技术信息高效多晶硅片超薄N型硅片(1)

2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 1-10 每日 情报快讯情报领先对手、技术引领市场★ 技术短讯 1◆ 2014 年多晶硅片转换效率将超 18% . 1★ 行业报道 5◆ 我国多晶硅、硅片、电池及组件产量位居世界首位 5◆ 欧盟或对中国光伏业征收 46%临时关税 . 5◆ 中电光伏再受纳斯达克退市警告 7◆ 2012 年多晶硅设备企业销售榜出炉 . 8★ 前沿视角 10◆ Power Monkey 充电器 10★ 技术短讯………………………………………………………………………………………… ◆ 2014 年多晶硅片转换效率将超 18% 光伏硅片的原料是高纯多晶硅。用于生产光伏硅片的多晶硅纯度必须在 6N 级以上 (即非硅杂质总含量在 1ppm 以下 )，否则光伏电池的性能将受到很大的负面影响。2007 年后多晶硅片占比反超生产光伏硅片有多种不同方法：运用传统的长晶切片技术可以生产出单晶和多晶硅片 ;而利用无切缝技术 (Kerf-free) 则不需切片过程，可以直接利用硅液、含硅气体、或硅晶体生产硅片。单晶和多晶硅片为大家所熟知， 其优点是技术成熟、 质量可靠、 适于大规模生产， 但切片过程由于切缝而损失了近一半的硅料。 为了减少硅料损失， 各种不同的无切缝技术于是被标准化与情报室 刘媛 王钰蕾 协同整理2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 2-10 研制出来。图 1 是无切缝硅片在太阳能电池生产中所占比例的变化趋势图。 由图中可见， 此类硅片所占市场份额在过去几年中不断减少，现已远低于 1%。图 2 是单晶硅片和多晶硅片所占相对比例在过去几年的变化趋势。由该图可见， 2007 年前后单晶硅片所占比例与多晶硅片几乎相同。但最近几年多晶硅片所占比例不断上升，而单晶硅片所占比例不断下降。现在的比例大约是多晶硅片占 70%，单晶硅片占 30%。这一变化的原因在本文中也会加以说明。2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 3-10 图 3 是多晶硅片价格在过去几年的变化趋势。由图中可见，硅片价格在 2010 年第四季度达到 3.8 美元每片的高点，随后不断下降。现在硅片价格约为 0.8 美元每片，不及两年前的 1/4。这些变化趋势，是市场条件和技术进步相互作用的结果。技术进步提升市场竞争力过去几年，多晶硅片生产技术有了显著进步。例如，多晶铸锭技术已从 G4(每个硅锭重约 270 公斤，可切 4× 4=16 个硅方 )进步到 G5(5× 5=25 个硅方 )，然后又进步到 G6(6× 6=36个硅方 )。现在京运通公司已推出最新的 G7 铸锭技术，每个硅锭重达 1200～ 1400 公斤，可切 7× 7=49 个硅方，生产效率大大提高。随着生产效率的提高，单位生产成本相应降低。使用较新的 G6 或 G7 铸锭技术，每公斤硅方的长晶相关成本与较旧的 G5 技术比较可降低 20～ 30 元，相当于每个硅片的成本降低了 0.4 元以上。考虑到现在多晶硅片的市场价格仅为 5.8 元左右，这一成本节省对生产厂家有重大意义。新的多晶铸锭技术不但可降低成本，同时也可提高硅片质量。例如， G6 和 G7 硅锭所产硅片的平均质量就要比 G5 和 G4 硅片高。 这是因为相比起 G4 和 G5， G6 和 G7 硅锭拥有较多的中心硅方，而中心硅方距离坩埚壁较远，铸锭过程中受坩埚中所含杂质的污染较少，因此硅片质量较高。 G6 和 G7 各有 16 个和 25 个中心硅方，而 G4 和 G5 只分别有 4 个和 9个中心硅方。使用 G6 和 G7 硅片生产的光伏电池也因此具有相对较高的光电转换效率。为了提高光电转换效率， 最近光伏业界又推出了高效多晶铸锭技术。 使用普通的电池片制作工艺， 高效多晶硅片可达到 17.3%以上的转换效率， 现在最高可达 18%左右。 高效多晶2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 4-10 铸锭技术的关键在于降低晶体中的位错和其他缺陷。 业界估计至少有十余种方法制作高效多晶，例如使用单晶碎片或多晶碎片作为籽晶，使用特殊坩埚或热场等等。图 4 硅片技术市场竞争力路线图多晶硅片成本的降低和转换效率的提高， 使多晶硅片的市场竞争力不断提高。 图 4 是各种不同硅片技术的市场竞争力路线图。 该图的纵轴是硅片的光电转换效率， 横轴则是硅片的成本 (倒数 )。图的左下方区域表明成本高而转换效率低，因此缺少竞争力。图的右上方区域表明成本低而转换效率高，因此竞争力很强。 2010 年，多晶硅片的转换效率约为 16%，价格约为每片 3～ 4 美元 (见大菱形数据点 )，定义的竞争力曲线是左下方的曲线。当时，绝大多数硅片技术都位于该曲线的右上方。 因此， 都具备一定竞争力而为市场所接受。 到了 2012年年底， 多晶硅片的转换效率提高到 17.2% 左右， 价格降到了每片 0.8 美元左右 (见圆形数据点 )，相应的竞争力曲线是中间的曲线。从图中可看到，此时多数其他硅片技术都已位于该曲线的左下方，包括普通 (P 型 )单晶硅片，意味着这些技术已逐渐失去竞争力，市场占有率不断降低。到 2014 年，多晶硅片的转换效率预计将提高到 18%以上，而成本降至每片 0.5美元以下 (见方形数据点 )，相应的竞争力曲线是右上方的曲线。从图中可看到，几乎所有其他硅片技术此时都已位于上方曲线的左下方，失去了竞争力。唯一可能的例外是超薄的 N型单晶片。因为 N 型单晶片转换效率可达 23%以上，如其能如预期进一步降低成本，则可能仍然具备对多晶硅片的竞争力。 光伏硅片生产技术的发展趋势表明， 将来的硅片市场应该是高效多晶硅片和超薄 N 型单晶片相互竞争的市场。成本和效率是决胜关键过去两年光伏多晶硅片转换效率不断提高，成本逐步降低，市场占有率也不断提高。2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 5-10 今后一段时间， 这一技术趋势预期还将继续。 两年后以多晶硅片为基础的光伏电池的平均转换效率有望超过 18%，成本有望低于每片 50 美分 (约每瓦 12 美分 )。多晶硅片技术的上述进步对其他硅片技术形成压力。多数这类技术将因为进步相对较慢，缺乏竞争力而逐渐失去市场。一方面，硅片市场的“效率门槛”不断提高。两年前转换效率高于 10%即可进入市场，现在如效率低于 15%，则无论价格多低都不可能进入主流市场。两年后这一“效率门槛”将提升至约 17%。因此，有损效率的低价硅片路线是走不通的。另一方面， 有可能取代多晶硅片的技术必须在效率和成本两方面展现优势。 现在正在使用或研发中的硅片技术中尚未发现在效率和成本方面有希望明显优于多晶硅片的技术， 因此在可以预见的将来多晶硅片仍将是光伏市场中的主流技术，其市场占有率将不断提高。一个可能的黑马是超薄 N 型单晶片。如其平均转换效率超过 23%，硅片成本降低一半以上，且电池制造成本相应降低，则可能在将来对多晶硅片形成有力挑战。★ 行业报道………………………………………………………………………………………… ◆ 我国多晶硅、硅片、电池及组件产量位居世界首位5 月 8 日消息， 2012 年我国光伏产业规模增长缓慢， 产业逐步恢复理性发展。 尽管我国多晶硅、 硅片、 电池及组件产量仍然位居世界首位， 但增长幅度明显下滑， 甚至出现了负增长。 2012 年我国多晶硅产量约 7.1 万吨，同比下降 15.5%;多晶硅进口量约 8.3 万吨，同比增长 27.4% ， 进口额达到 21 亿美元。 硅片产能超过 40GW ， 产量达到 28GW ， 同比增长 16.7%;组件产量 23GW ， 同比增长 9.5%， 增幅比 2011 年下降 90.5 个百分点， 全球占比达到 61.8%，比上年提高 1.8 个百分点。尽管出口量有所增长，但全年太阳能电池出口额 127.9 亿美元，同比下降 43.6% 。◆ 欧盟或对中国光伏业征收 46% 临时关税根据路透社、 华尔街日报等多家媒体的报道， 本周三， 欧盟最高级别贸易官员——欧盟贸易委员卡雷尔· 德古特便将扣动扳机， 在布鲁塞尔举行的高级别会议上， 提交对华光伏产品加征临时惩罚性关税的建议。华尔街日报昨日援引知情人士的话称，平均进口关税税率将在 46%左右，不同企业适用的税率有所不同。有欧洲光伏产品进口商称，仅征收 15%的关税，就可能使欧洲的光伏2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 6-10 产品需求减少 85%。欧盟是全球第一大光伏市场，中国 70%以上的光伏产品出口欧盟， 2011 年，中国光伏企业对欧盟的出口额为 210 亿欧元（约合 273 亿美元） ，约占中国对欧出口总额的 7%。去年 9 月和 11 月，欧盟委员会（欧委会）分别启动对欧盟从中国进口的太阳能电池板的反倾销和反补贴调查，这被业内人士称为欧盟历史上涉案金额最大的“双反案件。欧盟是全球第一大光伏市场，中国 70%以上的光伏产品出口欧盟，约占中国对欧出口总额的 7%。“难有协商余地”关于具体关税税率， 目前仍众说纷纭。 路透社援引外交人士和贸易案参与者的话称， 初步税率可能为 30%甚至更高。英国金融时报则称，临时性关税税率约为 40% 。在接受记者采访时， 有光伏企业相关负责人称， 目前仍然没有具体数字， 不过欧盟方面的税率，与美国商务部对华光伏电池初裁税率应该不会相差太多。去年 10 月，美国商务部对中国光伏电池的“双反”终裁税率为：尚德电力的综合税率为 35.97% ，天合光能的综合税率为 23.75%；包括英利在内的其他 59 家应诉企业则适用30.66%的平均税率，未参与应诉的企业“双反”税率则在 260%以上。不过，美国对华光伏产品“双反”的仅是电池环节，欧盟此次“双反”几乎涉及全产业链，包括硅片、电池片、组件，因此要规避惩罚性关税，难度要高得多。在德古特提交上述建议后， 该计划仍需在本周或下周得到整个欧委会的批准。 英国金融时报援引几位知情人士的话称， 一些欧盟委员会委员对此持保留态度， 但没有人预测该计划将被否决或进行重大修改。 如果临时性关税获得批准， 在几个月后完成全面调查之前， 欧盟成员国将没有机会推翻这一决定。按欧盟相关法规，欧委会将分别在今年 6 月 7 日前、 8 月 9 日前就反倾销和反补贴案做出初裁。据了解德古特立场的人士告诉英国金融时报， 德古特仍支持协商解决， 他希望临时性关税可能会推动协商进程。根据欧盟法律，一个可能性是“价格承诺” （ price under taking） ，即出口商向欧委会申请商定一个最低价格，它们在欧洲销售产品的价格不会低于此最低价，而不是向欧盟委员会支付罚金。 贸易律师警告， 鉴于所涉及的公司数量， 敲定这样的和解方案可能有难度。对于协商，一家光伏龙头企业的副总比较悲观： “在欧盟，对华光伏的‘双反’只要进入了法律程序， 就会按程序办， 国家之间已经不太有谈的余地了， 欧委会方面是不会跟我们2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 7-10 谈的。 ”“灾难性影响”关于临时性惩罚关税的消息传出后，一贯反对征收惩罚关税的欧洲平价太阳能联盟（ AFASE ）立即做出回应，称这一消息“令人极为担忧” 。代表欧洲 180 多家光伏产品消费企业的 AFASE 认为，课征临时性惩罚关税，无论力度轻重几何， 都会对整个欧洲的光伏产业价值链造成不可弥补的重创， “这些关税 （一旦开征）将会令欧盟的诸多光伏项目骤然中止。 ”“若能寻得协商解决方案，临时性惩罚关税就不应开征。 ” AFASE 援引独立研究机构Prognos 的调查结果称，如果欧盟对中国光伏产品征收 60%的惩罚性关税，则未来三年中，欧盟国家将失去 24.2 万个就业岗位及 272 亿欧元的“附加值” 。许多在屋顶安装太阳能电池板的欧盟小公司， 以及欧盟的一些多晶硅供应商也纷纷发出类似警告。多晶硅是光伏电池主要原料。“如果价格因为惩罚性关税而被人为抬高， 那么欧洲太阳能市场将陷入停滞， 这将对 ‘绿色就业’产生灾难性影响。 ”可再生能源产品进口商、比利时 Cleantec Trade 首席执行官乌特·凡米尔什说。不过，德国太阳能电池板生产商、带头要求对中国产品加征进口关税的 Solar World 则认为，对中国产品加征关税，只会造成欧洲太阳能电池板的安装成本小幅上升。而据国内一家光伏企业相关负责人称， 目前已有不少欧洲下游光伏企业由于担心支付过高的惩罚性关税，而取消了之前的订单。 “我们已经未雨绸缪，将欧盟市场的比重降低到了50%左右。 ”Solarzoom 行情中心的数据则显示，今年一季度，在欧盟“双反”悬而未决的情况下，中国以及其他新兴市场的快速扩张使光伏市场需求出现回升， 中国主要组件企业的出口市场呈逐渐分散和全球化态势，以规避欧盟“双反”带来的负面影响。◆ 中电光伏再受纳斯达克退市警告在中概光伏股普遍大涨的情况下， 纳斯达克上市公司中电光伏的退市危机似乎在提醒光伏行业的低迷仍在延续。由于中电光伏截至 2012 年底的股东权益为 632 万美元，低于 1000万美元， 公司于北京时间 7 日收到纳斯达克交易所的不合规退市警告。 这并非中电光伏首次面临退市危机， 2011 年公司曾经触及 1 美元退市规则而被警告。据披露，公司收到的违规信显示，由于股东权益不足 1000 万美元，因而不满足交易所5450(b)(1)(A) 条例，触发退市条件。资料显示，在纳斯达克全球精选市场和纳斯达克全球市2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 8-10 场的已上市企业，如要继续挂牌，必须达到三组条件中的至少一组，否则该企业将被退市。这三组条件分别为股东权益标准、市值标准、总资产 /总收入标准，三者的最低条件分别为股东权益 1000 万美元；市值标准 5000 万美元；总资产 5000 万美元，总收入 5000 万美元，且同时满足上述三者所对应的公众持股数量及公众持股市值要求。此外，管理费用大增 84.24%至 7588 万美元。加上其他因素，中电光伏 2012 年最终亏损 1.34 亿美元，为 2008 年以来的最大亏损额。公司股东权益因而从 2011 年年底的 1.39 亿美元大幅下滑至 632 万美元。目前，中电光伏资产负债率高达 99.32%。公告显示，中电光伏将有 45 天时间向交易所递交重新符合上市条件的计划，如果计划被接受， 纳斯达克将给予公司 180 天 （从 5 月 2 日算起） 的宽限期， 使其重新达到上市要求。值得注意的是，中电光伏 2011 年曾经触及 1 美元退市规则而被警告，后来在 2011 年 11 月采用 3 股并 1 股的并股计划得以规避 1 美元退市规则。◆ 2012 年多晶硅设备企业销售榜出炉我国太阳能电池设备 (主要是晶硅太阳能电池设备 )主要制造商经过 2011 年上半年的快速增长 (127.2%) ，并创历史同期新高后，进入下半年，由于光伏产品供大于求，库存大量积压， 使得大部分光伏生产企业扩产计划推迟， 大批设备订货合同不得不推迟交货， 销售迅速回落。但 2011 年全年太阳能电池设备销售收入还是以较高的增长率增长 (75%) 。进入 2012年，我国太阳能电池设备市场继续低迷，全年太阳能电池设备销售收入呈现了负增长。2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 9-10 2012 年量价齐跌超 60% 根据我国 17 家主要晶硅太阳能电池设备制造商的统计， 2012 年太阳能设备的销售量为1823 台，销售收入仅 25.3 亿元，分别比 2011 年减少 63.6%和 60.7%。我国 17 家主要晶硅太阳能电池设备制造商， 2012 年晶硅材料生产加工设备销售收入达到 11.16 亿元，同比减少 67.6% 。晶硅太阳能电池芯片制造设备销售收入 14.16 亿元，同比减少 52.7%。 2012 年太阳能设备出口交货值仅 44.8 万元，而 2011 年达到 1.6 亿元。2013 年中国市场增长一倍首先，今年全球光伏发电有望继续扩大，内需将带动光伏设备市场的复苏。展望 2013 年国内光伏生产制造业格局，经过一年的亏损以及停产，缺乏现金流的光伏企业会出清产能并退出， 2013 年第一季度市场利空将放大到最大，进入第二季度市场情况将明朗，伴随产能收缩持续进行，行业运行将进入拐点。中国光伏装机量 2011 年为 2.7GW， 2012 年增长了一倍，达到 5GW，预计今年将超过6GW。 随着光伏产品库存积压的减少和内需继续增长， 2013 年我国光伏设备市场也将复苏。其次， 光伏设备的升级和更换将是今年市场的亮点， 低端设备将退出市场。 晶硅光伏产品价格近一年来的雪崩式下跌， 使提高光伏产品的转换效率和降低电池片的成本成为光伏产品企业竞争的关键，光伏产品的一线制造厂商对高端设备需求更加迫切。进入 2013 年，中国光伏设备制造商针对降低光伏组件的成本和提高光伏组件的转换效率两个目标， 不断推出光伏新设备和新工艺。这将促进太阳能电池片产品生产商加快技术改造的步伐。今年，制备高转换效率的纳米表面结构的黑硅材料使用的等离子体浸没离子注入设备，采用定向凝固生长技术的吨位级多晶硅铸锭炉和大尺寸开方机， 带二次加料装置、 采用下排气结构的高效低能耗全自动硅单晶炉， 6～ 8 英寸区熔硅单晶炉，高效可靠的硅片切割设备和融合了更先进工艺技术的新一代全自动化晶硅太阳能电池片生产线等设备的产业化， 将成为今年国产光伏设备新的增长点。再次， 今年第一季度晶硅太阳能设备市场虽然仍处在低位运转， 但销售有所增长。 今年第一季度国内光伏市场呈现复苏迹象，光伏设备制造商除已签订的设备旧合同继续执行外，新的合同也开始签订，我国光伏设备制造商加快了库存设备消化速度，有的设备已无库存，并开始投料生产， 一部分光伏设备制造商销售收入同比出现增长。 光伏产业在政府指导和市场引导下， 今年将逐渐进入稳步发展的新阶段， 光伏企业新的技术改造计划也将实施， 这将导致大部分光伏设备制造商今年将走出低谷。预计， 2013 年我国主要晶硅太阳能电池设备制造商销售收入将出现正增长，销售收入2013 年 05 月 9 日 星期四 创新 升级 发展 VOL. 6 NO. 128 10-10 总额预计将达到 30 亿元左右，同比增长 15%～ 20%。★ 前沿视角………………………………………………………………………………………… ◆ Power Monkey 充电器户外旅行，手机、相机等都很耗电，一旦电池耗尽，所有的这些会全部罢工。这个小家伙叫 Power Monkey ，实用性之强令人吃惊。外观好像一个翻盖手机，打开后会看到两块太阳能电池， 可随时储备电能。 如果觉得太阳能充电太慢也可以直接在交流电上快速充电， 每次充电后可供 iPod 连续使用 40 小时。