硅晶电池产业链简介42页PPT文档
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硅基电池产业链分析1、产业链构成一般来说,硅基光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、电池组件、应用系统5个环节。
对于光伏并网发电应用,成熟的光伏产业链还应该延伸到下游的组件卸载和回收利用。
图1 硅材料光伏产业链示意图数据来源:XXXX XXXX,122、原料多晶硅产业(1) 概述多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(金属硅)、太阳能级、电子级。
●冶金级硅(MG)硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成,一般含Si为95%左右,高达99.8%以上;●太阳能级硅(SG)纯度介于冶金级硅与电子级硅之间,至今未有明确界定。
一般认为含Si在99.99% ~99.9999%,4N~6N;电子级硅(EG)一般要求含Si >99. 9999%以上,6N以上;超高纯达到99. 9999999% ~99. 999999999%,9N~11N。
(2) 竞争分析2004年之前,绝大部分多晶硅产量用于半导体产业,太阳能级多晶硅需求仅用电子级硅的边角料即可满足,因此,多晶硅产能主要受半导体产业影响。
2003年德国光伏补贴政策出台带动了德国太阳能光伏应用市场,可以说,从2004年起,在以欧洲、日本、美国为代表的太阳能光伏应用市场的带动下,太阳能级硅的需求呈现较快速度增长。
如下图所示。
图2 2000-2008年全球太阳能级多晶硅需求图(单位:吨)数据来源:XXXX XXXX,05图3 2000-2008年多晶硅价格走势图(单位:$/Kg)注:2008年初多晶硅价格达到400美元数据来源:XXXX XXXX,05虽然市场呈现了爆发式增长,但由于原料多晶硅制作技术难度大,工艺复杂,且核心技术集中在Hemlock(美国)、Wacker(德国)、Tokuyama(日本)、REC(挪威)、MEMC(美国、意大利)、Mitsubishi(日本、美国)和Sumitomo(日本)七家厂商手中。
即使厂家产量扩增,但一般多晶硅的生产线建设期在2年左右,经过后期的不断调试,完全达产则需要3~5年时间,造成投资与达产的时间差,由此形成了市场上供不应求的局面。
晶硅太阳能电池产业链一、产业链构成二、光伏产业价值链分析晶体硅太阳能电池产业链基本由五个环节构成,分别是高纯多晶硅原料生产、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸、硅片切割、电池芯片制造、组件及系统封装与应用。
其中,进入壁垒最高的环节为太阳能级高纯多晶硅原料生产,由于其制造过程资金密集、技术密集、高耗能、回收周期长的特点,目前基本上被国际上7 大厂家垄断。
其次,产业链中游的太阳能电池芯片(cell)制造进入壁垒较高,其制造过程主要是技术密集、工艺和设备要求高,电池芯片转换效率的高低决定了处于该环节企业的盈利能力。
另外,硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高,进入也存在一定的壁垒。
相对来说,单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot) 、组件及系统(module-system)封装与应用进入壁垒较低。
目前,晶体硅光伏发电产业呈现“倒置漏斗”形状。
光伏发电产品市场的发展速度远远超过上游产业的发展,引起这种状况的主要原因是产业链发展不均衡。
高纯硅原料的供应不足,上游生产厂家扩产速度过慢,导致高纯度晶硅材料市场出现供不应求的局面并愈演愈烈。
不过今年以来,由于大量厂商的投产,处于上游的硅原料价格急剧回落。
太阳能电池的生产主要集中于欧洲国家、日本和美国,其中德国、西班牙、日本和欧盟集中了太阳能电池生产商,也是产品主要的需求国。
目前,我国生产太阳能电池的企业主要有:无锡尚德太阳能电力有限公司、中电电气(南京)光伏有限公司、江苏林洋新能源有限公司、晶澳太阳能电源有限公司。
除此之外,国内还有300 多家太阳能电池厂家,但是国内大多数厂商都只是购买电池芯片进行简单的组件封装工作,且产品品种单一。
在各产业链环节,其生产成本具有很大差异,因而所获利润也有较大差异,下面给出在整个产业链最终生产出太阳能电池的成本构成,如下图所示。
当然这两年以来由于多晶硅产能的急速扩张,硅材料的价格下降较多,电池成本有较大下降。
三、全球厂商总体分析产业链上厂商构成状况位于最上端的多晶硅生产厂商相对较少,光伏发电晶体硅电池片以及组件厂商迅速增多,产能扩张较快。
晶硅光伏产业链构成
晶硅光伏产业链主要由以下几个环节构成:
1. 硅料生产:晶硅光伏产业链的起点是硅料的生产。
硅料是制造晶硅太阳能电池的主要原材料,通常是通过硅矿石的开采和提炼得到的。
硅料的质量和纯度对后续的电池性能和效率有着重要的影响。
2. 硅片制造:将硅料经过多道工艺加工成硅片,这是整个产业链中的关键环节之一。
硅片制造过程包括晶体生长、切割、研磨、抛光等步骤,以制备出具有特定厚度和尺寸的硅片。
3. 电池片制造:在硅片的基础上,通过扩散、蚀刻、沉积等工艺,将 P 型和 N 型半导体材料形成 PN 结,并在表面制作金属电极,从而制成太阳能电池片。
4. 组件制造:将电池片进行串联和并联,封装在背板和边框中,形成光伏组件。
组件制造过程还包括焊接、层压、安装接线盒等步骤。
5. 系统集成与安装:将光伏组件与其他组件(如逆变器、电池储存系统等)集成在一起,形成完整的光伏发电系统。
然后,将该系统安装在屋顶、地面或其他适用的场所。
6. 光伏应用:晶硅光伏发电系统可以应用于家庭、工业、商业和公共事业等领域,为电力供应提供可再生能源。
整个晶硅光伏产业链涉及到多个学科领域和技术环节,包括材料科学、物理学、化学工程、电子工程等。
随着技术的不断进步和成本的降低,晶硅光伏产业正逐渐成为全球可再生能源领域的重要组成部分。