進入21世紀,在全球能源枯竭、環境污染嚴重、氣候日益變暖的生態環境形勢下,各國節能減排壓力逐漸加大,紛紛尋求理想的替代能源。太陽能作為一種清潔的可再生能源,是未來低碳社會的理想能源之一,光伏發電是太陽能利用的主要途徑。
有數據表明,通過近幾年市場培育與政府補貼,全球光伏市場取得了快速發展,光伏發電技術逐漸走向成熟,成本逐漸降低;其中重要的一方面就是在我國政府的支持下,多晶硅企業努力打破外國多晶硅巨頭對技術的封鎖,光伏發電的核心原材料多晶硅價格出現了較大幅度下降,這更加有利于光伏產業的長期發展。近年來隨著西方國家對發展核電日益苛刻的態度,加上年初日本地震后,福島出現的核電事故,使得德國、日本等國相繼關停大批核電站,從而使這些國家政策扶持的重心放在包括光伏發電在內的其他新能源方面。業內普遍認為,光伏行業正進入良性發展階段前期。
盡管我國從事多晶硅研究很早,在上世紀六、七十年代就已開始研究,與國外幾乎同步,但是多晶硅真正產業化,能夠大規模生產滿足下游光伏發電裝機行業需求還是近幾年的事情。也只有我國的多晶硅真正實現了產業化,我國的光伏產業鏈才算得上完整,我國今后大規模發展光伏發電才不至于受制于人。
中國多晶硅產業化推動全球光伏產業加速發展
光伏產業鏈主要包括太陽能電池材料(多晶硅、單晶硅、薄膜等)——切片(晶硅電池)——太陽能電池——集成組件——發電系統相關行業,太陽能電池材料中,多晶硅、單晶硅占有80%以上的比重。
在整個產業鏈中,太陽能電池材料,無論多晶硅還是單晶硅都是技術與資本雙密集型產業,切片后的各環節主要是勞動密集型產業。
我國經過改革開放30年所形成的制造業環境,對于太陽能光伏產業鏈從切片開始到發電系統這些勞動密集環節來說,只要有市場,形成產能會非常快。這些年的實踐也印證了這一點。自2007年起,我國就連續蟬聯全球太陽能組件最大產地。經過金融危機洗禮之后,在產品價格處于低位的情況下,中國廠商在成本控制方面的優勢進一步凸顯,訂單絡繹不絕,市場份額不斷擴大;2009年,全球太陽能電池產量為10GW左右,僅我國大陸就超過4GW,占世界市場份額40%;2010年,據硅業分會統計,國內電池產量超過10GW,市場份額增至56%。就是按照先進的切片水平,平均每瓦單耗多晶硅7克計算,10GW的電池產量也要消耗7萬噸多晶硅。2010年我國實際消費了近9萬噸多晶硅。
而對于以多晶硅為代表的太陽能電池材料來說,就沒那么樂觀。在2007年前,全球的多晶硅生產主要掌握在國外的七大多晶硅巨頭手中。2007年后,我國太陽能級多晶硅才實現批量的生產,2007年,我國多晶硅實現產量1156噸;2008年,全國多晶硅總產量超過4500噸,同比增長300.8%;2009年,我國多晶硅投產企業超過23家,產量達到1.8萬噸;2010年,我國多晶硅投產企業超過28家,產量突破4.5萬噸,其中化學法生產多晶硅達到4.35萬噸,同比增長137.7%。我國生產的多晶硅只能滿足國內一半的需求。
試想一下,若沒有國內多晶硅的量產,全球光伏產業鏈還是像以前那樣分工,國外多晶硅巨頭負責資本、技術雙密集型的多晶硅生產,中國負責切片以后的組件、光伏電池和系統安裝,那么,全球多晶硅的價格就不會是象近兩年這樣總體呈現下降的趨勢。如果多晶硅的價格居高不下,由于切片開始的中后端產業鏈中勞動力成本占有比較大的比重,隨著勞動力成本的上升,光伏組件價格的下降就比較難,光伏發電成本的下降也會比較難,光伏市場的擴大也就比較難,全球的光伏產業就不可能有近年來的速度發展。因此說中國的多晶硅產業化推動了全球光伏產業加速發展。
中國企業家抓住國外政府補貼形成的光伏市場機遇促進了多晶硅產業化
在光伏產業鏈中,越靠近上游的產品其技術壁壘越高,生產企業家數成金字塔形式分布。多晶硅是整個晶體硅光伏電池產業鏈中技術壁壘最高、投資額最大、建設期最長的一環,該環節利潤空間占到整個晶體硅光伏發電產業鏈的60%左右。但是,雖然我國太陽能組件產量居全球之首,一直以來“核心技術缺失”之癥卻擴散于整條光伏產業鏈,多晶硅產業也未能“幸免”。
全球金融危機之前,歐洲以德國、西班牙、意大利為首的發達國家急于尋求可再生能源,對光伏產業實施補貼,加上光伏發電本身成本的快速下降,產業鏈從上到下需求爆發式增長。據統計,德國的光伏裝機年新增容量從2003年的150兆瓦增加至2009年的3200兆瓦,西班牙光伏裝機年新增容量從2006年的88兆瓦增加至2008年的2511兆瓦。劇增的光伏裝機容量拉動了全球光伏產品的需求,推動上游原料多晶硅價格不斷走高,現貨千克價甚至突破500美元。
高額利潤激發中國的多晶硅企業乘勢而起。過去,高純多晶硅生產基本上被美國Hemlock、德國Wacker 等7家國際大廠所壟斷,國際市場上對于高端、優質的多晶硅產品旺盛的需求使遭到國外多晶巨頭“技術封鎖”的國內多晶硅企業意識到,只有制定支持自主創新的科技政策,實施人才戰略,自主創新研發,跨越技術門檻才能掌握核心技術、成為技術更新的主體,降低生產成本、提高產品質量,處于高新技術產業鏈U形曲線的最高端,獨立自主發展多晶硅產業,改變受制于人的被動局面。
目前,在光伏組件所需的純度為6N~12N的多晶硅制造業中,超過80%的生產線采用了改良西門子法,其工藝流程的關鍵在于提高硅料利用率,將副產量降低,并將副產品四氯化硅進行循環利用。近年來,隨著國產化浪潮在光伏產業鏈上下游不斷延伸,產業結構不斷調整、升級,很多企業都逐漸打破資金、技術壁壘,通過國外引進和自主研發相結合,提高了工藝效率,實現規模化、產業化生產,應用技術體系日趨成熟。目前,從國內規模化企業看,已實現整個多晶硅生產產業鏈和系統內部的封閉運行,從而接近零排放和物料的合理利用。在節能環保和成本控制方面取得很快的進展。江蘇中能等國內大型多晶硅企業開始迅速躋身國際先進行列。
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