光伏产业发展现状与潜在风险分析.doc
第一部分:光伏产业发展现状与潜在风险分析一、光伏产业发展现状1、国外光伏产业发展现状(1)全球光伏产量和市场规模继续高速增长2009 年,世界光伏制造规模仍然保持超过 40%的增长,世界光伏产量首次突破 10GW 量级。2009 年,除了西班牙光伏市场由于 2008 年与光伏刺激新政策限定时间进行赛跑式的过度安装,导致 2009 西班牙市场大幅萎缩外,全球主要的光伏大国包括德国、美国、日本、中国以及新兴的欧盟光伏市场国家,如意大利、法国、捷克、希腊等的光伏应用市场都呈现较大幅度成长。(2)产能过剩和重复建设现象严重2008 年全球光伏电池产量达到 6.85GW,而市场需求为 5.56GW,产量过剩超过 1GW。从 2009 年开始,由于全球多晶硅厂的扩产和新厂的迅速投产,太阳能级多晶硅将出现供大于求,这一形势将持续 2-3 年。全球光伏组件的供应量也将因硅料供应环节的产能释放而大幅增长,保守估计 2009-2013 年年均增长率将达 20%-30%。而根据 EPIA 的乐观预计,2009 年全球太阳能电池需求为 6.8GW,2010 年的需求也只有 10.79GW。由此看出,光伏产能过剩现象愈发严重,将导致激烈的价格战。(3)传统七大厂商占据竞争优势目前,全球主要多晶硅供应商有七家,分布在欧洲、美国和日本,具体包括美国的MEMC 和黑姆洛克半导体公司(Hemlock),挪威的 REC,日本的三菱高纯硅株式会社(Mitsubishi)、住友希蒂克斯尼崎公司(Sumitomo)和德山曹达株式会社(Tokuyama)以及德国瓦克化学电子公司(Wacker)。这七大厂商拥有 10 家多晶硅生产厂,其中美国有 5 家、日本有 3 家、欧洲有 2 家。这七大厂商多为化工联合企业,其原料多为内部提供,循环物料也能在内部得到处理;多数企业也是半导体联合企业,具备从硅料到硅片的完整产能。同时,这七大厂商垄断了高纯度多晶硅规模化生产的核心技术,从而在成本控制、产品质量以及生产规模上都具有很大的竞争优势。(4)欧洲仍是全球光伏产业最重要的市场欧洲是目前世界最大的光伏区域市场,除了传统光伏大国德国,西班牙、意大利、法国、捷克、葡萄牙、希腊等新兴欧盟光伏市场此起彼伏,市场规模不断增加。2009 年,由于西班牙光伏市场的极度萎缩,欧洲光伏市场份额有所下降。2009 年日本重新启动了居民光伏屋顶系统的补贴计划,日本光伏市场的增长率将超过 100%,美国由于加州持续的光伏刺激政策和其他地方州政府不同形式的补贴政策,2009 的光伏市场也保持了高增长态势。未来,如果中日美等世界区域大国光伏市场继续保持较快增长,欧洲光伏市场的份额预料将维持缓慢下降,但整体市场规模仍将长期维持世界最大光伏区域市场的地位。2、国内光伏产业发展现状(1)我国已成为光伏生产应用大国2009 年,全国的多晶硅产量已达到 1.8 万吨~2 万吨,形成 15~20 万吨左右的产能。2009 年,我国太阳能电池产能突破 3200 兆瓦,光伏组件产量为 2500MW 左右,均占全球的3 成左右。我国的尚德、晶澳、天威英利等企业已进入世界前十名。2009 年,随着我国光伏刺激政策出台,2009 年安装量将超过 20 万千瓦,安装规模同比增加超过 200%,是过去几十年累计安装量的总和,全球光伏市场份额将由 2008 年的 0.8%上升到 2.7%左右,并首次跻身世界前十大光伏市场。(2)多晶硅产能过剩,行业洗牌在即随着 2009 年我国各地新建多晶硅产能集中释放,供应过剩逐步明显。目前,国内多晶硅现货价格已由去年的 500 美元千克回落至 50~60 美元。多晶硅产能扩张速度过快,而需求增长相对缓慢是导致价格下跌的主要因素。目前,国内高端多晶硅生产设备基本依靠国外进口,高额的技术转让费用和设备购置费用增加了我国多晶硅企业的生产成本。短期来看,国内在建多晶硅厂受到的冲击最大,这些庞大的投资可能尚未产生效益即成为投资商沉重的包袱。2009 年,多晶硅的暴利时代已经出现拐点。(3)在光伏产业链各环节中,我国在下游的优势强于上游整体来看,国内企业多数进入的是位于后端的太阳能电池和组件的生产环节,而主要原料晶体硅的生产技术,目前牢牢把握在美、日、德等少数国家手中。从产业链各环节来看,在多晶硅环节,我国并不具有明显的竞争优势,我国已投和在建的几十家多晶硅厂,多数采用西门子改良工艺,一些关键技术我国还没有掌握,在提炼过程中 70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。而下游电池封装产业,我国的生产工艺发展最为成熟,设备国产化率最高,扩产最快,产量最大,是从业企业最多的一个环节,可以说优势比较明显。(4)竞争的日趋激烈,光伏产业将发生整合由于竞争激烈,产品价格下降趋势加快,从 2009 年起供给将超越需求,组件厂家将进行第一波洗牌,尤其那些生产电池同时生产组件的大厂,将会领先降价。2009 年的产品跌价将带动产业整合,规模较小的企业将被购并或是倒闭,而存活下来的企业,也将面临过度供给所带来的毛利压力。拥有低成本薄膜电池技术的企业,对抗产品跌价的能力将优于其它企业。 (5)随着竞争环境的改变,光伏企业产业链面临局部调整光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统 5 个环节。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。随着业内厂商对上游利润的逐渐摊薄预期,将会有越来越多的企业将目光投向中下游。上游厂商和风险投资将会加大诸如太阳能电池片和应用系统等中下游环节的资本投入,产业一体化的趋势有所加强。(6)技术逐步多元化,薄膜电池逐步进入市场目前,薄膜太阳电池技术已成为光伏领域的热点,2009 年底薄膜太阳电池达到 20%左右的市场份额。未来两年,薄膜技术的进步、转换率的提高,将逐渐凸现薄膜太阳能电池的成本优势。受硅材料的限制,各大厂商已开始转而投产薄膜技术,2009 年这种趋势更加明显,这将促使薄膜技术的成熟大大提前。随着各大厂商薄膜技术的陆续投入和量产,短期内虽然不能完全取代晶体硅技术,但凭借其成本优势,市场份额将会迅速上升,迎来发展的春天。3、我省在光伏产业发展中的比较优势近年来,我省光伏产业从无到有、迅猛发展,成为产业投资的热点产业、工业经济的新兴产业、高新技术的重点产业、对外贸易的主导产业,已是我省重点规划的三大千亿元产业之一。2008 年,全省光伏产业实现销售收入 196 亿元,比上年增长 2.3 倍;实现利润39.5 亿元,增长 1.95 倍,累计完成固定资产投资 180 亿元。其优势在于:一是规模优势明显。截至今年 9 月底,全省多晶硅片年生产能力达 2000 兆瓦,太阳能电池年生产能力达225 兆瓦,太阳能组件年生产能力达 125 兆瓦,高纯硅料年生产能力达 6700 吨。二是集聚优势较为明显。新余、上饶、南昌的光伏产业集聚效应正在逐步形成。其中 2008 年新余光伏产业基地注册光伏企业达到 10 家,从业人员近 2 万人,投资、产、销、利等都呈现成倍乃至数倍的增长态势。三是骨干企业市场竞争能力较强。尽管今年以来遭遇了金融危机重创,但赛维 LDK、晶科能源等龙头企业依然保持了快速增长。四是已基本形成完整的产业链条。我省光伏产业已经基本形成从硅料、硅片到太阳能电池、组件、配套产品及终端应用产品的完整产业链。4、怎样看待“光伏产业过剩”(1)目前“光伏产业过剩”只是“相对过剩”2009 年 8 月,工业和信息化部、国家发改委在《2009 年中国工业经济运行夏季报告》中指出,2009 年上半年,国内已立项的多晶硅项目超过 50 个,投资规模将超过 1300 亿元,总产能超过 23 万吨,倘若这些产能全部实现,相当于全球多晶硅年需求量的两倍。并由此指出,太阳能光伏等新兴产业的供给速度将远超需求速度,近期我国光伏产业将出现过剩。准确理解上述说法应该包含两层含义:一是光伏产业供给量的过剩是建立在预测的基础上,各地的规划产能、投产产能受技术、市场等因素的限制并不一定会成为今后实际的产出规模。从目前的市场来看,多晶硅的市场需求仍然较旺,2009 年我国的多晶硅需求量的一半仍然依靠进口很大程度可以说明这点。在我省的实地调研中,一家由浙江客商投资100 吨产能的厂天天都在正常生产也说明目前的市场状况;二是中央部门警示光伏产能过剩,目的是“倒逼”光伏产业深化结构调整,尽快淘汰落后产能。我们认为,光伏产业目前的“过剩”只是“相对过剩”。过剩的只是那些技术水平低、能耗高、成本高的产能。技术水平高、能耗低、成本低的具有全球竞争力的先进产能永远不会过剩。而“相对过剩”恰恰是促进有效竞争,推动企业技术进步的利器,是一个地方整合资源,推进产业集群的最佳时机。从改革开放三十年的情况来看,从电风扇、电视机、冰箱、空调到汽车,在一轮轮“产能过剩”、“重复建设”的质疑声中,这些产品中国都从默默无闻做到世界冠军,从模仿、抄袭做到具有自主知识产权,从城乡遍地开花到形成产业集聚并具有国际竞争力。我们相信,光伏产业的发展也会遵循这一规律,江西的光伏产业也会成为全国的核心集聚区。产业的过剩最具有发言权的应该是市场。从市场规律来看,一个产业过剩的标志应该是投资该产业无法获得利润,在发生亏损之后部分企业被迫退出来达到供需平衡。但是,伴随产能过剩的说法提出,近期具有投资方向标的中投公司仍继续开进多晶硅产业,花 75亿港元投资保利协鑫加码新能源。从我国新能源在能源消费构成中所占的比重来看,新能源并不是过剩了,而是远远不足。因此,针对目前光伏产业的发展现状,如何尽快淘汰落后产能,深化光伏产业的结构调整和培育较强竞争力的光伏企业;如何缩小市场预期与现实之间巨大落差,尽快打通推广应用中的各路环节、培育滞后的需求市场,将是政府和企业当前必须要解决的重大课题。(2)光伏产业发展前景依然看好当前,光伏发电正从补充能源向替代能源过渡。伴随着技术的不断进步,光伏发电的成本大幅度下降。德国预测 2017 年光伏发电成本与常规发电成本相交,之后会比常规发电成本还低,美国则预测 2015 年前后光伏发电成本与常规发电成本相交。根据世界能源组织对未来光伏发电发展趋势的统计与预测,2000 年,光伏发电大概占总发电量的万分之几;2010 年,光伏发电大概占总发电量的千分之几;到 2020 年,光伏发电大概占总发电量的1%;到 2030 年,光伏发电大概占总发电量的 9%左右;到了 2040 年,光伏发电大概会占总发电量的 20%以上。世界各国持续稳定的政策支持是光伏产业向前发展最有力的保障。根据各个国家的光伏产业发展规划,未来光伏产业还有相当大的增长空间。目前,世界光伏产业的市场主要集中在欧洲,而美国、中国这两个能源消耗大国的市场还尚未启动,随着各种扶持政策的相继出台,这两个全球最大市场的启动将把光伏产业的发展推向新的高度。随着世界光伏技术和支持政策的不断落实,光伏发电相对于其他能源发电的优势逐渐明显,光伏发电完全具备大规模高速发展的条件,这必将为我省光伏产业的高速发展带来广阔的前景。二、光伏产业发展中存在的潜在风险光伏产业前景广阔,但也存在一些潜在风险,主要表现在:1、替代风险。新能源产业有着不同的发展方向,作为新能源产业发展的方向之一,光伏产业不可避免的存在与其他替代性产业的竞争。一是在传统化石能源日益枯竭的情况下,新的不可再生能源如核能在一定时期内仍将保持比较稳定的增长态势,随着核利用技术进步和扩散的加快,核能在新能源结构中的主导地位短期内仍将持续。二是可再生能源开发风起云涌,包括太阳能、风能、海洋能(潮汐发电)、生物质能源、地热等在内的可再生能源开发利用在全球范围内都在积极开展,目前已经形成了风能占主导、太阳能光伏产业化发展最快、其他新能源研究进展突破最快的新能源发展格局,未来谁将成为新能源革命的主流,目前还难以定论。可以肯定的是,光伏的未来仍然寄托在产业自身的技术进步与突破之上。2、技术风险。就光伏产业内部,仍然存在着不同的技术路线,一种是以硅材料为主,一种是以化学电池(碲化镉等)为主,前者技术较为成熟,后者光电转化率较高。在硅材料利用中,也有两种不同技术路线,一种是晶硅电池,一种是非晶硅薄膜电池,前者转换率较高,但成本、耗能也高,后者成本、耗能低,但衰减快、转换率低。目前硅片电池仍是太阳能电池的主流,约占市场份额的 90%,而薄膜电池发展更快,受到投资者热捧,预计薄膜电池在 2010 年有望占光伏安装总量的 20%以上,随着非晶硅材料的衰减降低和制造技术获得突破,现有光伏生产企业将面临较大的市场风险。另外,在多晶硅提纯技术方面,物理法已在国内外一些企业小规模试产获得成功,一旦技术成熟形成规模生产,多晶硅成本和耗能将大大降低(投资成本约为西门子法的 1/10),采用西门子改良法生产多晶硅的企业不可避免地面临巨大的投资风险。就多晶硅提纯技术应用方面,如赛维 LDK 不能在短时期内打通工艺流程,掌握提纯技术的诀窍,实现闭环生产;如江西中材的坩埚成品率不能有较大幅度提高,产能不能迅速扩大并使成本快速下降,巨大的沉没成本将是其不能忍受之痛。3、竞争风险。光伏产业是一个技术密集型产业,尤其是提纯多晶硅技术工艺非常复杂。目前提纯多晶硅的核心技术主要掌握在美国、德国、日本等少数厂商(主要是Wacker、Hemlock、Tokuyama、Rec 等七大制造商)手中,我国光伏产业缺乏核心技术支撑,竞争力仍体现在低廉的用工、能源、环境代价之上,这些传统优势都将随着我国经济社会稳定较快发展而逐步淡化和消失,未来的竞争优势肯定主要体现在技术方面,没有掌握核心技术,受制于人的状况难以改观。另外,光伏产业技术大量固化在设备上,进入门槛较低,在前期高昂的多晶硅价格的暴利驱动下,我国近几年(2006 年以来)在该领域进行了大量的投资,截至今年上半年,国内多晶硅已建、在建或拟建项目超过 50 个,投资规模超过 1300 亿元,规划产能超过 23 万吨。其中,已投产和即将投产项目初步统计有 20 个,规划产能 15 万吨。各地对新能源产业发展都极为关注,在光伏产业的招商引资优惠政策层出不穷,恶性竞争将在所难免。新余介绍,鄂尔多斯市委书记曾对彭小峰承诺,如其去鄂尔多斯投资,将送一个亿吨级煤矿给彭。如果彭在利益驱使下将投资重点转移他方,新余地方政府投入的数十亿基础设施投资的效益将大打折扣,其他政策优惠就打水漂了。4、政策风险。目前,补贴仍是光伏产业产业化生存的唯一土壤。各国在补贴方式、力度、期限等方面都存在较大差异,政策的不确定性使光伏产业发展面临较大的风险。从去年下半年欧洲各国尤其是西班牙在太阳能领域的政策发生重大转变,引起全球光伏市场急剧萎缩,导致多晶硅价格迅速下滑,部分企业歇业停产,风险昭然。同时,光伏市场过度依赖外部也不可避免带来贸易政策变动的风险。一是技术性壁垒在不断提升,对产品质量、工艺要求越来越高,甚至直接针对中国产品的壁垒也不断增多。二是贸易保护主义仍然盛行。今年 8 月底,德国两家大型太阳能公司 Conergy 和 Solarworld 向德国政府和欧盟委员会申请对中国产太阳能电池进行反倾销调查。与此同时,美国 SunPower 等太阳能公司也表达了欲发起反倾销调查的愿望。如果一旦反倾销成立,我国光伏产业将十分困难。5、战略风险。主要表现在两个方面。一是与国际巨头的博弈中处于劣势。在多晶硅前一轮暴利行情中,国际光伏巨头不急于扩产,坐收暴利,而当我国企业大快上项目,巨头们在危机后又纷纷宣布扩产计划。根据国际七大多晶硅巨头公布的扩产计划,其总产能将在两年内由 2008 年的 6 万吨增加到 12 万吨,这对在技术和成本上不占优势(国外多晶硅成本约为 1.08 美元/W,国内成本约 2.04 美元/W)的我国多晶硅企业来说,将影响甚大。二是过快扩张导致企业技术、管理水平难以跟上。目前多数企业过分倚重规模扩张,顾不上搞研发,也没有经过必要的技术积累过程。从整体上看,在多晶硅提纯技术、电池转换率、切片技术、系统集成等关键技术和工艺上,以及基础科学和未来新技术研发上我们与国外仍有较大差距。同时,快速扩张又遇金融危机影响,加上国家政策调整,一些企业的现金流管理出现问题,导致资金链紧张,影响企业发展。6、环保与安全风险。光伏产业需大量采用具有高危的化工产品,如技术工艺落后,管理和操作不当,对环境和安全会造成一定的危害。如硅片线切割技术存在切割砂浆的处理排放问题,像赛维 LDK 这样规模的企业,其硅片切割每年需排放的切割浆料就达数千吨,这些浆料中含有化学乳化液,如回收处理不当,大量排放会给环境带来一定的污染。又如在硅晶电池生产技术环节上 PECVD 镀减反射膜工序中硅烷的使用,硅烷是最危险的工业气体之一,如果生产上存在泄露的话,会有燃烧和爆炸的危险,硅烷的制造、运输和使用,用户硅烷系统的设计、安装和维护,以及硅烷事故的处理和应急反应,都必须由专业人员依据专业规范来进行。第二部分:我省光伏产业技术现状与需求分析一、江西省太阳能光伏产业与技术发展状况江西省在石英矿藏资源、开采和工业粗硅提炼领域原已有雄厚基础。江西省工业粗硅生产能力仅丰城港源硅业一个企业就年产两万吨。近年来江西省太阳能光伏产业在政府的大力支持和促进下,在不到三年的时间内实现了从无到有、中游崛起、领先亚洲、继而登陆美国股市、大举进军上游、带动下游的辉煌过程。其领头企业江西赛维 LDK 太阳能高科技有限公司的快速发展,在国际光伏业界被引为奇迹。目前江西省光伏产业在中游领域(硅锭、片)的强势特色鲜明,其产量已形成或正在打造世界级规模,质量也已成为世界级品牌,对下游产业具有很强的吸引力;在上游领域,一个世界级规模的高纯硅料项目预期即将进入商业化生产运营,两个颇具技术创新活力的小型高纯硅料项目正在努力创新技术,降低成本,同时一批物理提纯硅料项目正在努力冲刺;在下游领域,世界级规模的薄膜电池项目成为新的亮点,一批光伏电池与组件企业正在江西投资建设大型产业项目,个别中型项目已投产,太阳能光伏发电工程企业也开始出现,一批太阳能光伏发电系统项目即将开始建设;一些辅助材料项目也取得技术突破并实施产业化。江西光伏产业集群已显雏形,“江西省光伏产业一览表”(下页)给出了概况。以下从上游、中游、下游、以及专用生产设备制造和辅助材料生产各个领域逐一介绍江西省太阳能光伏产业与技术状况,包括已建成投产和在建的产业项目(计划中的项目不另行介绍);最后概述江西省光伏科技和人才培养工作基础。1、高纯硅原料(多晶硅)领域2007 年 8 月 18 日,江西赛维 LDK 太阳能高科技公司 15000 吨高纯硅料项目建设正式奠基开工,标志着江西省光伏产业开始大规模进军上游,其规模在国内后来居上,在世界也是最大的,随后又有一个 6000 吨硅料项目开工建设。两个项目都已进入部分调试或试生产阶段。根据 LDK 公告,该项目采用来自西方的成熟技术,包含四氯化硅尾气循环回收系统,整个生产线属完全闭环系统,因此其技术在国内也将是后来居上。光伏业界曾认为这是中国最有希望在环境、成本、质量几方面取得全面成功、领先全国的高纯硅规模化生产项目。此前江西省已有江西通能硅和江西晶大两家企业分别建成年产 500 吨规模和年产100 吨规模西门子法高纯硅料项目并投产。江西省光伏产业一览表(截止 2009 年 12 月,不完全统计,且只列已投产或开工建设的项目)地区 上游 中游 下游 辅助材料新余市LDK 2007年 8 月 15000吨高纯硅项目与11 月 6000 吨高纯硅项目开工建设;2008 年计划 I 期投产。LDK 多晶硅锭片 2006 年产能 200MW产量 50MW2007 年产能 430MW产量 200MW2008 年产能 1400MW2009 年计划 1600MW江西瑞晶 2008 年 2月 500MW 多晶硅光伏电池项目开工建设;计划2010 年全部完工江西天能 光伏电池台湾昇阳光电 多晶硅光伏电池项目,2009年达 40MW,计划 2010 年达 200MWLDK 太阳能电力系统公司江西中材太阳能 多晶硅锭坩锅年产 5 万个 2008投产,II 期年产20 万建设已启动南昌市江西晶大年产 100 吨西门子法高纯硅料项目江西通用硅 单晶硅片项目赛维 BEST 20 亿美元双结薄膜太阳能电池生产线上饶市 晶科能源 单晶硅锭片 2007 年总售额 7 亿元2008 年总售额 25 亿元 晶科能源 单晶硅坩锅、石墨热场元件月兔硅材料 高纯石英粉项目 抚州市 格美科技 单晶硅锭片、多晶硅锭片项目 萍乡市中科光伏 物理法提纯硅料项目,已建厂九江市 旭阳雷迪 多晶硅、单晶硅片项目 景德镇市 宜春市丰城港源硅业年产 2 万吨工业硅盛丰新能源 物理提纯法硅料项目江西通能硅 西门子法高纯硅硅料项目2、硅锭/硅片领域江西赛维 LDK 在这一领域已形成明显国内优势,达到规模在亚洲最大,而且集中在国际发展主流多晶硅锭片领域,2007 年 8 月又启动了 1600MW 扩建项目。其技术和设备完全引进,主要为美国的多晶硅炉和德国、瑞士的带锯与多线锯切割机。赛维 LDK 近年来在技术上一方面积极展开对外合作、利用社会力量、消化引进技术,改进优化工艺,一方面积极组织实施多种辅材耗件的国产化。在增大硅锭尺寸、减小硅片厚度、控制硅片性能、实现多晶硅锭坩锅国产化等多方面卓有成效。我省在硅锭片领域另一已投产的重要企业是上饶的晶科能源(集团)有限公司,生产单晶硅锭片,主要供应光伏电池制造,也同时生产部分微电子用硅片。技术采用国产单晶硅炉和进口切片机。目前正在江西抚州建设的江西格美科技股份有限公司也包含单晶硅与多晶硅锭片生产。3、光伏电池与组件领域江西光伏产业从中游硅片生产崛起,随后发展的光伏电池与组件目前已初步进入规模化生产,2009 年有几十兆瓦的产量,今后两年还将大规模发展,按计划将达到千兆瓦级规模。继瑞晶、升阳、天能之后,赛维 BEST 薄膜电池项目和硅晶电池组件项目也即将进入规模化生产。与国内其它主流厂商一样,这些项目都系引进采用国外现有成熟生产技术。消化、吸收相关技术将是江西光伏电池产业技术方面今后一个时期的主要任务,在此基础上应不断通过技术发展提高光电转换效率、降低成本,保持竞争力。4、江西省光伏材料与电池科研工作及人才培养工作基础南昌大学、南昌航空大学等省内高校有若干个研究组开展有关光伏材料研究工作,大部分都分布在新型薄膜电池领域,包括有机薄膜光伏电池材料、CIGS 薄膜电池、氧化锌薄膜和染料敏化电池材料,与当前光伏产业发展基本没有关联。南昌大学材料学院研究组与赛维 LDK 密切合作,在多晶硅材料与工艺方面开展了一系列研发与分析咨询服务工作,于2007 年 2 月成立了南昌大学-LDK 太阳能研究中心,在国内产生了一定影响。是光伏业界产学研联合的一个积极成功的范例。江西赛维 LDK 近年来聚集了一批优秀的光伏材料与工艺技术人才,包括一些国际和全国知名的专家。但目前他们主要从事生产技术服务与管理,尚未及开展以创新为目标、面向未来的研发活动。2008 年江西省太阳能材料工程技术研究中心依托江西赛维 LDK 公司成立,它将进一步强化江西光伏产业科技实力。人才培养方面,南昌大学材料学院于 2007 年开始设立了“光伏材料与电池”硕士和博士培养方向并开始招收研究生,2008 年建立了“太阳能光伏学院”,全面系统地培养太阳能光伏科技与产业技术人才;江西新余高等专科学校积极与赛维 LDK 合作办学,于 2007 年成立了太阳能科学与工程系,并获得教育部批准设立了中国首个光伏材料加工与技术与光伏应用技术专科专业,目前有学生 800 余名。综上所述,江西光伏产业在中游已形成稳定优势,在上游的发展有雄厚实力基础,在这两个领域的规模都是世界级的,而物理提纯技术和硅锯屑回收技术上的发展和产业化将进一步加强江西省在光伏产业上游的优势,并降低光伏产业成本,是江西省光伏产业最具创新潜力的领域;在中、下游硅片与光伏电池制造领域和光伏应用领域,引进技术将给江西省带来高起点,但未来长远发展和竞争力的保持必须有自主研发的支撑。在光伏技术人才培养方面,江西省高校已有积极应对,并且有特色优势。二、江西省太阳能光伏产业技术风险与发展需求分析江西光伏产业主要立足于当前主流硅片太阳电池技术,围绕其产业链展开了从上游到下游都具备世界级规模的产业,在此产业链之外,另辟了一个世界级规模的薄膜光伏电池项目。总体而言,硅片太阳电池技术(硅晶光伏技术)已经经历 50 余年发展,经历了多种其它前沿技术的挑战,迄今仍稳居主流地位,占据 90%的光伏市场;相对于其它活跃发展中的技术如薄膜光伏技术,硅晶光伏技术本身也相对稳定,我省入行时间较后,引进的设备技术水平较为先进,短期内不会有显著技术风险,但稍长远点看,世界各国包括国内同行提高产品质量降低成本的努力从未停止,一批高水平的研究机构仍将传统硅晶光伏技术领域作为重点,我省光伏产业并不是可以完全只顾生产不管技术进步,不然在 3~5 年内将面临局部乃至全面的技术淘汰。而薄膜光伏技术本身则还处在活跃发展中,技术风险相对更高。以下就硅晶光伏上游到下游各领域及薄膜光伏具体报告我们的观察和分析。1、高纯硅料领域中国致力发展西门子法高纯硅料(多称为多晶硅,中译易与多晶硅片混淆)产业有 30年以上,但技术进展缓慢,在成本和产品品质上完全不能与西方竞争,以至 2005 年中国太阳能光伏产业起来时原料完全依赖进口,与光伏产品市场并称“两头在外”,今天依然大抵如此。有关资深专家指出,我国高纯硅产业从一开始布局错误,这完全是个化工产业,我们应把它布在化工部,却把它布在了电子工业部!我国化工产业技术有良好基础和实力,但到今天我国高纯硅产业还未能充分受益于它,进入该产业的化工专家很少。高纯硅产业投资发展轰轰烈烈而技术上举步维艰,全国现有的大型西门子法硅料项目在品质、规模和成本上据闻都缺乏国际竞争力,赛维硅料项目进程也比原计划要迟(有关专家认为进程并非慢,而是原计划过于乐观)。而据闻韩国以其化工产业为基础大举进军西门子法高纯硅料产业,发展进程比我们快。西门子法生产制造每个单元过程都属成熟技术,技术关键看来在总体综合、全程磨合和一些细节上,有关专家甚至指出成熟生产技术是磨合十年才能获得的,高纯硅料生产远非短平快项目。然而目前市场形式可能要求赛维硅料项目尽快完成调试、试生产,进入规模化商业化生产,因此当前的技术风险在于进度压力下能否保证坚持标准,保证每个细节一丝不苟。长远一些看,技术风险在于能否将硅料品质、电耗水平、生产成本维持在接近国际先进水平。我国过去西门子法高纯硅产业已经历由于品质和成本不敌西方而衰落,到 2005 年只剩几十吨产量,随后由于太阳能光伏产业高涨,硅料紧缺、硅价暴涨,我国高纯硅产业东山再起,技术上也通过各种渠道而有提升,但随着全球硅料产业规模的扩张和产量的增加,硅价大幅度回落并且还将下落,如果降到 2005 年以前的水平,我国西门子法高纯硅目前所达到的技术水平能否使我们避免重蹈覆撤?这是值得我们保持紧张的。除赛维 LDK 外,我省尚有江西通能硅(樟树)和江西晶大(南昌)两家在小规模上开展从中试向千吨级发展的改进西门子法高纯硅生产自主研发创新努力,完全采用自行设计国内制造的设备,从起点上已大幅降低成本,更重要的是自身掌握全部硬件和软件技术细节,能够不断创新改造,值得重视和支持。太阳级高纯硅的物理提纯法生产指过程中硅不经过化学转变的所有提纯方法,大部分是各种精炼冶金方法。尽管其纯度远达不到化工方法提纯的水平,但能逼近太阳电池所需纯度水平,而成本有很大优势。物理提纯在美、日已有近三十年的攻关历史,今天国内许多厂家运用的技术基本未脱他们过去所提出技术的框架。由于西门子法化工技术的发展和成本的下降,物理提纯法多年前已被放弃。近年来硅晶光伏产业的迅猛发展,高纯硅料的紧缺和价格高涨使物理提纯法再度变热,尤其是在中国,对太阳级物理提纯契而不舍已持续四年,有相当一批企业全力介入,尽管不断有企业宣称取得成功(达到 6N,即六个九),但稳定、成熟、足以改变高纯硅市场格局的规模化生产并未出现。太阳级硅料的物理提纯还是一个高度活跃、开放的领域,充满着技术创新发展的机遇。另一方面,物理提纯硅的纯度一般为 5~6N,将其用于光伏电池制造的可行性实际还不明朗,也有很大的研究空间,需要深入的研究。就笔者所知我省先后有 5~6 家厂商致力于物理法提纯太阳级硅料提纯生产,并且以不同形式宣称取得成功,目前还有 2~3 家在继续努力。必须看到,随着硅片切割水平提高,硅片厚度不断减薄,太阳电池每瓦耗硅已降到5~8 克,加上西门子法硅料价格降低,太阳电池上硅原料成本只占不大一部分,采用物理提纯法硅料能节省的成本很有限,而其它工艺成本如晶体生长、切割、电池制作、封装等并不能省,生产出来的电池品质及长期稳定性却明显较低或存在疑问!因此物理提纯硅料不但技术上有较大难度,归根结底其市场亦有很大疑问。2、硅晶生长与硅片切割领域目前在太阳电池硅晶生长技术能用于生产的主要有直拉单晶硅和铸造多晶硅技术。直拉单晶硅技术出现的历史早,技术成熟,生产的单晶硅纯度高、内部缺陷少、电学性能优良及均匀性好,因此生产出的太阳电池光电转化效率高,但存在生产率低,生产成本高的不足;而铸造多晶硅的生产效率比直拉单晶高,生产成本低,但铸造多晶硅生产的太阳电池的电转化效率比单晶硅电池低 1~1.5%。目前单晶硅电池和多晶硅电池市场份额分别约为 40%和 50%。我省目前生产单晶硅的企业主要是晶科能源、江西通用硅、格美科技等为代表的一些大中型企业和一些零散的小型企业,由于直拉单晶硅技术成熟,所用的设备都已国产化,一次性投资相对较小,所以一些资金不足的小型企业都是从生产直拉单晶硅起步,然后再逐渐向生产铸造多晶硅渗透。我省生产铸造多晶硅的企业主要是赛维 LDK,另外晶科能源等也开始生产铸造多晶硅。由于铸造多晶硅生长所用的设备技术含量高,国产化还不过关,因此生产企业均采用进口设备,这样就使得一次投资大,只有像赛维 LDK 这样有着政府大力支持的、资金雄厚的企业才敢上马,其它的中小型企业需经一定的资本积累以后才敢逐渐上马。太阳电池硅片切割目前均采用线切割技术,线切割技术切割效率高,材料损耗小,加工精度高,非常适用于太阳电池用硅片的切割,目前我国所用的线切割设备均为进口设备,设备相对昂贵,维护困难。单就目前的直拉单晶硅、铸造多晶硅的技术以及线切割技术本身看,只要晶硅电池有市场,它们就不存在风险。目前能给它们带来风险或者说取代的技术只有带硅生长技术,该技术生产的带硅不需硅片的切割过程,达到降低成本、提高生产率的目的,但该技术有很多技术难点难以克服,仍然处于研究阶段。对于硅片线切割技术存在切割砂浆的处理排放问题,像赛维 LDK 这样规模的企业,其硅片线切割每年需排放的切割浆料就达数千吨,这些浆料中含有化学乳化液,大量排放会给环境带来一定的污染,因此,切割砂浆回收处理是需要重视的问题。3、硅晶太阳电池领域目前硅晶太阳电池的生产采用的都是成熟技术路线:清洗、制绒—扩散制结—刻蚀—PECVD 镀减反射膜—丝网印刷电极—烧结—测试—电池组件。目前我省瑞晶、昇阳、天能的电池生产线均采用该生产技术路线。目前生产出的太阳电池产品根据采用硅片质量的不同,其转化效率也各不相同,以满足不同层次的市场需求。国内硅晶电池生产的特点是每道工序的技术和设备相对独立,生产设备均实现国产化,生产线一次性投资相对较小,生产技术成熟,即使有更先进的技术出现,只需替换或增加部分设备就可实现技术的更新,而不需置换整个生产线,因此该领域的投资风险不大。目前我省在硅晶电池的生产上采取的是消化、吸收相关技术,在高性能硅晶电池的研究开发上几乎是空白,这使得我省硅晶电池的生产受制于国外或省外,在各大企业极力采取技术封锁背景下,这使得我省在硅晶电池的生产上处于被动的地位,因此提高我省在硅晶电池技术领域的研发水平,通过技术进步不断提高电池的光电转换效率、降低成本具有重要意义。在硅晶电池生产技术环节上存在一定的安全风险,这就是在 PECVD 镀减反射膜工序中硅烷的使用,硅烷是最危险的工业气体之一,如果生产上存在泄漏的话,会有燃烧和爆炸的危险,硅烷的制造、运输和使用,用户硅烷系统的设计、安装和维护,硅烷事故的处理和应急反应,都必须由专业人员依据专业规范来进行。4、薄膜太阳电池领域与硅片电池技术相比,薄膜电池研究和进展相对要更为活跃,当前三类完全不同的薄膜技术,铜铟镓硒薄膜、碲化镉薄膜、和硅薄膜电池,何者将据优势地位也不明朗,这种情况下任何投资引进都是有被淘汰的风险的。有关技术权威较为乐观的观点是基本技术和设备可以相对稳定,如果厂商有充分的自主研发能力,可以在不更替设备的情况下,通过工艺技术改造吸纳薄膜光伏技术进步。因此在这一领域,对引进设备技术的消化和自主研发尤为重要和迫切。第三部分:我省光伏产业发展方向与政策措施一、我省光伏产业发展方向1、走技术创新之路。如前所述,光伏产业的未来更多的是寄予在自身技术进步之上,只有依靠技术进步,不断降低成本、提高转换率,才能得到市场的进一步认可。从调研情况看,技术先进、产品质量好、品牌效应突出的企业受到金融危机的影响相对较小,复苏也快,有的已是满载订单加班加点;而技术落后、产品品质较差的企业还处于挣扎当中,有的已经倒闭。可见,我省光伏产业的发展只有把技术创新摆上更为突出的位置,才能不断增强抗风险能力,并在未来竞争中争取到更为有利的位置。走技术创新之路,从短期看,我省要尽快打通多晶硅提纯的工艺流程,积极引进和研发利用排放四氯化硅废料低成本生产化工与材料产品技术、薄硅片技术、大硅锭技术、多晶硅锭坩埚提高可靠性与成品率技术等先进技术,进一步降低成本,提高转换率。从长远看,应鼓励支持由小而大的自主创新发展,这是唯一有可能使我省未来光伏产业超越国际水平,成本显著低于国际水平的发展路线。2、走产业链延伸之路。光伏产业链上下游依赖度较高,出于产业安全的考虑,向上下游延伸产业链有助于企业和行业规避风险。在产业发展尚不成熟的阶段,加上竞争激烈、政策频繁变动,现阶段这个行业抗风险的要求比专业化的要求更高。从调研情况看,许多企业也是被迫打通上下游产业链,走上了垂直一体化道路。而且国际上对这种上下游打通的企业认可度更高,因为它可以拿到稳定价格的原材料,能更好的控制成本、质量,同时供货的状况也会比较好。走产业链延伸之路,短期内我省支持现有的上游多晶硅提纯、铸锭、切片等领域的稳定投产,积极发展中下游太阳能电池、系统集成等领域,着力形成金字塔式的产业结构。长远看要密切跟踪和发展设备产业、光伏应用配套产业等,进一步延长产业链条。3、走市场多元化之路。虽然欧盟特别是西班牙对光伏扶持政策转变曾引起全球光伏市场的急剧萎缩,但越来越多的国家把新能源产业作为应对当前金融危机和未来可能出现的能源危机以及全球气候变化的有力手段,光伏市场已经出现了强劲复苏态势。随着德国强制光伏上网电价下降比率的增加、日本对太阳能光伏产业补贴政策的恢复、美国新能源计划的实施、意大利对光伏补贴法案的出台、国内光伏发电市场的启动以及法国、韩国、东南亚、中东等众多国家和地区对光伏产业的日益重视,数年内全球光伏市场将保持稳定较快的速度增长,预计增速将在 40%以上。我省光伏企业要抓住这一难得机遇,推行市场多元化战略,在巩固原有市场的基础上,大力开拓新兴市场,抢占市场份额,赢得发展的主动权。4、走集群发展之路。作为一个科技推动型产业,光伏产业具有相对较高的集聚效应和发散效应,产业布局相对集聚,有利于产业链内的垂直整合和产业链间的横向整合,有利于发挥综合优势,降低风险,共同发展。当前,我省要重点支持新余凭借其规模和先发优势,尽快突破技术难关,着力发展低成本高纯度多晶硅,成为国内外具有重要地位的太阳能级高纯度多晶硅材料生产基地;支持上饶依托现有成熟和国际领先的我国太阳能电池和组件生产技术,凭借其比邻江浙太阳能电池生产大省的优势,加大招商引资力度,着力发展太阳能电池、组件和系统集成产业;支持南昌依托优势企业和科研力量,加大产学研结合,致力于发展第三代高效太阳能电池(如聚光太阳能电池、自动跟踪