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太阳能电池制造设备的机遇与挑战
发布时间:2012-05-24     来源: 光伏产业观察
本文摘要:光伏产业涵盖了太阳光能转化为电能的一系列过程,而装备是贯穿整个产业链的基础,光伏产业链的每一个环节都离不开相应的生产设备。目前

  光伏产业涵盖了太阳光能转化为电能的一系列过程,而装备是贯穿整个产业链的基础,光伏产业链的每一个环节都离不开相应的生产设备。目前,中国光伏设备产业已具有一定的规模和水平,为产业的发展提供了强有力的支撑。

  发展概况、趋势

  光伏设备制造业包含硅料提纯设备、硅片生产设备、电池和组件生产设备等方面。随着近年来光伏行业的高速发展,光伏设备制造这个细分市场也形成了一定的规模,全世界已有700亿左右的年产值。

  我国光伏设备企业目前已基本具备太阳能电池制造各个环节设备的装备能力。从硅料到组件,生产厂家基本上是选择国产设备和进口设备混搭,并且国产设备在数量上已占多数。国产光伏设备的大量使用直接推动了中国光伏事业的大力发展。一方面,国产设备的使用大大加强了中国生产企业的竞争力,促进太阳能电池的生产迅速转入中国。举一个例子,2003年左右,国产的单晶生长炉实现国产化,价格是国外产品的四分之一,使得单晶硅电池制造迅速从国外转向中国。2005~2010年全球太阳能电池单晶和多晶各占一半,而我国单晶占绝对优势,为什么?因为我们不掌握多晶浇铸炉制造技术,生产多晶硅片,就得进口国外设备,价格昂贵,2009年随着多晶炉的国产化,近几年来国内多晶电池片生产量比例大幅提高,更加夯实了我国作为太阳能电池第一生产大国的地位。另一方面,中国作为世界第一大太阳能电池及组件生产国,引领了光伏生产成本大幅下降,近10年来组件价格从40元/瓦,迅速降至6元/瓦,其中光伏设备的国产化功不可没。

  提高转换效率,降低光伏制造成本一直是光伏企业努力的方向。这也是每个光伏设备生产企业需要考虑的事情。提高转换效率,降低成本有以下几种途径:一是改进工艺,提高太阳能电池及其组件的转换效率;二是提高生产效率,增加产能;三是有效控制各生产环节质量,提高成品率,从而降低制造成本;四是,在效率不变的情况下减少材料的消耗,降低生产成本。目前的终端市场强烈打压着太阳能电池组件产品的价格,整个行业不得不挤压各个环节的利润,而随着占太阳能电池制造成本最多的硅材料价格的大幅降低,其它因素对制造成本的影响就逐渐凸显出来。在光伏行业进入新洗牌期之际,很多企业面临更大的挑战,尽可能地降低生产成本成为众多光伏企业寻求生存的关键,设备的可靠性、自动化程度又直接影响企业的竞争力,生产设备占据的成本份额越来越重。

  从市场方面来看,长远讲,光伏发电必将走入寻常百姓家,太阳能电池组件的需求量还将大大增加,组件制造能力以及伴随的光伏设备还将有大的发展。近期看来,光伏设备制造不可避免地受到光伏寒冬的影响,尽管没有电池生产企业那样的大起大落,也是受了很大的冲击。另外,国外老牌、知名企业一方面受到国外光伏发展趋缓的压力,另一方面看到中国光伏行业的巨大发展,纷纷调节策略,不惜大幅度降低价格打开中国市场。国内也有不少其它行业的企业转入光伏设备制造,很大程度上加剧了光伏设备制造行业的竞争。当然,我们也应该看到,投入的增多,关注度的增加,竞争的加剧也不完全是坏事,只要是有序的,就一定会加速光伏设备制造业的大力发展。

  与国外尚存差距

  国产设备基本上采取引进、消化、吸收、提高这样一条路来走。产品刚问世的时候往往技术上有一定欠缺,但价格低,性价比高,能够得到国内外客户的认可,有发展的空间和时间,一般经过几代产品更新之后,技术水平得到大大提升。国产光伏设备在国内已占据较大的市场份额,从技术水平来看,国内技术和国外相比部分设备基本达到国际先进水平,如:扩散,管式PECVD,层压机、太阳能模拟器、太阳能电致发光缺陷检测设备;一些设备和国外相差不多,如:单晶炉,多晶炉;还有部分设备还基本处于跟踪阶段,技术上有一定差距,如多线切割机、链式PECVD、丝网印刷机等;一些高端精密设备没有实现国产化,如少子寿命测试仪目前还没有国产替代产品。国内设备基本上处于单台供应阶段,甚至很多设备生产企业只生产一种单一的设备,企业普遍缺少对应整线的核心技术,具有整线供应的企业也不过是现有设备的拼组,缺乏核心工艺技术,创新能力不足等等都是近些年来光伏设备技术难以取得长足进步的重要原因。

  值得强调的是,国外厂家在研发设备的同时,更注重太阳能电池生产工艺的研究,更具创新性,发展更有后劲。这是一个软实力的表现,是一个综合实力的较量,坦白地讲,我们还有较大的差距,不是一天两天可以解决的。因此,国内光伏设备整体上赶上或超越还有很长的一段路要走,需要所有设备制造企业的共同努力,需要整个行业一如既往的支持。

  发展建议

  光伏设备企业拥有巨大的本土市场;拥有国外设备无法比拟的性价比优势、服务优势、沟通优势;中国光伏产业链已形成规模且渐趋平衡,良好的大产业环境对设备企业的发展给予了强力支撑。对于光伏设备的发展,有以下几点建议:

  首先,领先的设备是行业持续发展的根本保障,政府应该加大支持力度,支持太阳能设备企业进行创新技术研发,开发具有自主知识产权的核心工艺技术的核心设备,使得国内设备生产企业实现从模仿到创新的超越。这是光伏产业作为国家战略支柱产业保持国际竞争优势的根本保证。

  其次,政府应当鼓励太阳能电池及组件生产厂家联合设备制造厂,加强企业合作和互动,共同研发工艺,开发具有自主知识产权的核心设备。真正实现国内光伏产业在国际竞争中从目前的规模优势向技术优势的转换,真正实现光伏产业的"中国创造"。

  最后,设备厂家应该瞄准国际先进技术,跟踪国外先进技术和设备发展新趋势,提高自主创新能力,努力提高我国设备制造水平、把研发太阳能电池及组件新工艺作为己任,不要在低水平上模仿、更不要无序、恶性竞争。

  从长远来看,随着光伏行业逐渐回归到理性,太阳能电池制造成本的不断下降,实现平价上网的日子很快就会到来,太阳能发电系统成为老百姓的家用产品,市场规模会几何倍数增长,带来太阳能电池及组件厂家的扩产,设备制造厂还有很大的发展空间。

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