薄膜太阳能未跑先喘 长期仍具竞争优势

xielianmin

中国新能源网 | 2009-4-24 9:34:00 | 新能源论坛 | 我要供稿 特别推荐：《2008中国新能源与可再生能源产业发展报告》征订 近年来，国际太阳能光伏市场持续火热，生产电池片的多晶硅原料严重匮乏，促使许多有意进入该领域的厂商，甚至部分原有厂商在增加投资时，转而选择投入对多晶硅原料依赖较少的薄膜太阳能怀抱。中国厂商也不例外，至今已前后规划投资、建设了多座非晶硅薄膜太阳能电池厂，使中国这个全球第一大晶体硅太阳能电池产出国，又有望成为非晶硅薄膜太阳能领域的后起之秀。 然而，时间进入2008年第四季度，随着次贷危机的深化，国际光伏市场急速冷却，硅原料的价格也大幅下调，而许多新近投入薄膜太阳能的厂商却遇到建厂设备成本居高不下，融资难度加深的压为，出现未起跑气先喘的窘境，同时薄膜技术的省硅优势也受到质疑。但是，如从长远利益考量，笔者认为薄膜太阳能技术依然具有原材料来源广泛、生产成本相对低廉、便于大规模生产、转换效率受外界环境变化影响小等优势，且中国企业的生产、技术布局也已展开。在此之际，进一步坚持尤有必要。 薄膜太阳能的有利与不利 从2005年到2008年第三季度，全球范围内的太阳能电池市场一直呈现供不应求的盛况，整个产业链都在为满足市场强劲的需求而奋斗。然而，随着西班牙首轮能源补贴在9月份结束，市场需求开始传出警讯，而适时加深的全球金融风暴对多数产品销往欧洲的太阳光伏产业供应链冲击更大。太阳能电池开始跌价，市场信心严重削弱，就连以往一直居高不下的多晶硅原料现货价格也出现暴跌，月降约30%，从10月的每公斤400美元左右，下降到目前的每公斤100美元，此前该产品的价格曾经一度高达每公斤500美元。 这些问题不可避免地影响到中国太阳能业者，10月开始各类不利传闻就时有传出，包括：约有80%太阳能业者面临资金短缺问题，部分厂商已展开减产以保持利润，甚至已有厂商关门停工等。在美国上市的天和光能、吴锡尚德等公司也陆续发布了调降第四季度财测的报告及对2009年需求的警讯，其中预估龙头厂尚德第四季度毛利率为0%或微高，而其第三季度的毛利率为21.6%，两者相差21.6个百分点。此前更有媒体报称，从2007年起，无锡尚德、浙江昱辉、江苏CSI、天合光能、江苏林洋、河北晶澳、中电光伏、江西赛维和天威英利九家海外上市的太阳能企业总市值为176.16亿美元，但以2008年11月17日当日股价计算，上述九家企业的总市值仅为40.39亿美元，缩水77%。 而在此之前由于太阳能市场火热，决定投入该领域的新进业者，或者原有厂商有意增资扩产的大有人在，而且它们当中很多都因多晶硅原料缺乏，投入薄膜太阳能的生产。现在，多晶硅缺料的问题正在缓解，价格也大幅下降。这势必冲击各类薄膜电池在成本上的优势。其次，有资料显示，薄膜太阳能电池的设备投资，几乎是晶体硅电池设备投资额的10倍，投资回报周期也比后者长得多，筹资难度本就不低，受到金融风暴影响，筹资难度将更趋增高。另外，非晶硅电池在技术上依然存在转换效率相对较低且有衰减，实际量产后的质量控制不易，以及市场认知度相对较低等难题。现在市场竞争才刚鸣枪，各路企业出现未跑先喘的大有人在。 不过，如从长远角度考量，薄膜太阳能光伏产业其实依然是一个具有前瞻性与可持续发展的行业。短期虽面临市场恐慌、供给过剩，但产业洗牌完成后，产业旺季需求很快会到来。而且太阳能又是各国政府大力支持的产业，金融海啸后，将是各国政府扩大投资，找寻成长产业推动需求，带动其它产业成长的重要行业，这也是何以各国政府持续延长再生能源补助案的原因。如美国的再生能源延长案已通过，补助延长8年。 至于薄膜太阳能技术，最主要的竞争优势则是在成本。薄膜材料需要的反应温度低，可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积，易于大面积生产。目前，在平板显示领域，基于大面积有源矩阵驱动的TFT-LCD工艺已十分成熟，可借鉴其大面积非晶硅均匀性成膜的工艺和设备，来生产薄膜硅太阳能电池。美国、欧洲和日本的半导体设备供应商，都在积极努力角逐这一市场。从5代线(基板规格1.1米×1.3米)起步，到8.5代(基板规格2.2米×2.6米)生产线。目前，中国已有京东方、上广电、龙腾光电三家厂商的三条5代TFT-LCD面板生产线实现量产，因此，我国在相关技术与设备上也已作了一定准备。当然，薄膜太阳能的特性是基于大量量产后的成本降低，成本竞争优势是长期的。 其次，与晶体硅太阳电池比较，非晶硅薄膜太阳能电池的温度转换系数低，即转换效率较不受气温影响，且受照度影响也较小，即在低照度下仍可维持较佳的转换效率。有数据统计，在装设相同瓦数的发电机组情况下，非晶硅薄膜的年度总发电量比传统结晶硅高出约10%。 薄膜太阳能电池还有一个重要优点是适合作与建筑结合的光伏发电组件：双层玻璃封装刚性的薄膜太阳能电池组件，可以根据需要，制作成不同的透光率，可以部分代替玻璃幕墙，而不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等需要造型的部分。既具有漂亮的外观，又能发电，其透明导电薄膜还能很好地阻挡外部红外射线的进入和防止内部热能散失。城市土地的稀缺性，决定了薄膜太阳能具有更广阔的发展前景。 根据PVNET的估算，2010年薄膜太阳能电池将占全体太阳能电池产量的8%，而至2015年将上升至13%，到2020年时，薄膜太阳能电池的产量将占当年度太阳能电池总产量的30%。 中国薄膜产业正在崛起 目前，制造薄膜太阳能电池的生产技术非常多，已实现量产的技术主要有非晶硅、碲化镉(CdTe)，铜铟镓硒(CIGS/CIS)三种，另外还有光敏化染料、砷化镓、高分子聚合物(Polymer)材质等不同薄膜太阳能电池技术，但均未达到量产条件。其中非晶硅薄膜太阳能电池技术所占市场份额最大，也是中国厂商发展薄膜太阳能电池的主要方向。 目前非晶硅薄膜太阳能电池的国际龙头厂商为美国的UnitedSolarOvonic和日本的Kaneka。但欧洲和日本的传统晶体硅太能能厂商也越来越重视对非晶硅薄膜太阳能电池的布局，在持续强化对非晶硅薄膜太阳能电池的研发和生产，进一步提升非晶硅产品的竞争力。比如夏普在2005年开始涉入非晶硅薄膜太阳能电池的大规模生产，2007年宣布把在大阪新工厂的产能增至年产量为1000MWp，2008年3月进一步宣布把整个集团的薄膜太阳能电池产能，扩大到年产量为6000MWp。德国晶体硅太阳能电池大厂Q-Cell，也已加入薄膜太阳电池的试产当中，其一方面与多晶硅厂REC共组薄膜公司CSG，另一方面又独自投资薄膜电池厂VHF，获15.5%股份，并投资非晶硅薄膜公司Calyxo。 中国大陆从上世纪80年代中后期就已引进非晶硅电池技术，此后中国的非晶硅电池产业一直处于稳步发展态势，并在进入本世纪后显示出快速发展的态势。近年来受益于世界光伏市场的拉动与薄膜电池产业技术不断走向成熟，特别是太阳能级多晶硅原料短缺的推动，加速了我国薄膜电池产业的发展。 2004年以前，中国薄膜电池产业以单结非晶硅电池为主。2004年天津津能开始引进2.5MWp技术水平更高的微非迭层电池(a-Si/uc-S)生产线。非晶硅电池产业进入快速发展时期。晶体硅太阳能电池大厂无锡尚德于2006年8月，在上海投入薄膜电池研发与制造中心的建设，LDK创办人彭小峰更以个人名义投资百世德太阳能，设立成立总产能达1GWp的薄膜太阳能电池厂，其余如常州源畅、赣能股份、河北新奥集团、烟台通用光伏、南通强生光电、保定天威集团等厂商，纷纷宣布涉足薄膜太阳能电池产业，掀起了一波薄膜太阳能电池投资热。