中國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀

如海

這些年，我們在全球新能源市場上有怎樣的收獲呢？

光伏產(chǎn)業(yè)在短短12年，締造了一個(gè)中國工業(yè)的傳奇： 1.具有全球競爭力，全球市場占有率超過50% 。2.產(chǎn)能集中在民企。3.擁有自主品牌。中華民族曾經(jīng)在電、發(fā)動機(jī)、計(jì)算機(jī)等科技革命上一次次落后于西方，可是，就是這一次，中國牢牢掌控了65%的光伏產(chǎn)能和60%的全球市場份額。在2011年TOP10組件制造商中，中國大陸占據(jù)7家。

也有輿論詬病光伏為“又一個(gè)毫無技術(shù)含量的勞動密集型制造業(yè)”，“綠色輸海外，污染留中國”，也有人稱“政府不應(yīng)該拿納稅人的錢去維持一個(gè)依賴補(bǔ)貼生存的行業(yè)”。這些言論首先是對光伏這個(gè)行業(yè)沒有深刻的認(rèn)識，缺乏客觀公正的態(tài)度。

關(guān)于光伏的污染和能耗問題，經(jīng)計(jì)算，多晶硅電池（從硅沙直到光伏電站系統(tǒng)）能量回收期為1.59年，薄膜電池能量回收期為0.78年。國內(nèi)生產(chǎn)的太陽能組件的使用壽命25年，以此推算，生產(chǎn)出的太陽能組件在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能耗回收后，幾乎不用再消耗電量，即可發(fā)電約23年，并且沒有任何污染物排放。從光伏最終成品來看，在短時(shí)間內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)能源的回收，隨后輸出源源不斷的綠色能源。客觀地講，從整個(gè)太陽能產(chǎn)業(yè)鏈來看，太陽能是沒有污染且低耗能的。只是上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)是有污染和非低碳的但是可控的。隨著多晶硅技術(shù)進(jìn)步，低能耗還原、冷氫化、高效提純等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)一步提高，副產(chǎn)物綜合利用率進(jìn)一步增強(qiáng)?！案吣芎母呶廴尽钡恼`導(dǎo)和妖魔化，是一些別有用心的人編造出來的謊言。

關(guān)于補(bǔ)貼，從世界范圍來看，在沒有實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)之前，光伏都是政策市場。補(bǔ)貼是世界各國政府對待光伏產(chǎn)業(yè)的通行做法。德國是世界第一個(gè)實(shí)行光伏上網(wǎng)電價(jià)法（FIT）的國家，據(jù)WTO公布的“歐盟產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼報(bào)告”透露，德國政府通過了太陽能屋頂計(jì)劃（HDTP）向德國太陽能光伏制造商提供了5.1 億歐元補(bǔ)助，德國在2010年光伏發(fā)電電價(jià)上的補(bǔ)貼就超過118億歐元，這些支持政策的頒布使德國迅速成為太陽能能源利用的全球領(lǐng)先者。美國也不甘落后，暨2009年實(shí)行經(jīng)濟(jì)刺激法案以來，每年對可再生能源的資金支持額度高達(dá)160億美元。而中國政府至2009年以來，每年對可再生能源的補(bǔ)貼平均不超過150億元人民幣（其中70%用于風(fēng)電），力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美。那些抨擊政府補(bǔ)貼光伏的言論是多么的冠冕堂皇，又是多么的無知和短視啊。

關(guān)于技術(shù)，光伏產(chǎn)業(yè)主要有兩大技術(shù)路線：晶硅電池和薄膜電池。晶硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟、商業(yè)化程度最高的產(chǎn)品，市場占有率達(dá)90%以上。薄膜電池的技術(shù)還在初期發(fā)展階段。

在國際光伏發(fā)電市場的帶動下，我國光伏電池制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，已經(jīng)形成了從硅材料、器件、生產(chǎn)設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。光伏電池轉(zhuǎn)換效率不斷提高，制造能力迅速擴(kuò)大。無論是裝備制造還是配套的輔料制造，國產(chǎn)化進(jìn)程都在加速。在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，有實(shí)際產(chǎn)能的多晶硅生產(chǎn)商20～30家， 60多家硅片企業(yè)，電池企業(yè)60多家，組件企業(yè)330多家。到2010年底，國內(nèi)已經(jīng)有海外上市的光伏產(chǎn)品制造公司16家，國內(nèi)上市的光伏產(chǎn)品制造公司16家，行業(yè)年產(chǎn)值超過3 000多億元，進(jìn)出口額220億美元，就業(yè)人數(shù)近百萬人。

多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距在縮小。少數(shù)企業(yè)還實(shí)現(xiàn)了四氯化硅閉環(huán)工藝，使得綜合能耗和生產(chǎn)成本大大降低，并徹底解決了四氯化硅的排放和污染環(huán)境的問題。已有2家多晶硅生產(chǎn)商的能耗與成本接近國外同行先進(jìn)水平，多晶硅能耗水平達(dá)到每千克耗電40 kWh，成本下降到每千克20美元以下。2011年，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)能接近16萬噸，產(chǎn)量在8萬噸左右，自給率雖然還不到50%，但是完全依賴進(jìn)口的局面有了很大的改觀。

光伏設(shè)備制造業(yè)逐漸形成規(guī)模，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支撐。在晶體硅太陽能電池生產(chǎn)線的十幾種主要設(shè)備中，8種以上國產(chǎn)設(shè)備已在國內(nèi)生產(chǎn)線中占據(jù)主導(dǎo)地位。其中單晶爐、擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、清洗制絨設(shè)備、組件層壓機(jī)、太陽模擬儀等已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，性價(jià)比優(yōu)勢十分明顯。多晶硅鑄錠爐、多線切割機(jī)等設(shè)備制造技術(shù)取得重大進(jìn)步，打破國外產(chǎn)品的壟斷，有些設(shè)備開始出口，如擴(kuò)散爐、層壓機(jī)等。

我國已經(jīng)掌握了產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)，并在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，如電池技術(shù)、多晶硅制造技術(shù)等，多晶硅電池的平均出廠效率達(dá)到16%。尚德的冥王星技術(shù)將單晶硅太陽電池的有效面積轉(zhuǎn)化效率提高到了18.8%，多晶硅達(dá)到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韓華、南京中電等國際化公司也都持有自己的專有技術(shù)，電池的轉(zhuǎn)換效率均達(dá)到世界一流水平，平均每瓦太陽能電池的高純硅材料的用量從世界平均水平9 g/W下降到6 g/W，大大降低了制造成本，使得我國光伏組件在世界上具有很強(qiáng)的價(jià)格競爭力。

中國光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)的發(fā)展上還有哪些不足？

（1）高效節(jié)能多晶硅料制備技術(shù)

多晶硅料方面我國已經(jīng)基本掌握了西門子法，硅烷法還需進(jìn)一步消化吸收，并在大規(guī)模合成、高效提純、低電耗還原、四氯化硅氫化等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)取得了突破。所生產(chǎn)的多晶硅原料可以滿足國內(nèi)50%的市場。但是在生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外還有一定差距，尤其是冷氫化工藝，需要進(jìn)一步完成技術(shù)的消化吸收。冷氫化工藝能將多晶硅生產(chǎn)改造成為一條低能耗、高產(chǎn)量的完全閉合循環(huán)生產(chǎn)線，將劇毒廢氣四氯化硅轉(zhuǎn)化為多晶硅原料三氯氫硅，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)，做到廢氣系統(tǒng)內(nèi)消化。冷氫化改造能把成本降低20%。

（2）原材料方面

在電池用銀漿方面，目前國內(nèi)仍是空白，依賴于進(jìn)口。銀漿的性能是影響電池效率的重要因素，發(fā)展方向是滿足高方塊電阻發(fā)射極使用的低擴(kuò)散速度銀漿量，甚至是摻雜磷或硼的銀漿料，以在燒結(jié)過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)局部重?cái)U(kuò)散。

EVA樹脂是電池主要的封裝材料。目前國內(nèi)雖然可以生產(chǎn)制造，但是性能質(zhì)量較國外還有一定差距，多數(shù)應(yīng)用在較低端的市場。背板方面國內(nèi)空白，依賴進(jìn)口。EVA及背板是影響組件壽命的關(guān)鍵材料，高透過率、抗紫外輻照的EVA和低水、氣擴(kuò)散的背板是主要發(fā)展方向，組件壽命應(yīng)從目前的25年提至30年或更高。

（3）太陽電池制造工藝方面

具有產(chǎn)業(yè)化前景的新結(jié)構(gòu)電池包括選擇性發(fā)射極電池、異質(zhì)結(jié)電池、背面主柵電池及N型電池等，這些電池結(jié)構(gòu)采用不同的技術(shù)途徑解決了電池的柵線細(xì)化、選擇性擴(kuò)散、表面鈍化等問題，可以將電池產(chǎn)業(yè)化效率提升1～2個(gè)百分點(diǎn)。電池制造新工藝還包括無觸印刷、銅電極、表面鈍化及離子注入等，為電池制造開拓了更多種技術(shù)路徑。在以上這些新技術(shù)上，我國少數(shù)企業(yè)已經(jīng)開始涉足，但和國外先進(jìn)水平尚保持一段差距需要追趕。

（4）設(shè)備制造方面

設(shè)備投資是電池生產(chǎn)線建設(shè)的初始投資中的主要部分，是制約電池成本下降的主要因素之一。在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈上，中國在幾種價(jià)值較高的關(guān)鍵設(shè)備上還和國外存在很大差距。有的雖有國產(chǎn)化，但性能質(zhì)量達(dá)不到要求。有的國內(nèi)尚屬空白。包括：還原爐、CVD、PECVD設(shè)備、燒結(jié)爐和全自動絲印機(jī)、線切割機(jī)、自動分選機(jī)、自動插片機(jī)、自動焊接機(jī)、離子注入機(jī)等。提高這些高價(jià)值的關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化程度是進(jìn)一步降低我國電池制造成本的有效途徑。

正是由于中國光伏產(chǎn)業(yè)的崛起，全球光伏產(chǎn)品成本在10年里獲得了快速的下降，從原先的每瓦6美元，下降到現(xiàn)在每瓦1美元，光伏的平準(zhǔn)化能源成本已經(jīng)與天然氣持平，平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)正在逼近現(xiàn)實(shí)。在某些電價(jià)較高的地區(qū)，比如德國，在其居民光伏應(yīng)用上已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)。中國光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，讓世界光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)提前了至少5年，這就是中國光伏行業(yè)對世界新能源的巨大貢獻(xiàn)。

中國光伏行業(yè)在洗牌整合，在等待政策和貿(mào)易環(huán)境的改善，在積蓄內(nèi)力提高效率，等待一個(gè)真正恢宏的故事高潮的到來---光伏平價(jià)上網(wǎng)：光伏發(fā)電以平等的價(jià)格和傳統(tǒng)能源展開發(fā)電市場競爭。