中国新能源分析-多晶硅分析.doc

中国新能源调查分析 我国要保持经济的较快增长，必须改变对低成本资源和高强度要素投入的过度依赖，大力提升自主创新能力，加快人力资本积累，增强可持续发展能力。我国当前的产业结构总体表现为粗放且低度化。产业结构升级的内涵是促进高加工产业比重提高，通过生产迂回化使新技术部门不断产生和繁衍。促进产业结构优化升级的重点是提升中高端产业竞争力，加快淘汰钢铁、煤炭、电力、有色、化工、建材等行业的落后产能，通过政策引导促进农业产业化、制造服务化、服务知识化，构建现代产业体系。而金融危机和应对气候变化催生了以低碳经济和“物联网”为代表的新技术革命，绿色经济和智慧地球有望成为全球经济新的增长点。我国资源价格改革滞后使资源需求过盛和供给短缺同时存在，资源消耗多、环境污染大的企业非但没有付出相应的代价，反而获得了更高的利润。在“十一五”时期，中国虽然在节能减排上取得了初步成效，但“高增长、高碳排、高污染”现象依然相当严重。据测算，在2030年前，中国由经济发展带来的碳排放仍将处于上升趋势。因此，发展低碳经济，政府必须推进资源价格形成机制改革，加快“碳交易”体制机制建设，发展低碳农业、低碳工业，加快低碳产业链条的形成。我国应顺应世界潮流，将新能源、物联网、节能环保等新兴产业提升到国家战略高度，大力扶持其发展。2010年9月8日，国务院原则通过国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定。按照决定，新能源、新材料、新能源汽车产业将成为国民经济的先导产业。根据决定，到2015年，中国战略性新兴产业形成健康发展、协调推进的基本格局，增加值占国内生产总值的比重力争达到8左右，到2020年，占国内生产总值的比重力争达到15左右。在获得财政税收优惠等实质性支持政策后，新兴能源产业将进入全面加速发展阶段。2010年8月16日，中国第二轮280兆瓦大型光伏电站特许权项目招标结束，在13个竞标项目之中，有4个项目的最低投标价格低于0.7元，所有项目的最低竞标价均在1元以下。本次招标项目特许经营期为25年，包括陕西榆林靖边县、青海共和县、甘肃白银市等6个省（区）的13个项目。在此轮招标，中电投中标7个，成为投标者中的最大赢家。该公司以此轮光伏特许权招标的最低价0.7288元/千瓦时和最高价0.9907元/千瓦时，将光伏电价带入“1元时代”。因此，我国顺应世界潮流，将新能源、物联网、节能环保等新兴产业提升到国家战略高度，大力扶持其发展。其中新能源包括风能、核能和太阳能。在2010年10月召开的“中国能源企业高层论坛”上，国家能源局副局长吴吟明确指出，“我国风电总装机将在年底超美国，成为世界第一”。据业内专家预测，到2010年底，我国风电装机将超过4000万千瓦，可能超越美国成为世界第一风电大国。中国风电的高速增长，得益于“十一五”期间国家政策的强力推动，使得风电装机连续五年实现100%增长，为“十二五”风电发展确定了一个全新高度和良好基础。2010年12月20日，我国首台百万千瓦核反应堆压力容器由中国一重研制完成，发往辽宁红沿河核电站。具有制造技术标准高、难度大和周期长等特点的核反应堆压力容器，是当前核电建设中制造难度最大的关键设备。这一技术的突破，标志着我国百万千瓦级核电站主设备全部实现了国产化，我国核电建设具备了为批量化、规模化发展提供成套装备的能力。而在这里，我想着重介绍一下太阳能。众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标。在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；1可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；2 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；3多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；4由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14。据报道，目前在5060微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17，无机械刻槽在同样面积上效率达到16，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8。当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占55左右，太阳能级多晶硅占45，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。 据悉，美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW，日本计划2010年达到5000MW，欧盟计划达到6900MW，预计2010年世界累计安装量至少18000MW。从上述的推测分析，至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上。据国外资料分析报道，世界多晶硅的产量2005年为28750吨，其中半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨，半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；太阳能级的需求量为15000吨，供不应求，从2006年开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口，其中太阳能级产能缺口更大。据日本稀有金属杂志2005年11月24日报道，世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张，主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大，预计2006年，2007年多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈，多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除，2005年世界太阳能电池产量约1GW，如果以1MW用多晶硅12吨计算，共需多晶硅是1.2万吨，20052010年世界太阳能电池平均年增长率在25，到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过6.3万吨。世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德国的Wacker公司等，其年产能绝大部分在1000吨以上，其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大，年生产能力均在30005000吨。近年来，在中央政府大力推广新能源政策的支持下，各地方省份也是积极跟进，培养优势产业。江西省抓住机遇，凭借粉石英（硅材料主要原料）储量全国第一的资源优势，出台多方面措施保障光伏产业发展。短短3、4年间，使得一大批光伏产业上下游项目迅速在江西集聚，成为我国重要的光伏产业基地。以新余为主产地、以赛维LDK和盛丰能源为核心企业的产业带具有较强的生产能力，初步建立了从硅料、硅片到太阳能电池组件及配套产品的完整产业链，拥有了对外合作的有效途径和一批关键人才，在国内已具有较明显的规模优势和市场竞争力。2008年江西省光伏产业发展迅速，实现销售收入128.9亿元。另外该省生产的多晶硅片已占全球总产量的四分之一，龙头企业赛维2008年的产能超过1400MW。2009年初，经省政府同意，由江西省发改委牵头编制的江西省光伏产业发展规划正式下发，为江西光伏产业发展确定了大的方向。规划中提到，力争到2012年将江西打造成为全球重要的光伏产业生产基地。按照规划，未来数年，新余、丰城、南昌产业带将建成全省光伏产业主要集聚区。江西丰城工业园集中了国内几家主要的多晶硅生产企业，目前综合产能达吨以上，其中江西盛丰新能源科技有限公司产能最大，年达到吨，年可达吨，预计年项目计划工程完成后，产能将稳定在吨以上。 江西盛丰新能源科技有限公司于2008年9月28日注册成立。公司位于赣江之滨的丰城市丰源工业园，距省会南昌市仅60公里，距昌北机场1小时路程，周边紧靠105国道、昌樟高速公路，交通便利。盛丰能源是一家专业从事太阳能级多晶硅研发和生产的企业，拥有一批长期从事电力及硅材料提纯生产的协作团队，其具有自主知识产权的新物理法太阳能级高纯硅生产技术，将为国内太阳能电池制造提供高效高纯硅料并大幅降低太阳能电池制造成本，成为有别于西门子法高纯硅生产技术依靠者，以大力提升光伏发电的竞争力。江西赛维LDK太阳能高科技有限公司是世界规模最大的太阳能多晶硅片生产企业。工厂坐落于江西省新余市经济开发区，专注于太阳能多晶硅铸锭及多晶硅片研发、生产、销售为一体的高新技术光伏企业，拥有国际最先进的生产技术和设备。公司注册资金11095万美元，总投资近3亿美元。2006年4月份投产， 7月份产能达到100兆瓦，8月份入选“RED HERRING亚洲百强企业”，10月份产能达到200兆瓦，被国际专业人士称为“LDK速度奇迹”。荣获“2006年中国新材料产业最具成长性企业”称号。 目前公司正致力于发展成为一个“世界级光伏企业”。 该公司1.5万吨硅料项目近日已在江西省新余市正式启动，该项目总固定资产投资120亿元以上，预计将成为目前全球太阳能领域单个投资额最多、产能设计规模最大的项目之一。该项目计划首期在2008年底前建成投产，形成6000吨太阳能级硅料的年生产能力；2009年项目全部建成投产后，将形成1.5万吨产能，从而使该公司成为世界主要的太阳能多晶硅原料生产企业。高纯多晶硅是电子工业和太阳能光伏产业的基础原料，在未来的50年里，还不可能有其他材料能够替代硅材料而成为电子和光伏产业主要原材料。随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增长迅猛，市场供不应求。世界多晶硅的产量2005年为28750吨，其中半导体级为20250吨，太阳能级为8500吨。半导体级需求量约为19000吨，略有过剩；太阳能级的需求量为15600吨，供不应求。近年来，全球太阳能电池产量快速增加，直接拉动了多晶硅需求的迅猛增长。全球多晶硅由供过于求转向供不应求。受此影响，作为太阳能电池主要原料的多晶硅价格快速上涨。中国多晶硅工业起步于20世纪50年代，60年代中期实现了产业化，到70年代，生产厂家曾经发展到20多家。但由于工艺技术落后，环境污染严重，消耗大，成本高等原因，绝大部分企业亏损而相继停产或转产。到目前为止，国内有多晶硅生产条件的单位有洛阳中硅高科技有限公司、峨嵋半导体材料厂（所）、四川新光硅业科技有限责任公司、亚洲硅业（青海）有限公司4家企业。中国集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求快速增长，2005年集成电路产业需要电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池需要多晶硅约1400吨；到2010年，中国电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。而中国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口，95%以上多晶硅材料需要进口，供应长期受制于人，再加上价格的暴涨，已经危及到多晶硅下游众多企业的发展，成为制约中国信息产业和光伏产业产业发展的瓶颈问题。由于多晶硅需求量继续加大，在市场缺口加大、价格不断上扬的刺激下，国内涌现出一股搭上多晶硅项目的热潮。多晶硅项目的投资热潮，可以说是太阳能电池市场迅猛发展的必然结果，但中国硅材料产业一定要慎重发展，不能一哄而上；关键是要掌握核心技术，否则将难以摆脱受制于人的局面。作为高科技产业，利用硅矿开发多晶硅，产业耗能大，电力需求高。目前电价已成为中国大多数硅矿企业亟待突破的瓶颈之一。因此中国大力发展多晶硅产业，亟需在条件成熟的地方制定电价优惠政策，降低成本。由于需求增加快速，但供给成长有限，预估多晶硅料源的供应2007年将是最严重缺乏的一年，预计到2009年，全世界多晶硅的年需求量将达到6.5万吨。在未来的3至5年间，也就是在中国的“十一五”期间，将是中国多晶硅产业快速发展的黄金时期。同国际先进水平相比，国内多晶硅生产企业在产业化方面的差距主要表现在以下几个方面：