中国光伏产业技术现状

如海

这些年，我们在全球新能源市场上有怎样的收获呢？

光伏产业在短短12年，缔造了一个中国工业的传奇： 1.具有全球竞争力，全球市场占有率超过50% 。2.产能集中在民企。3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方，可是，就是这一次，中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年TOP10组件制造商中，中国大陆占据7家。

也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”，“绿色输海外，污染留中国”，也有人称“政府不应该拿纳税人的钱去维持一个依赖补贴生存的行业”。这些言论首先是对光伏这个行业没有深刻的认识，缺乏客观公正的态度。

关于光伏的污染和能耗问题，经计算，多晶硅电池（从硅沙直到光伏电站系统）能量回收期为1.59年，薄膜电池能量回收期为0.78年。国内生产的太阳能组件的使用寿命25年，以此推算，生产出的太阳能组件在实现生产能耗回收后，几乎不用再消耗电量，即可发电约23年，并且没有任何污染物排放。从光伏最终成品来看，在短时间内就能实现能源的回收，随后输出源源不断的绿色能源。客观地讲，从整个太阳能产业链来看，太阳能是没有污染且低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的但是可控的。随着多晶硅技术进步，低能耗还原、冷氢化、高效提纯等关键技术环节进一步提高，副产物综合利用率进一步增强。“高能耗高污染”的误导和妖魔化，是一些别有用心的人编造出来的谎言。

关于补贴，从世界范围来看，在没有实现平价上网之前，光伏都是政策市场。补贴是世界各国政府对待光伏产业的通行做法。德国是世界第一个实行光伏上网电价法（FIT）的国家，据WTO公布的“欧盟产业补贴报告”透露，德国政府通过了太阳能屋顶计划（HDTP）向德国太阳能光伏制造商提供了5.1 亿欧元补助，德国在2010年光伏发电电价上的补贴就超过118亿欧元，这些支持政策的颁布使德国迅速成为太阳能能源利用的全球领先者。美国也不甘落后，暨2009年实行经济刺激法案以来，每年对可再生能源的资金支持额度高达160亿美元。而中国政府至2009年以来，每年对可再生能源的补贴平均不超过150亿元人民币（其中70%用于风电），力度远远低于欧美。那些抨击政府补贴光伏的言论是多么的冠冕堂皇，又是多么的无知和短视啊。

关于技术，光伏产业主要有两大技术路线：晶硅电池和薄膜电池。晶硅太阳能电池是目前发展最成熟、商业化程度最高的产品，市场占有率达90%以上。薄膜电池的技术还在初期发展阶段。

在国际光伏发电市场的带动下，我国光伏电池制造产业快速发展，已经形成了从硅材料、器件、生产设备、应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高，制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造，国产化进程都在加速。在光伏产业链中，有实际产能的多晶硅生产商20～30家， 60多家硅片企业，电池企业60多家，组件企业330多家。到2010年底，国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家，国内上市的光伏产品制造公司16家，行业年产值超过3 000多亿元，进出口额220亿美元，就业人数近百万人。

多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺，使得综合能耗和生产成本大大降低，并彻底解决了四氯化硅的排放和污染环境的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平，多晶硅能耗水平达到每千克耗电40 kWh，成本下降到每千克20美元以下。2011年，国内多晶硅产能接近16万吨，产量在8万吨左右，自给率虽然还不到50%，但是完全依赖进口的局面有了很大的改观。

光伏设备制造业逐渐形成规模，为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中，8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平，性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步，打破国外产品的垄断，有些设备开始出口，如扩散炉、层压机等。

我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术，并在不断地创新和发展，如电池技术、多晶硅制造技术等，多晶硅电池的平均出厂效率达到16%。尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%，多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术，电池的转换效率均达到世界一流水平，平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9 g/W下降到6 g/W，大大降低了制造成本，使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。

中国光伏产业在技术的发展上还有哪些不足？

（1）高效节能多晶硅料制备技术

多晶硅料方面我国已经基本掌握了西门子法，硅烷法还需进一步消化吸收，并在大规模合成、高效提纯、低电耗还原、四氯化硅氢化等关键技术环节取得了突破。所生产的多晶硅原料可以满足国内50%的市场。但是在生产成本、产品质量等方面与国外还有一定差距，尤其是冷氢化工艺，需要进一步完成技术的消化吸收。冷氢化工艺能将多晶硅生产改造成为一条低能耗、高产量的完全闭合循环生产线，将剧毒废气四氯化硅转化为多晶硅原料三氯氢硅，实现闭环生产，做到废气系统内消化。冷氢化改造能把成本降低20%。

（2）原材料方面

在电池用银浆方面，目前国内仍是空白，依赖于进口。银浆的性能是影响电池效率的重要因素，发展方向是满足高方块电阻发射极使用的低扩散速度银浆量，甚至是掺杂磷或硼的银浆料，以在烧结过程中同时实现局部重扩散。

EVA树脂是电池主要的封装材料。目前国内虽然可以生产制造，但是性能质量较国外还有一定差距，多数应用在较低端的市场。背板方面国内空白，依赖进口。EVA及背板是影响组件寿命的关键材料，高透过率、抗紫外辐照的EVA和低水、气扩散的背板是主要发展方向，组件寿命应从目前的25年提至30年或更高。

（3）太阳电池制造工艺方面

具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等，这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题，可以将电池产业化效率提升1～2个百分点。电池制造新工艺还包括无触印刷、铜电极、表面钝化及离子注入等，为电池制造开拓了更多种技术路径。在以上这些新技术上，我国少数企业已经开始涉足，但和国外先进水平尚保持一段差距需要追赶。

（4）设备制造方面

设备投资是电池生产线建设的初始投资中的主要部分，是制约电池成本下降的主要因素之一。在整个光伏产业链上，中国在几种价值较高的关键设备上还和国外存在很大差距。有的虽有国产化，但性能质量达不到要求。有的国内尚属空白。包括：还原炉、CVD、PECVD设备、烧结炉和全自动丝印机、线切割机、自动分选机、自动插片机、自动焊接机、离子注入机等。提高这些高价值的关键设备的国产化程度是进一步降低我国电池制造成本的有效途径。

正是由于中国光伏产业的崛起，全球光伏产品成本在10年里获得了快速的下降，从原先的每瓦6美元，下降到现在每瓦1美元，光伏的平准化能源成本已经与天然气持平，平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区，比如德国，在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展，让世界光伏发电平价上网提前了至少5年，这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。

中国光伏行业在洗牌整合，在等待政策和贸易环境的改善，在积蓄内力提高效率，等待一个真正恢宏的故事高潮的到来---光伏平价上网：光伏发电以平等的价格和传统能源展开发电市场竞争。