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薄膜电池:另一条“阳光大道”

2016-02-03 15:18:22 作者:admin 来源:《浙商》杂志 网友评论 0

2008年4月,在杭州下沙经济技术开发区,一栋不起眼的小楼里,龙焱能源科技(杭州)有限公司正式成立了。这家总投资2400万美元的公司做的东西很先进:碲化镉能薄膜电池及组件。虽然他们的产品还处在实验室研发阶段,到2009年才能正式投产,但他们却在公司成立的第一天就拿到了国内风险投资大腕联想投资的钱,而且联想投资的合伙人还为这项“成功”投资非常欣喜。

  和龙焱的低调不同,正泰集团对于太阳能的投资不断受到媒体的关注。正泰生产的薄膜太阳能电池片2007年底面世,到现在产能达到100兆瓦。正泰太阳能的董事总经理杨立友预计到2011年,将达到400兆瓦的产能。“市场需求旺盛,供不应求,产品一出生产线就被拉走,完全处于卖方市场!”杨立友欣慰异常。

  硅材料供应危机引来薄膜电池投资热

  事实上,早在上世纪70年代,非晶硅薄膜就被研制出来,但由于转换效率只有多晶硅的一半,一直未能得到普及。最近几年光伏产业的日渐受宠,引发了硅材料的供应危机。硅原材料价格的暴涨,使得薄膜电池再次浮出水面。2007年,全球薄膜太阳能电池产量达到400MW,较2006年的181MW大幅增长了120%,市场占有率由2006年的8.2%提升至12%。

  与此相应,继太阳能组件热、多晶硅热之后,薄膜电池又成为国内光伏领域新的投资热点。在2008年6月的德国光伏展上,2008年产能仅30MW的台湾绿能,待签约订单量达到200MW,是2008年产能6倍;宇通光能尚未量产,也取得订单60MW。天威保变计划投入32亿元用于非晶硅薄膜太阳能电池项目;江西赛维宣布在南昌建设全球技术最先进、规模最大的薄膜太阳能电池项目;2008年7月,强生光电25MW非晶硅太阳能薄膜电池生产线正式投产;赣能股份宣布组建合资公司,建设目标为年产能50MW的非晶硅光电薄膜电池生产线。此前,无锡尚德、孚日股份、拓日新能、综艺股份等公司也都纷纷宣布进军薄膜电池领域。

  标杆企业First Solar

  薄膜太阳能电池种类众多,主要包含有硅薄膜类(非晶硅a-Si、微晶硅c-Si、堆栈型a-Si/ c-Si等)与化合物半导体类(铜铟镓硒CIS/CIGS、碲化镉CdTe),与新概念的染料敏化类。

  虽然目前薄膜太阳能电池的市占率不到一成,其转换效率、量产良率、设备成本等问题也待克服,然而薄膜太阳能电池具节省材料、可在价格低廉的玻璃、塑料或不锈钢基板上制造、可大面积制造、可制成可挠性、容易搭配建筑外墙施工应用弹性大等优点,已广被各太阳光电业者、研究机构所看好,将是次世代的太阳光电明星产品。

  薄膜技术中以非晶硅太阳能电池为最大宗,而碲化镉太阳电池产量成长最快。在2006年全球前15大太阳能电池生产厂商中,只有排名13的First Solar是专产碲化镉薄膜太阳能电池的企业。该公司总部位于美国亚利桑那州,目前薄膜电池产品供不应求,订单已排至2010年后;其股价在一年半的时间内上涨近10倍,成为美国市场上享受最高估值水平的光伏股。

  First Solar毛利率高于50%,但是,这样的高毛利率缘于该公司掌握了碲化镉薄膜的核心技术,其设备多为自行设计,工艺也自行开发,因此其成本要低很多。从成本细分中也可以验证这一点,尽管First Solar设备折旧时间为5年,比另一产家美国应用材料公司AMAT的7年要短,但其单位折旧成本仍比AMAT的非晶硅生产线低20%以上,比AMAT的叠层生产线低40%以上。

  “First Solar为全球的薄膜生产商树立了一个良好的标杆,但它令人惊艳的指标却不是一般企业轻易能够企及的。”国金证券新能源行业分析师张帅说。

  空间巨大隐忧并存

  专家认为,与晶体硅电池相比,薄膜电池的成本下降潜力要大得多,这主要得益于薄膜电池的技术进步日新月异。据《Photon》预测,多晶硅组件平均价格将从2007年底的3.92美元/W下降到2012年的2.08美元/W,薄膜电池的平均价格将从现在的2.65美元/W降至1.11美元/W,与晶体硅相比优势明显。

  由于使用成本的下降,业内人士预估,薄膜太阳能电池至2010年将会步入较佳的量产发展,市占率将提高到约12%-20%,总产量可达1GW以上。

  “薄膜太阳能预计未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%,现在只有7.6%,可见这当中的空间。”浙江华睿投资管理有限公司投资经理张彬介绍:薄膜太阳能就是要做得薄,要提高性能指标,有很多物理方法,比如说离子束方法沉积纳米晶硅薄膜这种工艺,在国外也只有一家企业在做,国内目前还没有。如果国内企业能够在这些方法上面有所提升,将会非常有前景。

  正如张彬所说的,国内企业在技术上还存在很大的差距。与晶体硅电池有很大不同,薄膜电池生产制造广泛使用真空镀膜等技术,更似半导体行业,因此技术水平高低直接影响产品良率,间接影响到企业的盈利能力,这一点从各大LCD厂、IC制造商盈利能力的巨大差别可略见一斑;其次,薄膜电池行业是一个技术不断创新发展的产业,有的工艺路线还不成熟,因此从工艺技术需要持续改进的角度看,薄膜电池厂商要比晶体硅电池厂商更需要强有力的研发与技术团队。

  此外,由于薄膜电池技术发展时间较短,并未形成通用技术和通用设备,目前提供大尺寸薄膜电池设备交钥匙工程的主要是美国的应用材料公司(AMAT)、瑞士的Oerlikon以及日本的ULVAC三家。设备折旧是薄膜电池的主要成本之一,根据目前市场报价,同容量薄膜电池生产线的价格是晶硅的6-10倍,而在主要原材料供应方面,目前均为国际巨头垄断,价格高且无保障。

  薄膜电池的主要原材料包括玻璃(导电玻璃及其他玻璃)、EVA、靶材以及气体。薄膜电池对导电玻璃要求较高,目前国内厂商实力较弱,市场主要由日本NSG和美国AFG瓜分。随着国内薄膜产量的爆发,很有可能出现供应紧张的格局。靶材目前的国内供应仍被国际大厂把持,德国贺利氏是全球最大的供应商,在国内市场占有率超过60%。另外,国内目前没有企业生产硅烷,而主要国际大厂扩产有限,加之LCD等需求量居高不下,硅烷供应仍偏紧张,价格维持高位并不排除继续上涨的可能。

  当然,从另一个角度看,国内企业如果能突破这些发展的瓶颈,自然将具备极强的竞争力。在目前太阳能晶体硅片价格高企的情况下,薄膜太阳能电池迎来了良好的发展机遇,市场需求日益旺盛。但如果未来太阳能晶体硅片的价格大幅度下跌,薄膜太阳能电池产品的市场需求可能会受到影响。专家提醒投资者,必须注意到这一市场风险。

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