2013年晶體硅太陽能電池競爭格局分析

中國產業(yè)研究報告網訊：

    晶體硅太陽能電池產業(yè)鏈基本由五個環(huán)節(jié)構成，分別是高純多晶硅原料生產（silicon）、單晶硅拉制或多晶硅定向澆鑄(Ingot)、硅片切割（wafer）、電池芯片制造（cell）、組件及系統(tǒng)（module-system）封裝與應用。其中，進入壁壘最高的環(huán)節(jié)為太陽能級高純多晶硅原料生產，由于其制造過程資金密集、技術密集、高耗能、回收周期長的特點，目前基本上被國際上7大廠家壟斷。其次，產業(yè)鏈中游的太陽能電池芯片（cell）制造進入壁壘較高，其制造過程主要是技術密集、工藝和設備要求高，電池芯片轉換效率的高低決定了處于該環(huán)節(jié)企業(yè)的盈利能力。另外，硅片切割環(huán)節(jié)由于切割厚度以及破片率等方面的要求較高，進入也存在一定的壁壘。相對來說，單晶硅拉制或多晶硅定向澆鑄(Ingot)、組件及系統(tǒng)（module-system）封裝與應用進入壁壘較低。 

    目前，晶體硅光伏發(fā)電產業(yè)呈現“倒置漏斗”形狀。光伏發(fā)電產品市場的發(fā)展速度遠遠超過上游產業(yè)的發(fā)展，引起這種狀況的主要原因是產業(yè)鏈發(fā)展不均衡。高純硅原料的供應不足，上游生產廠家擴產速度過慢，導致高純度晶硅材料市場出現供不應求的局面并愈演愈烈。這種市場與產業(yè)發(fā)展不同步的狀況直接推動了近年來作為光伏發(fā)電主要原料太陽能級多晶硅價格大幅走高，國內市場上已經從2003年的20-30美元/公斤上升到目前250-270美元/公斤，甚至到了有價無市的斷貨情形。 

    （1）晶體硅原料競爭格局 

    高純度晶體硅的提煉過程包括硅礦石—金屬硅—高純多晶硅，首先將SiO2含量較高的硅礦石提煉成Si含量在99%以上的金屬硅(或稱工業(yè)硅)，再經由改良西門子法等一些晶體硅提純工藝提煉出9-11N的高純硅。高純度晶體硅的生產具有資金密集、技術密集等特點，生產集中化的程度比較高，特別是在大批量生產上，存在著較高的技術壁壘。目前，全球高純度晶體硅的供應基本上處于國際7大廠家的壟斷之中，主要分布在德國、日本、美國、意大利以及挪威等國家。美國的公司主要有Hemlock Semiconductor Co.，MEMCElectronic Materials；挪威的公司主要有Renewable Energy Co.(包括Solar GradeSilicon LLC 以及Advanced Silicon Materials LLC.)和Elken；德國的公司主要有Wacker-Chemie，Joint Solar Silicon GmbH；日本的公司主要有Tokuyama Co.，SumitomoMitisubish Silicon Co.，Mitsubishi 等，其中的7大廠家的總產量約占世界總產量95%以上。 

    國內目前已經生產或者計劃生產的晶體硅生產廠家，基本上都是從俄羅斯引進或者打算從俄羅斯引進的改良西門子反應法提煉技術。目前，國內多晶硅項目主要有四川新光硅業(yè)（在建千噸級，二期將超過4,000 噸），河南洛陽中硅（一期300噸，在建二期3,000噸）、云南曲靖愛信硅（計劃3,000噸）、寧夏石嘴山（計劃4,000噸）、湖北宜昌（計劃4,500噸）等，累計總產能超過2萬噸。 

    （2）硅片生產企業(yè)的競爭格局 

    硅片切割是整個太陽能光伏產業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，僅次于硅原料的生產環(huán)節(jié)。硅片主要包括單晶硅和多晶體硅，其中單晶硅硅片以高純度單晶硅棒為原料，多晶硅硅片以多晶塊料或單晶硅頭尾料熔化后冷卻的多晶硅錠為原料。按照目前的平均加工水平，生產1MW 硅片大概需要12噸晶體硅材料。由于硅片在太陽能電池中占成本的70%，因此晶體硅原料的利用率以及加工成本在很大程度上決定了整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本。受原料緊張影響，硅片切割不斷趨向薄片化生產以降低材料成本。 

    涉及太陽能硅片切割的國際企業(yè)主要有Solarworld AG、 PV Crystalox、REC、Sharp、 M.setek、 Sanyo、 Shell Solar、 BP Solar和Sumco 等，其中Sharp 在硅片切割技術上處于領先地位。在整個硅片生產環(huán)節(jié)中，薄片加工厚度以及破片率的降低是這類企業(yè)競爭所在，而由于設備的一致性與通用性，在工藝上的改善力度以及相關技術的提高程度成為企業(yè)發(fā)展最核心的問題。 

    （3）太陽能電池芯片及電池組件環(huán)節(jié)的競爭格局 

    太陽能電池芯片及電池組件的市場處于供不應求的局面，銷售模式基本為先付款再交貨的模式，客戶基本為國外大客戶。國內太陽能電池芯片公司雖然近年來擴張速度很快，但總產量不大，無錫尚德的產量占據領先位置，預計年生產電池芯片135MW，南京中電年產量為40MW，另外英利新能源、上海太陽能科技、上海交大泰陽、江陰俊鑫、晶澳太陽能、江蘇林洋等公司在20MW左右，寧波太陽能15MW，云南天達以及杉杉尤利卡、江蘇天保光伏大概8MW左右，其他公司累計不超過20MW。 

    在目前供不應求的局面下，電池芯片生產企業(yè)在工藝以及轉換效率上的優(yōu)勢并不能完全體現。國內電池芯片生產廠家與國外相比，在產品的轉換效率上基本上與世界同步，在生產上具有低成本的加工優(yōu)勢。但長遠看，工藝的改善以及電池芯片轉換效率的提高才是國內電池芯片及電池組件企業(yè)發(fā)展的核心競爭所在，即從工藝上來說，可以通過減少電池芯片的破損率降低材料成本；從性能上來說，可以通過轉換效率的提高來降低單位成本來實現利潤最大化。