光伏产业链全方位扫描100710
- 格式:doc
- 大小:46.00 KB
- 文档页数:6
光伏各产业链top10光伏产业链是指从太阳能电池的生产到光伏发电系统的应用等一系列的产业环节。
下面将以光伏各产业链TOP10为题,为您介绍光伏产业链的相关内容。
第一产业:太阳能硅原料供应商太阳能硅原料供应商是光伏产业链中的重要一环,他们负责生产太阳能电池所需的硅原料。
这些供应商通常会与硅矿山合作,通过采矿和加工等环节,将硅矿石转化为硅片。
第二产业:太阳能硅片生产商太阳能硅片生产商是光伏产业链中的关键环节,他们将硅原料加工成太阳能电池所需的硅片。
硅片的加工过程包括多道工序,如切割、抛光和清洗等,确保硅片的质量和性能。
第三产业:太阳能电池生产商太阳能电池生产商是光伏产业链中的核心环节,他们将硅片转化为太阳能电池。
太阳能电池的制造过程包括沉积硅层、刻蚀、扩散和金属化等工艺步骤,以及后续的测试和封装等环节。
第四产业:太阳能组件生产商太阳能组件生产商是光伏产业链中的重要一环,他们将太阳能电池组装成太阳能组件。
太阳能组件的制造过程包括电池片的串联和并联、玻璃封装和边框固定等步骤,以及后续的测试和包装等环节。
第五产业:太阳能系统集成商太阳能系统集成商是光伏产业链中的关键一环,他们负责将太阳能组件与逆变器等设备进行连接,形成完整的太阳能发电系统。
他们还负责系统的设计、安装和调试等工作,确保系统的正常运行。
第六产业:太阳能逆变器生产商太阳能逆变器生产商是光伏产业链中的重要一环,他们生产逆变器等关键设备,将太阳能电池产生的直流电转换为交流电,以供给家庭和企业使用。
第七产业:太阳能电网公司太阳能电网公司是光伏产业链中的关键一环,他们负责建设和运营太阳能电网,将太阳能发电系统与电网连接起来,实现太阳能发电的并网并供给给城市和乡村。
第八产业:太阳能发电项目开发商太阳能发电项目开发商是光伏产业链中的重要一环,他们负责寻找合适的土地和资源,开展太阳能发电项目的前期调研和规划工作,并负责项目的融资和建设等环节。
第九产业:太阳能发电运维公司太阳能发电运维公司是光伏产业链中的关键一环,他们负责太阳能发电系统的日常运维和维护工作,确保系统的正常运行和发电效率。
光伏产业上下游产业链
光伏产业上下游产业链
光伏产业的上游产业链涵盖原材料、半成品以及生产设备和基础设施的供应链,不同的上游产业在光伏产业中发挥着不同的作用,主要包括:
(1)硅料类产业
硅料类产业作为最重要的上游产业之一,主要涉及到太阳能电池板的主要原材料,即薄膜组件制造中的硅片的生产。
(2)化学产品类产业
化学产品类产业主要涉及太阳能电池中镀膜、胶料的生产,以及电池板铝外壳等包装材料的生产等。
(3)元件制造类产业
元件制造类产业主要涉及到太阳能电池板的元件制造,包括单晶、多晶硅片、太阳能电池片等生产。
(4)电池阵列制造类产业
电池阵列制造类产业主要涉及到电池板的组装、封装以及过程控制的全套设备的生产及安装、调试等。
光伏产业下游产业链主要涉及到组件集成、应用、维修等服务,由于光伏产业属于节能环保产业,因此在下游产业链中也有与节能环保有关的项目,主要包括:
(1)智能能源管理系统
光伏行业发展的下游,包括智能能源管理系统的发展,主要涉及
到分布式发电连接、监控、控制及大数据分析等技术的发展。
(2)节能环保认证
节能环保认证是一种从技术、管理、产品等多个维度上衡量企业环境负责任的认证方式,它是衡量企业在环境和节能方面的重要认证指标。
(3)光伏电站安装服务
光伏电站安装服务主要涉及到电站的安装、调试等,如果电站的安装调试工作不能正确完成,将无法正常发电,影响电站的最终发电量。
2022年中国光伏行业产业链上中下游及发展前景分析一、光伏产业链及产业链全景图光伏发电在能源供应体系中占据越来越重要的地位,光伏相关产业也随之强大起来,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链条。
光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、组件、光伏电站等环节。
具体来说,光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料、单晶硅和多晶硅的制造、硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件以及逆变器环节;下游为光伏电站应用。
从全景图来看,上游单晶硅和多晶硅生产企业主要有保利协鑫、隆基股份、通威股份、中环股份等。
而硅片生产企业已经呈现双寡头格局,中环股份和隆基股份硅片对外销售规模占据绝对领先地位。
中游电池片和组件生产企业较多,主要有通威、隆基、晶澳等。
光伏发电系统中逆变器生产厂商主要有阳光电源等企业;涉及系统集成的包括亿晶光电、正泰电器等。
部分企业,如隆基股份基本已经形成从单晶硅到组件到电站光伏运营一套完整的光伏发电产业链。
下游为光伏发电应用领域,主要企业有中国电建、中国能建。
二、光伏产业链上游分析1、工业硅工业硅的三大用途分别是生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料,以及配置有特殊用途的硅铝合金。
晶体硅产品主要包括太阳能电池片、芯片,主要用于光伏和半导体产业。
从产能及产量来看,2014-2021年全球工业硅产能产量增长缓慢,截至2021年全球工业硅产能为632万吨,产量为412万吨,绝大部分的增长来自中国产能产量的扩张。
全球工业硅供给中我国产能、产量占据绝对地位,2021年我国产量占比由66%提升至77%,剩下的则少量来源于巴西、美国、挪威等地。
从行业竞争格局来看,我国的有机硅企业主要分布于华东、西北两大区域,国企和上市公司较多,产能集中度高,且多为集团公司,经营业务广泛。
具体来看,2021年我国工业硅生产企业超250家,其中前四家企业产量占比达38%,仅第一名合盛硅业产量占比就达27%,远超排在其后的企业。
光伏产业现状及前景分析(附产业链细分龙头)光伏产业现状及前景分析(附产业链细分龙头)与锂电池的四大核心材料(正极材料、负极材料、电解液、隔膜)一样,光伏产业链同样存在四个重要环节,分别是硅料(多晶硅)、硅片、电池片、光伏组件。
经历了近几年的政策扶持和企业的自主创新,我国无论是锂电池或者光伏产业,均走在世界最前列,先来看中国光伏行业协会(CPIA)的一组数据:2021年我国光伏组件产量连续15年位居全球首位;2021年我国多晶硅产量连续11年居全球首位;2021年我国光伏新装机量连续9年位居全球首位;2021年我国光伏累计装机量连续7年位居全球首位;2021年我国光伏制造四环节产值突破7500亿,出口额(超280亿美元)、新增装机量(54.88GW)、累计装机量(300GW)均创历史新高。
在全球“碳中和”的背景下,我国的光伏行业经历了起步、发展、衰退、回暖四个阶段后,现在进入稳步增长期,目前多项指标已居世界第一,实现从无到有、从有到强的跨越式发展。
虽然国家已经全面取消光伏行业的发电中央财政补贴,但是随着国内光伏产业链的自主创新降本增效,不断深化的产业链协同,实现规模化量产效应,发电成本已经接近甚至部分项目低于煤电成本,为我国光伏产业的发展提供带来一片光明前景。
一、硅料环节(多晶硅)硅料环节属产业链上游,作为光伏电池的关键原材料,多晶硅通过工业硅提纯加工练成,纯度一般在99.9999%~99.9999999%之间,导电性能与其纯度呈正相关。
据统计,2021年,我国多晶硅实现年产量50.5万吨,同比增长27.5%,约占全球总产量的80%。
主要原因一是我国硅资源储量丰富,主要是集中在西北地区。
二是多晶硅实现自给自足,对外依存度大大降低,不存在卡脖子的情况。
两大原因就如锂电发展一样,良好的上游自给自足优势为我们的光伏产业发展带来极大的资源和技术积累优势,并为下游的需求带来极大的协同效应。
而上游的优势也极大地带动了下游的需求,加上重大光伏项目的落地驱动了硅料市场的发展。
光伏产业链是一个涉及多个环节和组件的复杂系统。
以下是光伏产业链的全面解析:
1. 硅料:多晶硅材料是以工业硅为原料,经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料。
它是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料。
2. 硅片:硅片是由硅料通过一系列工艺制备而成的产品,位于产业链中游。
硅片是光伏电池的核心原材料,其质量和性能对光伏电池的效率和使用寿命有着重要影响。
3. 电池:光伏电池是光伏产业链的核心环节,它利用光生伏特效应将太阳能转化为电能。
光伏电池的技术不断升级,目前市场上主要有晶体硅电池、薄膜电池和染料敏化电池等。
4. 组件:组件是将光伏电池和其他辅助材料组装在一起,形成可以独立工作的光伏发电单元。
组件的质量和性能直接影响光伏系统的发电效率和寿命。
5. 逆变器:逆变器是将直流电转换为交流电的设备,用于将光伏系统产生的直流电能转换为可以并入电网的交流电能。
逆变器的效率和可靠性对光伏系统的性能和使用寿命具有重要影响。
6. 安装和运维:光伏系统的安装和运维是确保系统正常运行和延长使用寿命的关键环节。
专业的安装和运维团队可以确保光伏系统的稳定性和效率,提高系统的投资回报率。
此外,光伏产业链还包括光伏辅材、设备制造等环节,这些环节为光伏产业链的发展提供了必要的支持和保障。
总之,光伏产业链是一个涉及多个环节和组件的复杂系统,每个环节都有其独特的地位和作用。
随着技术的不断进步和市场需求的不断变化,光伏产业链也在不断发展和完善。
光伏行业产业链全景梳理光伏行业是太阳能产业的一个重要领域,是当今世界上最为重要的新能源形式之一。
光伏行业的产业链包括光伏材料、光伏电池、光伏模块、光伏系统集成、运营和维护等环节。
光伏材料是光伏产业链的基础,它包括硅材料、铜、锡和银等电子材料。
硅材料被广泛应用于制造光伏电池,是光伏行业中最为关键的材料。
在颜色上,硅材料分为黑色、灰色、蓝色和绿色四种类型。
其中,黑色硅材料在光伏行业中占据着主导地位,占市场份额超过80%。
目前,光伏材料主要依靠国外供应商,如德国WACKER、美国Hemlock等。
光伏电池是将太阳能转化为直流电能的核心部件,是光伏产业链的重要环节。
光伏电池根据材料的不同分为硅材料、非晶硅材料、砷化镓材料、硒化镉材料、钒酸锂材料等。
硅材料电池是目前市场上最为常见和成熟的一种光伏电池。
光伏模块是光伏系统的核心部件,将光伏电池转化的电能变为电源,可以提供给家庭和企业使用。
光伏模块可以根据市场需求进行定制,光伏模块在生产过程中需要使用银浆作为导电料,目前银浆市场上的供应量较为短缺。
市场上主流的光伏模块品牌有日本太阳能、德国卡尔斯特、中国三泰等。
光伏系统集成是将光伏组件、逆变器、电池组、支架等组成的光伏发电系统进行的安装调试工作。
光伏系统的设计需要充分考虑光照强度和方向、经度和纬度等因素。
目前,光伏系统集成企业主要分为国外和国内两类,国外的主要有美国的第一太阳能、日本的三菱电机、德国的Conergy等;国内的主要有云能科技、比亚迪、天合光能等。
光伏运营与维护包括光伏场地建设、发电机组运维服务、光伏电站的运营管理等一系列服务。
光伏运营与维护是光伏发电过程中非常重要的一个环节。
目前,国内的光伏运营企业主要有国电集团、华电集团、中广核集团等。
综上所述,光伏行业产业链各环节之间紧密衔接,通过协同作用实现了整个行业的高效运转和快速发展。
在未来,随着技术的不断提升和市场的逐步开放,光伏行业将不断壮大和发展。
一提到太阳能电池的产业链,一般人可能只会想到从多晶硅原料到电池板组件这个过程。
其实从多晶硅原料到电池板组件的过程只是电池产业链中的很小的一部分,只是一些显而易见的环节,而真正的太阳能电池产业所涵盖的产业链非常广而大。
从多晶硅到电池组件,其实只是光伏产业链的主原料链中的一部分。
除了主原料链,还有辅料链,装备链和产业服务链。
本文就简单地对这四个产业链来进行分析:一、主原料链:主原料链:这个主原料链就是通常人们所说的光伏产业链。
源头是从蕴藏在大自然的硅石开始。
而原料链的第一个环节就是金属硅的冶炼。
1.1金属硅环节金属硅是用大自然界蕴藏极为丰富的硅石来冶炼的。
硅石的成分是二氧化硅,也叫石英,纯些的就是水晶。
从硅石到硅本质上是一个还原过程,因此还要用到还原剂碳,碳有直接用煤炭的,也有用木炭和焦炭的,近期光伏则主要用的是石油焦,原因其杂质较纯。
金属硅出来之后,原料链按照不同的路线开始分叉。
目前主流的技术路线是晶体硅的路线,而薄膜硅是另外一条路线。
1.2晶体硅路线环节晶体硅光伏电池路线,是从金属硅开始,得到更纯的太阳能级的多晶硅,然后制作成电池的路线。
对于从金属硅到多晶硅的提纯,分为两个主流路线,一个是化学法,也就是目前主要应用的西门子法,它是将金属硅先转变为三氯氢硅,然后再进行分馏和精馏提纯,得到高纯度的三氯氢硅后,再还原而成。
另外一个方法,是物理法,目前统称为冶金法。
它是直接对金属硅通过一些手段将杂质取出而得名。
因为硅在整个提纯过程中未发生化学反应而得名。
化学法的纯度较高,但能耗和成本也较高,污染处理成本较大。
冶金法电耗低,成本低,无污染,但目前的纯度还比西门子略低一些。
但生产光伏电池已经不存在问题了。
多晶硅之后,晶体硅的工艺就比较一致,从多晶硅直接铸锭切片,然后制作电池;这就是多晶硅电池片的路线。
从多晶硅先拉单晶,再切片,然后制作电池,这就是单晶硅电池的路线。
电池片制得后,就是组件封装。
组件封装其实也包括许多材料,如白玻璃,EVA等,但那些属于辅料,将在后面叙述。
最全光伏产业链竞争格局梳理!上周高瓴158.41亿元接盘隆基股份(SH:601012)6%股份的消息,引爆了国内光伏行业的行情。
再加上大领导12月12日在气候雄心峰会上表态承诺2030年碳排达峰,在此背景下,2030年光、风装机目标被定在了12亿千瓦以上。
这意味着中国已将“碳中和”与能源转型提升到了国家高度,光伏行业成为了大国竞赛的关键领域。
中国是全球第一风电及光伏大国。
截至2019年,中国光伏新增装机已连续七年全球第一、累计装机连续五年全球第一,并基本实现全产业链国产化。
在光伏四大环节——多晶硅/硅片/电池片/组件领域,中国产业规模在全球产量占比分别达到58%、85%、70%、70%。
光伏行业景气周期在路上。
据中国光伏行业年度大会透露,2020年我国光伏新增装机量预计达35GW,有所增长。
整理国家能源局和光伏协会的消息,可以预计“十四五”期间(2021年-2025年),国内年均新增光伏装机规模约为70-90GW,行业的总装机量即将迎来一个爆发式的增长。
对于明后几年确定性较高的领域,光伏是明年值得高度关注的细分方向之一。
当下光伏行业众多个股处于高位、估值高企。
今天光伏等高位板块开启调整,对于这波调整,可能会给比较好的机会介入。
光伏产业链:光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产,单晶硅和多晶硅的制造,硅片的生产;中游包括光伏电池,光伏组件(玻璃,支架等)以及逆变电器环节;下游是光伏发电的应用端包括光伏电站和分布式发电。
“两头在外”是指中国光伏产业链上游硅料主要依靠进口,下游市场环节经常受到欧美日韩的打压。
下面分别梳理硅料,硅片,电池片,组件,设备,光伏玻璃、胶膜、逆变器和光伏支架9个产业链重要环节的竞争格局,供船友们参看:一、多晶硅(基础原材料)目前国内先进厂商现金成本控制在3 万元/吨,生产成本在4 万元/吨,综合成本在5 万元/吨2 019 年全年,前五家硅料企业产量占比达到7 7.8 %%,较2018 年的 6 0.5%,明显提升。
光伏产业链发展现状及制约因素
光伏产业链发展现状:
光伏产业链是指太阳能光伏发电产业的各个环节,包括太阳能硅制备、选片、硅片制备、组件制造、系统集成等。
目前,光伏产业链呈现出以下几个特点:
1. 生产规模不断扩大:光伏发电技术的不断进步和政府的支持政策,使得光伏产业得到了快速发展。
全球光伏组件产量逐年增加,尤其是中国、美国和欧洲等地光伏发电装机容量居于全球前列。
2. 技术进步加速:光伏发电技术从传统的晶体硅太阳能电池逐渐发展到多晶硅、薄膜太阳能电池等新型技术,不断提高光伏发电效率和成本竞争力。
3. 市场需求增长迅速:由于环境保护意识的提高和降低成本,光伏发电逐渐成为可替代传统能源的主要选择之一。
市场需求不断增长,推动了光伏产业链的发展。
制约因素:
尽管光伏产业取得了很大的进展,但仍然存在一些制约因素:
1. 技术壁垒:高端光伏组件制造技术仍然被少数发达国家垄断,技术壁垒对于发展中国家的光伏产业来说是一个制约因素。
2. 高成本:与传统能源相比,光伏发电的成本仍然较高。
虽然光伏组件的价格一直在下降,但整个光伏系统的建设和运营成本仍然较高,限制了光伏产业的发展。
3. 电网接入问题:光伏发电的不稳定性和不可控性,使得电网接入成为一个难题。
由于发电量受到日照、天气等因素的影响,光伏发电无法保证持续稳定的供电,需要与传统电力系统进行平衡和调节,这对于电网的接入和重新规划带来了一定的困难。
总体而言,光伏产业链在技术进步和市场需求的推动下取得了显著的发展,但在技术壁垒、高成本和电网接入等方面仍然存在一定的制约因素。
随着技术进一步成熟和政府支持政策的提供,这些问题有望逐步解决,推动光伏产业链的持续发展。
光伏产业产业链分析1. 国内光伏产业现状光伏产业是新能源产业的重要组成部分,也是全球产业竞争的焦点之一。
近年来,随着全球对清洁能源的需求不断增加,光伏产业也得到了迅猛发展。
在国内,光伏产业发展迎来了黄金时期,且已成为国家战略性新兴产业之一。
在国家政策的支持下,国内光伏产业快速发展,已经成为全球最大的光伏市场之一。
2. 光伏产业链光伏产业的产业链主要分为上游硅材料和下游光伏组件两大板块,其中硅材料是整个产业链的核心部分,是光伏电池的主要原材料之一。
2.1 上游硅材料上游硅材料包括硅棒、硅片和多晶硅。
硅材料主要用于制造光伏电池,而光伏电池是组成光伏组件的核心部分。
硅材料的质量对于电池的性能和效率有着重要的影响,因此硅材料是判断光伏企业技术水平和市场竞争优劣的重要指标之一。
2.2 下游光伏组件下游光伏组件包括光伏电池片、光伏电池组件、光伏逆变器、光伏支架和光伏电站等。
其中,光伏电池和光伏电池组件是整个光伏产业链的核心组成部分。
光伏电池是将太阳能转化为电能的核心器件,具有太阳能电池的特性,即将太阳能转化为直流电能;而光伏电池组件是由多个光伏电池连接在一起,并通过电子元件、支架和保护层组合而成的光伏发电装置。
2.3 其他除了硅材料和光伏组件,光伏产业的产业链还包括了辅助原料、器件、设备和工程等。
其中,辅助原料主要包括电池胶、胶条、胶带等;器件主要涵盖大功率二极管、大功率电阻器、大功率电感等;设备主要涵盖硅材料、电池片、电池组件和光伏电站等生产设备;工程主要涵盖光伏电站的设计、建设和运维等。
3. 国内光伏产业发展趋势3.1 利用政府政策推动光伏产业发展政府制定和实施的一系列税收、补贴、贷款等政策措施,为光伏产业提供了重要支持。
比如,国家发改委明确,到2020年,太阳能光伏总装机规模将超过1000万千瓦,而到“十三五”末,光伏发电产业的总规模达到4000亿至5000亿。
3.2 硅片产能的提升和电池技术的改进硅片是光伏电池制造的基本材料,而硅片的产能和质量对于光伏产业的发展至关重要。
光伏产业链全方位扫描许多人提到光伏的产业链,大都想到从多晶硅到电池组件。
其实,这些只是太阳能光伏产业链中的极少一部分,只是浮在表面的一些显而易见的环节,而真正的太阳能光伏产业所涵盖的产业链,要广得多。
多晶硅到组件,其实只是光伏产业链的主原料链中的一部分,除了主原料链外,还有辅料链,装备链和产业服务链。
本文就针对四条链来进行一个简要的分析。
一、主原料链:这个主原料链就是通常人们所说的光伏产业链。
源头是从蕴藏在大自然的硅石开始。
而原料链的第一个环节就是金属硅的冶炼。
1.1 金属硅环节金属硅是用大自然界蕴藏极为丰富的硅石来冶炼的。
硅石的成分是二氧化硅,也叫石英,纯些的就是水晶。
从硅石到硅本质上是一个还原过程,因此还要用到还原剂碳,碳有直接用煤炭的,也有用木炭和焦炭的,近期光伏则主要用的是石油焦,原因其杂质较纯。
金属硅出来之后,原料链按照不同的路线开始分叉。
目前主流的技术路线是晶体硅的路线,而薄膜硅是另外一条路线。
1.2 晶体硅路线环节晶体硅光伏电池路线,是从金属硅开始,得到更纯的太阳能级的多晶硅,然后制作成电池的路线。
对于从金属硅到多晶硅的提纯,分为两个主流路线,一个是化学法,也就是目前主要应用的西门子法,它是将金属硅先转变为三氯氢硅,然后再进行分馏和精馏提纯,得到高纯度的三氯氢硅后,再还原而成。
另外一个方法,是物理法,目前统称为冶金法。
它是直接对金属硅通过一些手段将杂质取出而得名。
因为硅在整个提纯过程中未发生化学反应而得名。
化学法的纯度较高,但能耗和成本也较高,污染处理成本较大。
冶金法电耗低,成本低,无污染,但目前的纯度还比西门子略低一些。
但生产光伏电池已经不存在问题了。
多晶硅之后,晶体硅的工艺就比较一致,从多晶硅直接铸锭切片,然后制作电池;这就是多晶硅电池片的路线。
从多晶硅先拉单晶,再切片,然后制作电池,这就是单晶硅电池的路线。
电池片制得后,就是组件封装。
组件封装其实也包括许多材料,如白玻璃,EVA等,但那些属于辅料,将在后面叙述。
通常意义的光伏产业链就似乎到此为止了,其实,这只是光伏产业这个大冰山中露出的一角。
1.3 薄膜硅路线环节薄膜硅的源头,也是采用金属硅,先制成硅烷气,然后通过气相沉积技术在薄膜衬底上形成非晶硅薄膜,之后制作PN结,形成薄膜电池组件。
除了用硅作为薄膜外,还有用碲化镉、砷化镓、和铜铟镓硒()等材料作为原料的。
由于大自然所蕴含的所有元素中,硅占了四分之一多(27%),另外氧占了42%,因此,其余的元素很少。
尤其是碲、镉、镓、铟等,都是电子行业和航天产业的极其宝贵的元素,如果用在光伏发电这样大规模的场合,无异于焚琴煮鹤。
2009年9月某美国薄膜公司到中国内蒙号称要投资2000MW薄膜电站,但该公司要求在中国采购碲和镉,名义上是在中国设厂生产这些电池,但这里面的真实动机,就值得好好地打个大问号。
因为碲和镉目前在世界上已经极为稀缺,欧美日列强觊觎中国的这些元素已经很长时间了。
如果该公司在中国采购2000MW电池所需要的相关元素,那么,届时,即便将该电站全部送给中国,可能也不及这些资源流失所给中国造成的损失的十分之一。
1.4 光伏电站组件后的电站也包括不少东西,例如支架、汇流盒、电缆、逆变、追日系统、等,这些属于装备类,将在后面的设备链中细说。
二、辅料链:光伏产业的辅料链在光伏产业中所占的比重非常大,但常常为人们所忽视。
由于光伏最终产品涉及的辅料数量和品种较多,因此,这里以硅片为界,分为硅片前和硅片后两个部分。
2.1 硅片前辅料主要是提纯和生产多晶硅、单晶硅所用的辅料。
包括:氯产品如盐酸、氯气、三氯氢硅等,氢气以及氢氯化所用的气体,多晶硅铸锭用的氮化硅粉,惰性气体,以及其它反应气体。
在多晶硅铸锭时用到的石英坩埚,铸锭炉和单晶炉内用的石英坩埚(又分为石英陶瓷坩埚和石英玻璃坩埚),隔热用的碳毡(分为硬毡和软毡),以及工作时需要消耗的温度传感器件。
此外,在多晶硅铸锭和单晶硅拉制时,还需要用到保护气体和反应气体。
2.2 硅片后辅料在硅片切割过程中,要用到切割线(包括钢线、钼线、金刚砂线)、切削液、金刚砂微粉(或称碳化硅微粉;在硅片切割后清洗时,要用到各类的碱、酸和纯净水。
硅片切割后,进入电池片生产阶段,此时除了前期对于硅片的清洗制绒外需要各类酸碱和纯水辅料外,扩散还需要用到三氯氧磷气体,PECVD要用到硅烷气体,电极加工要用到银浆和铝浆,这些辅材的消耗量甚至不亚于主原料硅的价值。
在组件加工方面,要用到白玻璃,EVA薄膜(近期也产生了用有机硅薄膜的新产品),铝合金框(最近开始使用工程塑料代替),还有各种粘结剂。
在电站建设方面,则主要是电缆和支架材料。
支架材料目前以钢结构为主,也有采用铝合金和工程塑料代替的。
三、装备链:如果从产值上看,光伏产业价值最大、最先启动的市场,其实不是光伏电池和组件,而是装备市场。
我们依然以硅片为分界线,分两部分来看。
3.1 硅片前装备首先,金属硅的冶炼需要矿热炉,还有除尘设备;此外变压器和破碎及硅石清洗设备也是免不了的,不过,由于金属硅产能现在中国是过剩的,因此,这些设备目前还算便宜。
金属硅炼出来后,如果后面采用冶金法生产多晶硅,还需要用精炼炉进行炉外精炼。
通常采用中频感应炉比较多,一台10000KVA的矿热炉,可能要配到10到20个5T标准铁容的中频感应炉。
如果采用西门子法,那么,精馏塔、还原炉,氢化装置,氯化装置,这样一套装置造价不菲。
随着国内的西门子法多晶硅厂的增加,相关设备国产化的程度也越来越高,现在,无论是精馏塔还是还原炉,已经都有国产的了,氢化装置(包括热氢化和冷氢化)和氯化装置也已经有了。
如果采用冶金法,那么,粉末冶金设备,湿法冶金装置、真空熔炼装置是少不了的。
多晶硅出来后,多晶硅的铸锭炉、单晶炉需求量更大,接着是破锭机、铸方设备、倒角抛光设备,硅片多线切割机、硅片清洗设备等。
可以看到,以上的装备量是非常巨大的。
以多晶硅为例,到2009年底为止,中国的多晶硅总产量不到20000吨,按现价产值计算,还不到100亿人民币的产值,但中国在多晶硅厂所花费的设备投入至少已经1000多个亿下去了。
而这个装备市场,却是被我国许多投资者和企业家所忽视的。
3.2 硅片后设备电池生产的清洗制绒设备,扩散炉、PVCED、丝印机、烧结炉,有了这些,才能生产出太阳能电池片。
然后,层压机是将生产组件的主要设备,但是,玻璃的生产,EVA薄膜的生产,也同样需要大量的设备。
组件出来后,要安装在支架上。
如果是地面电站,还要加上追日(跟踪)系统,这些也属于光伏发电装备了。
组件出来的直流电要经过逆变器、控制器才能变成交流电,如果要并网的话,还要有同期装置,对电网进行相位和频率跟踪才能并网。
按目前的行情,组件价格大约是每瓦12元左右,而系统的造价大约每瓦为6~8元。
也就是说,一个100MW的电站,系统地造价大约为6~8个亿人民币。
如果按照总书记在纽约的承诺,2020年新能源发电达到15%,而其中只要有40%是光伏的话,年新增至少要达到1000GW,那么,设备价格即便降低一个数量级,按每瓦1元计,也将达到1万亿元人民币/年,因此,如果大规模上光伏电站的话,组件后的系统装备的市场也不可忽视。
如果不是并网电站,而是用户端或离网型,那么,还要考虑储能系统,包括蓄电池和充放电控制系统。
鉴于目前的铅酸电池在容量上和环保方面还有不少问题,因此,研究开发能够进行大容量、长寿命、高效率的储能装置,不仅是当务之急,而且也是一个潜力非常巨大的市场。
四、光伏服务链除了上述的主原料、辅料和设备外,光伏产业还有一个潜力很大的链,就是服务链。
服务链我们分为硬件和软件两方面。
4.1 光伏测试仪器设备光伏产业的服务链中,一个重要的环节是测试服务。
测试服务贯穿于所有的主生产环节,也是前期研究和开发的重要技术保证。
测试服务的水平,主要取决于测试分析设备。
对于硅材料的生产来说,测试仪器包括,常规化验分析仪器,这在硅材料、尤其是多晶硅的生产是非常重要的。
对于高纯度的硅材料,成份分析仪器有ICP-AES(等离子体原子光谱仪),ICP-MS(等离子体质谱仪),GDMS(辉光放电质谱仪),二次离子质谱(SIMS),均需要用来进行生产过程中的硅材料的杂质成份测试。
此外,还有傅立叶红外分光光度计,用来测试碳氧的含量。
而对于硅材料的研究方面来说,还有RBS(卢瑟福离子背散)测试,电子束显微技术(SEM扫描电镜、TEM透射电镜技术),EBIC(电子束诱导电流技术)、SPM(扫描探针显微学)、DLTS(深能级瞬态谱技术)、等,都是光伏材料研究不可缺少的设备。
对于电池和硅片的生产,则主要有:电阻率扫描测试仪,少子寿命扫描(微波光电导、激光电导、波导法等),粒度测试,硅锭硅片探伤仪,单片光电转换效率测试仪,漏电流测试仪、组件转换效率测试仪,光度计等。
长期以来,测试设备出了常规的化验分析设备外,绝大多数仪器我国还不能生产,还需要依赖进口。
近年来,在电阻率测试、光电转换效率测试等方面,已经有了一定的进展,但取得国际权威机构认证和互认的还较少。
测试仪器的缺乏,也是中国光伏行业不能快速发展的一个瓶颈之一。
4.2 光伏技术研发服务由于光伏产业目前还是一个幼稚的产业,无论从基础理论研究、材料研究还是器件研究、器件制造工艺,以及应用研究,都还处于一个产业成长期的极初级阶段,许多应当进行的研究都没有开始。
制造工艺也还十分原始。
因此,无论从企业还是从政府,对于研发进行足够的投入,都是意义十分巨大的。
例如,光伏电池光致衰减的机理,温升衰减的机理和遏制措施,如何廉价地大规模生产光伏电池和组件,为什么光伏电池的原材料的成本和数量较低,但最终成本却很高?这些都是涉及到基础材料研究和制造技术的一些深层次的课题,需要进行大量的研发工作。
而一旦这些研究取得突破,那么,光伏发电的成本就有可能在目前的基础上,再下降一个数量级,那时,光伏发电的普及将不再需要任何的补贴,而真正成为人类的光明使者和福音。
4.3 光伏教育培训服务由于光伏产业由于是一个新产业,因此,没有现成的人力资源。
需要从半导体、冶金和制造业获得人才。
但无论如何,各种等级的培训是不可缺少的。
从基层说起,技术工人的培训上岗,是目前各个企业最急需的服务。
良好的培训可以大大降低企业的成本,不仅是人力资源成本,更多的是生产成本和浪费的减少。
对于中高层的技术人员,则需要进行光伏专业的本科和研究生教育。
目前,中国已经有个别大学与光伏企业合作,开立了光伏方面的专业、甚至学院,但获得政府部门正式认可的还没有。
随着光伏产业的发展,光伏产业大军将迅速扩大,最终仅中国的从业人员可能就要上千万之多,因此,职业教育和培训,也是一个不小的产业。
4.4 物流服务任何一个产业都会涉及到物流。
但是,光伏产业对物流的需求,却往往被人低估。