太阳能行业分析报告

太阳能行业分析报告王东艳太阳能行业分析报告一．太阳能产业链概览晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备(单晶硅、多晶硅、非多晶硅薄膜)、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。产业链最上游是太阳能晶硅制备，这个环节技术门槛高(尤其是多晶硅)，具有一定垄断性，Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo等公司掌握晶硅制备技术，占据全球太阳能多晶硅总产量的95%以上。第二个环节是硅片(Wafer)生产。这一环节的主要技术流程包括铸锭(或单晶生长)、切方滚磨、用多线切割机切片、化学腐蚀抛光，其中铸锭(或单晶生长)环节属于高能耗，切割机等的投资规模相对较大，具有工艺、资金方面的壁垒。在这个环节中Sharp、Q-cells、BPSolar、DeutscheSolar、Kyocera等公司占据较大的市场份额。我国的，天威英利是这个领域的竞争者之一，具备生产单晶硅片的能力，技术难度仅次于多晶硅的制造。第三个层次是太阳能电池制造，我国的代表企业是无锡尚德和天威英利，产能、产量都属于全球主流的太阳能电池制造商。第四个环节是组件封装，技术含量相对较低，进入门槛低，属于劳动力密集型产业，国内有较多企业参与这个市场。国内太阳能产业链状况如下：硅料：硅料提纯和生产除了传统三强（洛阳中硅、四川峨眉和新光硅业）之外，涌现出一大批的市场新秀，其中包括大全集团、无锡中彩和徐州中能。硅棒/硅片：以河北晶龙为龙头，涌现出多晶硅龙头LDK和单晶硅龙头锦州阳光，以及废料拉单晶的浙江昱辉，其他行业新秀包括扬州顺大、隆基硅、无锡海润和镇江环太。电池/组件：以无锡尚德为龙头，涌现出一大批的电池企业，其中包括常州CSI、江苏林洋、河北晶澳、天威英利和中电光伏。硅料硅棒/硅片电池/组件洛阳中硅浙江昱辉无锡尚德四川峨眉江西赛维常州CSI新光硅业晶龙集团江苏林洋太阳能行业分析报告王东艳大全集团锦州阳光常州天合无锡中彩扬州顺大河北晶澳徐州中能无锡海润天威英利上海棱光镇江环太中电光伏二．上游市场状况：（一）.国内多晶硅企业状况目前国内涉及多晶硅生产的上市公司有南玻A、天威保变（新光硅业）、川投能源、乐山电力、岷江水电、通威股份、东方电气、特变电工、江苏阳光，其中天威保变、乐山电力、川投能源、岷江水电分别持有新光硅业的股权。非上市公司有洛阳中硅和江苏中能、四川峨眉。目前我国目前的一期建设单厂规模在1000吨以上的企业有南玻A、东方电气、特变电工、江苏阳光、江苏中能、新光硅业，其中前5家的单厂规模都在1500吨，为全国最大。中投顾问能源行业研究部最新数据分析显示，2009年我国多晶硅产能将逾4万吨，而在2008年这一数字仅为4000吨。这也就意味着在新一轮的投资狂潮下，我国多晶硅产能将实现一年翻十倍的壮举。到目前为止，国内有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过10万吨，总投资超过1000亿，其中一期规模超过4万吨，投资超过40亿，在建项目多晶硅项目总数逾20个,其中，在建最大的项目为南京大陆投资集团、美国PPP、SCC、西图等公司共同投资建设托克托县多晶硅项目，总投资180亿元，建设规模为年产多晶硅18000吨。而云南爱硅信科技有限公司总规划10000吨/年多晶硅项目，总投资也逾100亿元,一期建设基本上都在2006～2009年期间开始，在2007-2010年期间建成投产，其他的产能可能在2011-2012年左右实现。1.行业中的问题：我国多晶硅生产工艺起步于上世纪五、六十年代中期，生产厂家达20余家，但因技术和太阳能行业分析报告王东艳工艺不过关，这些企业均存在生产规模小、工艺技术落后、环境污染严重、能耗大、成本高等问题。在当前的多晶硅生产公司中，绝大多数为后起之秀，原有的20多家生产厂家中仅剩峨眉山半导体厂与洛阳中硅、新光硅业是从中保留或变身而成。目前，多晶硅生产的主流技术有三种，分别为西门子改良工艺法、硅烷法、流化床法，我国的多晶硅公司均采用西门子改良工艺。西门子改良法又称三氯氢硅还原法，是否闭环生产是决定该工艺能耗高低和原料利用率的决定性因素，也是降低产品成本的关键。据业内人士介绍，西门子改良法千吨级以下生产线一般没有投入成熟的尾气处理工艺，达不到闭环生产和循环利用物料，环境排放不过关，生产成本居高不下。四氯化硅是多晶硅生产中产生量最大的副产物，未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体，对安全和环境危害很大四氯化硅是高危产品，遇空气遇水会产生对人体有害的氯化氢气体，四氯化硅作为多晶硅产品的副产物就国内多晶硅工艺技术而言严重制约到多晶硅的产量。理论上每一吨多晶硅副产12吨四氯化硅，而实际中往往大于20吨。因此如何处理四氯化硅是国内多晶硅企业面临的严重制约因素。四氯化硅目前的出路途径有：即制备气相法白炭黑技术、热氢化制备三氯氢硅技术和氯氢化制备三氯氢硅技术以及SiCl4醇解，（1）.气相白炭黑技术：受制市场空间气相法白炭黑用途广泛、附加值高，用四氯化硅制备气相法白炭黑技术是有效利用四氯化硅的理想方式。四氯化硅在氢氧火焰中高温水解可生成气相法白炭黑(纳米级白色二氧化硅粉末)，每吨四氯化硅可生成0.35吨白炭黑，我国已有少数多晶硅企业拟采用此技术解决副产四氯化硅问题。但该工艺存在一个难以回避的问题，那就是白炭黑有限的市场容量。2008年全球气相法白炭黑的消耗量为11万吨，预计2012年消耗量为15万吨，届时我国多晶硅企业将副产135万～180万吨四氯化硅，采用该工艺可转化生产白炭黑47万～63万吨，远高于市场容量。由此可见，单纯采用气相法白炭黑技术无法消化数量如此庞大的四氯化硅。此外，多晶硅生产过程中副产的四氯化硅纯度高，磷、硼以及金属杂质含量极低，将其用于生产气相法白炭黑也是一种资源浪费。太阳能行业分析报告王东艳国内只有吉必盛一家有技术（四川乐山有吉必盛的分公司），国外主要的多晶硅公司如德国瓦克、日本德山等采用的方法是利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑。（2）热氢化技术：能耗高遭淘汰热氢化技术是将四氯化硅和氢气在1250℃左右的温度下反应生成三氯氢硅和氯化氢。此技术必须辅以气体分离装置和三氯氢硅合成装置以分离反应产物和处理氯化氢，故其投资大、占地多。除此之外，热氢化技术还存在以下缺点：反应温度高、工艺流程复杂、装置操作难度大；加热器采用碳-碳复合材料，只能引进，成本高；对原料纯度要求高，无法解决多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷；转化率低、能耗高。由于存在上述缺点，尤其是能耗高，每生产1吨三氯氢硅耗电3200～3500千瓦时，目前发达国家已淘汰此技术。（3）氯氢化技术：成功突破封锁利用四氯化硅生产三氯氢硅从技术路线上看，氯氢化(又称冷氢化)技术比热氢化技术更为理想和先进。它是将四氯化硅、氯化氢、氢气与硅粉在500℃温度下反应生成三氯氢硅。该技术具有以下优点：装置单一、投资小、占地少；反应温度低、操作稳定；对原料纯度要求低，多晶硅生产过程中副产的二氯硅烷可与四氯化硅发生歧化反应生成三氯氢硅；转化率高、能耗低，每生产1吨三氯氢硅耗电850～1000千瓦时。氯氢化技术成功地将多晶硅生产过程中副产的四氯化硅、氯化氢、二氯硅烷转化为三氯氢硅，实现了多晶硅生产的密闭循环，避免了污染物排放，是一种理想的生产技术。但其技术目前不是很成熟，氢化转化率很低，一次性转化率仅有百分之十几，能够运用其技术的厂家不多。对于热氢化一次转化率报的最高的是新光硅业，为20%，这个转换水平基本与国外持平。但是每天的处理能力有限，远远小于多晶硅副产量，且单程转化率很低。德国瓦克已经达到了全闭合工艺，还原后有大量的副产物四氯化硅氢化的转化率理论上有20%(实际上可能还要低些)。四川永祥在试验用四氯化硅做为原料生产多晶硅。据说已经具有一定的经验,18对棒没炉还是能出个2T多。（4）.SiCl4醇解，生产硅酸酯SiCl4+4HO-R----Si(OR)4+4HCl；如果醇含有少量的水，则生成聚酯，如果是无水醇类，则生成正硅酸酯，其中正硅酸甲酯和正硅酸乙酯应用比较广泛，太阳能行业分析报告王东艳尤其是作为室温硫化硅橡胶的交联剂。硅酸乙酯可用于精密铸造，作为砂型的粘结剂；也可用来对金属表面渗硅，处理光学玻璃可提高透光度；完全水解后产生的极细氧化硅粉可用于制造荧光粉；还可用于制造耐热、耐化学品的涂料；用硅酸乙酯蒸气处理的金属表面可防腐防水。（5）另外的用途是生产MQ树脂，MQ树脂的用途也比较广泛，只是市场不大而已。2.行业内公司处理情况：（1）洛阳中硅(气相法和氯氢化)为解决多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4的出路问题，进一步增加企业经济实力，洛阳中硅高科技有限公司拟在偃师市高龙镇高龙工业园建设四氯化硅综合利用项目，该工程包括2000t/a气相SiO2生产线和7500t/aSiCl4氢化生产线，氢化采用多晶硅生产过程中产生的副产物SiCl4加氢、加硅生产SiHCl3，SiHCl3全部用做多晶硅生产原料，气相SiO2是利用SiCl4生产纳米级气相SiO2。项目主要生产设施为SiCl4氢化车间、气相SiO2制备车间和盐酸解析车间，公辅设施有氢氧站、循环水泵站、锅炉房等，其他如纯水站、废水处理站等利用洛阳中硅高科技有限公司现有设施。运行期环境污染因素主要为工艺尾气、锅炉烟气、设备噪声、生产废水、废渣等，评价单位将对此提出针对性的防范措施，尽量减轻工程建设对环境的影响。（2）江苏中能(氯氢化)2008年2月，江苏中能光伏发展有限公司采用氯氢化技术建成的氯氢化试验装置一次开车成功，可年处理四氯化硅20000吨，年产三氯氢硅24000吨。2008年12月，该公司投资建设的氯氢化放大装置也已开车成功，可年处理四氯化硅60000吨，年产三氯氢硅72000吨，目前装置运行稳定，各项指标达到或超过设计指标。中能现有6套氯氢化来处理四氯化硅，但其稳定性依然不好，出过些故障，这使中能的四氯化硅只能被处理一部分，前两天又出了点麻烦，现在处理系统不得不暂时停了下来，也证明了它的处理有一定的难度和可靠性很恼火（3）新光硅业（热氢化）新光1000吨中的四氯化硅处理采取的工艺是热氢化技术。系统运行十分稳定，它的转化太阳能行业分析报告王东艳率已达到22%。（4）四川峨眉（二）.国外生产多晶硅企业Tokuyama（日本）；Wacker（德国）；Wacker公司是目前世界第二大多晶硅厂，也是目前世界上最大的半导体硅材料厂之一，其产业链包括多晶硅、单晶硅（CZ和FZ）、硅片（磨片和抛光片）、太阳电池用铸锭硅和切片。Wacker公司的多晶硅计划的增产速度较快，在短短四年中增产8400吨。除了资金和成熟技术的实力外，更重要的是Wacker公司也是德国最大的化学工业厂。不仅有丰富的原辅材料，同时还有自备的水利发电厂。3、hemlock（美国）；世界第一大多晶硅生产企业。4、MEMC（美国）产能：由目前3800吨到2年后的8000吨，扩张部分主要为太阳能级多晶硅。与无锡尚德签有长期合同，合同金额高达60亿美元。（三）.全球产能及实际产量传统七大厂公布的扩产计划合计2008-2010年的产能分别约为55000吨、73000吨、84000吨。这些传统大厂的工艺已经比较成熟，但其对于废物回收等环保要求较高，预计其2008-2010年产量可分别达到42000吨、60000吨、80000吨；国际上的新进入者当中，以日本的Ｍ.Setek产能最大。这些新进入者合计2008年底产能为10000吨，2009年底产能为20000吨，2010年底产能为21000吨，预计他们2008-2010年的产量分别可达到5000吨、10000吨、15000吨。德国瓦克正在建设一座年产能达10000吨的多晶硅生产厂，该项目投资额为7.6亿欧元。此外，瓦克还将再追加投资1亿欧元左右用于博格豪森“第八期扩建项目”，其扩建后的多晶硅产能将从每年7000吨提高到10000吨。通过上述措施，瓦克的多晶硅年产能将从目前的1.5万吨提高至3.5万吨以上。综合预计2008年-2010年全球多晶硅产量可