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【科普】国内光伏电池产业发展情况分析(三)

发布时间:2024-10-11 15:09:50 点击次数:

2、产业链分析

光伏电池产业链包括上游原材料及设备,中游为电池片生产,下游为应用系统环节。

l光伏电池产业链全景图

l硅晶光伏电池产业链

l钙钛矿光伏电池产业链

    1)上游环节发展分析

晶硅电池和钙钛矿电池上游重点原材料及设备主要包括:硅料、多晶硅、单晶硅、银浆、硅片、生长炉、石墨热场、镀膜设备、丝网印刷设备、激光设备、涂布机等设备。

1)硅料

硅是一种非金属元素,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在。硅是一种半导体用的材料,是光伏电池片与LED灯的主要原材料主要生产成本为硅粉 (35%)、电费(33%)、折旧(13%)。目前生产硅料的主要技术为西门子化学沉淀法,简称西门子法。该方法工艺成熟稳定、过程简单可控,设备标化,容易复制和扩大,是目前最主流的生产工艺,市场占有率高达80%以上。但该方法也存在很多问题,一是高能耗,二是需破碎(棒状)。针对这些问题,目前发展出了一种新的技术——流化床颗粒硅工艺,综合电耗仅西门子法的三分之一,无需破碎直接可使用,但技术难度大、门槛高,设备运行不稳定,目前仍未得到大规模使用,其中颗粒硅保利协鑫是技术领先者。

国内硅料企业:通威股份、保利协鑫、特新能源、大全新能源、亚洲硅业。

2)多晶硅

多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,晶核长成晶面取向不同的晶粒,就结晶成多晶硅。多晶硅按照下游应用领域不同,可分为太阳能级多晶硅和电子级多晶硅,其生产一般是以纯度99%左右的工业硅为原料,经过各种物理或化学方法提纯后,使硅纯度到达6N(即99.9999%)以上的高纯硅材料。一般太阳能级多晶硅的纯度要求硅含量为6N-9N之间,电子级多晶硅在9N-11N。

太阳能级多晶硅经过融化铸锭或拉单晶切片后,可分别制成多晶硅片和单晶硅片,用于太阳能电池的生产制造。2021年国内多晶硅产量为50.5万吨,预计2022年国内多晶硅产量约85.8万吨,可以提供314GW的组件使用。多晶硅属于技术、资本双密集型产业,行业壁垒较高,行业集中度高。“十三五”以来,受下游光伏发电行业飞速增长的装机规模驱动,我国多晶硅行业进入“量价齐飞”的黄金发展期。据统计,2021年,我国多晶硅实现年产量50.5万吨,同比增长27.5%,约占全球总产量的80%;在需求端,快速扩大的光伏市场有力刺激了多晶硅市场需求,同时海外多国对新冠肺炎疫情采取的消极策略导致海外产能大幅减产、退出,一定程度上加速了全球多晶硅产业向中国转移。在技术上,多晶硅制备以三氯氢硅法为主,我国多晶硅环节的主流生产技术主要有三氯氢硅法和硅烷法两种方式产品形态分别为棒状硅和颗粒硅2021年,我国三氯氢硅法制造的棒状硅约占全国总产量95.9%。硅烷法是生产多晶硅的主要技术方向之一,但目前该工艺仍存在问题,很难实现量产,预计市场份额短期内难有突破,保利协鑫是技术领先者。

国内企业:通威股份、保利协鑫、新疆大全、新特能源。


 
来源:新材料产业园