市场格局剧变 太阳能电池即将进入普及时期

　　上世纪70年代，因中东石油危机促进了太阳能电池的研究和开发。受一些系统条件制约，经过30多年的发展，太阳能电池仍不能作为普遍供电的主要手段。

　　随着节能减排和绿色经济的兴起，作为新兴能源的太阳能越来越受到人们的重视。相比于水电和核能等能源，太阳能可以说是取之不尽用之不竭，其便利性更优于其他能源。（注：风能也是太阳能的一种，本文不涉及）。太阳能是最重要的可再生资源，太阳能电池能够将太阳能变换成电能，应用于多种场合。

　　市场格局剧变

　　目前，太阳能电池市场竞争激烈，欧洲和日本领先的格局已被打破。2008年销售量居世界首位的是德国的Q-Cell公司，第二为日本夏普，第三为美国第1太阳能（FirstSolar）公司，第四为中国无锡尚德。前4名的产量都在500兆瓦以上，第1名比第4名多80多兆瓦。而2009年世界太阳能能电池年销售量，排名第一的是美国第1太阳能，中国无锡尚德位居第二，日本夏普第三，德国Q-Cell屈居第四。以上数据来源于美国isuppli公司。据isuppli统计，2008年全球太阳能电池销售量为6734兆瓦，2009年约为10000兆瓦。2009年比2008年的太阳能电池销售量增长30%左右。德国Q-Cell屈居第四其中的背景是，公司出现赤字，销量减少。美国第1太阳能公司以低价太阳能电池为武器，销量大增一倍多，从而成为“新科状元”。

　　之所以发生上述变化，更深刻的原因是近两年国际经济的变化。2008年以美国房屋市场震荡引发的全球金融危机，使世界经济发展趋缓，太阳能电池市场也陷入低谷。祸不单行，西班牙因为中止优惠政策，引起太阳能电池市场的泡沫破裂。另外，硅单晶太阳能电池的主要原料硅单晶价格，从最高点的70美元/公斤剧烈下跌，原来供应紧张的硅材料市场出现了供应“过剩”的局面。在上述两个原因影响下，2009年硅材料价格猛跌。然而塞翁失马焉知非福，硅材料价格下跌反而使2009年多晶硅太阳能电池的生产成本比2008年降低了30%以上，从而使其销量有较大幅度增长。更为戏剧性的是，美国第1太阳能公司异军突起，2009年以低价CdTe太阳能电池为武器，迅速赢得了太阳能电池市场。第1太阳能位于马来西亚等地的生产厂产量大幅度增长，生产成本相应大幅度下降，目前第1太阳能CdTe电池成本仅为竞争对手的40%。从2009年下半年起，太阳能电池价格的降低，带动光伏发电系统的价格大幅度降低。

　　政策推动

　　南欧的意大利日照量大而且市电价格高。从2007年起，意大利地方政府和居民共同出资成立光伏发电公司。意大利政府出台了高价购买可再生能源发电的“FIT”政策，在政策推动下，三年间意大利太阳能光伏发电系统的安装量增长了45倍。欧洲光伏发电协会EPIA于2009年6月发表的报告指出，2010年欧洲南部地区会开始实现光伏发电与市电价格接近的局面。

　　近三年来，意大利吸引了全球太阳能电池厂商的关注。美国SunPower公司在意大利建成了世界最大的85兆瓦光伏发电站，于2009年12月投入运营，该光伏电站采用了SunPower公司的高转换效率的太阳能电池。意法合资的ST微电子公司与日本夏普公司合作，在意大利兴建了太阳能电池生产厂。日本三菱电机从2009年11月起，向意大利生活合作组织COOP建造的房屋提供最大2.9兆瓦的太阳能电池模块。

　　自2006年年初开始，日本终止了光伏发电的政府补助政策，光伏发电设备的安装数量由2005年的7万套下降至2007年的不足5万套。日本政府近一、二年出台一系列鼓励光伏发电的政策，特别是从2009年1月起，日本恢复补助政策后，当年的光伏发电设备的安装数量增加到12万套，创历史新高。在日本累计50万套光伏发电设备中，2009年就占了24%，接近四分之一。政策的推动效应一目了然。目前在日本新建的公寓中，有相当数量在屋顶安装了光伏发电设备。以积水化工的建房公司新建的住宅为例，有77%安装了光伏发电设备。据2009年2月～7月的统计，在积水化工公司新建的住宅中，配备太阳能电池系统的达到了2800栋。另外，根据日本建造公寓的大型公司大京公司和转行从事光伏发电设备安装的新日本石油公司的数据，如果每户安装1.2千瓦的光伏发电设备，不仅能够满足终日在家的家庭用电，并且可以向电网提供多余的电力。在政策推动下，按照日本目前光伏发电设备的发展速度，可以提前实现日本政府之前提出的2020年28G瓦，2030年53G瓦的光伏发电设备安装数量的目标。

　　在政府政策推动下，日本从2009起光伏发电设备价格大幅度下降，特别是2009年下半年，在多家厂商竞争的形势下，光伏发电价格降为40万日元/千瓦，即每瓦4.5美元，这是2008年光伏发电设备价格的30%～50%。如果考虑到日本各级政府出台的光伏发电补助金政策，有的地方光伏发电价格已低于市电价格。不少安装厂商推出了老建筑45万日元/千瓦，即每瓦5美元的太阳能电池安装价格。这些厂商大量采用了中国和韩国的太阳能电池模块。对于日本东京都内小市镇的新建筑，竞争性的光伏发电安装价格是42万日元/瓦，接受日本政府补助，降低为35万日元/瓦；东京都补助后为25万日元/瓦；接受小市镇的新建筑补助后，实际的安装价格是7万日元～22万日元/瓦。如果按照日本政府规定的优惠购电价格--每千瓦时48日元购买富余电力，6年将收回投资。以这套设备使用20年计算，每千瓦时的供电成本为3日元～11日元，低于目前日本火力发电每千瓦时12日元的价格。尽管这只是个别案例，可以说，日本光伏发电现在已能够接近市电供电的价格。如果光伏发电与市电供电价格相当，将意味着进入了太阳能电池的普及阶段。

　　美国奥巴马政府执政后，大力支持新能源的发展，太阳能电池的生产增长很快。2009年美国政府延长了太阳能光伏发电的税收优惠政策，促进了美国太阳能电池产业的大发展。

　　三强相争的太阳能电池

　　2009年获得大发展的CdTe太阳能电池、传统的硅薄膜太阳能电池和新兴的CIGS型太阳能电池是薄膜太阳能电池三强。CdTe型太阳能电池成本低，突破了批量生产的难关，缺点是容易受到晶体缺陷的影响，在进一步提高变换效率上余地不大。此外，Cd和Te对人有毒。近年来，大面积硅薄膜太阳能电池的制造技术获得迅速发展，硅薄膜型电池的缺点也是容易受到晶体缺陷的影响，使用几年后，这种太阳能电池转换效率会降低百分之几。而CIGS型太阳能电池在实验室比较容易试制出高转换效率的电池，但批量生产时，材料利用率低，电池的成品率也较低。

　　从太阳能电池的竞争格局上看，过去是单硅晶与多晶硅太阳能电池对阵，综合制造成本和转换效率两方面，多晶硅太阳能电池在竞争中占优势。近年来是多晶硅与薄膜太阳能电池对阵，影响胜负的关键是使用硅材料的多或少，以及是否适于批量生产。目前是在传统的硅结晶太阳能电池、薄膜硅太阳能电池和化合物薄膜太阳能电池三者之间开展的竞争。提高效率和降低成本，成为太阳能电池竞争胜负的关键因素。

　　纵观2009年市场，美国第1太阳能公司的低成本CdTe太阳能电池以及我国无锡尚德、日本三洋电机、美国SunPower等公司的高转换效率的单晶硅电池获得长足发展。而转换效率一般的单晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的生产厂商陷入衰落。例如2008年居首位的德国Q-Cell，由于生产的是普通转换效率的太阳能电池，2009年在市场上的份额大幅度下降，2009年前3季度累计赤字9.45亿欧元，市场份额跌到全球第4，销售量不及美国第1太阳能的一半。第1太阳能的销售量在世界上首次突破了1000兆瓦大关。生产高转换效率单晶硅电池的SunPower公司，由于获意大利的大单，市场排名由2008年第9上升为2009年第7。由此可知，过去是价格便宜的多晶硅型太阳能电池占优势，近几年是硅材料使用量仅为目前主流晶硅太阳能电池1/100的薄膜型太阳能电池占上风。尽管薄膜型电池的转换效率平均为6—9%，然而其市场份额大增，背后的原因是2006年至2008年硅材料价格暴涨了15倍。进入2009年，由于上述的西班牙太阳能电池泡沫的破灭和金融危机等一系列因素影响，硅材料价格又跌回2006年初的水平，再加上技术进步，高效单晶硅型太阳能电池和CdTe型太阳能电池成为市场主流。

　　当前的太阳能电池市场是群雄并起，在市场份额上竞争激烈。展望今后几年，高转换效率和低成本的太阳能电池谁能占上风呢？还是两者并肩向前？有关专家认为，如果能够稳定地获得低价硅供应，高效型太阳能电池会顺利发展，在住宅、公寓、大厦等面积有限制的屋顶和屋脊等场所可充分发挥高效的优势。被松下并购的日本三洋公司声称，在松下资金的支持下，有信心凭借其低成本和高效率的HIT型太阳能电池，两年后超越夏普的市场份额居日本首位。

　　另一方面，发展势头强劲的CdTe型太阳能电池，靠其最低的成本大举占领市场。除了成本低之外，CdTe太阳能电池能够迅速发展的原因是，容易制作晶体性好的材料，在批量生产上比较容易制成大面积的太阳能电池。CdTe太阳能电池的竞争对手CIGS型太阳能电池，近年来获长足发展。目前已有Solyndra、GroupSatsolar、Solibro、GlobalSolar和昭和壳牌太阳能等公司，CIGS型太阳能电池的年产量将达到100兆瓦或者在正式投产后能达到100兆瓦上下。当前全世界有30多家公司批量生产和即将批量生产CIGS型太阳能电池。CIGS型太阳能电池的优势在于转换效率随技术进步有望进一步提高，量产后成本也会降低。CdTe型今后效率大幅度提高的可能性相对较低，已遇“天花板”。作为后起之秀，生产CIGS型太阳能电池的昭和壳牌太阳能声称，2011年其产量可达980兆瓦。Solyndra公司则称，2012年其CIGS型太阳能电池的产量将达到700兆瓦。Nanosolar计划产量将达到640兆瓦。这几家厂商发展CIGS型太阳能电池的势头强劲。

　　竞争促使成本降低

　　群雄并起，使得太阳能电池产量大增。从生产成本上看，2009年初，CdTe型太阳能电池模块的成本首次突破每瓦1美元关口。2009年3季度，CdTe型太阳能电池又实现了每瓦0.85美元的成本。去除建设新厂投资等因素后的实际制造成本仅为每瓦0.80美元。作为对比，这一纪录为2009年同期多晶硅太阳能电池平均生产水平成本的三分之一和硅薄膜太阳能电池成本的二分之一。此外，在最新生产线上生产的CdTe型太阳能电池，其转换效率达到了11.1％。

　　德国SolibroGmbH生产的CIGS型太阳能电池成本，在2010年会实现每瓦不到1欧元。我国强生光电公司的薄膜太阳能电池的生产成本，2010年将实现每瓦0.7美元，销售价格将为1.0美元～1.2美元。作为新兴厂商的印度MoserBaer光电公司，最近提出了“实现薄膜型太阳能电池500兆瓦批量生产时成本将为每瓦0.77美元”的目标。值得一书的是，我国太阳能电池厂商，2009年就领先全球，提出每瓦1元人民币的光伏发电成本目标。可以说，在世界各地，太阳能电池已经普遍进入了低成本生产的阶段。值得强调的是，低成本、环境适应能力强以及基本不受硅材料价格波动影响的薄膜型太阳能电池，已经成为支持光伏发电的大力发展和太阳能电池广泛普及的坚强后盾。

　　纵观全球，中国台湾半导体巨头台积电、韩国三星和LG电子等公司，在2010年纷纷进入太阳能电池市场。印度、新加坡等国早就将太阳能电池作为支柱产业。面对太阳能电池市场方兴未艾的大发展趋势，可以毫不夸张的说，太阳能电池即将进入普及时期。