中國薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景預(yù)測

    太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏（Photovoltaic，縮寫為PV），簡稱光伏。

    薄膜電池由于理論效率高、材料消耗少、制備能耗低等被稱為第二代太陽能電池技術(shù)。尤其是在柔性襯底上制備的薄膜電池，具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢，未來應(yīng)用前景廣闊。銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能電池易形成良好的背電極和高質(zhì)量的PN結(jié)，且較容易制成柔性組件。目前，CIGS薄膜太陽能電池的實驗室轉(zhuǎn)換效率已達21.7%，組件全面積轉(zhuǎn)換效率已接近16%，其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)也在逐步完善。隨著此技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)后良品率提升，國產(chǎn)化改進優(yōu)化后生產(chǎn)成本降低，將越來越具有競爭力。此外，具有超高轉(zhuǎn)換效率的砷化鎵太陽能電池，憑借著其技術(shù)先進性，在特殊的應(yīng)用場景具備很大的發(fā)展?jié)摿Γ�但是目前由于成本偏高，大�?guī)模的應(yīng)用需要快速實現(xiàn)成本的降低。

     據(jù)博思數(shù)據(jù)發(fā)布《2016-2021年中國薄膜太陽能電池行業(yè)深度調(diào)研與市場調(diào)查報告》表明:2009年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量增長較快，主要是2008年投產(chǎn)企業(yè)較多，眾多薄膜太陽能電池企業(yè)生產(chǎn)步入正常軌道。2009年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達263MW；2010年，中國薄膜電池產(chǎn)量為380MW，同比增長44.5%；2011年，中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達565MW。2012年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量為400MW；2013年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達到了260MW，2014年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達到了300MW，2015年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量達到了458MW。

2007-2015年中國薄膜太陽能電池產(chǎn)量情況
 

資料來源：博思數(shù)據(jù)整理

    中國的薄膜生產(chǎn)商在很大程度上要依靠外國的供應(yīng)商，這有可能導(dǎo)致一些主要的原材料供不應(yīng)求，例如一些目標(biāo)材料、導(dǎo)電玻璃和硅烷氣體。德國賀利氏（Heraeus）公司供應(yīng)中國目標(biāo)材料超過60%。在導(dǎo)電玻璃方面，日本的NSG集團和美國AFG工業(yè)公司占據(jù)中國相當(dāng)大的市場份額。

    薄膜電池的廣泛應(yīng)用也有市場障礙，當(dāng)前多晶硅缺料的問題正在緩解，價格也大幅下降，這勢必沖擊各類薄膜電池在成本上的優(yōu)勢。此外，資料顯示，薄膜太陽能電池的設(shè)備投資，幾乎是晶體硅電池設(shè)備投資額的10倍，籌資難度增高。中國國內(nèi)薄膜電池產(chǎn)業(yè)起步更晚，受生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)瓶頸的制約，產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直緩慢。

    薄膜太陽能電池生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜昂貴，尤其是關(guān)鍵設(shè)備，更是高達上千萬美元，長期以來一直被歐洲、美國和日本的企業(yè)壟斷。目前，生產(chǎn)設(shè)備制造成本占我國薄膜太陽能電池發(fā)電成本的七成左右，這導(dǎo)致電力上網(wǎng)價格比傳統(tǒng)電價高出一大截，其產(chǎn)業(yè)化瓶頸十分明顯。

    薄膜電池中的CIGS電池較具發(fā)展?jié)摿Α１∧ね繉与姵赜捎诘统杀咎攸c，轉(zhuǎn)換效率不斷提升，未來市場份額勢必會明顯增長，薄膜電池行業(yè)增速將繼續(xù)高于晶硅電池行業(yè)增速。目前主要是材料成本較高，需要配置追日聚光系統(tǒng)，因此應(yīng)用受限。

    薄膜電池行業(yè)在最近幾年才成規(guī)模，不論技術(shù)水平、行業(yè)成熟度、供應(yīng)鏈等均處于逐漸成熟的過程中。首先從供應(yīng)鏈看，薄膜電池產(chǎn)業(yè)鏈也處于新建過程中，部分原材料；其次，其設(shè)備接近專業(yè)設(shè)備，價格高昂，設(shè)備商的利潤空間很高，因此生產(chǎn)和檢測設(shè)備需重點關(guān)注。

    薄膜太陽能電池還需要進一步降低成本和提高效率。技術(shù)和設(shè)備成本是制約的關(guān)鍵。應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)薄膜產(chǎn)業(yè)高端裝備國產(chǎn)化，擴大薄膜電池的產(chǎn)量，以規(guī)模化帶動成本降低。

    根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)測算，到2020年，我國城鄉(xiāng)房屋建筑面積約為890億平方米，以東、南、西墻墻面積的15%、屋頂面積的10%計，直接市場規(guī)模超過10萬億元，間接市場規(guī)模達30萬億元，相當(dāng)于我國汽車市場的3-5倍。即使按照10%的轉(zhuǎn)化率和太陽能平均每年1300個發(fā)電小時計算，裝機規(guī)模相當(dāng)于368個葛洲壩或45個三峽，可替代全社會30%左右的年用電需求。而對于薄膜發(fā)電技術(shù)來說，憑借其獨特的優(yōu)勢，在光伏建筑一體化（BIPV）領(lǐng)域是極具市場競爭力的。

    雖然薄膜電池尚未形成產(chǎn)業(yè)化，在轉(zhuǎn)化效率方面也低于晶硅電池（美國MiaSole15.5%、德國Manz14.6%），但CIGS薄膜電池轉(zhuǎn)化效率以1-1.5%/年提升。因此，五年后薄膜電池轉(zhuǎn)化效率有望超過晶硅電池，加之規(guī)模化的形成，屆時綜合成本將低于晶硅電池，將會成為市場的主流選擇。

    從近幾年薄膜電池的發(fā)展勢頭來看，銅銦鎵硒是其中唯一增長的薄膜類電池。薄膜電池材料消耗少、制備能耗低、組件生產(chǎn)可在一個車間內(nèi)完成，成本優(yōu)勢明顯。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾，其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池，具有可卷曲折疊、不拍摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢，將來的應(yīng)用前景將會更加廣闊。加之光伏建筑一體化等分布式光伏的應(yīng)用，預(yù)計5-10年后，薄膜電池將占據(jù)30%以上的市場份額。