2009年5月5日,在上海SNEC第三届全国光伏大会上,无锡尚德董事会主席兼CEO施正荣称,在薄膜太阳能电池转换率只有6%或8%的情况下,是很难和晶体硅电池竞争的,长远来看,薄膜太阳能电池的转换效率必须要达到10%才有竞争力。
此前,施正荣亦曾表示,自己搞薄膜搞了一辈子,还没有发现一种技术可以让转化率高于7%,何况现在硅料价格下降这么快,薄膜太阳能并不具备市场竞争力。
话音一出,顿时激起千层浪。
刚刚在此次光伏会议上展出超大型5.7平米硅基薄膜电池板的河北新奥光伏能源有限公司,就表达了自己不同的见解。
“不是转化率的问题,是在不同应用领域谁更有优势的问题。”新奥光伏总经理万克家表示。
欧瑞康太阳能中国区总经理孙海燕认为,薄膜与晶硅的竞争力,关键看双方的发电成本,以目前技术薄膜发电成本不会差。
5月6日,欧瑞康太阳能宣布,非微晶叠层(Micromorph)薄膜硅太阳能光伏组件通过了所有所需的测试,获得TV Rheinland的IEC认证,转换率达到9%以上。
薄膜、晶硅之争
薄膜电池之争由来已久。
早在上世纪70年代,非晶硅薄膜就被研制出来,虽然成本低,但由于其转换效率只有多晶硅的一半,一直未得到发展。
但随着晶硅原料的一路暴涨,薄膜电池的成本优势得到体现。近年来,薄膜电池的市场比例逐年上升。
2008年,薄膜电池产量在全球太阳能电池产量中急剧上升12.5%,而2007年只有7.6%。
其中,First Solar的成功,为薄膜企业树立了标杆。
2008年First Solar以540MW的产量在2008年全球20大光伏企业中位居第二(尚德为第三),当年的产量增长幅度高达152%,全球市场占有率为6.4%。
而且,按照First Solar自己的目标,2009年其产量翻番到1GW。
欧瑞康的孙海燕博士认为,从纯科学的角度而言,薄膜的单位成本不会差,我们测算的电池成本是0.93美元/W,发电成本是14美分/度,相当于0.96元人民币/度。
事实上,按其所言,薄膜的发电成本已经达到了1元/度的理想目标。
另外,根据First Solar第四季度的报告,First Solar是全球光伏企业首家突破1美元/W大关的企业,生产成本只有98美分。
关于薄膜的未来,孙海燕博士认为,欧瑞康的转化率已经达到9%,但和晶硅的竞争更关键是看单位成本的多少,虽然多晶硅价格最近降到非常低的水平,薄膜的单位成本依然有竞争力。
太阳能电池根据所用材料的不同,可分为晶硅太阳能电池和多元化合物薄膜太阳能电池。其中,晶硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。
但由于在过去几年中,国际多晶硅现货价格从2005年的35美元/公斤暴涨至2008年的480美元/公斤,价格低廉的薄膜电池得到了发展空间。
2008年全球薄膜太阳能电池产量达892MW,同比增长123%。根据预测,薄膜太阳能未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%。
但这并不代表薄膜太阳能电池的前景一片光明。
随着多晶硅价格回落,薄膜太阳能的成本优势不再明显,特别是转换率不高、单位成本超过晶硅电池的企业,将逐渐失去市场竞争力。
而且薄膜太阳能的前期投资非常高昂,其生产设备几乎是晶硅电池设备投资额的10倍,通常要耗资几亿美金。
国内光伏龙头企业之一的江西赛维LDK将2009年1GW的薄膜太阳能产能缩减80%,或许是近期国内薄膜太阳能现状的最好注脚。
投资薄膜的硬伤
不过,即使在这种背景下,2009年3月,赛伯乐成长基金及上海联和投资仍将5000万美金砸向浙江正泰太阳能科技有限公司,用于其量产第二代薄膜太阳能产品。
正泰太阳能于2006年成立。当时做的是晶硅电池,薄膜是2008年底做的,正泰太阳能的人士告诉记者,薄膜的生产线引进的是欧瑞康的技术,转换率达到9%。
“做薄膜是选择一个新的突破口,当时传统的晶硅已经饱和。”上述人士表示,根据计划,正泰的晶硅电池产能为100兆瓦,薄膜目前是30兆瓦,但明年薄膜的产能要增加到120兆瓦。
与此同时,河北新奥也加快对薄膜的量产,“一期投资20元亿人民币,产能60兆瓦,6月份开始量产。”河北新奥传播主管王晶表示,量产后产品的转化率可以达到8%到10%,目前公司正与泰豪科技[11.33 3.75%]合作,参与光伏建筑一体化项目。
“在做光伏建筑一体化方面,薄膜电池也更有优势。”万克家称,根据薄膜和晶体硅应用领域的差异,在建大规模电站上,薄膜电池就更有优势,因为面积大,系统电价就低。
按照新奥的规划,公司未来设计总投资140亿元人民币,规模达到500兆瓦产能。“但受到金融危机影响,要有调整。”
据悉,河北新奥引进的是美国应用材料公司的技术,其近日展出的5.7平米硅基薄膜电池板正是在此基础上获得的突破。
事实上,在薄膜电池的三种技术路径中(硅基薄膜、碲化镉、铜铟硒),硅基薄膜最有前景。碲化镉的污染问题比较严重,后续存在回收问题;铜铟硒存在污染、优良率较低以及铟资源稀缺等问题。
硅基薄膜也存在转换率较低、衰减严重等问题,但随着技术的不断创新,硅基薄膜的转化率正不断得到提高,同时衰减率也得到改善,电池使用寿命大大延长。
目前的薄膜电池中,碲化镉电池是First solar公司自己生产自己安装的模式。而增长最快的就是硅基薄膜电池,其市场份额由2006年的4.7%提升至2007年的5.2%,而从目前的资本投资方向来看,全球硅基薄膜电池的产能扩张计划较大,是未来太阳能电池的重要发展方向。
另外,国内薄膜厂家一个严重的短板是,生产设备都需要从国外进口,而自身的研发力量相对有限,工艺能否有保障是一个重要风险。
目前全球提供生产设备的主要企业有瑞士的欧瑞康、美国的应用材料公司以及日本的联发科(杭州天裕、山东通用)。
而且这些国外薄膜巨头的设备非常高昂,动辄几亿美金的投资,利润被其大量分食。此外,如何跟上突飞猛进的技术更新,也是国内薄膜太阳能企业需要解决的难题。
在记者采访中获悉,为解决国外设备昂贵的问题,于2008年4月成立的上海曙海太阳能有限公司,已开始自主开发出硅基薄膜设备生产线,“一条30兆瓦的生产线价格2.5亿元人民币,国外同规模生产线需要5、6亿元投资。”
据悉,上海曙海生产线的转换率为6%。