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薄膜太阳能电池的前景如何
   https://www.fubuwang.com 2023-08-02 14:43:18 来源:网络
核心提示:薄膜电池是趋势。其实薄膜电池效率较前两年已经有很大提高,加上价格低廉,现在越来越多地被业主接受了。光伏电站本来位置偏僻,不会太介意多占点空间来弥补转换效率上的不足。单晶硅电池虽然效率高,硅原料虽然不稀缺,但提纯难度太大,价格居高不下,一旦薄

薄膜电池是趋势。

其实薄膜电池效率较前两年已经有很大提高,加上价格低廉,现在越来越多地被业主接受了。光伏电站本来位置偏僻,不会太介意多占点空间来弥补转换效率上的不足。

单晶硅电池虽然效率高,硅原料虽然不稀缺,但提纯难度太大,价格居高不下,一旦薄膜电池效率达到业主能接受的范围,硅电池很难生存。

硅基太阳能电池的发展及现状

经过两年的建设,28日上午,我省首块硅基薄膜太阳能电池在双鸭山黑龙江汉能走下生产线。

据介绍,黑龙江汉能薄膜太阳能电池项目采用汉能自主知识产权的三叠层非晶硅锗薄膜太阳能电池技术。此次投产的黑龙江汉能硅基薄膜太阳能电池制造基地于2010年落户双鸭山,年产能100万千瓦,项目分三期进行,一期建设年产能30万千瓦。一期达产后,将成为东北地区规模最大的薄膜太阳能电池产品研发与生产基地,其产品将覆盖我国东北、东北亚及俄罗斯远东地区。该项目也是我省“十二五”期间的重点项目,能够有效拉动新材料、太阳能应用、物流等上下游配套产业的发展,对优化产业结构、实现经济转型、发展新能源具有深远意义。

省领导郝会龙、申立国、孙尧、孙东生,汉能控股集团董事局主席李河君等出席投产仪式。

中国电池网

薄膜太阳能电池有哪些发展优势?为什么能成为国内光伏领域新的投资热点?国际主要生产企业有哪些?

太阳能电池行业主要上市公司:目前国内太阳能电池制造行业的上市公司主要有通威股份(600438.SH)、隆基股份(601012.SH)、中利集团(002309.SZ)、晶澳科技(002459.SZ)、协鑫集成(002506.SZ)、东方日升(300118.SZ)、中来股份(300393.SZ)、航天机电(600151.SH)、亿晶光电(600537.SH)、爱旭股份(600732.SH)、天合光能(688599.SH)、拓日新能(002218.SZ)、爱康科技(002610.SZ)、亚玛顿(002623.SZ)等。

本文核心数据:太阳能电池产业链、中国太阳能电池产量、太阳能电池出口情况

产业概况

1、定义分类:太阳能电池是光伏行业重要一环

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光伏电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。

根据半导体材料的不同,可以将太阳能电池分为晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶硅电池是研究最早、最先进入应用的第一代太阳能电池技术,按照材料的形态可分为单晶硅电池和多晶硅电池,其中单晶硅电池根据基体硅片掺杂不同又分为P型电池和N型电池。目前应用最为广泛的单晶PERC电池即为P型单晶硅电池,而TOPCon、异质结、IBC等新型太阳能电池技术主要是指N型单晶硅电池。

2、产业链剖析

我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步,十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展,建立了完整的市场环境和配套环境,已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。太阳能电池属于光伏产业整体的一环,太阳能电池制造行业下游产业主要光伏发电市场,上游则主要是原材料行业。

目前,我国太阳能电池行业参与者众多,在上游太阳能电池配件行业有福莱特、通灵股份、安彩高科和明冠新材等上游太阳能电池原材料行业则有众合股份、中环股份和有研新材等中游电池制造行业,则有阿斯特、隆基、东方日升、中来股份等多家国内外知名企业。

产业发展历程:行业发展愈发成熟

我国太阳能电池行业发展大致经历了四个阶段,目前我国太阳能电池行业随着光伏行业整体技术的不断成熟,国家补贴的不断滑坡,行业发展逐渐进入成熟阶段,行业发展从过去依赖国家补贴逐渐向以市场需求为主导转变,企业通过规模化,产业化发展,整合行业,从而获取超额收益。

上游供给情况:中国多晶硅产量持续增长

我国多晶硅产业2005年以来在政策推动下起步,一路历经产能过剩、淘汰兼并,行业集中度不断提高。部分先进企业的生产成本已达全球领先水平,产品质量多数在太阳能级一级品水平。据中国光伏协会统计数据显示,2012年以来,我国多晶硅产量持续增长,2020年,全国多晶硅产量为41.95万吨,同比增长22.7%。

下游发展情况:光伏发电量仍保持较快增速

据国家能源局统计数据显示,2015年以来,我国光伏发电量增长迅速。2015年,全国光伏发电量仅为392亿千瓦时,到2019年,全国光伏发电量2238亿千瓦时,同比增长26.08%。2020年我国光伏发电量为2605亿千瓦时,同比增长16.40%,虽近年来增速有所放缓,但仍保持着较高增长。

产业发展现状

1、供给:太阳能电池产量不断创新高

从我国太阳能电池生产数量来看,我国太阳能电池产量从2015年以来波动增长,2020年受疫情影响,行业产量增速也仅是较2019年小幅下降,2021年1-11月,我国太阳能电池产量已达到21113.5万千瓦,已超过2020年全年的数据。

2、需求:光伏发电装机容量不断增长

我国太阳能光伏行业虽起步较晚,但发展迅速,尤其是2013年以来,在国家及各地区的政策驱动下,太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长,据国家能源局统计数据显示,2017年,我国光伏发电新增装机容量为53.06GW,创历史新高,2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量为44.26GW,同比下降16.6%。受国家光伏行业补贴、金融扶持等政策影响,2020年光伏装机量大幅回升,2020年,全国光伏发电新增装机48.20GW,同比增长59.5%。

从累计装机容量来看,据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2013年,全国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW,到2020年已经增长至253.43GW。在2013-2020年,全国光伏发电累计装机容量已超过10倍增长。截至2021年前三季度,全国光伏发电累计装机277.83GW。

3、出口:太阳能电池出口数量不断增长

从出口情况来看,我国是光伏产业大国,2015-2021年我国太阳能电池出口数量逐年增加,尤其是2019年,行业出口快速增长。根据海关总署数据显示,2015年我国太阳能电池出口数量仅有63249万个,到了2019年增加到245273万个,较2018年同比增长120.23%。截至2021年11月,我国太阳能电池出口数量已经达到291927万个,已超过2020年全年数量。

产业竞争格局

1、企业竞争:我国光伏企业数量众多

从企业品牌竞争来看目前我国太阳能电池行业竞争格局根据企业经营范围可以分为光伏一体化组件生产企业和专业电池生产厂商,两种类型企业均具有代表企业。

目前,我国太阳能电池制造行业上市企业数量众多,其中隆基股份在太阳能电池产量相比于其它企业有较大的领先。太阳能电池产业产业链上的其它代表性企业产能/产量情况如下:

注:统计的企业为公布相关产能/产量数据的上市企业,未公布具体产能/产量数据的上市企业未纳入统计中。

2、区域竞争:行业发展主要集中在华东地区

自2015年以来,我国太阳能电池的产量规模逐年提升,产业主要集中在华东地区。2020年,我国太阳能电池产量最多的地区是华东,占全国产量的73.2%,西南地区产量为9.42%,排名第二。在各省市中,江苏省产量最多,为5383.4万千瓦,是浙江产量的近两倍浙江产量排在第二位,为2860.06万千瓦安徽产量排名第三,为2060.7万千瓦。

产业发展前景及趋势预测

1、 产业将进入整合阶段

“十四五”规划提出要构建现代能源体系,推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源供给保障能力。大力提升光伏发电规模,加快发展东中部分布式能源,建设一批多能互补的清洁能源基地,“十四五”期间非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。

2021年5月11日,国家能源局发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》,明确提出2021年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右,后续逐年提高,确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右。

随着我国太阳能电池行业的快速发展,光伏技术的不断成熟,太阳能电池产品发展将趋于智能化、轻量化和集成化而行业补贴的不断滑坡,将不断促使行业的市场化发展,因此降低成本仍将是行业发展未来几年的主题,并且在这一大背景下,行业整合将进一步加剧,企业间兼并重组事件数量预计将大幅增加。

2、需求将推动行业产量持续快速增长

前瞻认为2021年我国太阳能电池行业产量将随着碳中和碳达峰政略的落实以及全球对环保能源需求的快速增加,从而继续保持高增长,行业产量将突破23000万千瓦。在随后的几年,我国太阳能电池行业虽然将受国家补贴下滑的负面影响,但由于整体绿色能源市场需求潜力巨大,因此太阳能电池需求仍将快速增长,而更多的则是行业内部的兼并重组,企业通过这一形式获取规模收益。前瞻预计2027年,我国太阳能电池产量将达到85000万千瓦,年复合增速约30%。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

太阳能电池的产业现状

薄膜电池的优势主要是制造工艺简单,成本低廉,且理论上相比硅具有对弱光敏感度高,全天累计发电时间大幅高于硅基电池等方面。目前国际上薄膜电池技术最强,产业化程度最高的国家是日本,使用第四代染料敏化技术,他们的薄膜电池已经能做到硅基电池的1/3-1/4的成本,转化率高达18%-22%;

中国生产的太阳能电池在全球市场占有率高达60%以上,但几乎全部都是硅基。虽然中国是硅原料生产大国,但却不掌握硅提纯技术,所以太阳能产业所需的硅原料完全依赖进口,随着国际上硅原料成本不断上涨,中国的太阳能产业利润日益水平日益下降。另一方面,由于中国政府没有针对太阳能的实质性补贴政策,中国太阳能的产能基本只能全部出口,而随着太阳能主要市场如欧洲和北美的贸易保护日益严重,国内太阳能产业生产情况日益严峻。所以,国内太阳能产业面临着巨大的转型压力,而转型的方向,就是基于染料敏化氧化钛技术的薄膜太阳能电池方向。可以预见,在未来的几年中,薄膜太阳能电池方向上会聚集进国际和国内天文数字的投资资金的。

我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在“七五”期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家重大课题;“八五”和“九五”期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。

2003年10月,国家改革和发展委员会、科学技术部制订了太阳能资源开发计划,国家改革和发展委员会“光明工程”筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用,计划到2015年全国太阳能发电系统总装机容量达到300MW,我国已成为全球光伏产品最大制造国。

2011年,国家改革和发展委员会制订的《新能源振兴规划》指出,我国光伏发电的装机容量规划到2020年达到20GW,是原来《可再生能源中长期规划》中1.8GW的10多倍。

2002年,国家有关部委启动了《西部省区无电乡通电计划》,通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。目前我国光伏市场需求量为每年10MW以上,从2011年开始,我国光伏市场年需求量将大于20MW。

目前国内太阳能硅生产企业主要有河南洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等,其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地,占世界太阳能单晶硅市场份额的25%左右。

2011年,国内生产太阳能电池的企业总计年产能已经达到20GW以上。

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