光电产业研究报告之中国及海外太阳能光伏产业发展报告
二、多晶硅产能快速扩张
在过去几年里,国内多晶硅产量和产能都处于快速扩张之中。2007 年国内投产的项目有洛阳中硅、新光硅业、江苏中能、东汽峨嵋,这4 家当年产量1130 吨。2008 年新投产项目有10 家。2009 年1 月投产2 家。在建还有30 家左右。总产能超过8 万吨,按8g/w,可供应10GW。这些项目绝大多数用的是西门子改良法生产工艺。
三、电池片产量占据全球四成
太阳能光伏发电系统应用的市场主要在欧美以及日本等一些发达国家和地区,整个市场基本处于一种供不应求的状况,而且原料基本由国外进口,大的公司基本都已经建立相应的供求关系,因此对国内相关电池片、电池组件的企业之间来说,难以形成实质性的正面竞争。另外国内电池片、电池组件以及系统的生产技术已经得到国际市场认可,在技术上接近或者领先国际水平,加上国内便宜的能源以及廉价的劳动力,国内生产电池片、电池组件以及系统具备一定的竞争力。
2002 年以来,我国的光伏制造能力实现了跨越式的发展,电池生产能力迅速提升,一大批组件封装企业纷纷涌现,无论是电池生产规模还是组件生产规模,都迅速向世界光伏制造大国迈进。
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2002 年中国光伏制造首次跻身世界10 强,电池和组件产量均位居世界第七;2003 年中国电池产量和组件产量分别排名世界第六和第五;2004 年以来,中国的光伏制造处于年均增幅超过100%的高增长期,增速超过全球平均水平;2005 年中国光伏电池和组件制造又全面跻身世界四强;2008 年我国共有太阳能电池生产企业近62 家,总产能3000MW,电池片产量2000MW 左右,占全球产量的近四成。共有组件企业330 家,总产能4000MW,产量2000MW左右。国内主要电池企业产量和产能情况见下表。
2000年-2008年中国电池产量(MW)
中国排名前8位的电池生产企业产量 (MW) 公司名称 2007 2008 2009 无锡尚德 364 497.5 704 天威英利 142.5 281.5 525.3 河北晶澳 132.4 277 509 江苏林洋 78.4 172.8 313.4 南京中电 74 107 194 苏州阿特斯 83.4 167.5 325.5 常州天合光能 68 201 399 江阴浚鑫 43.4 45.2
四、薄膜电池发展相对缓慢 薄膜太阳能电池产业链
电池单元 光伏组阵 接线贴盒 安装
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过去几年里,我国薄膜电池的发展速度相对较慢,2008 年我国非晶硅电池生产企业共有17 家。其中排名前10 位的薄膜电池生产企业产能与产量情况详见下表。
2000年-2008年中国薄膜电池产量 (MW)
中国非晶硅电池前10位生产企业产能与产量 (MW) 公司名称 浙江正泰 拓日新能 上海赛斯新能源 深圳创益科技 北京世华创新
产能 30 25 20 6 15 产量 20 11 6 5 4 - 38 -
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天津津能 深圳庆丰光电科技 深圳明环太阳能 福建金太阳 浙江富升太阳能 2.5 1.5 2 12 1.5 2.5 1.5 2 2 1 五、产业链下游优势明显强于上游
整个光伏产业链越到上游,资本、技术密集型特点越明显,越到下游,劳动力密集型特征越明显,像组件企业,投资门槛只需不到100 万元就可以接单作业。光伏产业各环节投资成本见下表。
光伏产业各环节投资成本 项目 乐电天威 四川硅业 薄膜 产品 太阳能级多晶硅 太阳能级多晶硅 非晶硅电池 产能 3000 吨 3000 吨 300MW 200MW 500MW 总投资单位投资 (亿元) 22 27 50 16 50 7 亿元/千吨 9 亿元/千吨 17 亿元/MW 8 亿元/MW 10 亿元/MW 英利(07 年中) 硅定-硅片-电池片-组件 英利(08 年末) 硅定-硅片-电池片-组件 六、光伏设备行业刚刚起步 (1)结晶硅设备为主
光伏设备制造业以及光伏发电应用系统技术产业等光伏相关产业已成为我国光伏产业的重要组成部分,并对太阳能光伏发电成本下降发挥了重要作用。光伏设备制造业包含硅料提炼设备、硅片生产设备、电池和组件生产设备、专用材料(铝浆、封装玻璃等)生产设备、光伏系统支持部件生产设备等一系列设备的制造。
太阳能电池分为结晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两类,结晶硅太阳能电池是目前最主要的太阳能电池,市场占有率达85%以上。以结晶硅为主导的太阳能电池用硅片的生产加工需要多种设备,如单晶硅生长设备、多晶硅铸锭设备、切割设备、清洗设备、检测设备等。
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初期的设备生产主要是对国外先进设备的仿制,高性能全自动化精密设备的制造技术长期被发达国家控制,高端设备长期依赖进口。2005 年以来,全球光伏产业快速增长和高纯硅材料的严重短缺为国产光伏设备企业提供了极好的发展契机。我国设备制造商在技术研究和自主创新方面经过不懈的艰苦努力,生产能力不断提高,部分技术已达国际先进水平,尤其是硅片加工设备中的单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲。
国产单晶硅锯床、切方机和滚磨机也已基本能够满足国内市场的需求。在过去很长一段时间内完全依赖进口的多晶硅铸锭炉已取得技术上突破,我国已经能够生产最大投料量为450 公斤的多晶硅铸锭炉,并自2008 年起实现了批量生产和销售。
(2)全球竞争格局及市场化程度
目前我国光伏设备制造的生产规模已逐渐形成,并在北京、西安和长三角地区形成了产业集群,市场化程度较高,但高端的光伏设备的制造技术仍掌握在少数外国制造商手中。国际领先水平的设备主要由美、日、英、德、瑞等西方发达国家制造,某些设备甚至仅有3-4 家生产商提供,行业集中度非常高。
在单晶硅生长炉市场上,国际主要供应商是美国Kayex 公司,日本Ferrotec公司和德国CGS 公司。他们所生产的硅单晶炉自动化程度较高,主要技术指标、经济指标及可靠性指标较高,但其价格也相当昂贵。因此,国外单晶炉主要被对硅片性能要求较严格的集成电路级硅片生产厂商所采用。多晶硅铸锭炉市场更加集中。目前,全球多晶硅铸锭炉市场基本被美国GTSolar 公司和德国ALD 公司垄断,前者市场主要在亚洲,后者市场主要在欧洲。
从2008 年开始,为了增加生产效率,太阳能晶体生长厂商开始规划将铸锭炉的容量从原本的270Kg 提高到450Kg,这为各大设备生产厂商提供了重新抢占市场份额的竞争机会。目前国内多晶硅铸锭炉已突破技术限制,实现小批量生产和销售。随着国内厂商自主研发能力和制造能力的加强,主要依赖进口的格局将在未来有所改变。
单晶硅切割设备和切方滚磨设备的市场容量较小,仅为单晶硅生长炉市场容量的1/10-1/4,设备生产商也相对集中。国外设备具有效率高、耗损小等特点,但国产设备由于价格低廉、维修方便等特点,在国内市场上更具竞争力。
(3)进入本行业的主要障碍
技术壁垒:光伏设备的设计制造十分复杂,涵盖半导体物理学、热学、自动控制学和机械设计学等多门学科,涉及温度控制技术、加热技术、精密传动技术、真空技术和计算机控制技术等多个前沿技术;同时光伏产业链上的光伏产品制造商对光伏设备的稳定性、可靠性、耐高温性、高真空性、精密程度以及自动化水平都有很高要求,这需要企业具备丰富的实际经验和研究创新能力,能够不断结合用户在实际生产过程中的需要设计制造出上档次的设备。行业专有的技术诀窍抬高了涉足光伏设备行业的门槛。
人才壁垒:二十一世纪以来,光伏产业发展很快,光伏设备行业为了更好地支持光伏产业的发展,需要不断的开发新设备、扩大生产规模,这意味着对专业人才有很大的需求。同时,很多光伏设备必须在安装调试过以后才能够投入生产,需要生产企业具备丰富的实践经验,在现场为企业解决设备在生产过程中的问题。目前,行业内有经验的技术及服务人员数量较少,进入本行业面临着
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