什么叫太阳能级硅片
普通半导体器件用的硅片纯度是99.9999999999%,俗称12个9.
而太阳能级硅片的纯度只要达到99.9999%,即6个9即可。
可以参考以下链接的内容:http://www.taiyanggonggong.com/news/content/2008/3/3786.html
太阳能光伏产业调研报告 能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。长期以来,化石能源的大规模开发利用,不但迅速消耗着地球亿万年积存下的宝贵资源,同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题,直接威胁着人类的可持续发展。随着科学技术的进步,人类对可再生能源尤其是风能、太阳能、水能等新型可再生能源的认识不断深化。太阳能作为取之不尽的可再生能源,其开发利用日益受到世界各国尤其是发达国家的高度重视,太阳能光伏产业的规模持续扩大,技术水平逐步提高,成为世界能源领域的一大亮点,呈现出良好的发展前景。
一、国外太阳能光伏产业基本情况
日本、德国和美国是推动光伏发电系统最有力的国家。资料显示,欧盟希望在2010年安装3GW的光伏发电装置,2030年增加到200GW左右。美国预计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。日本计划到2010年安装近5GW。
日本1994年实施“朝日七年计划”,目前已安装了近7万个太阳能屋顶,预计到2010年要安装100万个太阳能屋顶。德国2000年通过可再生能源法,以固定优惠收购电价鼓励可再生能源,并于2004年4月进一步补充修订可再生能源法,使得德国2004年光伏发电系统设备大幅增加,并一举超过日本成为全球最大光伏发电系统装设地区。根据Solarbuzz提供的数据,2004年,德国光伏发电系统装设容量为361MW,同比增长152%,已占全球总量的39%;日本以278MW的装设容量占全球30%。德日两国装设容量占了全球2/3以上。目前我国电池产品也主要出口到上述两国。美国于1997年宣布百万屋顶计划,计划到2010年在100万座屋顶上安装光伏发电和光热系统。
过去十年,随着世界光伏市场需求量大幅增加,加上大规模制造技术的不断提升,推动了世界光伏产业的快速发展,光伏电池产量从1995年的78.6MW,提高到2005年的1727MW,年均增幅达到32.4%。可以预见,未来15年世界光伏生产规模将保持年均20%以上的增长,甚至有更为乐观地估计,到2010年,全球太阳能产量将增长4倍,销售收入增长3倍,利润增长3倍。
世界光伏电池制造主要集中在日本、德国、美国、西班牙等发达国家,其中日本2005年光伏电池产量达到833MW,占据了世界光伏市场份额的近半壁江山,中国大陆进入了世界光伏制造十大国之一,2005年光伏电池产量为128MW,列世界第四位,占世界市场分额7.4%。
年度统计表:1995-2005年世界太阳能电池产量和增长率
年份1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
产量(MW) 78.6 89.6 125.8 153 201.4 278 395536 742 1194 1727
增长率(%)12.6 14 40.4 21.5 31.8 3842.1 35.7 38.4 60.9 44.6
99-05年增长率
2005年世界主要太阳能电池制造商产量产能和市场份额一览表
公司名称 产品类型 国别/地区 产量(MW) 产能(MW) 市场份额 产量排名
Sharp(夏普) 单/多晶硅非晶硅 日本 428 600 24.78% 1
Q-Cells 单/多晶硅 德国 160 300 9.26% 2
Kyocera(京瓷) 多晶硅 日本 142 240 8.22% 3
Sanyo(三洋) a-Si/sc-Si*非晶硅 日本 125 158 7.24% 4
Mitsubishi(三菱电子) 多晶硅 日本 100 135 5.79% 5
Schott Solar 多晶硅
EFG带硅
非晶硅 德国 95 113 5.50% 6
BP Solar 单/多晶硅
非晶硅 美国 90 157 5.21% 7
尚德太阳能 单/多晶硅 中国无锡 85 120 4.92% 8
Motech(茂迪) 单/多晶硅 中国台湾 60 100 3.47% 9
Shell Solar 单/多晶硅 CIS 薄膜 德国 59 110 3.42% 10
Isofoton 单晶硅 西班牙 53 90 3.07% 11
Deutsche Cell 多晶硅 德国 38 40 2.20% 12
Photowatt 多晶硅 法国 24 30 1.39% 13
United Solar
Ovonic 非晶硅 美国 22 30 1.27% 14
Kaneka
Solartech 非晶硅 日本 21 23 1.22% 15
SunPower 单晶硅 美国 20 50 1.16% 16
Ersol Solar Energy 多晶硅 德国 20 25 1.16% 17
E-Ton Solar (益通) 单/多晶硅 中国台湾 20 28 1.16% 18
First Solar CdTe 美国 20 25 1.16% 19
GE Energy(原Astropower) 单晶硅 美国 18 25 1.04% 20
Sunways 多晶硅 德国 16 42 0.93% 21
Evergreen Solar 带硅(String Ribbon) 美国 14 15 0.81% 22
MHI(三菱重工) 非晶硅 日本 12 12 0.69% 23
宁波太阳能 单晶硅 中国 12 16 0.69% 24
天达光伏 CdTe薄膜 德国 10 30 0.58 35
世界总计 1727 - 100%
二、我国太阳能光伏产业和应用情况
(一)光伏产业情况
1、硅材料和硅片
目前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅,多晶硅同时还是半导体的原料。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,太阳能级硅纯度要达到99.9999%,即6个9,而半导体用硅要求硅纯度达到99.9999999999%,即12个9。
光伏产业的持续快速增长,使得主要依赖半导体工业用硅的头尾料、废料和剩余产能已经不能满足光伏市场的需求,光伏和半导体产业对硅料的竞争需求直接造成目前硅料的供应紧张和价格上涨,2003年每公斤24美元,2004年涨到32美元,目前市场价格正逼进100美元。尽管目前各主要硅料制造商都在扩充产能,而且新增产能基本都用于满足光伏产业的需要,根据市场需求和主要硅料供应商未来供应能力方面的数据分析,到2008年硅料供应紧张的状况有所缓解。
世界多晶硅原料光伏供应与需求关系
供应紧张的后果不仅是价格疯涨,部分电池企业根本就无法获得硅料,我国电池企业所用硅料90%以上靠进口,不少电池企业由于没有充足硅料,电池生产能力被放空,甚至处于“等米下锅”的境地。
迄今为止,生产高纯度多晶硅提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。下表给出了包括SGS、Hemlock、Wacker、Tokuyama、AsiMI等在内的8家世界主要高纯多晶硅原料制造商产量及其光伏供应量数据。
世界晶硅原料制造商产量及其光伏供应量一览表
制造商名称 国别 2004年 2005年预测
总产量(吨) 光伏供应量(吨) 总产量(吨) 光伏供应量(吨)
SGS(与AsiMI合资) 美国 2100 2100 2300 2300
Hemlock 美国 7000 2700 7400 2700
Wacker 德国 5000 2400 5000 2400
Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000
ASiMI 美国 2200 0 3000 200
MEMC 意大利 2500 0 3700 700
住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0
三菱* 日本 2800 300 2800 300
其它 500 0 2000 1000
合计 28000 9500 32100 11600
其它光伏用硅原料供应商(含半导体工业的边角料,废料以及库存用量等) 4000 4000
光伏应用合计 13500 15600
*三菱产量为三菱材料和三菱多晶两家总产量
国外硅料生产商意识到这是一轮大牛市,纷纷行动起来,积极扩大产能。例如,全球最大硅料供应商Hemlock于今年11月中旬宣布,计划在美国投资4-5亿美元扩充产能,将现有产能扩充50%。全球第三大硅料生产商Wacker也有宏伟扩产计划,2007年将其产能从目前的5000吨扩充到9000吨。
由于当前国际硅料供应的紧张,给迅速升温的国内光伏产业带来了不利的影响。然而,投资硅料比投资太阳能电池生产将面临更高的资金、技术及人才的门槛,但最重要的门槛还不是资本,而是技术。目前国内掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年,但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制,根本无法与国际巨头竞争。为了尽快摆脱受制于国外硅材料的被动局面,国内有条件的企业也在加快提高多晶硅产量。新光硅业引进俄罗斯技术,投资12亿元建设1200吨多晶硅项目。洛阳中硅以峨嵋半导体材料厂的技术班底为依托,300吨多晶硅项目已投产并在建设二期工程。以生产电池和组件为主的天威公司,也在加快向产业上游扩张,2005年收购了四川峨嵋半导体材料厂,成为其第二大股东。
太阳能电池用硅锭/硅片生产主要包括单晶硅棒拉制和多晶硅铸锭制造以及切片。2003年前,我国硅锭/硅片生产规模较小,成本优势不明显。经过2004年以来两年的发展,生产企业增多,产量得到提高,硅锭/硅片生产已形成一定规模,硅片生产能力基本能够满足国内市场需求。
中国晶硅材料的生产供应情况
企业名称 目前产能(吨) 新建和扩产后产能(吨) 技术
来源 投产时间
四川新光硅业科技有限公司 0 1200 峨嵋半导体材料厂,引进部分俄罗斯技术和国外设备 2007年初
洛阳中硅高科技有限公司 30 一期 300
二期 3000 洛阳单晶硅公司,中国有色工程设计总院 一期2005年底,二期2007年
宁夏石嘴山市 0 5000 俄罗斯稀有金属研究院 筹建
云南爱信硅科技有限公司 0 一期3000
总一万吨 引进德国生产线技术 一期投资25亿,2007年底
江苏顺大半导体发展有限公司 0 一期1500吨总3000吨 美国Hemlock 总投资30亿,一期2007
辽宁凌海市 0 1000 引进美国生产线生产 投资11亿 招商当中
四川超磊实业 0 1000 与美国公司合作引进技术产品外销模式 筹建
峨嵋半导体材料厂 100 220 自主技术 2006年
2、光伏电池和组件
近几年,我国的光伏制造能力实现了跨越式的发展,特别是2002年以来,随着无锡尚德、保定天威英利等新建规模企业的陆续建成投产和原有主要企业天达光伏和宁波太阳能等企业的产能扩张,我国的光伏电池生产能力迅速提升。此外,一大批规模光伏组件封装企业涌现出来,典型的包括上海太阳能科技、佳阳新能源、京瓷(天津)和力诺桑普等,使得我国无论是组件还是电池生产迅速向世界光伏制造大国迈进。
近三年,中国的光伏制造一步一个台阶,处于年均增幅超过100%的高增长期。2002年中国光伏制造首次跻身世界10强,组件和电池产量均位居世界第7;2003年中国电池产量和组件产量分别排名世界第6和第5;2005年中国光伏电池和组件制造又全面跻身世界四强,电池、组件产量排名第4。尽管2003年底以来上游硅片的短缺多少影响了中国光伏产量的进一步放
中国光伏硅片制造产量和产能一览表
企业名称 产品类型 2004年(MW) 2005年(MW)
产量 年底产能 产量 年底产能
保定天威英利 多晶硅片 4.7 6.0 15 70
宁波晶元太阳能(中意太阳能) 多晶硅片 2 2 3 5
河北晶龙集团 单晶硅棒
单晶硅片 800吨
20MW 800吨
20MW 1000吨
24MW 1000吨
25MW
镇江环太硅 单晶硅片 200万片
(4MW) 600万片
(15MW) 700万片
(17MW) 1000万片
(25MW)
海润科技 单晶硅片 100万片
(3MW) 1000万片
(30MW) 600万片
(15MW) 1500万片
(40MW)
鑫日硅 单晶硅棒 10吨 30吨 40吨 400吨
锦州新华石英玻璃集团公司 单晶硅棒 - 188吨 - 200吨
宁波太阳能 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
西安骊晶电子 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
昆明天达光伏 单晶硅片 0.5MW 0.5MW 0.5MW 0.5MW
新疆新能源 单晶硅片 2006年2月试产成功,产能100MW
顺大半导体 单晶硅棒
单晶硅片 2005年初开始量产单晶硅棒,2005年产量约300吨,目前年产能约450吨,到2006年底将形成800吨的产能。硅片产品已于2006年3月开始投产
精功绍兴太阳能 多晶硅片 2005年底投产,一期产能10MW,2006年将达产300万片
常州天合光能 单晶硅片 2005年底投产,产能30MW,正扩建产能到100MW
塞维LDK 多晶硅片 已经于2006年3月投产,产能75MW,07年形成200MW产能,2008年达到400MW产能
洛阳单晶硅 单晶硅片 目前供应半导体应用为主,未来形成年100MW光伏硅片
高佳太阳能 单晶硅片 2005年年底量产,一期加工产能800万片(20MW)二期投产后全部加工产能2400万片
合计 多晶硅片
单晶硅片
硅片 6.7MW
29.5MW
36.2MW 8MW
68.5MW
76.5MW 18.5MW
63.5MW
82.0MW 85MW
140MW
225MW
大。随着越来越多的企业投资光伏行业,到2005年底中国光伏电池总产能将达到250MW,组件总产能超过400MW。目前中国总体上已经成为仅次于日德的第三大光伏制造国。
中国光伏电池和组件产量和增长率
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
组件产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.1 14.9 24.8 88.8 210
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 263 66.4 258 136
电池产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.3 11.9 19 52.8 150
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 190 59.7 178 185
中国主要光伏电池和组件制造商产量一览表
制造商 产品类型 2004年产量(MW) 2005年产量(MW)
电池 组件 电池 组件
尚德太阳能 单晶硅
多晶硅 35 40 85 85
天威英利 多晶硅 4 5 4 17
中电光伏 单晶硅
多晶硅 - - 5- -
上海太阳能 多晶硅
单晶硅 - 10 - 30
京瓷(天津) 多晶硅 - 10 - 15
天达光伏 单晶硅 4 3 10 9
宁波太阳能 单晶硅 5 4.5 12 12
创益科技 非晶硅
多晶硅 2.5 5.5 3 7
哈克新能源 非晶硅 0.8 0.8 0.8 0.8
力诺桑普 多晶硅 - 1.0 - 3
津能电池 非晶硅 0.5 0.5 3.5 3.5
林洋新能源 单晶硅
多晶硅 - 0.1 - 7.5
佳阳新能源 单晶硅
多晶硅 - 2.4 - 6.5
交大泰阳 单晶硅 - 0.5 3 5
玄中新能源
(奥奇太阳能) 单晶硅
多晶硅 - 0.5 - 2
世华创新 单晶硅
多晶硅 - - - 6
其他 - 1.0 5 2 10
总计 52.8 88.8 128.3 219.3
光伏总产能 至2005年底中国电池总产能420MW,组件总产能450MW,硅片总产能225MW。
(二)光伏发电应用
在太阳能光伏发电应用方面,目前我国主要以解决西部无电地区应用为主,国内市场并不足以消化制造商不断增加的产能,目前中国光伏产品90%以上出口欧洲、日本等国际市场。
中国光伏发电重大项目一览表
项目名称 出资方 支持力度 主要内容 执行期 执行地域
“光明工程”先导项目 国家发改委,地方政府 400万人民币 建立村落电站和户用系统,帮助建立销售网络和加强机构能力建设 2000- 西藏、内蒙古、甘肃
“送电到乡”工程 原国家计委,地方政府 26亿人民币 建立集中电站 2002-2003 新疆、西藏、甘肃、陕西、内蒙古、四川、青海
内蒙古新能源通电计划 内蒙古自治区政府 2.25亿人民币 补贴农村户用系统 2001- 内蒙古
世行、全球环境基金REDP项目 全球环境基金 2550万美元 补贴农村户用系统销售,帮助机构能力建设和技术进步 2002-2007 新疆、西藏、甘肃、内蒙古、四川、青海
丝绸之路照明计划 荷兰政府 1379万欧元 补贴农村户用系统 2002-2006 新疆
德援KFW项目* 德国政府 2600万欧元 建立村落电站 2003-2005 新疆、云南、青海、甘肃
德援GTZ项目** 德国政府 约460万欧元 技术支持与培训 2003- 青海、云南、西藏、甘肃
加拿大太阳能项目 加拿大政府 343万加元 建立示范电站及管理培训 2003-2005 内蒙古
日本援助NEDO项目 日本政府 3853万人民币 建立示范电站;实验室建设 1998-2002 新疆、西藏、甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、四川,青海、云南、广东、浙江、河北
*KFW项目的全称为:中德财政合作西部太阳能项目
**GTZ项目的全称为:中德技术合作在农村地区应用可再生能源改善当地发展机遇项目
随着世界光伏市场需求持续高速增长以及我国《可再生能源法》的颁布实施,中国在光伏制造快速增长的同时,光伏应用的步伐也将加快。根据我国初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,2020年,我国光伏发电将达到2GW。虽然与发达国家有差距,但跟2004年我国光伏发电仅65MW的基础相比,未来20年的增幅也将相当可观。目前,相关部门正在着手研究制定光伏发电的扶持政策。
下表在国内外调研数据的基础上,对未来五年中国光伏产业从组件价格(元/Wp)、组件产量(MW)、组件产值(亿元)、年度并网安装份额(%)、累积安装容量(MW)等几个方面的数据进行了分析预测。
2005-2010年中国光伏产业主要数据预测
年份 组件价格
(元/Wp) 组件产量
(MW) 组件产值
(亿元) 年度并网安装
份额(%) 年度并网安装份额(%) 累积安装容量(MW)
2005 37 200 74 8 8 104
2006 37 300 111 13 13 150
2007 35 400 140 21 21 <DIV
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。
太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦时,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。 2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5GW,较上年的18.1GW相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中,有将近20GW的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趋成熟的北美市场,新增安装量约2.1GW,增幅高达84%。
其中中国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,2011年的光伏发电安装量比2010年增长了约5倍,2011年电池产量达到20GW,约占全球的65%。截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5GW左右。其中产能1GW以上的企业共14家,占总产能的53%;在100MW和1GW之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100MW以内,仅占全国总产能的4%。规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。
在今后的十几年中,中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统,包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发展潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时,相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业,中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长,并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
2015年上半年,全国累计光伏发电量190亿千瓦时。
2015年9月7日,江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行,农村居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。
2015年11月,安徽省来安县全面启动乡村光伏发电项目,11个美好乡村“空壳村”装机容量为60KW以上的光伏电站进入招标程序。据初步估算,并网发电后各村每年能提供72000KWh清洁电能,村级集体经济能增收5万元以上。
2015年1-6月,全国新增光伏发电装机容量773万千瓦,截至2015年6月底,全国光伏发电装机容量达到3578万千瓦。
自2013年起,光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦;截至2015年底,光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦,超过德国成为全球第一。此外,光伏产业正发力“走出去”。国家能源局数据显示,2015年光伏电池及组件出口量达到2500万千瓦以上,出口额达到144亿美元。
发展 知识力量倍受重视,专利申请全面开花专家:自主知识产权为企业不断开拓市场保驾护航 “光伏产业巨大的发展前景吸引了我国众多企业的加入,但是随着市场的成熟、行业门槛标准的提高,如果企业缺乏自主知识产权、技术不过关,将难以在光伏领域长久发展。”赛维LDK技术研究院主任蒋荣华在接受中国知识产权报记者采访时如是说。事实上,我国很多光伏企业已经意识到了这一点,他们在发展壮大的同时,不断加强研发力度,提高自主创新能力,一些企业已成功积累了一批拥有自主知识产权的技术。尚德电力是我国较早进入光伏产业的企业之一,目前主要从事晶体硅太阳能电池、组件以及光伏发电系统等产品的研发、制造与销售。据尚德电力公关事务部张建敏介绍,尚德电力一直坚持崇尚科技、持续创新的理念,每年将销售收入的3%用于新技术、新材料、新装备的技术研发。截至2010年10月,尚德电力已在国内外申请专利240多件,其中多数为发明专利,涉及领域包括晶体硅太阳电池、太阳电池组件、光伏发电系统等多个核心技术领域。赛维LDK也是目前全世界规模最大的太阳能硅片生产企业,通过多年的自主研发,已在光伏产业多个技术领域填补了国内外技术空白。“截至2010年11月,赛维LDK已在中国申请专利62件,其中发明专利有43件;同时,在美国、欧洲、日本等国家和地区也通过《专利合作条约》递交了PCT专利申请。”蒋荣华告诉记者,专利不仅帮助企业更好地开拓了国内外市场,同时也加强了企业的核心竞争力。据北京知识立方科技有限公司专利分析服务中心(下称知立方专利中心)主任赵栋介绍,通过德温特世界专利索引数据库(DWPI)检索太阳能光伏领域相关专利后发现,1990年至2009年,我国光伏产业领域的企业共申请相关专利4400多件,仅次于日本,居全球第二位。比美国、德国分别高出了1%和5%。 问题 关键技术依赖进口,产品市场90%在国外专家:“两头在外”,中国仍处全球光伏产业价值链中端 近年来,虽然我国太阳能光伏技术和光伏产业发展迅猛,并积累了一定数量的专利,但核心技术专利较少。据了解,太阳能光伏核心技术领域涉及把辐射能转换为电能,通过辐射进行电能控制的半导体器件,专门用于制造、处理半导体器件的方法或设备等方面。记者从知立方专利中心提供的一份专利分析报告中了解到,截至2010年11月,在我国申请的H01L03专利权人排名中,佳能株式会社以141件专利申请遥遥领先,明显多于其他申请人;其次是夏普株式会社121件、三洋电机株式会社108件、半导体能源研究所株式会社89件、中国科学院上海技术物理研究所84件。在排名前10位的专利权人中,还有3位来自中国的专利权人:中国科学院半导体研究所、常州天合光能有限公司和南开大学,他们在该领域的专利申请量分别是75件、66件和60件。“国外企业在我国光伏技术核心专利领域具有明显的优势。”赵栋向记者坦言,虽然近年来我国科研院校和企业已加大在该领域的研发力度,但与国外企业仍存在一定差距;而且我国在该领域的专利大户多为科研院校,产业化水平相对较低。此外,国内企业还没有掌握太阳能电池所需要的多晶硅技术,尤其是多晶硅提纯技术方面,我国还存在一定差距。“多晶硅主流技术掌握在以德国瓦克公司为代表的国外企业手中,目前国内多数企业的多晶硅技术都是从俄罗斯引进的。”李雷告诉记者,目前美国、日本等国家垄断了全球多晶硅料的供应,中国企业从国外购买硅料后,在国内加工成硅片、太阳能电池,最后组件封装后再出口。“原料、核心技术依赖进口,产品市场销售90%又在国外,这种‘两头在外’的模式使国内一些光伏企业承担了多晶硅生产中高污染、高耗能的后端生产环节,导致企业抗风险能力较弱、生产太阳能光伏电池的成本很高,这都直接影响了我国光伏产业的生命力。”尚德电力董事长兼CEO施正荣博士在接受中国知识产权报记者采访时表示,中国企业尚处于全球光伏产业价值链的中端,离光伏产业强国还有一段路要走。 建议 做好产业发展规划,提升自主创新能力专家:联合攻关突破技术壁垒,提高专利申请的质量 核心专利的缺失在一定程度上制约了我国光伏产业的发展,因此突破技术瓶颈已成为各方共识。据了解,在我国即将出台的“十二五”规划中,太阳能发电被明确列为新兴产业中重点发展的新能源领域。而在我国的“973”、“863”科技支撑计划中也围绕光伏电池材料、光伏电池、并网光伏电站等关键领域部署了一系列重大项目,并进行重点支持。李雷认为,国家相关部门应整合力量,发挥科研院校和企业的优势,就多晶硅提纯、晶体太阳能电池、薄膜太阳能电池等重大关键技术进行联合攻关,逐步突破技术壁垒,形成产业竞争优势,从而确保整个产业健康发展。“企业应充分利用专利信息,通过专利申请趋势来分析太阳能光伏领域的技术发展方向。我国相关政府部门和企业也应积极采取措施,调整技术创新的重点和方向,从而加强相关领域技术研发力度,提高专利申请的质量。”赵栋告诉记者。同时,针对目前国内大多数多晶硅企业从国外引进技术的情况,李雷表示,一方面企业在引进技术的同时要做好消化、吸收和本土化再创新,以防企业发展命脉被别人所掌握。另一方面,国家相关部门也应就一些关键技术和产品参数出台相关标准,逐步加强我国标准体系建设。此外,针对我国光伏产业链发展不太平衡的状况,如多数企业集中在产业链中间环节,上游硅料生产缺乏核心技术,李雷认为,光伏产业需要一个科学的、符合产业发展现状和规律的规划。因此,国家相关部门应结合业内行业组织,开展较为全面的行业调查,并出台发展规划和激励政策,引导产业可持续发展。据了解,早在上世纪90年代,美国、日本、德国等国家就从政策、法律法规和战略方面对太阳能光伏产业给予扶持。其中,德国就通过立法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展。随后,西班牙、意大利等国家也纷纷制定了本国光伏产业发展计划,并出台相关政策对光伏电池进行补贴。对此,李雷建议,我国相关部门应联合推进光伏发电规模化应用,积极推进光伏发电示范工程的建设,加大示范工程的补贴力度,从而不断扩大我国光伏发电应用市场,并形成持续稳定的市场需求。
中国生产的太阳能电池在全球市场占有率高达60%以上,但几乎全部都是硅基。虽然中国是硅原料生产大国,但却不掌握硅提纯技术,所以太阳能产业所需的硅原料完全依赖进口,随着国际上硅原料成本不断上涨,中国的太阳能产业利润日益水平日益下降。另一方面,由于中国政府没有针对太阳能的实质性补贴政策,中国太阳能的产能基本只能全部出口,而随着太阳能主要市场如欧洲和北美的贸易保护日益严重,国内太阳能产业生产情况日益严峻。所以,国内太阳能产业面临着巨大的转型压力,而转型的方向,就是基于染料敏化氧化钛技术的薄膜太阳能电池方向。可以预见,在未来的几年中,薄膜太阳能电池方向上会聚集进国际和国内天文数字的投资资金的。