【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00500 度 )和較高技術(shù)門檻。目前國(guó)際 上生產(chǎn)高純度多晶硅料的生產(chǎn)工藝 85%以上采用改良西門子法。它是利用氯氣和氫氣合成 HCl， HCl 和工業(yè)硅粉在一定的溫度下合成 SiHCl3，然后對(duì)SiHCl3 進(jìn)行分離精餾提純，提純后的 SiHCl3 在氫還原爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積反應(yīng)得到高純多晶硅料。這種高純多晶硅料的純度要求較高，一般需達(dá)到 %以上。 20 多晶硅料需要轉(zhuǎn)化成單晶硅棒或多晶晶錠后才能把它進(jìn)一步加工成硅片、電池和組件。單晶硅棒生產(chǎn)最常用的工藝就是直拉法。在這個(gè)過(guò)程中，多晶硅料放入石英坩堝中，經(jīng)過(guò)加溫后緩慢融化，浸入一根具有一定晶向 的籽晶，經(jīng)過(guò)縮頸、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑、收尾生長(zhǎng)和冷卻過(guò)程，完成一根單晶的生長(zhǎng)過(guò)程。多晶晶錠生產(chǎn)最常用的工藝是鑄錠法。在這個(gè)過(guò)程中，多晶硅放入石英坩堝中，經(jīng)過(guò)加熱、融化、長(zhǎng)晶、退火和冷卻，完成一個(gè)多晶晶錠的生長(zhǎng)過(guò)程。把單晶硅棒或多晶晶碇切割成硅片，目前基本上采用的是多線切割技術(shù)。將硅棒或硅錠經(jīng)表面整形、定向、切割、研磨、腐蝕、拋光、清洗等工藝 ,加工成符合特定要求的硅片。硅片的厚度已經(jīng)從 2021 年的主流厚度 270um發(fā)展到現(xiàn)在的 200um 為主。目前，國(guó)際上部分廠家量產(chǎn)的硅片厚度可以達(dá)到 180um。經(jīng)歷兩年左右的發(fā) 展，硅片的利用率已經(jīng)提高了32%以上。由于拉晶爐和鑄晶爐比較便宜，且已基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，再加上技術(shù)門檻較低，因此，近年我國(guó)新上了一大批拉棒切片項(xiàng)目。 拉棒切片的下一個(gè)環(huán)節(jié)就是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池分為晶體硅電池和薄膜涂層電池兩大類。晶體硅電池占據(jù)了 90%以上的市場(chǎng)份額，其中單晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率最高。多晶硅電池的轉(zhuǎn)換率也突破了16%。制造太陽(yáng)能晶硅電池需要經(jīng)過(guò)很多工藝，其中包括硅片清洗、表面制絨、擴(kuò)散制結(jié)、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、鍍減反射膜和絲網(wǎng)印刷等。 21 為了滿足太陽(yáng)電池的實(shí) 際使用要求，須將若干單體電池按電性能分類進(jìn)行串并聯(lián)，經(jīng)過(guò)封裝后組合成可以獨(dú)立作為電源使用的最小單元，這個(gè)獨(dú)立的最小單元稱為太陽(yáng)電池組件。太陽(yáng)電池組件由光伏電池和金屬框架、玻璃蓋片、電纜引線還有粘結(jié)劑等組成。在封裝過(guò)程中，單體太陽(yáng)電池之間是用金屬導(dǎo)電帶串聯(lián)或并聯(lián)焊接在一起的。目前常用的晶體硅太陽(yáng)電池封裝一般是依次將鋼化白玻璃 —EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物 )—光伏電池片 —虹吸玻璃 —EVA—PVF(聚氟乙烯 )復(fù)合膜疊起，放入層壓封裝機(jī)內(nèi)進(jìn)行封裝，再組裝上導(dǎo)線、接線盒、邊緣密封帶及金屬柜架，就完成了整套組件的封裝工藝 。在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈條中 ,太陽(yáng)能電池組件封裝的資金和技術(shù)門檻最低。多數(shù)設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，且價(jià)格比較便宜。由于電池片越來(lái)越薄，為了減少破碎率，一些企業(yè)習(xí)慣依靠手工操作。采取 OEM 代工方式，可進(jìn)一步減少流動(dòng)資金占用。近年來(lái)，電池組件這一環(huán)節(jié)發(fā)展最為迅速。 （制造） 光伏系統(tǒng)定義：光伏系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池組件 (太陽(yáng)能電池板 )和其他輔助設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)。一般我們將光伏系統(tǒng)分為獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)。 光伏發(fā)電系統(tǒng)由電池方陣、蓄電池組、控制器和逆變器等組成。電池方陣是由多塊光伏電池組件串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)成的 陣列 ,其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。蓄電池組由多只蓄電池串聯(lián)或并聯(lián)組成 ,其作用是貯存光伏電池方陣發(fā)出的電能 ,并可隨時(shí)向負(fù)載供電?？刂破魇欠乐剐?22 電池組被電池方陣過(guò)充電和被負(fù)載過(guò)放電 ,使蓄電池組使用達(dá)到最佳狀態(tài)的中心控制設(shè)備。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備 ,其作用是將直流電轉(zhuǎn)換為單相或者三相交流電。由于電池組件是半導(dǎo)體材料 ,控制器和逆變器是電子設(shè)備 ,蓄電池是化學(xué)裝置 ,所以發(fā)電系統(tǒng)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件 ,運(yùn)行可靠 ,故障率低，一次投資可保證 20 年不間斷供電。 發(fā)電系統(tǒng)按運(yùn)行方式可分為離網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)和并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)兩大類。其中，離 網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)主要用于為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)農(nóng)村、牧區(qū)和海島的農(nóng)、牧、漁民提供基本生活用電 ,為通信中繼站、沿海與內(nèi)河航標(biāo)、氣象臺(tái)站及邊防哨所等特殊場(chǎng)合提供電源。光伏并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能 ,不經(jīng)過(guò)蓄電池儲(chǔ)能 ,直接通過(guò)并網(wǎng)逆變器把電能送上電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電是當(dāng)今世界太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。 （安裝工程及電站運(yùn)營(yíng)） 光伏發(fā)電，實(shí)際上就是太陽(yáng)能電池在光伏產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)業(yè)集群的核心功能價(jià)值表現(xiàn)。光伏產(chǎn)業(yè)鏈的下游企業(yè)，除太陽(yáng)能電池并網(wǎng)發(fā)在發(fā)電工程等領(lǐng)域的具體應(yīng)用外，還包括太陽(yáng)能光伏電池與機(jī)電產(chǎn)業(yè)、 建筑材料的結(jié)合利用 (光伏集成建筑 )等方面，目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的準(zhǔn)入門檻還不是太高。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)能否普及，在當(dāng)前需要政府的引導(dǎo)和激勵(lì)。 光伏發(fā)電的廣泛應(yīng)用： ：（ 1）小型電源 10100W 不等，用語(yǔ)邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、 23 電視、收錄機(jī)等；（ 2） 35KW 家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（ 3）光伏水泵：解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。 ：如航標(biāo)燈、交通 /鐵路信號(hào)燈、交通警示 /標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路 /鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。 /通信領(lǐng)域：太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播 /通訊 /尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS 供電等。 、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫(kù)閘門陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象 /水文觀測(cè)設(shè)備等。 ：如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。 ： 10KW50MW 獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。 ：將太陽(yáng)能發(fā)電 與建筑材料相結(jié)合，使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來(lái)一大發(fā)展方向。 ：（ 1）與汽車配套：太陽(yáng)能汽車 /電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（ 2）太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（ 3）海水淡化設(shè)備供電；（ 4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。 24 光伏產(chǎn)業(yè)鏈不僅涉及電池片項(xiàng)目，不僅帶動(dòng)多晶硅料、硅棒、硅錠、硅片、電池片、電池組件、發(fā)電系統(tǒng)和應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)展，同時(shí)還需要大量的應(yīng)用材料為其配套。低鐵玻璃由于具有透光率高、反光率低、機(jī)械強(qiáng)度大和耐腐蝕等特點(diǎn) ，被廣泛應(yīng)用于光伏組件的基板材料。硅烷是生產(chǎn)單晶硅、多晶硅、非晶硅等一系列含硅化合物的基本材料。在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝中，它生成一層減反射膜沉積在電池片表面。三氯氧磷用于在電池片的擴(kuò)散過(guò)程中與氧氣反應(yīng)生成磷原子，磷原子又作為光伏電池的 n 型摻雜物，滲透到硅片表層形成 PN結(jié)。同時(shí)它還廣泛應(yīng)用于制藥、染化、塑膠助劑、表面活性劑等行業(yè)。三氯氫硅是制備多晶硅料的主要原料 ,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上供不應(yīng)求 ,缺口較大 ,而生產(chǎn)三氯氫硅的主要原料是硅粉、氯氣和氫氣 ,因此很適合在氯堿企業(yè)作為下游產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。光伏電池封裝用的粘接材 料一般是EVA 膠粘劑。它是一種熱熔粘接膠膜，常溫下并無(wú)粘性。只有經(jīng)過(guò)熱壓時(shí)才發(fā)生熔融粘接和交接固化。與光伏發(fā)電配套的逆變器、蓄電池、控制器、跟蹤器、聚光系統(tǒng)還有 LED 燈等產(chǎn)品近年也有迅速發(fā)展。 四、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) 我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。 25 (1) 多晶硅： 硅元素在地球上的儲(chǔ)量非常豐富，硅材料的來(lái)源 —石英石在全球的分布也十分廣泛。中國(guó)是硅礦的主要產(chǎn)地，優(yōu)質(zhì)石英硅礦很多，儲(chǔ)量豐富。但是，要從石英石中提煉出制造太陽(yáng)能電池所必備的高純度硅材料面臨很大的技術(shù)難度和資金投入。因此存在很強(qiáng)的技術(shù)壁 壘和資金限制。 多晶硅的需求主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池。按純度要求不同，分為電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展， 2021 年太陽(yáng)能多晶硅的需求量超過(guò)電子級(jí)多晶硅。 2021 年中國(guó)高純多晶硅產(chǎn)量達(dá) 4000 噸左右，同比增長(zhǎng) %。而 2021 年我國(guó)多晶硅產(chǎn)能僅為 290 噸， 2021 年則為 1130 噸。雖然國(guó)內(nèi)高純多晶硅的產(chǎn)量高達(dá) 4110 噸。 根據(jù)中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，到 2021 年一季度，我國(guó)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)超過(guò) 10 家，形成 1 萬(wàn)噸以上的多晶硅生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量 4500 噸。預(yù)計(jì)到 2021 年年底，我國(guó)可形成 1520 萬(wàn)噸左右的產(chǎn)能。 08 年上半年前，中國(guó)大陸多晶硅生產(chǎn)獲取的利潤(rùn)在最終電池組件產(chǎn)品利潤(rùn)總額中的比例最高，約達(dá)到 52%；電池組件生產(chǎn)的利潤(rùn)占比約為 18%；而電池片和硅片生產(chǎn)的利潤(rùn)占比分別約為 17%和 13%。 綜觀 2021 年多晶硅原料市場(chǎng)，原料大廠新產(chǎn)能將持續(xù)開出，新進(jìn)多晶硅廠商陸續(xù)加入試產(chǎn)行列，此外全球景氣衰退導(dǎo)致半導(dǎo)體需求 26 驟降，大量釋出的半導(dǎo)體級(jí)多晶硅因此 流入利潤(rùn)較高的太陽(yáng)能原料市場(chǎng)，是 2021 年新增多晶硅供給的主要來(lái)源，因此從無(wú)論從供給還是需求來(lái)看 ,09 年全球多晶硅行業(yè)洗牌在即。 自 2021 年以來(lái)，多晶硅價(jià)格開始出現(xiàn)較大幅度的回落，到目前，國(guó)內(nèi)多晶硅現(xiàn)貨價(jià)格已由去年的 500 美元千克回落至 50～ 60 美元。多晶硅產(chǎn)能擴(kuò)張速度過(guò)快，而需求增長(zhǎng)相對(duì)緩慢是導(dǎo)致價(jià)格下跌的主要因素。據(jù) iSuppi 公司的預(yù)測(cè)， 2021 年，全球多晶硅供應(yīng)量將翻一番，因此，多晶硅的價(jià)格存在進(jìn)一步下跌的可能性。 iSuppi 甚至表示，到 2021 年的時(shí)候，多晶硅現(xiàn)貨價(jià)格將降至 30 美元千克，這將大大降低多晶硅供應(yīng)商的盈利能力。 短期來(lái)看，國(guó)內(nèi)在建多晶硅廠受到的沖擊最大，這些龐大的投資可能尚未產(chǎn)生效益即成為投資商沉重的包袱。就目前國(guó)內(nèi)多數(shù)多晶硅廠的初始投資預(yù)算成本看， 40 美元公斤是目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)尚無(wú)法達(dá)到的水平。這一水平極有可能成為未來(lái)多晶硅廠商的生死線。 目前，國(guó)內(nèi)高端多晶硅生產(chǎn)設(shè)備基本依靠國(guó)外進(jìn)口，高額的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)用和設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用增加了我國(guó)多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)成本，在此背景下，科技部組織實(shí)施了 863 攻關(guān)計(jì)劃、 “十一五 ”支撐計(jì)劃和 863重點(diǎn)攻關(guān)計(jì)劃， 圍繞多晶硅生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的重大技術(shù)難題，實(shí)施重點(diǎn)攻關(guān)，取得了一系列攻關(guān)成果，擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為多晶硅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展贏得了主動(dòng)權(quán)。同時(shí)，國(guó)家發(fā)改委組織實(shí)施了《高純硅材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大專項(xiàng)》，支持建設(shè)多晶硅材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程， 27 打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，促使國(guó)外的單項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備低價(jià)進(jìn)入中國(guó)。 2021 年 3 月，財(cái)政部聯(lián)手住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》和《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，支持開展光電建筑應(yīng)用示范，實(shí)施 “太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃 ”。城市光電建筑一體化應(yīng)用，農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)建筑光電利用等給予定額補(bǔ)助， 2021 年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)原則上定為 20 元 /峰瓦。此政策出臺(tái)，意在拉動(dòng)國(guó)內(nèi)清潔可再生能源市場(chǎng)，一旦啟動(dòng)，將在一定程度惠及產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)。但想要大規(guī)模消化我國(guó)大規(guī)模投資形成的多晶硅產(chǎn)能需要依靠 敦煌項(xiàng)目 后，國(guó)家通過(guò)標(biāo)桿電價(jià)開放大規(guī)模并網(wǎng)型光伏應(yīng)用市場(chǎng)。 2 季度是傳統(tǒng)交貨旺季的開始。歐洲市場(chǎng)告別冬天，開工量將回暖，正常年份 2 季度銷量應(yīng)占全年的 30%而 1 季度為 15%。盡管今年仍有信貸緊縮的問(wèn)題，天威英利 4－ 5 月銷量已明顯上升，英 利和晶澳均預(yù)計(jì) 2 季度發(fā)貨量環(huán)比翻番，尚德和賽維保守預(yù)計(jì) 2 季度發(fā)貨量環(huán)比小幅上升或持平，光伏最困難時(shí)期或已過(guò)去。 截止 2021 年 3 月，國(guó)內(nèi)多晶硅項(xiàng)目已建、在建或擬建的項(xiàng)目有 50 家之多，不排除部分單位因?yàn)榻鹑谖C(jī)或其他原因退出的可能性，這些單位分述如下。 已投產(chǎn)和投產(chǎn)項(xiàng)目有 20 個(gè)： 洛陽(yáng)中硅高科技有限公司 ：該公司是由洛陽(yáng)單晶硅有限責(zé)任公司、洛陽(yáng)金豐電化有限公司、中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究總院、洛陽(yáng)市財(cái)局等 28 共同出資組建。該多晶硅項(xiàng)目為 “國(guó)家 863 攻關(guān)課題 ”，其中 300 噸年多晶硅項(xiàng)目總投資 億元，已于 2021 年 12 月建成投產(chǎn)，同時(shí)二期擴(kuò)建工程動(dòng)工建設(shè)，總投資逾 4 億元，擴(kuò)建至 1000 噸年多晶硅項(xiàng)目，2021 年 2 月通過(guò)竣工驗(yàn)收。另外，該公司規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn) 2021 噸多晶硅項(xiàng)目及相關(guān)項(xiàng)目，計(jì)劃總投資 41 億元。 四川新光硅業(yè)科技有限責(zé)任公司 ：該公司注冊(cè)成立于 2021 年，川投集團(tuán)控股的四川川投能源股份有限公司是其最大股東，天威保變參股。公司總投資 億元建設(shè) 1000 噸年多晶硅生產(chǎn)線（屬國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)的高技術(shù)示范項(xiàng)目）已于自 2021 年 3 月成功投料生產(chǎn)。 2021 年產(chǎn)出為 800 噸。另外，在現(xiàn)有項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，川投集團(tuán)、天威保變、岷江水電三方共同投資籌建的天威四川硅業(yè)有限責(zé)任公司實(shí)施在成都市新津縣的 3000 噸年多晶硅項(xiàng)目，天威保變和樂(lè)山電力共同出資籌建樂(lè)山樂(lè)電天威硅業(yè)科技有限責(zé)任公司實(shí)施樂(lè)山市 3000 噸年多晶硅項(xiàng)目，此兩項(xiàng)目計(jì)劃 2021 年 7 月開車試投產(chǎn)。 東汽峨嵋半導(dǎo)體材料廠（所）： 該廠是我國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)第一家集生產(chǎn)、科研、試制于一體的產(chǎn)研結(jié)合的國(guó)有科技型企業(yè)。該廠多晶硅項(xiàng)目分為兩部分：第一部分，投入 億元建設(shè)現(xiàn)有峨眉廠區(qū)內(nèi)年產(chǎn) 500 噸電路級(jí)多晶硅生產(chǎn)線，已于 2021 年 3 月底投入運(yùn)行；第二部分，投入 36 億元，在樂(lè)山市五通橋 區(qū)西壩鎮(zhèn)建設(shè) 1500 噸多晶硅項(xiàng)目及峨眉山市光伏產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。目前第二部分一期工程已奠基動(dòng)工。 江西賽維 LDK 太陽(yáng)能高科技有限公司 ： 2021 年 2 月 9 日開工建設(shè)， 2021 年 1 月 16 日正式投產(chǎn)。賽維 LDK 建立了國(guó)際最先進(jìn)的全 29 閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)，生產(chǎn)線的控制全部采用先進(jìn)的分散控制