受美國、歐洲雙反調查的影響,中國光伏產業正掙扎在生死邊緣。美國投資機構Maxim Group最新統計數據顯示,中國最大的10家光伏企業的債務累計已高達175億美元,約合1110億元人民幣,其中尤以江西賽維和尚德電力的壓力最大。
在一片哀鴻之聲中,我們聽到了另一個聲音。"所有中國光伏產業的負面消息,說的都是晶硅,而不是薄膜,薄膜電池正在以每年5-10%的市場占有率快速增長,完全是一片藍海。"此言出自全國工商聯新能源商會會長、漢能控股集團董事局主席李河君之口,也是他在接受媒體采訪時所說。
在光伏電池的陣營中,晶硅和薄膜的技術路線之爭早已有之,且幾未消停。在光伏的低迷背景下,薄膜光伏是否能給我們一些新的信心,新的亮光呢?危機關頭,我們將目光再度投注于它。
《規劃》力挺薄膜契機
2月24日,工信部正式發布了期待已久的《光伏產業"十二五"規劃》。解讀《規劃》,不難發現一個亮點:薄膜電池再回"十二五"規劃視野。重點發展非晶與微晶相結合的疊層和多結薄膜電池,降低薄膜電池的光致衰減,鼓勵企業研發5.5代以上大面積高效率硅薄膜電池……這個一直處于次要角色的薄膜電池,也將躍升為光伏的重點區間?
孰不知,在2010年,多晶硅太陽能電池還牢牢拴著整個光伏電池市場80%以上的市場份額,對于此,薄膜太陽能電池路線擁躉者的內心還是頗為苦悶的。尤其當時還有些龍頭企業甚至作出停產薄膜太陽能電池生產線的決定,這無疑更打擊了薄膜電池生產商的信心。
而現今,《規劃》力挺薄膜電池,當然絕非信口之辭。薄膜電池的先天優勢,近年發展,及市場潛力,都讓業內不可小覷!
目前,薄膜電池技術主要分為硅基薄膜、CIGS(銅銦鎵硒薄膜)、碲化鎘三大流派。制造晶硅電池需要硅片厚度達到200微米,而制造薄膜電池則是將硅等光電特性的元素沉積在玻璃、塑料等材料上,其厚度往往只有幾微米,所以非常節省原料。就轉換率而言,目前晶硅電池組件轉換效率維持在16%,未來可能達到18%左右;美國第一太陽能公司大規模生產的碲化鎘薄膜電池的轉換效率已經達到12%,CIGS轉換效率從去年的11%已經攀升至14%,預計2014年將達到15%甚至是17%。CIGS的光電轉換效率居各種薄膜太陽電池之首,已接近多晶硅太陽電池,然而成本卻只有其1/3。
企業信心反觀薄膜未來
作為中國光伏界的后起之秀,漢能控股集團專注于薄膜太陽能電池,目前,公司已經完成了四川、浙江、廣東、海南等地的薄膜電池生產基地規劃,預計今年底產能將達到3吉瓦,屆時漢能將超過美國第一太陽能公司,成為全球首屈一指的薄膜電池制造商。此外,漢能還于2011年成立了全球研發中心對薄膜電池技術進行攻關,今年6月并購了德國Q-CELLS公司旗下薄膜電池制造商Solibro,Solibro所擁有的CIGS電池的共蒸鍍技術是薄膜光伏領域的領先技術,在去年底,Solibro的CIGS實驗室轉換效率達到17.4%,創造了世界紀錄。
漢能堅定的投資信心與行動實踐,讓我們刮目相看,更感受到了一種潛在的力量。
無獨有偶,2011年初,已在多晶硅太陽能電池領域建立起垂直一體化產業鏈的天威保變(20.55,0.18,0.88%),也公布了配股募資11.81億元投建1條年46兆瓦非晶硅薄膜太陽能電池生產線的計劃。公司上馬該生產線,主要考慮可以擺脫對價格多變的多晶硅的依賴,同時看好非晶硅薄膜太陽能電池,它生產成本低、適于大批量生產、高溫性能好、弱光響應好,具有廣闊的應用前景。
在全球市場上,技術相對成熟,能夠實現較大規模生產的企業包括美國的GlobalSolar、德國的WurthSolar、日本的ShowaShell等。現在,國內也有多家企業研發生產薄膜電池,投入到這一擁有相當潛力的市場中來,同時通過自主研發,引進設備或與國外設備企業合作等形式加快太陽能薄膜電池的產業化。上市公司中,孚日股份引進了Johanna的60MW生產線,而哈高科與美國普尼合作研發太陽能薄膜的生產工藝,目前其實驗室的轉換效率已達20%,接近晶硅電池的試驗室轉換效率。
在光伏一派蕭條光景之下,卻有這樣一些企業毅然投資,或專注于薄膜電池。這或許多少能讓我們看到一些光亮……
成本凸顯,BIPV"提攜" 照亮薄膜的現實契機
國內光伏電池可分為兩大陣營:晶硅電池和薄膜電池。在光伏技術江湖里,晶硅和薄膜就像兩位劍客,"各懷絕技",互不相讓。縱觀歷史,晶硅電池"出道較早",且技術相對成熟穩定,轉換效率高,由此也占據了市場的大頭,而薄膜電池則堪稱后起之秀,其技術也在持續提升,潛力不可限量,正不斷威脅和蠶食晶硅電池的霸主地位。
相比之下,薄膜電池在成本上具備相當的競爭力。近年來以CdTe(碲化鎘)為主的薄膜電池增長迅速。資料顯示,以美國公司FirstSolar為主生產銷售的CdTe電池,在薄膜市場上的份額由2003年的7%急劇上升至去年的47%。實驗室數據顯示,未來薄膜電池還有翻番的轉換率提升空間。也有專家預測,理論上,其成本還可以下降50%。
說到薄膜電池快速崛起,我們不能不提及BIPV,屋頂光伏,可以說,也是它們的光明未來,一定程度"提攜"了薄膜電池的發展契機。因為,薄膜太陽能電池在今后的建筑一體化過程中將有很大的發展空間。
對比目前兩種成熟光伏發電技術,晶硅電池和薄膜電池各具優勢。但是對于太陽能屋頂項目而言,薄膜電池更能發揮其技術優勢。首先,薄膜電池弱光響應效應更好,單位成本相對低,更適合對轉換效率要求較低的城市太陽能屋頂項目;其次,薄膜光伏組件更容易與建筑物實現構件一體化,在節省建筑構件等材料費用的同時,還可以提升建筑物的美感。因此,國家鼓勵太陽能屋頂項目,在一定程度上有利于未來薄膜電池行業的發展。
薄膜電池的潛力無限,發展勢頭也見好,有機構預測,2013年,薄膜電池將占到全球光伏電池市場30%的份額。但"潛力股"要成為現實,是需要過程的。應當說,在很長的一段時間內,晶硅電池的主流地位是無法撼動的。
轉換率偏低,穩定性和壽命不如晶硅電池,這些特點在短時間內又是很難改變的。具體說來,在薄膜電池的方陣中,非/微晶硅薄膜電池的轉換率偏低,提升轉換率的技術難度也較大;碲化鎘薄膜電池雖然轉換率較高,但受到材料的來源和安全性限制,大規模產業化也存在局限。以上提及的CIGS薄膜電池,很有發展前景,然而原材料昂貴,在原材料本身的獲取上存在問題,尤其是其中的銦。
另外,光伏屋頂的發展也并非一帆風順,這也預示著薄膜電池也需要迎接更多的挑戰。但憑著薄膜電池自身的優勢潛力,現又遇上了好的現實契機,只要有努力,相信它的未來是可以預見的。我們在光伏隧道中見到了前方一束亮光,這就是薄膜電池,感謝它!