薄膜电池一一光伏产业的未来

薄膜电池一一光伏产业的未来薄膜电池一一光伏产业的未来 强生光电三至五年实现光伏发电与火电同价 太阳能以其取之不尽、用之不竭、清洁环保的巨大优势，必将成为本世纪最理想的主要 替代能源。近几年，全球太阳能光伏组件生产和应用取得快速发展， 但大部分项目因为组件 价格高，导致上网电价高，主要依靠各国政府的政策补助支撑， 太阳能发电的成本制约瓶颈 一直未能有效突破，高成本仍然是当前太阳能普及应用的最大障碍和核心问题。 能不能发展一种高品质、低成本的太阳能组件和发电系统，便光伏发电逐步减少甚至 不需要政府补贴，是太阳能产业下阶段能不能快速、 健康发展和全面应用的关键。 一旦实现 太阳能发电与风电、火电同价，它将以巨大的成本和应用优势在中国和全球迅速普及， 人类 也将真正迎来全面应用这一既清洁、 成本又低的替代新能源的新时代， 光伏产业也将成为本 世纪继 IT 产业后的又一新兴产业而取得爆炸性的发展。 在此形势下，强生光电提出“走中国 特色的太阳能发展之路、 3-5 年实现光伏发电与火电同价“的目标， 这不仅顺应寻求和解决新 能源的紧迫形势， 顺应政府推进光伏应用的政策导向， 同时也顺应太阳能光伏产业发展的客 观要求。 目前，在相当一部分人的印象中， 光伏发电与火电同价似乎是一件遥不可及、 高不可 攀的事情。强生光电认为，这是对光伏产业现状和发展趋势认识上的误区。 强生提出光电与 火电同价目标，不仅是在科学、理性分析的基础上实事求是计算出的结果， 同时也是强生光 电近 3 年生产实践的结论，这个目标是可行的， 也是完全能够实现的， 关键在于切实解决好 三大重点问题 第一，光伏组件的生产成本要快速降至每W4.00 元人民币0.50 美元 第二，光伏发电系统建造成本要降至每MW1000 万元人民币以下; 第三，国家要尽快确定和制定中长期的、先高后低的光伏发电补贴政策和上网政策。 第一个问题，光伏组件生产成本要快速降至4 元/W。 光伏组件是太阳能发电系统的核心部件，占整个光伏发电系统成本的 50以上。降低 了组件成本，就可以降低光伏发电系统建造成本， 降低了系统造价，光伏发电上网电价就可 以大幅降低。 光伏组件成本能不能降至4 元/W 的最低水平 怎样才能降低组件成本这需要 光伏组件制造企业创新思维、创新技术，走出一条申国特急的高品质、低成本的新路。 强生光电认为，非晶硅薄膜电池在各种光伏组件中具备独特的优势 一是非晶薄膜电池具有产业链短，便于大规模、批量化、 连续化生产的优势。非晶薄膜 电池在工厂封闭式车间流水线生产，从玻璃上线到成品入库，整个流程只需要4 千个小时， 便于成本控制和精细化管理；而晶硅电池产业链很长，从采矿、冶炼、提纯，到拉晶园、切 片、酸洗、蚀刻、封装等，上下游生产需要10 多个环节，导致丰产周期长、制造成本居高 不下 二是非晶薄膜电池生产过程具有能耗低、无污染的优势。薄膜电池的主要材料为普通玻 璃、硅烷等气体、氧化锌和铝靶材等，金部原辅材料只有10 多种，而且这些材料市场供应 充足，没有原料瓶颈。非晶薄膜电池生产过程中只有极少量尾气排出， 经过燃烧处理，可实 现零排放。 非晶薄膜电池生产过程的电耗只有晶硅组件生产电耗的六分之一； 而晶硅组件在 炼矿、拉棒、蚀刻等生产环节污染高、能耗高，晶硅电池20 年的发电总量中有近一半在生 产环节消耗掉; 三是非晶薄膜电池最大的优势是低成本， 这是其他光伏电池无法达到的。 根据测算，在 硅料价格降至每公斤 25 美元时， 晶硅组件成本仍需 USD1.00/W， 这可能是晶硅组件的极限 成本。而非晶薄膜电池的降本空间巨大，不仅生产成本可以降至 USD0.50/W，而且随着转 1 换率的提升，也将使非晶薄膜电池的成本进一步下降。 目前，强生光电非晶薄膜电池转换率 处于较先进水平， 并拥有多项专利技术， 可使薄膜电池生产工艺流程更简单、 设备投入更少， 有些专利技术已在 60 在多个国家申请专利， 这将为强生薄膜电池进一步降低成本打下坚实 基础。 怎样才能最大限度地降低非晶薄膜电池生产成本 首先， 要大幅降低制造薄膜电池的设 备投入。电池制造设备不仅要精良先进，而且要造价低、投资少。目前，我国生产薄膜电池 的工厂大大小小已有 30 多家，其中引进设备的有 8-9 家，引进美国、欧洲、日本生产线约 10 条。进口 35MW 生产线平均价格高达 1 亿多美元，国内最高的一条生产线己花了 2 亿 元人民币。 引进设备的高昂价格， 不仅导致投资回收缓慢， 而且仅折旧费每 w 高达 0.4-0.5 美 元，直接导致生产成本居高不下，再加上设备的高维护费、材料指定供应商的高成本， 总成 本至少比强生光电提出的 USD0.50/w 高出 2 倍以上。这样的产品，不仅无法达到光电与火 电同价的目标，在转换率和成本上也无法与晶硅组件抗衡。另外，我国还有20 多家小型非 晶薄膜电池生产工厂，其中大部分企业规模小、产能低；有的只有一条 2.5MW 或 5MW 生 产线，设备为仿造 80 年代美国的早期设备，市场竞争力不高。 而强生光电使用的非晶薄膜电池生产设备非常独特， 我们与美国著名真空设备制造企业 合作，共享生产实践和一手数据， 不断地对设备进行深度研发和及时升级， 目前整条生产线 不仅技术先进、制造精良，投入仅为引进全套进口设备的 15左右，同时也是目前国内第 一家整合设备生产第五代薄膜电池的企业。 为尽快实现薄膜电池装备的国产化， 我公司已与 美国公司在苏州吴江建立合资企业， 生产薄膜电池 PECVD 反应炉、 真空溅射生产线和TCO 导电玻璃镀膜线三大核心设备。同时，我们还在上海松江建立了输送线、叠合机、清洗机、 磨边机等其他配套机械的生产工厂。 通过在中国制造非晶薄膜全套生产设备， 强生光电生产 线的目标价格要继续降低至引进设备的 10, 35MW 整线投资不超过 1000 万美元， 设备折 旧费降至 USD0.05/W。 其次，要实现非晶薄膜电池的低成本，原辅料配套十分重要。 在薄膜电池成本中，导电 玻璃约占原料成本 35左右。强生光电把降低导电玻璃成本作为首要任务，不仅要通过自 己制造 TCO 设备， 同时， 我公司已与中国一家特大型著名玻璃集团合作， 共同生产 TCO 玻 璃，使导电玻璃成本在目前基础上降低40以上。其他一些材料，如EVA 粘合膜，也计划 通过与广东一家企业合作生产， 使原材料全面实现国产化， 这将使强生光电自我配套能力最 人化、成本最低化； 再次，要突出和全力推进技术创新、 实现非晶薄膜电池转换效率的稳步提高。 能否使转 换效率不断提高， 是实现电池组件低成本的又一重要关键。 强生非晶薄膜电池目前转换率稳 定在 6以上，为国内先进水平。但这一转换率还是偏低的，反之提升的空间也很大。我公 司正在与国外几家著名大学联合开发一种既可提高转换效率、 又是低成本、 高速度的非晶微 晶叠加工艺技术， 以及其他几项提升转换率的新技术， 这些新技术有望明年下半年可应用到 批量生产中，到时，强生薄膜电池在继续保持低成本优势的基础上，转换率可提声到8以 上。我们认为，通过2-3 年时间努力，强生光电非晶薄膜电池转换率提高到