在《多晶硅行業準入條件》頒布半年之后,6月7日,工信部關于《多晶硅行業準入申請報告》通知出臺,一時間,多晶硅知名企業股價隨之大跌。作為太陽能光伏最重要的組件,晶硅的走向撲朔迷離。
眾多券商紛紛解讀,認為《多晶硅行業準入申請報告》的發布,意味著中國多晶硅行業的緊縮政策正式落定,唯有占光伏組件成本比重最高的多晶硅價格回歸低位,中國才有意愿較大程度支持成本較高的光伏市場。
知情人士透露,工信部出臺醞釀此文件已久。
由于近年國際太陽能光伏發電市場的迅速膨脹,處于行業上游的多晶硅價格加速上漲——2005年每公斤30美元,2008年最高價格已達到每公斤500美元。國內大批多晶硅生產企業大肆投資新建項目,從而導致政府在2009年警告行業出現產能過剩。
在這一背景下,工信部、發改委以及環保部在今年1月聯合發布《多晶硅行業準入條件》,規定新建和改擴建項目投資中最低資本金比例不得低于30%,太陽能級多晶硅項目每期規模須大于3000噸/年,并對資源條件和能耗等作出嚴格規定。
《瞭望》新聞周刊記者追蹤調查發現,中國太陽能光伏產業快速發展的背后,隱藏著原材料依賴進口、核心設備技術缺失、產品主要出口“三頭在外”的嚴峻現實。多晶硅中國制造企業面臨的處境并不樂觀:一方面,全球太陽能光伏組件出貨量持續下行,國外補貼低迷,江浙一帶眾多中小光伏企業正在經歷國外退貨之痛;另一方面,全球最大太陽能制造商——美國First Solar,掉頭轉向光伏組件另一材料——薄膜電池的趨向明顯,2010年,這家企業憑借薄膜電池一舉躋身全球組件產業前三強。
光伏組件晶硅似乎走到了一個十字路口——走向“硅”還是走向“膜”?
“淘汰晶硅的時代已經來了!”
“硅作為太陽能光伏主體的地位明顯不可能了。”中國科學院院士、北京大學物理學教授甘子釗告訴本刊記者,中國硅發展到今天這一步確實應該冷靜考慮,“估計4到5年后,會有一些新的光伏原材料代替現有的原材料,屆時這類替代性產品將會有更低的成本。所以創新顯得非常重要。”
“淘汰晶硅的時代已經來了!”全球太陽能年度報告執行主編、《陽光能源》(Sun Energy)雜志主編劉隴華接受本刊記者采訪時表示,隨著日本核泄漏危機,德國等歐洲國家紛紛關閉數座核電站,太陽能拯救世界的希望被再次放大,而今后攻克這一難題的關鍵,就在于人類能否研發出相關技術,破解現在光伏組件晶硅面臨的高污染和高耗能困境和阻礙,這意味著太陽能技術變革時代已經來臨。
中國駐世貿組織代表團參贊盧先堃這樣評價中國光伏企業的軟肋:“中國光伏企業一個重要軟肋是缺乏技術,這是企業自身的問題,它們在歐洲市場的競爭主要靠價格和成本優勢,缺乏核心技術優勢,產品基本屬于‘人有我有’,而非‘人無我有’。”
4月1日,揚州市天華光電科技有限公司遭遇了從事晶硅光伏產業以來最嚴重的“愚人節”式事件——公司按照合約將兩集裝箱太陽能組件如期發到意大利,不料,卻接到對方壓價的通知,并以退貨相威脅。對方提出了一些完全不符合商業邏輯的理由,而隱藏在背后的真正原因是歐洲各國年初相繼下調補貼,應用市場利潤被強行壓縮,當地應用商無錢可賺,不得不把市場壓力向上游傳導。
本刊記者調查了解到,不僅這家企業遭遇如此尷尬,從3月到5月,包括中國、美國、印度在內的許多供貨商在歐洲市場都遇到了類似問題。
英國IMS分析機構在5月10日的分析報告中指出,今年一季度,全球太陽能組件晶硅的出貨量在持續增長兩年之后,首次出現下降,同比下降10%,組件價格也開始迅速下降。該機構分析師山姆·威爾金森(Sam Wilkinson)如此描述銷量和價格的下降對產業造成的影響:“經銷商大量囤積組件,達到超過10億瓦特的數量,現在只有降價清倉”。
與多晶硅產能過剩如影隨形的是晶硅的高污染和高耗能——2009年9月,國務院要求抑制六大行業產能過剩的問題,其中包括多晶硅產業及風能設備。“事實上,國家發展太陽能新能源的目標并沒有改變,只是提倡發展真正環保、低能耗的太陽能技術。”甘子釗告訴本刊記者,多晶硅在提煉過程中需要使用1100攝氏度高溫才能完成,生產過程中消耗大量能源,存在兩大物理弊端:一是硅吸收光子的躍遷是間接躍遷,天生效率不可能高,使用技術提高效能,會產生很大熱量;二是硅在制作過程中,會產生嚴重的環境污染,消耗能量,“把硅作為光伏主流肯定不成熟。”
中國光伏產業的“薄膜”新動向
“硅已經走到了下一個路口”,在起草《全球太陽能產業報告》的過程中,劉隴華將光伏產業晶硅的發展和當年電視的顯像管作比較,發現導致市場份額重新劃分的根本原因不是利潤空間等市場競爭因素,而是技術的革命性突破。
拿電視機發展歷程來說,顯像管技術(CRT)曾經被認為是不可替代的視頻顯像產品,但是隨著技術發展的升級換代,已經被LCD、LED、PDP等更高端的顯示技術逐步代替。正是由于這個革命性技術突破導致了產業主導權的轉移,使得供需關系重新被定義,市場格局重新被劃分。
“對于光伏產業來說,面臨著同樣的問題。”劉隴華說,2008年的金融危機對市場產生的壓力傳導到整個產業層面,引發了一場始料未及的技術革新——多晶硅提純技術。它使晶硅組件的價格持續下降,光伏發電成本逐步向自由市場化靠攏。但是,由于技術壁壘、供求關系、政策因素等種種原因,原料市場——多晶硅的價格指數大幅動蕩。
劉隴華還發現,對政府的依賴也使光伏產業的發展像走鋼絲一樣,難以形成自由市場。在以晶硅材料主導的光伏產業界,企業家們總是在抱怨國家補貼太少。
“要實現超越,應該把投資的重心放在資助產業的科技創新上。”劉隴華告訴本刊記者,特別是要由政府立項,投入力量開展一批戰略性科學技術的課題研發,改變本國產業在全球產業鏈分布中的位置。在全球市場處于低谷的今天,正是謀局產業鏈的最佳時機。
引領光伏發電的主要材料——晶硅,被人類開發150年后是否面臨出局的風險?
5月10日,First Solar公司與中國電力新能源發展有限公司全資子公司——中電國際新能源控股有限公司簽署戰略合作框架協議,雙方將合作開發中美兩國及其他國際市場的太陽能光伏項目。
這一合作,被業界解讀為中國光伏產業的“薄膜”新動向。
薄膜電池規模化生產瓶頸
替代能源最吸引人的領域之一是薄膜太陽能電池技術。今年4月,美國通用電氣(GE)公司宣布,將斥資6億美元打造一座大型的薄膜太陽能電池組件工廠,以成為太陽能產業的主要競爭者。這是通用電氣公司在可再生能源領域再一次延伸觸角。
非晶硅薄膜上世紀70年代中期開發成功,上世紀80年代其生產曾經達到高潮,當時占全球太陽能電池總量的20%左右,但由于非晶硅太陽能電池轉換效率低于晶體硅太陽能電池等原因,其發展速度逐步放緩。而此后,國際學術界對于薄膜技術的研究一發而不可收。除了硅基的非晶硅薄膜外,以硫化鎘、砷化鎵為基材的薄膜電池逐步被開發出來。而同屬于薄膜電池的銅銦鎵硒(CIGS),具有成本低、能耗低、污染小、不衰減、弱光性能好等優點,平均轉換效率可以達到12%,近兩年來,引起諸多行業人士的重視。
為降低成本及保護環境,對太陽能薄膜技術的需求正在快速上升。生產多晶硅需要較多能源,而且能源回收期長達7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料少于多晶硅所需的1%,能源回收期只需要1.5年,無論是對環境的破壞,還是污染物的排放量,均符合國家節能環保的要求。
銅銦鎵硒(CIGS)被國際上稱為“下一代非常有前途的新型薄膜太陽能電池”。中國首支CIGS薄膜太陽能集電管5月5日在第六屆亞洲太陽能光伏工業展覽會上亮相。“CIGS薄膜太陽能電池的應用是中國太陽能產業探索發展的方向。”甘子釗向本刊記者表示,中國薄膜太陽能技術的亮相,標志著這一具有自主知識產權的太陽能電池新產品,在中國開始邁向產業化的征程,堪稱我國光伏產業發展中的一個新亮點。
然而,對太陽能的光伏發掘遠未結束,業界開始憂慮CIGS薄膜電池的規模化生產問題。南開大學信息技術科學學院教授孫云承擔著硅基薄膜和CIGS的科研項目。她告訴本刊記者,從研究看,CIGS薄膜電池理想轉換效率能夠達到20.3%,組件轉換效率能夠達到15.7%,但是原料少,形成產業比較困難。CIGS薄膜電池與硅基薄膜的生產工藝有一些不同,即機械劃線,化合物半導體和中間過渡層不同,中間吸收層很容易造成元素失配等問題,這是CIGS薄膜電池規模化生產的瓶頸。
是否會出現多元化格局
中國科學院院士褚君浩認為,當前全球已發展到第三代光伏技術,第一代是晶體硅光伏技術,第二代是薄膜太陽能電池,第三代是包括染料敏化電池和有機電池的“新概念”光伏技術。前兩代技術比較成熟,產業化道路也比較可觀,第三代技術雖然比較綠色,但是市場化前景尚不明朗。未來的光伏電池市場應該是三代技術并存的多樣化格局。
在太陽能產業面臨灰色前景而無法快速前進之時,非晶硅薄膜電池似乎為多元化的能源應用格局打開了一扇門,事實上,這扇門在近半個世紀前已露冰山之一角——1974年,美國RCA實驗室的科學家制成了世界上第一個可供實用的非晶硅太陽能電池,翻開了人類利用太陽能的嶄新一頁。
經過近二十年的努力,非晶硅太陽能電池的理論、工藝和實際應用都獲得了重大進展,成為光伏界的一個重要競爭者。
“從長遠來說,太陽能需要一場變革”,中國低碳經濟發展促進學會副理事長馬學祿告訴本刊記者,我們現在的光伏技術,在十年內達到和傳統煤電同樣的成本沒有問題。未來太陽能發電的價格甚至會比燃燒化石燃料發電的價格更便宜。這意味著,一場能源部署的“革命”即將到來。
眾多券商紛紛解讀,認為《多晶硅行業準入申請報告》的發布,意味著中國多晶硅行業的緊縮政策正式落定,唯有占光伏組件成本比重最高的多晶硅價格回歸低位,中國才有意愿較大程度支持成本較高的光伏市場。
知情人士透露,工信部出臺醞釀此文件已久。
由于近年國際太陽能光伏發電市場的迅速膨脹,處于行業上游的多晶硅價格加速上漲——2005年每公斤30美元,2008年最高價格已達到每公斤500美元。國內大批多晶硅生產企業大肆投資新建項目,從而導致政府在2009年警告行業出現產能過剩。
在這一背景下,工信部、發改委以及環保部在今年1月聯合發布《多晶硅行業準入條件》,規定新建和改擴建項目投資中最低資本金比例不得低于30%,太陽能級多晶硅項目每期規模須大于3000噸/年,并對資源條件和能耗等作出嚴格規定。
《瞭望》新聞周刊記者追蹤調查發現,中國太陽能光伏產業快速發展的背后,隱藏著原材料依賴進口、核心設備技術缺失、產品主要出口“三頭在外”的嚴峻現實。多晶硅中國制造企業面臨的處境并不樂觀:一方面,全球太陽能光伏組件出貨量持續下行,國外補貼低迷,江浙一帶眾多中小光伏企業正在經歷國外退貨之痛;另一方面,全球最大太陽能制造商——美國First Solar,掉頭轉向光伏組件另一材料——薄膜電池的趨向明顯,2010年,這家企業憑借薄膜電池一舉躋身全球組件產業前三強。
光伏組件晶硅似乎走到了一個十字路口——走向“硅”還是走向“膜”?
“淘汰晶硅的時代已經來了!”
“硅作為太陽能光伏主體的地位明顯不可能了。”中國科學院院士、北京大學物理學教授甘子釗告訴本刊記者,中國硅發展到今天這一步確實應該冷靜考慮,“估計4到5年后,會有一些新的光伏原材料代替現有的原材料,屆時這類替代性產品將會有更低的成本。所以創新顯得非常重要。”
“淘汰晶硅的時代已經來了!”全球太陽能年度報告執行主編、《陽光能源》(Sun Energy)雜志主編劉隴華接受本刊記者采訪時表示,隨著日本核泄漏危機,德國等歐洲國家紛紛關閉數座核電站,太陽能拯救世界的希望被再次放大,而今后攻克這一難題的關鍵,就在于人類能否研發出相關技術,破解現在光伏組件晶硅面臨的高污染和高耗能困境和阻礙,這意味著太陽能技術變革時代已經來臨。
中國駐世貿組織代表團參贊盧先堃這樣評價中國光伏企業的軟肋:“中國光伏企業一個重要軟肋是缺乏技術,這是企業自身的問題,它們在歐洲市場的競爭主要靠價格和成本優勢,缺乏核心技術優勢,產品基本屬于‘人有我有’,而非‘人無我有’。”
4月1日,揚州市天華光電科技有限公司遭遇了從事晶硅光伏產業以來最嚴重的“愚人節”式事件——公司按照合約將兩集裝箱太陽能組件如期發到意大利,不料,卻接到對方壓價的通知,并以退貨相威脅。對方提出了一些完全不符合商業邏輯的理由,而隱藏在背后的真正原因是歐洲各國年初相繼下調補貼,應用市場利潤被強行壓縮,當地應用商無錢可賺,不得不把市場壓力向上游傳導。
本刊記者調查了解到,不僅這家企業遭遇如此尷尬,從3月到5月,包括中國、美國、印度在內的許多供貨商在歐洲市場都遇到了類似問題。
英國IMS分析機構在5月10日的分析報告中指出,今年一季度,全球太陽能組件晶硅的出貨量在持續增長兩年之后,首次出現下降,同比下降10%,組件價格也開始迅速下降。該機構分析師山姆·威爾金森(Sam Wilkinson)如此描述銷量和價格的下降對產業造成的影響:“經銷商大量囤積組件,達到超過10億瓦特的數量,現在只有降價清倉”。
與多晶硅產能過剩如影隨形的是晶硅的高污染和高耗能——2009年9月,國務院要求抑制六大行業產能過剩的問題,其中包括多晶硅產業及風能設備。“事實上,國家發展太陽能新能源的目標并沒有改變,只是提倡發展真正環保、低能耗的太陽能技術。”甘子釗告訴本刊記者,多晶硅在提煉過程中需要使用1100攝氏度高溫才能完成,生產過程中消耗大量能源,存在兩大物理弊端:一是硅吸收光子的躍遷是間接躍遷,天生效率不可能高,使用技術提高效能,會產生很大熱量;二是硅在制作過程中,會產生嚴重的環境污染,消耗能量,“把硅作為光伏主流肯定不成熟。”
中國光伏產業的“薄膜”新動向
“硅已經走到了下一個路口”,在起草《全球太陽能產業報告》的過程中,劉隴華將光伏產業晶硅的發展和當年電視的顯像管作比較,發現導致市場份額重新劃分的根本原因不是利潤空間等市場競爭因素,而是技術的革命性突破。
拿電視機發展歷程來說,顯像管技術(CRT)曾經被認為是不可替代的視頻顯像產品,但是隨著技術發展的升級換代,已經被LCD、LED、PDP等更高端的顯示技術逐步代替。正是由于這個革命性技術突破導致了產業主導權的轉移,使得供需關系重新被定義,市場格局重新被劃分。
“對于光伏產業來說,面臨著同樣的問題。”劉隴華說,2008年的金融危機對市場產生的壓力傳導到整個產業層面,引發了一場始料未及的技術革新——多晶硅提純技術。它使晶硅組件的價格持續下降,光伏發電成本逐步向自由市場化靠攏。但是,由于技術壁壘、供求關系、政策因素等種種原因,原料市場——多晶硅的價格指數大幅動蕩。
劉隴華還發現,對政府的依賴也使光伏產業的發展像走鋼絲一樣,難以形成自由市場。在以晶硅材料主導的光伏產業界,企業家們總是在抱怨國家補貼太少。
“要實現超越,應該把投資的重心放在資助產業的科技創新上。”劉隴華告訴本刊記者,特別是要由政府立項,投入力量開展一批戰略性科學技術的課題研發,改變本國產業在全球產業鏈分布中的位置。在全球市場處于低谷的今天,正是謀局產業鏈的最佳時機。
引領光伏發電的主要材料——晶硅,被人類開發150年后是否面臨出局的風險?
5月10日,First Solar公司與中國電力新能源發展有限公司全資子公司——中電國際新能源控股有限公司簽署戰略合作框架協議,雙方將合作開發中美兩國及其他國際市場的太陽能光伏項目。
這一合作,被業界解讀為中國光伏產業的“薄膜”新動向。
薄膜電池規模化生產瓶頸
替代能源最吸引人的領域之一是薄膜太陽能電池技術。今年4月,美國通用電氣(GE)公司宣布,將斥資6億美元打造一座大型的薄膜太陽能電池組件工廠,以成為太陽能產業的主要競爭者。這是通用電氣公司在可再生能源領域再一次延伸觸角。
非晶硅薄膜上世紀70年代中期開發成功,上世紀80年代其生產曾經達到高潮,當時占全球太陽能電池總量的20%左右,但由于非晶硅太陽能電池轉換效率低于晶體硅太陽能電池等原因,其發展速度逐步放緩。而此后,國際學術界對于薄膜技術的研究一發而不可收。除了硅基的非晶硅薄膜外,以硫化鎘、砷化鎵為基材的薄膜電池逐步被開發出來。而同屬于薄膜電池的銅銦鎵硒(CIGS),具有成本低、能耗低、污染小、不衰減、弱光性能好等優點,平均轉換效率可以達到12%,近兩年來,引起諸多行業人士的重視。
為降低成本及保護環境,對太陽能薄膜技術的需求正在快速上升。生產多晶硅需要較多能源,而且能源回收期長達7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料少于多晶硅所需的1%,能源回收期只需要1.5年,無論是對環境的破壞,還是污染物的排放量,均符合國家節能環保的要求。
銅銦鎵硒(CIGS)被國際上稱為“下一代非常有前途的新型薄膜太陽能電池”。中國首支CIGS薄膜太陽能集電管5月5日在第六屆亞洲太陽能光伏工業展覽會上亮相。“CIGS薄膜太陽能電池的應用是中國太陽能產業探索發展的方向。”甘子釗向本刊記者表示,中國薄膜太陽能技術的亮相,標志著這一具有自主知識產權的太陽能電池新產品,在中國開始邁向產業化的征程,堪稱我國光伏產業發展中的一個新亮點。
然而,對太陽能的光伏發掘遠未結束,業界開始憂慮CIGS薄膜電池的規模化生產問題。南開大學信息技術科學學院教授孫云承擔著硅基薄膜和CIGS的科研項目。她告訴本刊記者,從研究看,CIGS薄膜電池理想轉換效率能夠達到20.3%,組件轉換效率能夠達到15.7%,但是原料少,形成產業比較困難。CIGS薄膜電池與硅基薄膜的生產工藝有一些不同,即機械劃線,化合物半導體和中間過渡層不同,中間吸收層很容易造成元素失配等問題,這是CIGS薄膜電池規模化生產的瓶頸。
是否會出現多元化格局
中國科學院院士褚君浩認為,當前全球已發展到第三代光伏技術,第一代是晶體硅光伏技術,第二代是薄膜太陽能電池,第三代是包括染料敏化電池和有機電池的“新概念”光伏技術。前兩代技術比較成熟,產業化道路也比較可觀,第三代技術雖然比較綠色,但是市場化前景尚不明朗。未來的光伏電池市場應該是三代技術并存的多樣化格局。
在太陽能產業面臨灰色前景而無法快速前進之時,非晶硅薄膜電池似乎為多元化的能源應用格局打開了一扇門,事實上,這扇門在近半個世紀前已露冰山之一角——1974年,美國RCA實驗室的科學家制成了世界上第一個可供實用的非晶硅太陽能電池,翻開了人類利用太陽能的嶄新一頁。
經過近二十年的努力,非晶硅太陽能電池的理論、工藝和實際應用都獲得了重大進展,成為光伏界的一個重要競爭者。
“從長遠來說,太陽能需要一場變革”,中國低碳經濟發展促進學會副理事長馬學祿告訴本刊記者,我們現在的光伏技術,在十年內達到和傳統煤電同樣的成本沒有問題。未來太陽能發電的價格甚至會比燃燒化石燃料發電的價格更便宜。這意味著,一場能源部署的“革命”即將到來。