北京经过几年的发展形成了一定规模的光伏产业,产业链涉及的环节主要包括电池/组件制造、光伏设备制造、系统设计与应用;所涉及电池技术为晶体硅与薄膜硅电池制造技术。除了系统应用方面,落地北京生产的光伏企业大约有8家企业,其中5家接受了我们调查问卷访问。在这5家企业中,进入光伏领域的时间大都在3~5年,注册资本在千万量级,并且都有自己的研发中心,都在通过企业自投资金开发新产品。在接受问卷访问的5家企业中,研发经费81%来自企业,11%来自国家,8%来自北京市政府。另外被调研的5家企业对比2009年销售额,2010年都出现了增长,最低涨幅55.7%,最高涨幅达到177.8%,并且回答问卷的企业都对2015年之前的光伏市场持乐观态度。在系统应用方面,北京企业相对规模较小,但有多家企业在有针对性地进行研发和生产,这表现出了良好的发展态势。
1.电池制造/组件封装
我国在电池制造方面无疑属于世界强国。截至2009年9月,我国共有太阳电池生产企业123家。已建成项目的产能为6588MW/年,2009年实际产量为4382MW,在建项目设计产能为8295MW/年,多数计划在2012~2015年建成。我国已经连续3年保持太阳电池产量世界第一,2009年中国的太阳电池产量占到世界总产量的38%。截至2009年初,我国已有11家光伏企业在海外上市,13家企业在国内上市。表5-1为2008年、2009年我国排名前十位的太阳电池制造企业。
表5-1 2008年、2009年我国排名前十位的太阳电池制造企业
(续)
在2009年的123家企业中,落地北京的电池生产企业有3家晶体硅太阳电池制造企业和2家薄膜硅电池制造企业。在3家晶体硅电池制造企业中,中轻太阳能电池有限公司产能为90MW,实际产量为80MW;中科信公司产能为100MW,实际产量为100MW;捷宸阳光科技有限公司产能为50MW,2010年投入生产。中轻太阳能和中科信公司分别计划在2011~2015年期间扩建到500MW和210MW的产能,捷宸阳光科技有限公司2期300MW太阳电池生产线建设工程已经启动。另外,北京微电子公司已经计划投入100MW产能的电池生产线的建设。在2家薄膜硅电池制造企业中,中锦阳电子科技有限公司计划产能150MW,目前产能只有50MW;北仪创新,5MW产能。因此在生产规模和扩张速度方面与国内大型企业相比并不具有竞争力。
我国大型电池制造企业主要集中在江浙一带,相比北京,那里的土地、水电气等的价格更低,更利于大型太阳电池制造企业的扩张。
值得一提的是,在北京周边出现了很多大型的电池制造企业,如位于保定的英利,2008年产能281.5MW,居世界第6,2009年产能将近翻番,达到525.3MW,上升一个名次成为世界第5;2009年奠基2010年开始生产的由隆基泰和实业集团投资建设的光为公司,总投资42亿元,计划建成包括铸锭、硅片、电池和组件完整产业链的600MW的多晶硅太阳能电池生产基地。在廊坊的新奥太阳能整个项目计划总投资140亿元,分三期建设,计划形成500MW产能的硅薄膜电池生产线,预计年销售额将达200亿元。
在2010年,还有一些大型企业开始了太阳电池制造及与此相关的业务,如汉能集团、国电集团和中节能、京东方科技集团等。这些企业都是实力雄厚的国企,都计划将研发中心放在北京,将产业基地放在其他省份。
另外特别值得一提的是,北京的电池制造企业虽然数量少,规模不算很大,但是各具特点,如中轻太阳能电池有限公司主要生产多晶硅电池和组件,并且正在自主研发一种新型高效电池技术——激光掺杂电池,从德国的RENA公司购买了国内首台光诱导化学镀设备,具备了激光掺杂电池的中试研发能力;中科信公司全线采用国产设备进行电池生产,电池转换效率达到国内先进水平;中锦阳电子科技有限公司采用国产(柏杨精工)PECVD设备生产非晶硅/非晶硅锗叠层电池,达到了8%的转换效率;北仪创新采用自主研发的PECVD进行非晶硅双结电池的生产,效率转换达到6%。(www.daowen.com)
2.设备制造
在设备制造方面,北京现有企业的制造范围包括硅原料制造、电池生产及逆变器制造三个环节。相关的北京生产厂商比情况分析见表5-2和表5-3。
表5-2 在硅材料制备方面北京设备制造厂商情况分析
表5-3 在电池制造方面北京设备制造厂商情况分析
组件封装方面的设备制造北京光伏产业没有涉及。
北京光伏设备制造基本涵盖了晶体硅电池生产所涉及的大部分设备,在单晶炉/铸锭炉方面,京运通和京仪世纪占据了国内大部分市场份额,其中京运通科技有限公司,已具备单晶炉月产150台,多晶硅铸锭炉月产50台的产能,成为了世界上销售数量最大的光伏产业设备制造商,在2010年实现产值7亿。在电池生产设备方面,七星和中科信在国内处于领先位置,七星和中科信的扩散炉、等离子去边机及单晶清洗/制绒设备也因为设备性能优异、可靠而占据了国内市场大部分份额。在电池制造设备方面,有几个环节的设备因为技术复杂控制精度要求高而没有像其他设备一样在国内技术成熟,如氮化硅沉积用PECVD设备、烧结炉、全自动丝印机和自动分选机。北京的中科信公司和七星及北方微电子公司已经率先在氮化硅沉积用PECVD设备上实现了突破,中科信和七星公司的PECVD为管式结构,而北京微电子公司的板式结构,突破性地采用了世界唯一的400kHz频率,并在腔室清洗方面开发了具有自主知识产权的颗粒抑制、固化、去除技术,克服了日本岛津PECVD的缺陷。目前这3家公司的产品都已进入市场,在经历市场考验后,如果稳定性、均匀性等性能能满足大规模生产的需要,将有可能大规模打开国内市场。在全自动丝印机方面,中科信在北京科委的支持下,已经开发出了国内第一台全自动印刷机;在自动分选机方面,中科信是国内为数不多的取得突破的企业,在国内技术领先,但与国外产品相比还有一定差距,在国内只有小规模使用。在自动化装置及精密对准、精密控温方面,整个国内设备制造力量相比国际同类比较薄弱,如自动插片机、烧结炉和全自动丝印机方面,国外的设备还是几乎完全占据了国内的市场。但是随着晶体硅产业朝着高效化、新型化及精密化方向发展,对各环节设备的精度要求都将提高,如国内光伏设备的制造能力如不及时加强更新将可能面临国内市场份额逐渐流失的窘境。
在薄膜电池设备制造方面,北京在国内的优势更加明显。薄膜硅(包括非晶、微晶或非晶硅锗薄膜)电池制造的核心设备为PECVD设备,是我国和国外的主要差距所在。国内能生产薄膜电池用PECVD设备的企业非常少,其中北京北仪创新的技术实力在国内处于领先地位。北仪创新的技术主要来源于美国EPV公司的“单室多片技术”,并在此基础上进行了小范围技术升级,产能已有所提高。早期设备产能为4.5~5MW,升级后可达8MW。但是,薄膜硅电池为了提高转换效率降低衰减,已经从非晶硅叠层电池发展到了非晶硅/微晶硅叠层电池阶段,对于国际先进的大面积微晶硅沉积用PECVD设备制造技术,国内包括北京到目前为止还没有掌握。
在光伏逆变器方面,北京企业相对较多,平均技术实力强,处于国内领先地位。北京的厂商有北京科诺伟业、索英、京仪绿能、能高、日佳等。其中索英公司具有国内第一套完全自主知识产权并顺利投运的10kW三相光伏并网逆变器,在2002年一次性通过了北京市供电局实地检验,是第一家出口太阳能并网逆变器的公司。它拥有第一台10kW无变压器型三相光伏并网逆变器,一次性通过了JET技术标准,产品在国内具有较高的市场份额。北京科诺伟业是中国科学院电工研究所可再生能源研究产业化基地,是国内最早从事风力发电、光伏发电研究及产品开发的单位之一。一直致力于具有自主知识产权的控制器、逆变器、监控系统、电流变换器以及户用电源等系列产品的研发、生产和销售,并提供相关服务,在控/逆一体机技术上国内领先。京仪绿能作为国内光伏发电行业的先行者,是为数不多的掌握多项核心技术,并拥有完全自主知识产权的企业之一,其自主研发的全系列光伏并网逆变器已覆盖3kW~1MW范围。京仪绿能公司自主研发的500kW大功率逆变器,经检测最高光电转换效率为98.8%,高于欧洲98.6%的平均水平。该产品已通过国家“金太阳”认证,并刚刚通过欧盟CE和TUV安全认证,从而获得行销欧洲市场的通行证。另外,京仪绿能公司在2010年投资了2亿元的光伏逆变器生产基地近日在延庆动工建设,2011年投产后可成为国内最大的光伏逆变器生产基地之一,将改变逆变器供不应求的市场格局。北京还有日佳和能高公司,它们都是新进入光伏逆变器产业的企业,但在产品研发和产品性能上都表现良好,在国内市场已经取得了较高的认知度。
总体来说,虽然在光伏逆变器方面,目前是合肥阳光公司一家独大的局面,但是北京的光伏逆变器厂家的技术实力在全国非常突出,具有非常强的光伏逆变器研发及制造实力,有潜力在今后5年内改变目前的光伏逆变器市场格局,成为国内技术及市场一流的光伏制造省市。
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