光伏电池专用材料市场发展机遇

■ 钱伯章 编译

一 世界市场

光伏化学品按种类分为工业气体、湿法化学品和金属糊剂三大品种。

工业气体主要用于薄膜沉积等应用。光伏产业使用的工业气体质量要求最高，常见的品种有三氟化氮、硅烷和氨气等。湿法化学品包括各类酸、助剂、溶剂、氧化剂和三氯氧磷等，主要用于多晶硅制造中。由于多晶硅厂商数量增多、湿法化学品可实现循环利用这两个有利因素的刺激，湿法化学品市场将在未来几年内保持增长态势。但非晶硅技术的快速发展又将使湿法化学品的增长速度有所放缓。金属浆料通常用于晶体硅光伏电池的黏合，以提高电池的光伏转换率。常见金属浆料包括银浆料和铝浆料，其市场未来的发展空间与晶体硅光伏电池市场的增长速度密切相关。

随着光伏产业在全球各地的日益盛行，光伏化学品迎来大发展时代。美国弗若斯特沙利文咨询公司发表的研究报告称，2005年全球光伏化学品市场规模仅为1.24亿美元，2008年就增至3.06亿美元，预计未来该市场规模将继续扩大，至2015年，该市场规模将猛增至28.08亿美元。

国际半导体制造装置材料协会(SEMI)与Linx-AEI咨询公司发布的有关太阳电池(PV)材料市场的分析报告指出，2015年太阳电池材料市场规模将达到2010年及2011年的近3倍，增至169亿美元。报告对结晶硅(Si)型太阳电池及薄膜太阳电池的单元及模块所使用各种材料的市场规模进行了分析，具体材料包括结晶硅、浆料、硅气体、药液、先驱体及杂质等。

2010年，用于晶体硅制造的化学品用量占到整个光伏化学品市场用量的61%，预计随着非晶硅用量的持续增长，晶体硅制造用化学品所占比重将在2015年下降至57%，非晶硅的份额则将增长到43%。

光伏化学品市场目前仍处于成长阶段，全球共有40余家公司活跃于该行业。欧美公司在这一市场占主导地位，但近年来日本和中国光伏产业公司的市场份额正不断增加。

根据AEI咨询公司于2012年3月29日发布的预测，太阳能光伏硅材料的使用将产生相当大的转变，到2016年，需求将增加一倍以上。晶体硅和薄膜太阳能光伏(PV)模块所用的材料在未来5年内将会激增，销售价值达到近420亿美元。该报告涵盖了太阳电池制造的生产过程和供应链，包括硅片、浆料、气体、湿化学品、前体、掺杂物和其他材料。图1显示了2011～2016年光伏电池和模块的化学和材料的需求。

该公司发现，2011年太阳能光伏材料出售价值为197亿美元，多晶硅生产同比增长41%，其次是玻璃、乙烯醋酸乙烯(EVA)薄膜和背板(增长16%)，线缆和浆料(增长12%)，金属糊剂(增长11%)，各种化学品(增长9%)和其他材料(增长11%)。硅所占的百分比正在下降，到2016年只有16%，因为太阳电池制造商采取新方法将减少材料的使用或可简单的改进他们的加工方法。提高电池的效率也将导致更多的技术改进，从改进晶体结构到双重印刷、新的选择性散射方案、n型硅、电镀技术、钝化层等，薄膜太阳能光伏模块制造商也正在加紧提高效率和降低材料成本。技术升级，包括改进的等离子体沉积、缓冲层设计和抗反射层，以及激光摹制。更进一步的改进有纳米结晶氧化硅掺杂层，用更加透明的材料氧化锌(ZnO)取代硫化镉(CdS)缓冲层，以及采用紧密间距升华物(CSS)沉积用于CdTe电池。

图1 光伏电池和模块的化学和材料需求（单位：百万美元）

二 中国市场

据美国弗若斯特沙利文咨询公司的研究报告显示，2010年中国光伏材料的市场增长率达到65.6%的最高点。但未来随着终端用户市场需求波动以及市场对光伏组件效率要求的不断提高，光伏行业的发展速度将会略微减缓，预计2016年光伏材料市场的年增长率将下降到22.4%。

光伏材料是应用在太阳能发电组件上给光伏发电提供支持的化学材料。2009年，我国光伏材料市场总价值已达9.201亿美元，比2008年增长49.3%。其中，光伏前板，主要是玻璃和含氟聚合物，占总收入的24.6%；光伏背板材料，主要包括热塑性聚合物(晶硅等)和玻璃(薄膜等)，占整个市场收入的19.6%；密封剂，通常由弹性聚合物和热塑性塑料组成，占市场总收入的26.8%；湿法化学品包括各类酸、助剂、溶剂、氧化剂和三氯氧磷等，占市场份额的9.4%；金属糊剂，包括银糊剂和铝糊剂，则占了整个市场收入的19.6%。

随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国对可再生能源的需求不断增加，未来我国光伏材料市场将呈现出良好的发展趋势。其推动力主要包括：政府的政策支持和补贴、太阳能模块制造项目的增加、光伏发电设备巨大的市场、材料技术的不断改进和国内对可再生资源的需求。源于政府政策支持，如“太阳能屋顶计划”和“金太阳工程”，增长主要来自电网项目和太阳能发电系统，尤其在宁夏、江苏等重点省份。

目前我国已经成为世界上太阳能组件最大的市场，极大地带动了国内光伏材料市场。同时，为数不少的农村地区无法架设电网，可再生能源的技术如太阳能就显得尤为重要，广大的农村地区就是巨大的潜在市场。

预计到2016年，中国光伏材料市场总价值达53.6亿美元。在庞大的市场需求量和不断提高的生产技术下，光伏材料市场发展前景相当乐观，但同时也存在着风险。

首先是供应商之间竞争激烈。目前我国高端市场主要被拥有高效产品销售网络和雄厚研发实力的大型跨国公司所垄断，低端市场则被众多国内三线供应商占据。越来越激烈的竞争已经迫使供应商不断地降价，成为短期风险中不得不考虑的重要因素。

其次是研发经费需求持续增长。市场对光伏组件效率的要求不断提高，供应商不得不持续投入研发经费以改进产品，高研发经费对于一线厂商是核心竞争力，但对新入者而言，则可能成为进入壁垒。因此无论从短期还是长期来看，研发经费的负担对于光伏材料行业而言都有极大的影响。

再次，净利润不断压缩。太阳能模块厂商不断压低购买价格，光伏材料供应商的边际利润不断下降，利润空间不断被压缩，但是对于那些有良好销售网络的供应商而言，威胁并不大。光伏材料经营公司必须确保自己拥有持续的创新、雄厚的技术支持、有质量的客户服务和不断改进的供应链管理，才能在竞争越来越激烈的市场中占有一席之地。