2013年晶体硅太阳能电池竞争格局分析

中国产业研究报告网讯：

    晶体硅太阳能电池产业链基本由五个环节构成，分别是高纯多晶硅原料生产（silicon）、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot)、硅片切割（wafer）、电池芯片制造（cell）、组件及系统（module-system）封装与应用。其中，进入壁垒最高的环节为太阳能级高纯多晶硅原料生产，由于其制造过程资金密集、技术密集、高耗能、回收周期长的特点，目前基本上被国际上7大厂家垄断。其次，产业链中游的太阳能电池芯片（cell）制造进入壁垒较高，其制造过程主要是技术密集、工艺和设备要求高，电池芯片转换效率的高低决定了处于该环节企业的盈利能力。另外，硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高，进入也存在一定的壁垒。相对来说，单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot)、组件及系统（module-system）封装与应用进入壁垒较低。 

    目前，晶体硅光伏发电产业呈现“倒置漏斗”形状。光伏发电产品市场的发展速度远远超过上游产业的发展，引起这种状况的主要原因是产业链发展不均衡。高纯硅原料的供应不足，上游生产厂家扩产速度过慢，导致高纯度晶硅材料市场出现供不应求的局面并愈演愈烈。这种市场与产业发展不同步的状况直接推动了近年来作为光伏发电主要原料太阳能级多晶硅价格大幅走高，国内市场上已经从2003年的20-30美元/公斤上升到目前250-270美元/公斤，甚至到了有价无市的断货情形。 

    （1）晶体硅原料竞争格局 

    高纯度晶体硅的提炼过程包括硅矿石—金属硅—高纯多晶硅，首先将SiO2含量较高的硅矿石提炼成Si含量在99%以上的金属硅(或称工业硅)，再经由改良西门子法等一些晶体硅提纯工艺提炼出9-11N的高纯硅。高纯度晶体硅的生产具有资金密集、技术密集等特点，生产集中化的程度比较高，特别是在大批量生产上，存在着较高的技术壁垒。目前，全球高纯度晶体硅的供应基本上处于国际7大厂家的垄断之中，主要分布在德国、日本、美国、意大利以及挪威等国家。美国的公司主要有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；德国的公司主要有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大厂家的总产量约占世界总产量95%以上。 

    国内目前已经生产或者计划生产的晶体硅生产厂家，基本上都是从俄罗斯引进或者打算从俄罗斯引进的改良西门子反应法提炼技术。目前，国内多晶硅项目主要有四川新光硅业（在建千吨级，二期将超过4,000 吨），河南洛阳中硅（一期300吨，在建二期3,000吨）、云南曲靖爱信硅（计划3,000吨）、宁夏石嘴山（计划4,000吨）、湖北宜昌（计划4,500吨）等，累计总产能超过2万吨。 

    （2）硅片生产企业的竞争格局 

    硅片切割是整个太阳能光伏产业链中的重要环节，仅次于硅原料的生产环节。硅片主要包括单晶硅和多晶体硅，其中单晶硅硅片以高纯度单晶硅棒为原料，多晶硅硅片以多晶块料或单晶硅头尾料熔化后冷却的多晶硅锭为原料。按照目前的平均加工水平，生产1MW 硅片大概需要12吨晶体硅材料。由于硅片在太阳能电池中占成本的70%，因此晶体硅原料的利用率以及加工成本在很大程度上决定了整个光伏发电系统的成本。受原料紧张影响，硅片切割不断趋向薄片化生产以降低材料成本。 

    涉及太阳能硅片切割的国际企业主要有Solarworld AG、 PV Crystalox、REC、Sharp、 M.setek、 Sanyo、 Shell Solar、 BP Solar和Sumco 等，其中Sharp 在硅片切割技术上处于领先地位。在整个硅片生产环节中，薄片加工厚度以及破片率的降低是这类企业竞争所在，而由于设备的一致性与通用性，在工艺上的改善力度以及相关技术的提高程度成为企业发展最核心的问题。 

    （3）太阳能电池芯片及电池组件环节的竞争格局 

    太阳能电池芯片及电池组件的市场处于供不应求的局面，销售模式基本为先付款再交货的模式，客户基本为国外大客户。国内太阳能电池芯片公司虽然近年来扩张速度很快，但总产量不大，无锡尚德的产量占据领先位置，预计年生产电池芯片135MW，南京中电年产量为40MW，另外英利新能源、上海太阳能科技、上海交大泰阳、江阴俊鑫、晶澳太阳能、江苏林洋等公司在20MW左右，宁波太阳能15MW，云南天达以及杉杉尤利卡、江苏天保光伏大概8MW左右，其他公司累计不超过20MW。 

    在目前供不应求的局面下，电池芯片生产企业在工艺以及转换效率上的优势并不能完全体现。国内电池芯片生产厂家与国外相比，在产品的转换效率上基本上与世界同步，在生产上具有低成本的加工优势。但长远看，工艺的改善以及电池芯片转换效率的提高才是国内电池芯片及电池组件企业发展的核心竞争所在，即从工艺上来说，可以通过减少电池芯片的破损率降低材料成本；从性能上来说，可以通过转换效率的提高来降低单位成本来实现利润最大化。