目前的1.5万吨提高至3.5万吨以上。综合预计20##年-20##年全球多晶硅产量可分别达到5.1万吨、8.0万吨、12.5万吨

(四). 国内生产单晶硅企业:

河北晶龙实业集团有限公司(产能2600吨,硅片6000万片—河北宁晋地区太阳能级单晶硅生产基地 ); 常州市天合光能有限公司; 浙江昱辉阳光能源有限公司; 有研半导体材料股份有限公司; 锦州阳光能源有限公司(东北太阳能电池用单晶硅生产基地--锦州市的太阳能电池用单晶硅生产基地,以太阳能电池用φ5.5″-φ8″的单晶硅锭和硅片为主导产品,其中单晶硅锭年产量800吨,硅片年产量2000万片); 江苏顺大半导体发展有限公司(1000吨/年); 洛阳单晶硅有限责任公司; 西安隆基硅材料有限公司; 青海华硅能源有限公司(1000吨)

目前,全世界单晶硅的产能为1万吨/年,年消耗量约为6000吨~7000吨。“十五”期间,单晶硅的产量实现了30%以上的增长,20##年底,中国单晶硅的产量达到3200吨,其中半导体用约800吨,太阳能电池用2500多吨。在抛光片方面,我国半导体用硅抛光片平均增长超过19%,总用量达到2.2亿平方英寸。

目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商,其中河北宁晋单晶硅基地(晶龙集团)是世界最大的太阳能单晶硅生产基地,占世界太阳能单晶硅市场份额的25%左右。

三.中游:太阳能电池百花齐放

(一).  太阳能电池的分类

制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等(见图1)。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、材料易于获得,且成本低;2、要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。以下是对太阳能电池的种类及其应用前景的评价。

  图1  太阳能电池类型(按材料类型分)
  

  资料来源:赛迪顾问  2005,12

  表1  主要太阳能电池成本-性能评价表

  

  资料来源:赛迪顾问  2005,12

  从上表1的评价结果,我们可以得出以下结论:

1.    单晶硅电池:

  未来3~5年内(2006~20##年),太阳能级单晶硅仍是太阳能电池最重要的来源,虽然单晶硅太阳能电池成本较高,但是由于具有较高转化率的优势,仍然占有一部分市场,并且在一段时间内还处于增长状态,需要技术水平也较低。

  然而,太阳能级单晶硅技术目前已经较成熟,技术水平再提高的空间较小,同时,由于受单晶硅材料价格及相对繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。因此,可以预计单晶硅太阳能电池的长远发展前景并不乐观,但未来一段时期内,仍有较大的发展空间。

  2.多晶硅电池:

  与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅电池成本低,但也存在明显缺陷。晶粒界面和晶格错位,造成多晶硅电池光电转换效率一直无法突破20%的关口。而单晶硅电池早在20多年前就已经突破20%。然而,近年来多晶硅太阳能电池的技术水平提升很快,其电池转换效率最高已经达到17%以上,组件转换效率可达15%以上,与单晶硅的差距正逐步减小。最近,德国弗劳恩霍夫协会发表公报说,目前该协会下属的弗赖堡太阳能系统研究所经过两年攻关,成功开发出一种新技术,可以使多晶硅电池的晶格错位等缺陷得到部分解决。其技术关键是在太阳能电池生产过程中选择适当温度,使多晶硅的电子性能得到提高,并同时形成高效率的太阳能电池结构。该所的研究人员已经找到了适当的温度平衡点,既保证太阳能电池高效率所需高温,又兼顾这一温度在材料可接受的范围以及它在工业生产中的可行性。如果该技术能够达到产业化应用,将进一步提高多晶硅太阳能电池产品的竞争力。

  3 .  多晶硅薄膜电池:

  多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率又高于非晶硅薄膜电池,因此,随着薄膜生产技术的不断完善和成熟,多晶硅薄膜电池将来可会在太阳能电地市场上占据主导地位。

  4.  非晶硅薄膜电池:

  非晶硅薄膜太阳能电池的成本低,便于大规模生产,普遍受到人们的重视并得到迅速发展。但是由于非晶硅的光学带隙为1.7eV,使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感,这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外,其光电效率会随着光照时间的延续而衰减,即所谓的光致衰退S-W效应,使得电池性能不稳定。为了解决非晶硅薄膜电池的稳定性问题,人们开始研究a-Si/a-Si叠层太阳能电池技术,能够在一定程度上提高非晶硅薄膜电池的转移效率,但该电池的稳定性仍然不高,转换效率的大辐提高仍有待时日,近年内要实现大规模生产可能性较小。

   5.   III-V族化合物及CIS电池:

  作为太阳能电池的材料,III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制备,尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高,但从材料来源看,这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。此外,这类电池材料中,有相当一部分属于剧毒元素,如As、Cd等,从环保的角度看,这类产品也不可能在未来清洁能源市场上得到在规模的应用。而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池存在的问题是,它们的研究刚刚起步,技术不是很成熟,转换效率还比较低,基本上还处于探索阶段,短时间内不可能替代硅系太阳能电池。

(二) 太阳能电池的发展趋势

根据以上分析,从转换效率、材料成本和环保等角度看,今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本,将最终将可能取代单晶硅电池,成为市场的主导产品。

20##年太阳能电池产能,结晶硅型具有绝对优势,占整体的近90%。但08年以后该比例将下降,20##年将降至62%左右。而非晶硅(a-Si)型、串联型和CIGS型将分别增至12%、8%和7%。另外,欧洲和亚洲厂商将涉足此前主要是美国厂商从事的CdTe(碲化镉)型太阳能电池的生产。因此,20##年CdTe型的构成比例将占4.4%。但色素增感型仍将不足1%。上述数据参照了法国调查公司Yole Developpement就560家工厂所做调查的结果。接下来看一下08年欧洲、美洲、亚洲以及其它地区的产能。美洲的结晶硅型所占比例低于40%,但其它3个地区超过了70%。在产能最大的亚洲,结晶硅型的比例非常高,约为90%。美洲产能虽不及亚洲和欧洲,但各类型的构成比例很有特点。美洲的结晶硅型产能所占比例较低,但a-Si型、CIGS型和CdTe型的比例都很高。 

(三).  全球太阳能电池产业现状

据统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达 2850兆瓦。而20##年,全球太阳能电池产量增幅85%,高达7.9GW; Q-cells继续保持老大宝座,不过First Solar突然跃居老二,中国老大尚德电力力压日本巨头保住老三的位置;还像20##年一样,20##年中国最大出产国不变,并把德国和日本远远抛在脑后;预测20##年电池产量为10-14.7GW。

图中准确数据为08年7.9GW,  07年为4.27GW 。

分析20##年全球太阳能电池Top10 和top20,首先,德国厂家Solarworld退出前十;其次,所有日本厂家在top20里整体位置趋于逐降,并且逐渐失去竞争力,而中国厂家却在不断攀升。中国不仅保持其全球第一生产国的地位,并且与去年相比,产量翻了一番还多。尽管亚洲量压群雄,令其他国家望尘莫及,不过,从top10名单里来看,西方还是领先的,毕竟Q-cells还是位列老大。

Top10逐个看

1.     Q-cells

20##年,作为仅留的一个欧洲电池厂家,蝉联了他作为全球第一太阳能电池生产商的位置。事实上,Q-cellls竞争力非常强劲。去年电池产量为581.6MW(包括全资子公司Sontor生产的3.6MW的a-Si/μ-Si微非组件,Calyxo的3MW和Solibro的5MW),产量比20##年增长了49%(去年是389.2MW)。20##年Q-cells力克日本夏普,勇夺世界第一,当时的市场份额达到9.1%;有趣的是,由于激烈的竞争,20##年市场份额降到了7.4%。

其实,不管是市场份额还是产量,Q-cells都应该更高一些,但是由于金融危机,Q-cells调低了主营业务晶硅电池的产量,从585MW调到了570MW。据一些客户反映,Q-cells对他们的交货日期被推延到了20##年。据Q-cells对外发布的消息称,鉴于当前市场的变化情况,他们要利用年假期间来进行调整。预计Q-cells 20##年硅基电池产量在800MW到1GW之间。这个区间听起来似乎大了些,其实早期他们还声称产量至少要达到1GW!

在产能建设方面,其他厂子担心组件过剩,所以停止产能增长,而Q-cells却似乎在这方面有自己的打算。20##年Q-cells不仅在Thalheim的产能目标成功实现760MW(20##年产能是516MW),而且还寻找德国以外的机会,以便使产能翻番。20##年,Q-cells除了在Thalheim厂产能增加40MW外,还计划在马来西亚开工厂。硅棒、硅片和电池产能在第二季度达到520MW,从而使全年产能提升到1.32GW。此外,Q-cells还计划扩大薄膜电池产能。

2.     First Solar

20##年Q-cells可谓演绎了恢宏,而CdTe电池生产商First Solar的表现却更加传奇。20##年,这家美国薄膜电池生产商闪电般跃居全球太阳能电池top10之列,成为全球第一个位列top10的薄膜电池生产商;而20##年,这家公司以504MW的产量毫无争议地飞跃到了全球第二,增幅高达152%。值得一提的是,Q-cells在丢失市场份额,而First Solar的市场份额却上升了1.7个百分点,达到6.4%。预计这家公司20##年在美国俄亥俄洲产出145MW,在德国产出不到192MW,在马来西亚产出将近167MW。据该公司发布的消息称,他们有一个目标,要将产量翻番到1GW。鉴于这条消息,预计20##年美国产出147MW,德国产出196MW,马来西亚产出657MW。看起来似乎挺困难,因为仅比产能1.1GW低了一点(马来西亚的产能为784MW)。但是,如果这个目标经努力可以实现的话,那么First Solar在20##年会成为全球第一。不过经验告诉我们,First Solar过去通常都能超越自己的预期,所以我们相信这次他们也一定可以。

First Solar还必须重塑自己的社会形象。因为他们生产的组件不能循环再利用,所以该公司不仅要面对环境论者的抨击,同时还得面对由于使用了有毒的镉而造成的竞争压力。其实对于First Solar在光伏行业的竞争而言,经济上的竞争远比化学上的竞争重要。在去年的第四季度报表中,该公司声称自己成为全球光伏界首家突破1美元/W大关的企业,生产成本只有98美分。这意味着First Solar的组件降价空间很大,打开了抢夺客户资源的大门,尽管在经济最紧张的时候他们都可以保持高利润。

3.       Suntech Power

中国最大的光伏企业尚德电力有限责任公司20##年保持了全球第三的位置,以497.5MW的产量,仅比排在第二的First Solar低了那么一点点儿。这个数字使尚德电力首次超越了日本巨头夏普。与20##年的产量相比,20##年增长了48%,涨幅比排在第一的Q-cells的涨幅仅仅低了一点儿。但是,正如全球第一生产商一样,尚德的市场份额也有所下降,从原来的7.9%降到了6.3%,其中多晶硅电池占60%,单晶硅电池占40%。

金融危机让尚德电力的管理层不得不决定采用更加保守的策略。尚德电力20##年产能不再增加,保持1GW,为了使产能得到实际利用,今年尚德电力将把产量提升60%,达到800MW。这意味着尚德电力在电池产量方面今年依然会名列前10,但是却会影响到20##年的排名。尽管20##年尚德决定将重新扩大产能,但是与其最大的竞争对手相比,速度慢下来了。

4.      Sharp

20##年夏普的太阳能电池产出为472MW,这个结果可能让尚德不得不检查自己的防守措施了。虽说夏普下滑了两位,屈列第四,不过这家日本巨头可能将时来运转了。其实30%的增长在top10里是最低的,一点也不出彩。20##年,夏普是363MW的产量(比上一年仅增长了16%)。这种年同比增长率的下降程度不仅对夏普来说是首次,就是在top10所有公司的历史上也是独一无二的。不过,20##年夏普6%的市场份额增长率让人觉得这家公司应该是个赢家。由于夏普对20##年没有任何官方的预测,我们预测增长率似乎不变,产量至少达到600MW。

20##年,夏普单晶硅和多晶硅电池产量增长了27%,达到435MW;它在Katsuragi工厂的a-Si/μ-Si微非串联组件产量也上升81%,达到38MW,产能达到160MW。这个薄膜记录给我们启示,它告诉业界未来夏普将驶向何方。早在20##年的时候,夏普就声称要在Osaka地区的Sakai建设1GW规模的薄膜电池工厂;接着在20##年11月份,夏普又称从20##年中期开始,第一期产能要达到480MW(不知是否包括了Katsuragi薄膜的产能)。根据1月7日Kyodo News报道,夏普将在今年某个时候开始生产薄膜电池,而不是20##年。此外,夏普可能会在意大利建设同样大小的薄膜工厂。在与意大利能源供应商Enel SpA和一个没有透露名称的欧洲公司达成的三方协议里,夏普在20##年11月27日对外宣布将于12月签署一份备忘录,建设一座产能达到1GW的薄膜电池工厂,20##年中期开始,第一期产能为480MW。但直到目前为止夏普也没有对此事做进一步的确认。

夏普为什么重新对光伏产业重视起来,很可能是与日本政府计划重启著名的户用光伏系统补贴政策有关。但是可能还有另外一种原因,那就是洗去耻辱,王者归来。

5.       JA Solar

在排名第四的日本夏普和排名第五的中国晶澳之间跨度有170MW之多。据晶澳报道,20##年他们的产量达到300MW,其中90%的产品属单晶硅基电池。如果这个数据准确的话,那么晶澳的产量与20##年相比就增长了127%,市场占有率3.8%,年度产能750MW。名列top10第五对于晶澳来说进步神速——因为20##年晶澳首次进入top10,名列第十,20##年仅仅名列21。这样的攀升速度是两年来任何企业都没有的。

20##年,晶澳预计产量为500MW,同比增长67%;在产能建设方面,晶澳提出800MW到1GW之间。之所以区间这么大,可能是由于金融危机的缘故,为了给自己留有回旋余地吧。

6.       Kyocera  

与夏普的命运一样,京瓷的排序也在下滑,下滑了两个席位,屈居第六。尽管如此,京瓷20##年多晶硅电池产量290MW,市场占有率3.7%;与20##年相比,增长了40%。今年京瓷预计多晶硅电池产量为400MW,增长38%。这样来看,由于其他企业的计划都比京瓷的高,所以这也说明20##年京瓷会继续下滑。

京瓷20##年在Shiga工厂的年底产能是360MW。对于今年没有任何预测。在20##年11月份,京瓷公布了一份计划,要在Shiga建第二座电池厂生产背接触(back-contact)新型电池,其转换效率为18.5%。尽管没有对产能建设做陈述,不过京瓷说到20##年三月公司在现有工厂电池产量将达到650MW。显而易见,到时候京瓷已经不再top10之列了。

7.      yingli Solar

京瓷之后是中国厂家英利新能源,20##年多晶硅产量为281.5MW,与20##年相比,增长了93%,这个数字足以将其市场占有率提高两个点,达到3.6%。不过其400MW产能只运用了2/3。今年英利发布了让人难以置信的计划,如果能在第三季度将200MW生产线安排到位的话,20##年年底产能将能上升到600MW。尽管如此,英利还是把年平均产能定位在550MW的水平上,不过该公司也坚持会产出550MW~600MW的电池。除非是加速产能建设,否则我们是无论如何都无法相信这两个数字的。

8.      Motech

20##年台湾地区最大的太阳能电池厂家茂迪产出272MW,比前年增长了54%,不过还是降了两个席位,降到了第八。在台湾岛内产出了168MW的多晶硅电池和102MW的单晶硅电池,另有2MW的单晶硅电池是在大陆江苏的工厂生产的。江苏分厂20##年的产能为60MW,到20##年产能将升至120MW,因为增加了多晶硅电池生产线。台湾岛内,茂迪计划产能从350MW增至435MW,以使整体产能达到555MW。20##年产量要达到415MW,其中360MW在台湾,55MW在大陆。

尽管去年茂迪与韩国多晶硅供应商DC Chemical签署了三份到20##年的多晶硅供应协议,不过我们关心的问题是:茂迪何时能从对美国多晶硅供应商AE的50%的控股中获益。该厂计划今年开始生产,产能为1800吨。特别是在去年12月茂迪高层又同意再给AE投资490亿TWD的背景下提出这个问题就显得格外尖锐了。

9.      Sunpower

20##年,总部在美国加州,生产厂房在菲律宾的全球高效率保持者Sunpower初次进入Top10。 Sunpower20##年单晶硅电池产量是237MW,从去年的Top13升到了Top9,市场份额为3%。电池产量增长率高达137%。今年电池产量将再增90%,达到450MW或更多。年底产能在20##年年底产能414MW的基础上增至574MW。

10.  Sanyo

日本电子公司三洋——HIT太阳能电池制造商,20##年电池产量215MW,其中包括5MW的非晶硅(a-Si)薄膜电池。尽管20##年产量从前年的165MW增长了30%,还是从Top10名单里下滑了两个席位,屈居第十。

去年11月份,从Sanyo高层得到的消息称,日本的松下从今年4月份开始将完全控股Sanyo,这对于Sanyo太阳能业务将起到现实的促进作用,此外还将拓宽业务渠道。据11月7日EE Time报道,松下总裁Funio Ohtsubo说,他的公司将通过全球分销渠道来推广HIT太阳能电池。

到目前为止,Sanyo并没有对20##年预算发布任何消息,我们猜测20##年他的产量为300MW。关于产能方面,除了5MW的a-Si,两条HIT生产线加上其他电池,整体在340MW的样子。

(四).  我国太阳能电池行业现状

我国太阳能电池产业虽然发展很快,但技术进步却不明显,创新能力不强,自主创新的核心技术很少,产品的总体质量不如欧美日等发达国家和地区,包括设备制造在内的总体技术水平与发达国家有比较明显的差距。为此,在扩大行业规模的同时,应把更大的力气花在全行业的技术进步(包括技术标准的进步)方面。

在太阳能电池及其组件生产方面,据有关专家统计,20##年我国已有太阳能 电池 生产企业62家,产能4GW,产量2GW; 组件封装企业330家,产能5GW,产量3GW。按此推论, 太阳能 电池 企业平均产能65MW,产量32MW;组件封装企业平均产能15MW,产量9MW。这样的产业结构显然不符合集约型规模经济和可持续发展的要求,且将为后续的市场竞争埋下隐患。因此,在大力发展太阳能电池产业的同时,必须充分重视产业的优化升级和结构调整工作,扶持企业做大做强,提高国际市场的竞争力,避免重复布点建设,防止恶性竞争。与此同时,尽管我国迈入薄膜太阳能电池领域处于刚刚起步阶段,但已涉足该领域的企业数量已有20家左右,鉴于薄膜太阳能电池 建设的固定资产投资额将数倍于晶硅太阳能电池 ,则更应尽量避免建设和发展中的盲目性。

  20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展。据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资, 1998年达570亿美元; 1999年646亿美元; 20##年700亿美元;20##年将达820亿美元; 20##年有望突破1000亿美元。

四.下游:太阳能光伏发电

(一) 组件市场状况

太阳能光伏发电系统主要包括组件、逆变器、控制器、支架、设施、电缆及跟踪系统等部分。其中,组件在系统中所占比重最大。

20##年国内从事光伏组件生产企业共计200多家,但至20##年这个数字剧增至近400家。“近400家只是一个预估的数值,事实上可能会更多,这也是我们难以估计有多少家光伏组件企业倒下的重要原因”。上述高管称,光伏组件企业并没有一个行业主管协会,且各地政府主管单位不同,“有的归属当地的科技厅主管,有的属于信息产业厅主管,较为混乱”。

  混乱的原因源于组件制造在于整个太阳能投资领域的低门槛。光伏产业链主要为硅料、硅片、电池、组件、系统及并网六个领域。在整个太阳能光伏产业链中,组件制造由于投资少、建设周期短、技术和资金门槛低、最接近市场等特点,故吸引了大批生产企业。“最快的时候是2007与2008两年,光伏组件行业已经到了疯狂的地步。”该高管称,由于该两年为世界光伏产业发展的黄金期,行业上下游产品均处于供不应求状态。以光伏组件生产为例,只要生产出来,就立马被拉走,毛利可达到20%-30%,“结果江浙一带连生产鞋子与手套的企业都进来了,有的甚至一个镇就有2-3家企业,因为相对于纺织品3%左右的毛利,这已可使企业疯狂”。

数据显示,20##年我国的光伏产能首次超过德国,位居世界第一;在此中,20##年我国光伏组件产量即已达到世界第一,当年国内光伏组件产量达到1717MWp,比上年增长138%。金融危机致使欧美国家能源需求下降,公用事业企业放缓了新增项目的上马,从而延缓新能源项目进展。

美国研究机构ISuppli(全球领先的针对电子制造领域的市场研究公司)报告则显示,20##年全球太阳能电池安装数量达到3.8GW(10亿瓦),但20##年因大环境景气下滑,安装数量只会增长9.6%,达到4.2GW,而市场供给量却由去年的7.7GW增加62%至11.1GW。“由于市场及汇率的影响,相比于金融危机爆发前的第三季度,公司20##年的第一季度销量会有所下降。”下降的原因在于约占据全球光伏产品市场一半之数的德国需求量急剧减少,而在去年表现抢眼的西班牙方面需求也相对萎靡。

江苏的光伏组件企业为40家,但影响程度如何,还在摸底。由于国内光伏企业98%市场在于国外,以欧美国家为甚,所以在海外需求的下降对光伏产业的影响最大,尤其是一些中小光伏组件厂商已面临比较大的困难,主要表现在订单流失、资金紧张等。

(二) 全球光伏市场及应用情况

  1. 全球光伏市场统计

根据EPIA的发布数据,20##年全球光伏市场达到了5.5GW,比20##年2.4GW的安装量增长了129%。

从区域安装量看,20##年太阳能市场西班牙和德国分列第一第二位,美国排名第三,但和前两名存在较大差距。西班牙成为最耀眼的地区,几乎占据了新安装量的一半,达到2.5GW。但是该地区未来安装量却大大褪色,仅仅有500MW。第二大且最可靠的市场是德国,20##年安装量增加了1.5GW。美国新安装量为342MW。

预期在20##年美国将实现跳跃式的成长率,并吸收西班牙空出的部分安装容量。意大利在20##年也实现了增长,以258MW的安装量排名第五。一些市场分析师预测,意大利在20##年的安装量将翻番,达到500MW。

EPIA同时预测了从20##年到20##年的安装量,一位未署名的市场专家表示,尽管目前金融危机影响大容量的安装,20##年及以后仍有强劲的增长。EPIA指出,西班牙近期改变了支持政策,使20##年全球市场受到一定限制。光伏市场希望美国、德国、法国和意大利等市场能推动需求。

20##年安装量预计会增长到约7GW,20##年达到22GW。然而,这种快速增长取决于市场中不断加入的国家实施正确的政策。

2.  欧美主要国家太阳能光伏并网发电实施情况

日本:1996年宣布可再生能源发展目标,到20##年可再生能源占一次能源供应量的3.1% ,其中光伏发电4820 MW。具体措施包括:建筑光伏一体化发电系统工程示范,光伏住宅集中并网示范(200座3KW光伏住宅集中在一个地区进行并网运行),光伏住宅推广计划(1994-2002安装8万套)、地方新能源促进计划和企业新能源资助计划等。具体补贴政策:在安装光伏发电系统时进行工程补贴,从一开始补贴50%,分十年逐年递减,到第十年时补贴减到零,并允许光伏发电系统“逆流”向电网馈电,意味着以同等电价购买光伏系统的发电量。

德国:1998年提出“10万光伏屋顶计划”,计划6年安装300-500MW光伏系统。1999年10月出台了新的可再生能源法,规定光伏发电上网电价0.99马克/kWh(成本约0.5马克/kWh),该计划政府补贴总计11亿马克,零贷款利率,10年偿还;20##年一季度申请安装光伏系统数就达到70MW,远远超出原计划的27MW,因此将计划修改成5年完成;20##年按照不同功率等级和不同安装方式,对可再生能源法进行了更有利于光伏发电推广的修订。

美国:1997年宣布“百万屋顶计划”,计划到20##年在100万座屋顶上安装光伏发电和光热系统。目前已在30个州通过了针对光伏并网发电的“净电量计量法”,即允许光伏发电系统上网和计量,电费按电表净读数计量,允许电表倒转,光伏上网电量超过用电量时,电力公司按照零售电价付费。美国加州的“购买降价”政策则将补贴直接体现在购买太阳能电池发电系统的价格优惠上,大约每瓦补贴4美元。

西班牙:20##年制定了新的“电力法”来鼓励光伏并网发电。电力公司必须用高价购买太阳能发出的电力,对5KW以下的系统,太阳能售电电价每千瓦时电量为0.38欧元,5KW以上的系统,太阳能售电电价每千瓦时电量为0.28欧元(普通电价为每千瓦时0.03欧元)。

英国:2002初可再生能源法生效。该法强制所有持照的电力供应商至少在3年内用可再生能源提供3%的电力,到20##年使可再生能源电力达到10.4%,并提出10亿英镑发展可再生能源技术的建议。同时通过享受减免印花税、减免隔离层和三层玻璃材料的增值税等优惠政策,鼓励居民采用环保技术建造或装修房屋,计划在10年内建设100万栋“绿色住宅”(采用太阳能电池板、洗澡用水的循环使用处理装置、三层玻璃窗户和隔离层、有利于环境保护的无污染涂料等)。

3.   我国太阳能光伏发电应用和政策现状

应用现状:20##年,中国光伏电池产量达到1000 MW,成为仅次于日本的全球第二大光伏制造基地,但国内光伏系统安装量仅约20 MW,光伏系统的累积装机容量达100 MW,相当于世界当年安装量的0.5%和世界累计安装量的0.8%。其中:农村电气化(包括道路照明)累计装机容量41MW,通讯和工业应用30MW,光伏产品(路灯、草坪灯、城市景观、LED照明、交通信号等)22.7MW,并网光伏发电6.3MW。20##年中国的光伏安装量只有40MW,仅占全球安装量的0.73%,占国内太阳能电池产量的1.54%,这意味着,中国太阳能电池98%以上的需求都在国外。中国光伏发电的近中期目标制定偏低,分别为20##年0.25GW和20##年1.6GW。而据了解,即将出炉的《新能源产业振兴规划》很可能将20##年的发展目标提高到20GW。

事实上,中国光伏发电潜力的确非常巨大。统计显示,中国现有大约400亿平方米建筑面积,屋顶面积40亿平方米,加上南立面大约50亿平方米可利用面积,如果20%安装太阳能电池,可以装100GW。此外,中国有着大片的沙漠、沙漠化土地和潜在沙漠化土地,总计约120万平方公里。1平方公里土地可以安装40MW太阳能电池,2%的荒漠即可安装1000GW,是中国当前电力装机的两倍。发改委能源研究所有关研究预计,20##年中国大型荒漠光伏电站累计装机将达到200MW。

对于国内光伏发电市场为何迟迟不能启动,发改委能源研究所人士表示,主要是目前光伏发电的成本还是太高,影响了大规模推广;同时,中国可再生能源法在光伏发电上的落实不力,全国已经建成100多个并网光伏发电项目,但仅有2个项目在20##年6月份刚刚拿到4元/kWh的上网电价,光伏发电的审批程序和电价核准程序也还不明确;此外,电力部门还没有真正接受光伏发电,由于光伏发电不连续的特点,电力部门认为只是增加了发电量,没有增加实际可调度的电力装机。

而有更为激进的业内人士则认为,“太阳能屋顶”和“金太阳”工程等国家扶持政策陆续推出,以及《新能源产业振兴规划》的调整,将引导中国光伏市场由生产型转向消费型,而到20##年,中国光伏业安装量则很有希望突破20GW的规划量。

随着光伏发电安装规模扩大和行业技术进步,光伏发电的成本也将逐步降低,有关专家认为,中国光伏发电成本将在20##年-20##年期间实现平价上网。

目前,我国光伏发电成本为1.3元/度-2.0元/度,仍远高于普通火电平均不到0.30元/度左右的发电成本,“太阳能屋顶”政策实施1.09元/度的电价标砖,20元/W的补贴后,发电成本降为0.6元/度-0.9元/度,离传统火电成本更为接近了,但仍有一些差距。

据发改委能源局专家介绍,“平价上网”包括配电侧并网和输电侧并网两种。其中配电侧并网按照“净电表”方式运行,相当于电力公司用销售电价购买光伏电量,其平价上网的价格为0.5-1.0元/度,预计到20##年实现;输电侧并网属于发电站,要与常规上网电价相比较,则电价为0.33-0.36元/度,预计到20##年以后可以实现。

在我国,除《可再生能源法》对光伏发电提供明确的法律支持与相关部委提供产业发展的方向支持外,一些地方政府也相继采取更具体、更行之有效的措施扶持光伏发电企业。如,20##年10月,上海市政府联合众多太阳能知名企业启动了“十万屋顶光伏发电计划”,拉开了国内太阳能发电大规模应用的序幕。作为“上海十万光伏发电计划”的设计和积极推动者,上海交大太阳能研究所所长崔容强教授在1月初接受《人民日报》记者采访时表示:“政府只要出台‘一分钱政策’,10万太阳能屋顶计划就能梦想成真。”因为,上海在20##年全市用电量约为960亿千瓦时,如每千瓦时加收1分钱,全年可多收电费9.6亿元,这笔钱与上海绿电机制中用于太阳能发电的资金合成“上海阳光基金”,补贴10万个太阳能屋顶计划,不仅可以基本平衡预算,还可支持太阳能光伏科研和产业的发展。  

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