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光伏兴衰背后的晶硅业
来源:中国粉体技术网    更新时间:2013-09-02 09:43:36    浏览次数:
 
(中国粉体技术网/彭美琴)
一、晶硅业的兴衰
    光伏产业经历了“烈火烹油”的飞速发展 ,体验了“冰寒刺骨”的破产倒闭,它的兴衰牵动着上上下下无数企业的神经,处于中上游的晶硅业便是其中之一。光伏发展的黄金时期,在需求的带动下,自2010年下半年开始,国内现货市场的多晶硅价格从最低50美元/千克左右上涨至100美元/千克左右,虽然最后价格有所回落,但也保持在80美元/千克左右水平。但是2011下半年起,光伏产业进入寒冬,多晶硅价格一路下跌,2012年底价格已经跌到最低15美元/千克以下。
二、光伏产业的复苏和前景
    经过了两年的调整,自今年二季度起光伏产业已经呈现出复苏的态势。主要生产和销售晶体硅电池片及组件的向日葵公司称2013年上半年已经实现了盈利,公司目前的销售比去年同期增长1000%,印证出国内需求已经启动,行业形势开始好转。全球最大的单晶硅生产企业隆基股份称上半年实现净利润2095万元,已经实现了扭亏为盈。而从上半年的经营情况看,公司单晶硅棒的产能利用率达到95%,单晶硅片的产能利用率达到100%。
    从以上具有代表性的两家企业的状况可以看出当前国内光伏行业已经走过了最悲观的时候,且全年的需求量同比增长保持着乐观态度。
    此外,作为新兴市场的美国也是一派生机勃勃的景象。Sunpower公司和FirstSolar是美国比较有代表性的光伏上市公司,从资本市场看,Sunpower公司自年初的5.62美元一路攀升至7月底最高28.15美元,至今价格在22美元一线,今年以来涨幅已超3倍,为美国股市今年涨幅排名第二的公司;FirstSolar今年初股价自30.9美元一线攀升至5月下旬最高的59美元,至今价格保持在38.78美元一线,今年以来股价最高涨幅超过90%。
    今年初“股神”巴菲特携巨资收购太阳能电站,而苹果也在投资光伏电站。他们在这样的时点,纷纷将投资触角伸向太阳能领域,究竟从太阳能行业中看到了什么?
    当前全球经济正处于第三次能源革命时期,人类经济社会的发展,对能源的需求与日俱增,但是以煤炭和石油为标志的化石能源时代终将过去,而太阳能发电因其可再生、无穷无尽、洁净等特征,成为新能源代表,也必将是未来的宠儿。
三、光伏产业中晶硅材料的技术发展
    众所周知,光伏发电的成本和价格高于传统发电,主要依靠政策补贴。在这个问题上,光伏产业并没有打算永远“吃软饭”;短短几年内, 围绕着降低成本的各种研究开发工作已经取得了显著成就,晶硅原材料的制备技术取得了巨大突破,硅片厚度持续降低、电池效率不断提升,光伏发电成本下降幅度远超过了市场预期。
    首先,硅片厚度持续降低。30多年来,太阳电池硅片厚度从20世纪70年代的450~500微米降低到目前的180~200微米,降低了一半以上,对太阳电池成本降低起到了重要作用。目前,国内优秀企业电池片厚度已达到国际先进水平180微米。在不提高碎片率的前提下,如果太阳电池厚度从180微米降到160微米,太阳电池硅用量可减少10%,组件成本可下降6%。
    其次,电池效率不断提高。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的6%提高到目前的25%,多晶硅电池的实验室效率达到了20.3%,先进技术不断向产业注入,使商业化电池技术不断得到提升。目前量产的晶体硅电池的效率达到14%~20%(单晶硅电池16%~20%,多晶硅14%~16%)。晶体硅电池的效率提高1%,发电成本可下降6%。
    被称为“光伏国八条”的《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》也对本年度新增产能设定了很高的技术门槛——新上光伏制造项目应满足单晶硅光伏电池转换效率不低于20%、多晶硅光伏电池转换效率不低于18%、薄膜光伏电池转换效率不低于12%,多晶硅生产综合电耗不高于100千瓦时/千克。多家企业对此政策表示赞同,认为有信心达到这一标准。
四、晶硅电池的前景展望
    晶硅电池分为单晶和多晶,区别在于所用硅片。单晶硅片由多晶硅原料经拉晶炉拉成单晶棒后再切片制成,多晶硅片是由多晶硅料经铸锭炉铸成多晶硅锭后再切片制成。
    由于多晶硅电池的制作工艺与单晶硅电池差不多,但就转换率看,目前单晶硅电池转换率普遍在16%~18%,多晶硅电池普遍转换率在15%~16%。从制作成本比较,多晶硅电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,得到了大量发展;因此多晶硅电池占到晶硅电池量的2/3,占太阳能电池市场份额55%以上。不过需要指出的是,多晶硅虽然成本占据优势,但是其使用寿命也比单晶硅太阳能电池短。
    虽然单晶组件售价比多晶组件高0.65元/W,但是发电系统成本由组件成本和BOS成本(土地、逆变器等组件以外的系统成本)构成,而BOS成本与系统安装面积相关,单晶组件因同等面积的功率高于多晶,因此每瓦分摊BOS成本低。更长远来看,尽管目前单晶成本要高,不过未来单晶拉晶等非硅成本将逐渐贴近多晶的铸锭等非硅成本,因此单晶电池未来成本下行空间要大于多晶。同时现有P型电池已逐渐面临转换效率瓶颈,而新型N型单晶电池(转换效率可到22%~24%)已开始量产,待其成本和技术进一步突破后,有望逐渐普及。因此未来单晶产量有望逐渐增加,单晶硅电池将占世界光伏生产的主导地位。
    另外,就多晶硅与单晶硅这两种光伏技术发展路线,有业内人士引入SunPower和FirstSolar今年以来股价涨跌来探讨。FirstSolar是全球最大的薄膜太阳能组件生产商,公司在今年四月初收购硅谷创业公司TetraSun,并计划在2014年中旬将其高效率生产多晶硅技术应用于商业化后,股价大幅上涨45.53%。但作为全球最大单晶硅太阳能电池厂商之一的SunPower,今年以来股价较FirstSolar高出200%以上的涨幅,资本市场用交易来表明未来单晶技术是光伏行业中最有竞争力的技术路线。

 
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