天津市環歐半導體材料有限公司副總經理 張雪囡
張雪囡:謝謝王秘書長,各位領導,各位同仁大家下午好!剛才,宋博士從硅單晶電池片的角度來介紹發展方向,我下面就從硅單晶技術發展方向做一個簡要介紹。我是來自環歐公司,是天津中環半導體股份有限公司下屬公司。我的報告主要分為以下幾個內容,對太陽能光伏行業發展現狀,基本上可以做特別簡要的介紹。
然后,對中環股份,對光伏行業發展的認識,以及我們目前在研的CRC單晶在光伏領域技術優勢做一下介紹,之后介紹一下中環股份,CRC太陽能的戰略發展規劃。
那么,從全球每年能源消耗與各類天然資源對比圖中可以看出,太陽能還是我們天然資源的重大資源。這個圖,大家也都是非常熟悉了,太陽每天照在地表的能量,基本上是超過全人類27年的能量需求。那么,未來發展方向也將成為主題能源。這是PIA,今年公布的一個,算是一個研究報告,其中涉及到在加速發展情景。
那么,從2013年光伏市場分析來看,從未來之后,中國、日本,我們太陽能光伏發電的比例是在逐漸增加。光伏市場的現狀,這塊我不做具體的描述了,總體上來看,光伏應用市場,還是出于政策驅動模式的主導下。另外,光伏市場的中心,正在從歐洲逐漸的向比如中國、美國和日本為代表的新興市場,我們這個市場正在成為新的經濟增長點。
那么,從2012年我們產能以及組件來看,從全年的產業整合導致組件制造方面下降25%。我們中環股份對光伏行業發展,也有一個相對的認知。由于競爭是光伏系統價格是在逐漸的下降,那么,對于技術先進的企業,可以實現發電成本,同傳統能源發電的成本相近。
從這個技術圖,我們可以看,在氣電發展過程中,比如有HRT技術,非電極技術,多節太陽能技術。那么,從材料發展,首先從薄膜電池到多晶硅,單晶硅,以及目前轉換效率比較高的N型高效單晶硅。
那么,我們從這個發展趨勢得出自己一家的結論,結合光伏發電系統產業中,我們現在按照高中低不同的技術路線,以及不同的應用領域,可以有兩到三條技術路線的企業群,他在長期競爭局面正在逐漸的形成。
另外,我們認為光伏行業發展他的根本性要求來講,將是高效化和低成本化。還有晶體硅,他現在的競爭正在有,比如說低技術企業采用的是速度效益型的競爭,而高技術企業將會采用差異的效益和效率性競爭。那么,展望未來3-5年光伏產業的發展,我們認為產業鏈的成本中心已經在向產業鏈后端轉移,硅晶體,電池產業鏈整體制造成本將從重量的函數演變為面積的函數。光伏電站投資者的財務模型,也將從安裝模特模型,轉變到鍍電成本模型。
那么,電池效益等將取代規模增長和速度成為競爭的關鍵。這是環歐公司,2009年做的,我們這個光伏產業快速發展期太陽能電池發展因素拓撲圖。這是我們產業進入成熟期,電池產業的拓撲圖。那么,一個是在技術方面,比如說現在像一倍聚光技術,在電池技術方面可以采用非電極的高轉換效率。在晶體生長方面,我們可以做N型的硅單晶,CRC硅單晶。
那么,多晶硅材料,目前來看,流程化給了多晶硅,他的成本應該是比較低的。那么,在區域渠道管理方面,主要采取本地化的市場制造,在新工藝技術方面,比如說現在鉆石線切割技術,高效成本這些工藝。另外,在規模管理方面,采取少膜化,高效化,自動化等等管理。
那么,對太陽能產業歷史分析,我們認為從89年以來,全球多晶硅電子產業經歷了三次巨大周期性的波動。而且,每一次都,基本上,或者是新增,或者是產能。從2005年以來,全球太陽能電池產業是一個迅速擴張,而且是一個嚴重同質化競爭這么一個狀態,產業供需求關系,相對來說是嚴重失衡,而且超過了歷史最高水平。
那么,2010年,無論是從全球市場需求面,和功能面,都發生了一些根本性的變化。所以,我們認為現在太陽能全產業鏈,根本性,基礎革命,所導致的產業革命,和產業顛覆也具備了條件。那么,其中最重要的一個太陽能電池和系統技術革命,還有晶體技術和晶片技術革命,以及流程化技術,多晶硅的技術革命。
下面,我介紹一下CRC硅單晶在光伏領域的優勢。這個是不同硅晶材料,對應電池片轉換效率對比。那么,根據我們制定的方式不同,有多晶,T型的CF,N型CF,以及M型CF。那么,他們各有各自的優點和缺點,而采用特殊器件的工藝,相對來說,也獲得比較高的轉換效率。
那么,影響轉換效率的因素,從材料系統上,一個是材料的壽命,另外材料的光衰減,還有晶體缺陷,以及材料的一致性。這就注定我們未來對材料的研究,一個是追求晶體的完整性,然后避免,比如說像其他的缺陷。
目前傳統光伏技術,已經遇到了傳喚效率的瓶頸,非硅成本的下降空間是有限的,而只有高效電池技術,在設計和材料上,能夠有選擇性的突破,才能使非硅成本有較大下降空間。
那么,我們自然對等,一個憑借虛榮特點的優勢,降低CF的缺點,同時可以做到CF的缺點,同時可以做到CF成本接近新型材料技術改革,也就是CSF(01:25:52)技術。
那么,什么是CSF技術呢?我們CSF技術,主要是綜合了CF和SF的特點,他既可以滿足硅的氧含量,而且又可以摻入特殊的,固態的生產硅單晶。
那么,他有兩種方向,高端可以做半導體材料,另外可以用在光伏材料,一方面可以打造低成本,另外一方面做到高效率。那么,他的工藝流程主要也是通過,一個是CS的多晶過程,在做一個F單晶過程。CF的特點,主要第一氧碳含量,基本上可以與區熔單晶相媲美,壽命也比CF單晶要高很多。
下面,我們可以看一下具體的數據。這是CMF與CF,和碳分別對比數據結果。這是CMF與CF,采用CF法測試,得出來的結果。可以看出,CMF壽命遠遠高于CF。所以,CMF單晶具備了應用于高效太陽能領域的條件。在性能方面,因為大家都知道CF單晶還有一個分明效果,所以從頭到尾,他這個單晶電子是逐漸的降低。而CMF單晶,我單晶軸向電子率控制能力要遠高于CF。
所以,他的高一致性,比較適合產業化和規模化的設計。那么,在CMF單晶,他的軸向壽命一致性,也比CF硅彈晶要好,這也是我們測試的結果。
那么,未來高效太陽能電池,他的主流結構,目前來說非電極,電池他做的,他的轉換效率,目前已經做到24%以上。這是CMF4.5的壽命,對轉換效率的影響。那么, CMF單晶說明,他的壽命要高于CF單晶。所以,CMF單晶較高的軸向一致性,也是我們電池組件性能均一的有力保障。這是CMF高效太陽能電池和C類單晶做成的電池軸向轉換效率的提高。
那么,從光伏產品轉換效率提升,他就可以直接降低系統的平衡成分,組件效率每提高一個百分點,系統平衡成本就會下降5到7個平分點。這是我們8寸多晶硅基準線,對比了8寸單晶,6.5寸CF的T型,6.5寸CMFT型單晶,還有6.5寸CF的N型,和6.5寸CMF單晶做的測算。
那么,從這個單打成本上我們可以看出,CMF的T型和N型誕生了,他的成本,我說的是單打成本,同比傳統的太陽能硅片都是有所降低的。這也是我們CMF擔心的成本優勢,這是環歐公司在CMF方面擁有的知識產權。
下面,我再簡單介紹一下中環股份CMF他們的戰略發展規劃?先說一下我們公司的背景,因為我們也是上市公司,公司長期是在做半導體含量,半導體清潔,而且硅材料產業的歷史,可以追溯到1958年,在技術方面有著良好的積淀。目前,我們主營業務主要還是,一個是區熔單晶,直拉單晶,還有區熔硅片,區熔規拋光片,拉硅拋光片,我們N型的太陽能高效單晶片,無論現在是從轉換效率,還是從產銷規模,已經達到全球領先。T型的硅片技術,也是處于,從產量上來看,也是處于全球前兩位的戰略地位。
這是我們公司做的一個,未來的發展和建設規劃圖。我們目前中環股份下所有體系,包括半導體材料,半導體器件,以及光伏新能源材料,目前現在正在發展是DW鉆石線切片技術,以及(CRC)最高線太陽能光伏技術,未來要做太陽能電站項目。預計計劃在內蒙做一個GW級的太陽能電站。我們現在正在逐步從半導體硅材料領域完成到新能源產業領域,未來還有可能在做一些新型材料產業。部分太陽能電池產業鏈這個戰略布局的設想,我們目前主要還是做硅棒和晶片。另外,還有光伏電池,我們采用主要是通過差異化的競爭,一個是單晶方面,我們采用CRC單晶技術,另外在切片方面,鉆石線切割技術。
那么,通過采用這個精益管理,特別是利用我們子公司中環光伏在內蒙的區位優勢和成本優勢,我們現在正在集中的發展,太陽能光伏產業這一塊。目前近期目標是達到3千兆瓦一年,在后續進行光伏組建,以及光伏系統和安裝方面,目前已經與中環光伏已經與內蒙自治區的電網,內蒙自治區,有4家準備聯合做光份組件,以及到光伏電站的系統。戰略目標是7500,這是我們新能源產業5年的戰略規劃。
那么,在分階段性的還有太陽能產業制造布局的設想。目前,我們公司總部是在天津,重點是以做晶體技術,高效電池,以及晶片加工茶葉的研發為主。在呼和浩特,主要是一個晶體產業的制造基地。未來,就會介入,在內蒙古呼市,或者在青海建立GW級的光伏發電。還考慮在江蘇,浙江,考慮做晶片投研的基地。
我的結束語,引用一下2013年光伏產業發展報告。盡管我們現在光伏行業還面臨著很大的挑戰,但是我們還是非常有信心,能讓我們光伏行業,對光伏發電逐漸取代傳統能源是充滿信心的,謝謝大家。