我國光伏薄膜電池前景被重新評(píng)估
由于去年四季度以來的強(qiáng)勁復(fù)蘇，本周在滬舉行的“第六屆中國太陽級(jí)硅及光伏發(fā)電研討會(huì)”成為各大光伏廠商成功擺脫金融危機(jī)的一場“慶功宴”。在會(huì)上，國內(nèi)光伏大腕們對(duì)光伏未來信心滿懷，尤其是對(duì)于薄膜電池前景進(jìn)行了重新評(píng)估。
? 此前業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)認(rèn)為，隨著多晶硅價(jià)格暴跌，薄膜電池競爭力將下降，甚至有學(xué)者認(rèn)為，薄膜電池在成本上與多晶硅沒有優(yōu)勢(shì)可言，或許會(huì)在3到5年之間在中國消失。對(duì)此，昨天多位光伏業(yè)人士予以了駁斥。
? 工業(yè)和信息化部電子信息司副巡視員王勃華在昨天報(bào)告中表示，當(dāng)前國內(nèi)薄膜電池企業(yè)超過60家，雖然比例仍不高，但作為新技術(shù)的代表，其能源轉(zhuǎn)換效率正逐步提高，其生產(chǎn)成本也在降低，預(yù)計(jì)今后比重會(huì)越來越高，并在未來發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)。
? 浙江大學(xué)楊德仁教授也透露，在日本召開的“2010年NEDO研討會(huì)”上，各界也討論了如何將薄膜電池向更高效、低成本的方向發(fā)展等議題。
? Semi china 分析師宋京表示，各國正在加大對(duì)太陽能的技術(shù)發(fā)展，希望我國政府也能盡快成立中國自己的太陽能研究所，提升我國薄膜電池或其他新技術(shù)的研發(fā)能力，加快太陽能平價(jià)上網(wǎng)的步伐。
? “盡管隨著晶體硅產(chǎn)品的價(jià)格下降，薄膜電池的差異化競爭優(yōu)勢(shì)有所削弱，但公司仍對(duì)其傾注很大精力，并正逐步提升其競爭力。未來會(huì)將嶄新的面貌展示給各界人士?！闭憬┨柲?a target="_blank">科技有限公司總經(jīng)理?xiàng)盍⒂颜f。
? 保定天威薄膜光伏有限公司總經(jīng)理馬文學(xué)同樣對(duì)薄膜電池的未來發(fā)展充滿信心，“薄膜電池相關(guān)技術(shù)仍處在起步階段，技術(shù)進(jìn)步的空間還很大，成本還能下降，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)新興產(chǎn)品給予足夠的信心。”
在政治力量的推動(dòng)下，太陽能電池產(chǎn)業(yè)未來有望出現(xiàn)爆炸性增長。但這種用之不盡且沒有污染的能源的支持者，仍需要取得一些技術(shù)突破，并需要得到進(jìn)一步的政策支持。近期來看，預(yù)計(jì)2007年太陽能電池市場基本與2006年持平。全球太陽能產(chǎn)業(yè)的增長正在因多晶硅的持續(xù)短缺而受到抑制。多晶硅是生產(chǎn)太陽能電池的關(guān)鍵材料。
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薄膜電池的吸引力在于它們很少使用或根本不使用多晶硅。
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與之相關(guān)的一個(gè)重要變化是，薄膜太陽能電池已經(jīng)面世，而且有望從傳統(tǒng)太陽能電池產(chǎn)品手中奪取市場份額。初創(chuàng)公司First Solar正在以驚人的速度提升產(chǎn)量，并聲稱具有業(yè)內(nèi)成本最低的面板，價(jià)格為2.40美元/瓦，最多比競爭對(duì)手便宜45%。在這個(gè)蓬勃發(fā)展的新興清潔能源產(chǎn)業(yè)，據(jù)稱至少有40家公司在競相開發(fā)薄膜電池，甚至全球最大的太陽能電池生產(chǎn)商夏普，也加入了這個(gè)領(lǐng)域的競爭。風(fēng)險(xiǎn)資本家正在把數(shù)以百萬美元計(jì)的投資砸向薄膜太陽能電池初創(chuàng)公司，向這個(gè)領(lǐng)域投資的企業(yè)從谷歌(Google)到本田汽車，多種多樣。
薄膜電池的吸引力在于，它們使用很少的或者根本不使用多晶硅。傳統(tǒng)的太陽能電池目前占總體出貨量的90%，是利用多晶硅材料生產(chǎn)的，該材料占傳統(tǒng)光伏電池成本的40~50%。相比之下，薄膜電池僅使用在基板上形成的一薄層材料。
有一段時(shí)間，多晶硅短缺曾嚴(yán)重到導(dǎo)致供應(yīng)鏈中斷，并限制了太陽能電池市場的總體增長率。據(jù)投資銀行Piper Jaffray & Co.預(yù)測，2007年該市場的全球銷售額將增長22%。Piper Jaffray & Co.的分析師Jesse Pichel表示，多晶硅短缺局面可能持續(xù)到2008年，甚至持續(xù)更長的時(shí)間。他說：“我們認(rèn)為在預(yù)測期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)多晶硅過剩的情形。但是，情況將好于過去幾年，因?yàn)閹准倚陆ǖ亩嗑Ч韫S正在投入生產(chǎn)?！?/P>
這意味著太陽能電池產(chǎn)業(yè)失去了平衡，而且面臨壓力?！疤柲艿陌l(fā)展尚處于早期階段?！盤ichel表示，“多晶硅材料的價(jià)格在上漲，而模塊的平均銷售價(jià)格每年下降6%，這些現(xiàn)狀擠壓了廠商的利潤率并限制了產(chǎn)能?！?/P>
事實(shí)上，整體太陽能產(chǎn)業(yè)面臨多種挑戰(zhàn)。首先，太陽能電池市場可能過熱，預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生整合。該產(chǎn)業(yè)中的許多廠商是規(guī)模較小的私人初創(chuàng)公司，因此面臨老牌的傳統(tǒng)太陽能電池巨頭的強(qiáng)大競爭，后者包括Evergreen、京瓷、三菱、三洋、夏普、殼牌、SunPower、Motech和Suntech等。
成本也是一個(gè)問題。據(jù)市場調(diào)研公司Solarbuzz LLC，盡管取得了技術(shù)突破，但住宅太陽能成本在陽光充足的天氣仍為20~40美分/千瓦時(shí)，是目前電網(wǎng)電價(jià)的2~3倍。
太陽是免費(fèi)的，但把它的能量轉(zhuǎn)化成電能則需要花錢。它要求家庭及公用事業(yè)單位建立新的基礎(chǔ)設(shè)施，而這些設(shè)施需要巨大的投資。
家庭必須在屋頂安裝太陽能模塊系統(tǒng)。來自該系統(tǒng)的能量流入一個(gè)逆變器，然后轉(zhuǎn)化成可用的電壓與交流電。有些家庭產(chǎn)生的太陽能可能滿足其一切電力需求，但許多家庭仍需接入公共電網(wǎng)，因其不能從太陽能設(shè)施中獲得足夠的電能。
Piper Jaffray的Pichel表示，一般來說，如果沒有補(bǔ)貼，預(yù)計(jì)2010年以前太陽能的成本無法與電網(wǎng)持平或者能與電網(wǎng)相競爭。
在許多國家，政府必須提供補(bǔ)貼，消費(fèi)者和企業(yè)才可能使用太陽能。多年來，德國和日本政府一直在提供誘人的補(bǔ)貼；自然，它們也帶動(dòng)其它所有國家采用太陽能。西班牙和其它國家也制訂了鼓勵(lì)措施。
薄膜vs多晶硅
有些觀察家認(rèn)為，由于政府補(bǔ)貼和薄膜之類的技術(shù)突破，太陽能領(lǐng)域的趨勢(shì)正在發(fā)生變化。但應(yīng)用這些新材料仍然需要在成本與技術(shù)之間進(jìn)行大量的權(quán)衡。傳統(tǒng)太陽能電池中使用的多晶硅價(jià)格較貴，但傳統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)有量產(chǎn)價(jià)值(production-worthy)，而且功率效率高于薄膜電池。薄膜電池的功率效率為8~14%，傳統(tǒng)太陽能電池則為14~20%。
人們開發(fā)薄膜電池已經(jīng)幾十年了，但這類電池使用特殊材料，在制造過程中難以達(dá)到一定的批量成品率。最常見的薄膜材料是非晶硅或多晶硅，包括碲化鎘和銅銦鎵二硒等材料。只有少數(shù)幾家公司實(shí)際購買了相關(guān)技術(shù)并投入大量生產(chǎn)，包括First Solar、三菱和United Solar Ovonic LLC。由谷歌在2006年6月創(chuàng)立的Nanosolar宣布了一項(xiàng)1億美元的融資計(jì)劃，準(zhǔn)備在圣何塞興建全球最大的太陽能電池生產(chǎn)設(shè)施。該公司目前在其加州Palo Alto工廠進(jìn)行試生產(chǎn)，并在開發(fā)一種滾動(dòng)條式(Roll-to-Roll)太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)。
2006年12月，本田汽車公司成立子公司Honda Soltec，宣布將生產(chǎn)基于銅、銦、鎵和硒組成的化合物的薄膜太陽能電池。SunPower的副總裁Julie Blunden表示，薄膜電池不會(huì)取代傳統(tǒng)的太陽能電池，至少“在未來10年是這樣，但我們預(yù)計(jì)這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)不斷發(fā)展并找到市場。”
“2007和2008年總體太陽能電池市場將增長10~20%。”United Solar Ovonic的總裁兼首席運(yùn)營官Subhendu Guha預(yù)測?！拔覀兠磕暝鲩L50~100%?！痹摴臼荅nergy Conversion Devices的子公司。
United Solar Ovonic號(hào)稱是全球最大的三結(jié)非晶硅光伏太陽能電池板生產(chǎn)商。Guha表示：“以前，問題是‘我們能開發(fā)這種東西嗎？’現(xiàn)在，我們不但開發(fā)出來了，而且已經(jīng)投產(chǎn)?！盪nited計(jì)劃到2008年把產(chǎn)量提高兩倍，并稱其太陽能電池板具有成本競爭力。Guha表示，在其加州子公司的幫助下，United的太陽能電池模塊的成本“正在接近每千瓦時(shí)20美分”，接近電網(wǎng)的最高價(jià)格。
另一家薄膜供應(yīng)商First Solar也令人關(guān)注。“First Solar的模塊成本在目前投入批量生產(chǎn)的同類產(chǎn)品中最低，生產(chǎn)成本約為1.50美分/瓦，比業(yè)內(nèi)平均水平低45%左右。” 據(jù)Piper Jaffray最近發(fā)表的一份報(bào)告?！半m然實(shí)驗(yàn)室中可能有成本更低的新興技術(shù)，但First Solar在成本與生產(chǎn)規(guī)模方面已領(lǐng)先兩年。”該公司的模塊基于碲化鎘技術(shù)，不需要多晶硅。據(jù)報(bào)道，F(xiàn)irst Solar在德國簽下了許多大型OEM合同，但預(yù)計(jì)該公司2008年以前不會(huì)實(shí)現(xiàn)盈利。
夏普在行動(dòng)
不是所有令人激動(dòng)的進(jìn)展都發(fā)生在初創(chuàng)公司。實(shí)際上，后來者在密切關(guān)注老牌產(chǎn)業(yè)巨頭，特別是關(guān)注夏普的一舉一動(dòng)。夏普一直在擴(kuò)張其傳統(tǒng)太陽能電池產(chǎn)能，但它也在積極打入薄膜領(lǐng)域。去年末，夏普推出了兩款薄膜太陽能電池板，據(jù)說轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.5%，功率可達(dá)90W。
這些產(chǎn)品基于串連電池設(shè)計(jì)，把單獨(dú)的非晶與單晶層結(jié)合在一起。它的一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)是能夠在玻璃基板上面形成厚度只有2微米左右的硅原材料層。夏普表示，這樣的厚度大約是傳統(tǒng)多晶硅太陽能電池的百分之一，降低了消費(fèi)者的總體成本。
夏普聲稱，已開發(fā)出了一種堆疊式三結(jié)薄膜太陽能電池，可實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。這種三結(jié)結(jié)構(gòu)把兩個(gè)非晶硅層和一個(gè)微晶硅層結(jié)合在一起。新架構(gòu)據(jù)稱把電池轉(zhuǎn)換效率從11%提高到了13%，模塊轉(zhuǎn)換效率從8.6%提高到了10%。雖然在從事薄膜技術(shù)的開發(fā)，但夏普并沒有拋棄傳統(tǒng)太陽能電池。去年，夏普把年產(chǎn)能提高了100MW，以滿足日本和國外的需求。據(jù)夏普介紹，其奈良工廠的產(chǎn)能將達(dá)到每年600MW，將在全球名列第一。該公司表示，未來幾年其太陽能模塊產(chǎn)能將擴(kuò)大一倍。年產(chǎn)能將從110MW提高到220MW，面向快速增長的歐洲市場。夏普旗下太陽能解決方案部的營銷主管Marc Cortez表示，美國的家庭與企業(yè)市場也在強(qiáng)勁增長?！拔覀冾A(yù)計(jì)美國市場將會(huì)增長。”他說，“每年增長率將達(dá)20%?！?/P>