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1、二、发行人所处太阳能光伏行业的基本情况(一)太阳能光伏行业概况1、太阳能光伏产业简介太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”,因此太阳能电池又称为“光伏电池”。用于太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质,和任何物质的原子一样,半导体的原子也是由带正电的原子核和带负电的电子组成,半导体硅原子的外层有4 个电子,按固定轨道围绕原子核转动。当受到外来能量的作用时,这些电子就会脱离轨道而成为自由电子,并在原来的位置上留下一个“空穴”,在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中掺入硼、镓
2、等元素,由于这些元素能够俘获电子,它就成了空穴型半导体,通常用符号P 表示;如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素,它就成了电子型半导体,以符号N 代表。若把这两种半导体结合,交界面便形成一个PN 结。当太阳能电池受到阳光照射时,电子接受光能,向N 型区移动,使N 型区带负电,同时空穴向P 型区移动,使P 型区带正电。这样,在PN 结两端便产生了电动势,也就是通常所说的电压。这种现象就是上面所说的“光生伏打效应”。如果这时分别在P 型层和N 型层焊上金属导线,接通负载,则外电路便有电流通过,如此形成一个个发电的电池单元,把它们串联、并联起来,就能产生一定的电压和电流,输出功率。太阳能光伏发电具有安
3、全可靠、无噪音、无污染、制约少、资源广阔等其他常规能源所不具备的优点,被公认为是21 世纪重要的新能源,已广泛应用在并网发电、民用发电、公共设施以及节能建筑一体化等方面。太阳能光电转换电池主要分为两类,一类是晶体硅电池,包括单晶硅(sc-Si)电池、多晶硅(mc-Si)电池两种,它们占据约93%的市场份额;另一类是薄膜电池,主要包括非晶体硅(a-Si,使用的是硅,但以不同的形态表现)太阳能电池、铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池和碲化镉(CdTe)太阳能电池,这类电池占据7%的市场份额。1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-57具体分类如下:目前,太阳能电池基本上以高纯度硅料作为主要原材料,简
4、称硅基太阳能电池。硅基太阳能电池又分为晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池一直是主流产品,其中多晶硅太阳能电池自1998 年开始成为世界光伏市场的主角。但是由于晶体硅太阳能电池所需的原材料高纯多晶硅价格飙升,制造晶体硅类太阳能电池能耗大,要大幅度地降低太阳电池的制造成本,还必须发展非晶硅太阳能电池。晶体硅与非晶硅太阳能电池及其产品的优缺点见下表:从上表可以看出,非晶硅太阳能电池虽然在转换效率方面略逊于晶体硅太阳能电池,但制造成本低廉、能耗小是晶体硅太阳能电池不能比的。除此之外,非晶硅太阳能电池在生产技术上也具有以下优点:(1)耗材少、制造成本低。硅基薄膜电池的厚度小于1 微米,
5、不足晶体硅电池厚度的1/100,大大降低了材料成本;(2)硅基薄膜电池采用低温工艺技术,这不仅可节能降耗,而且便于采用玻璃、不锈钢等廉价衬底;(3)硅基薄膜采用气体的辉光放电分解沉积而成,通过改变反应气体组成可方便地生长各种硅基薄膜材料,实现各种叠层结构的电池,节省工序。(4)便于实现大面积、全自动化连续生产。光伏电池晶体硅电池 薄膜涂层电池单晶硅电池 多晶硅电池 非晶硅电池 合金薄膜电池1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-58晶体硅与非晶硅太阳能电池生产技术的比较表项目 晶体硅太阳能电池 非晶体硅太阳能电池生产过程以高纯多晶硅为原料,通过直拉或浇铸形成单晶硅棒或多晶硅锭,经过多线切割形
6、成硅片,再经高温扩散参杂获得PN 结。在低成本基板上低温成膜。使用硅烷(SiH4)等离子体分解法沉积硅材料,气体掺杂获得PIN 结。衬底材料 高纯硅 玻璃、不锈钢太阳能电池面积 受制造工艺制约,面积小 大,可以直接制造幕墙电池硅材料使用量 极多 极少(晶体硅的1/100)与晶体硅太阳能电池复杂的生产环节相比,非晶硅最大的工艺区别是将粗硅料制备为硅烷气体,然后直接将硅烷气体进行玻璃镀膜,最后制作电极和封装,产业链上环节较少。非晶硅与晶体硅太阳能电池工艺流程图比较如下:非晶硅、单晶硅和多晶硅太阳能电池的工艺流程图比较2、行业管理体制太阳能发电行业是国家鼓励发展的新能源产业。根据中华人民共和国可再生
7、能源法第五条规定,“国务院能源主管部门对全国可再生能源的开发利用实施统一管理。国务院有关部门在各自的职责范围内负责有关的可再生能源开发利用管理工作”。本行业主管协会是中国可再生能源专业委员会和中国光伏协会。1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-59行业内所有企业按照市场经济规则,面向市场,独立经营,公平参与市场竞争,自谋生存和发展。3、产业政策2005年2月28日,第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议上通过中华人民共和国可再生能源法,该法自2006年1月1日起施行,这是我国可再生能源发展史上的里程碑。同年10月19日中共中央在发布的“十一五规划建设”中明确指出,优先发展能源、资源与
8、环境保护技术,重点突破水能、风力发电、生物质液体燃料、太阳能光伏发电等可再生能源利用的关键技术,实现低成本、规模化及产业化利用。2006年4月,国家发改委出台中华人民共和国可再生能源法实施细则暂行办法,规定了光伏发电执行“一事一议”的暂行办法。2007年6月,国务院审议通过了可再生能源中长期发展规划,提出当前和今后一段时间要加快太阳能、风能、生物发电的开发利用,提高可再生能源在能源结构中的比例。(二)太阳能光伏产业的发展状况1、太阳能光伏产业发展动因化石能源储量的有限性是发展可再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析,按照目前已经探明的化石能源储量以及开采速度来计算,全球石油剩余可采
9、年限仅有41年,国内剩余可开采年限为15年;天然气剩余可采年限61.9年,国内剩余可开采年限30年;煤炭剩余可采年限230年,国内剩余可开采年限81年;铀剩余可采年限71年,国内剩余可开采年限为50年。化石能源的极度开采与使用,造成生态破坏以及环境污染;化石能源储量的有限性越来越引起世界的广泛关注;出于对越来越猖獗的恐怖主义袭击的担忧,无核化能源机制的逐渐建立也是国际上发达国家考虑大规模发展可再生能源的原因之一。而太阳能作为一种清洁的、可再生的能源得到广泛关注,很多国家都制定了相应的政策与规划,如日本宣布至2010年光伏发电安装总容量达7,600MW,德国于2000年制定了可再生能源法,并于2
10、004年再次修订;美国于2007年通过了加州百万屋顶计划等。2005年2月16日,京都协议书生效,成为国际上推动新能源发展主要契1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-60机,将各个国家的发展新能源规划推进到一个新的阶段。2006年1月1日,中华人民共和国可再生能源法正式生效,标志着我国的新能源推广计划正式进入实施阶段。我国是一个能源需求大国,但是在石油等化石能源储量上较少,积极发展可再生能源成为当务之急。2、世界光伏产业的发展状况二十世纪七十年代以来,受两次石油危机的影响,光伏发电在世界范围内受到高度重视。德国政府在2004 年1 月1 日修订可再生能源法,将太阳能选为主要的替代能源,以实
11、际措施普及太阳能发电(政府不但补助民间装设太阳能模块,更保证以一定费用购回电力),太阳能电池产业正式进入了需求的迅猛增长期。2005年2月,京都议定书的生效再次将可再生能源的利用推向了新高潮。目前世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。欧盟、美、日和部分发展中国家都制定出了庞大的光伏应用发展计划,兆瓦级光伏电站的建设在德国、瑞士、西班牙等国方兴未艾。如美国计划到2010年累计安装4,700MW(含百万屋顶计划);欧盟计划累计安装6,700MW,其中3,700MW安装在欧洲内部,3,000MW出口;日本计划累计安装5,000MW(NEDO 日本新阳光计划);其他发展
12、中国家预计发展1,800MW。下表为太阳能电池主要生产国和地区及全球太阳电池产量的变化:单位:MW项目 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年日本 171.20 251.10 363.90 601.50 833.00 927.50欧洲 73.90 122.10 300.20 311.80 472.80 657.30美国 100.30 120.60 103.00 138.70 154.00 201.60其他 40.60 53.30 53.30 141.50 322.50 714.00全球 386.00 547.10 820.40 1,193.50 1,
13、782.30 2,500.301-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-61资料来源:2007年3月刊PVNews,World Cell Production Grows 40% in 20062006 年全球太阳能电池产量几乎是2001 年太阳能电池产量的7 倍,2006年太阳能电池产量2,500MW 较2005 年增长40%,高速增长态势不变。3、中国光伏市场的发展现状2004年1月1日,德国新修订的可再生能源法正式实施,极大地推动了德国光伏产品的市场需求,在这个背景下,中国光伏企业凭借其低廉的成本迅速打开了国际市场,获得了良好的发展机遇,从晶体硅制造到生产太阳能电池芯片、电池组件以及太阳
14、能终端应用产品,技术水平不断提升,产品结构不断完善,市场规模不断扩大,中国光伏产业进入全面、快速的发展阶段。2006年中国光伏电池产量370MW,已超过美国,成为世界第三大的生产国。下表是20002005年中国太阳能电池产量和安装量:太阳能电池年产量(MW)年度非晶硅产量 晶体硅产量年总产量年安装量(MW)累计安装量(MW)1999 年 - - - - 15.702000 年 0.60 2.20 2.80 3.30 19.002001 年 0.30 4.00 4.30 4.50 23.502002 年 2.00 4.00 6.00 20.30 45.002003 年 2.00 10.00 12
15、.00 10.00 55.002004 年 5.00 45.00 50.00 10.00 65.002005 年 12.70 133.00 145.70 5.00 70.00资料来源:中国可再生能源发展项目办公室“中国光伏产业发展研究报告(20042005)”,2006 年8 月2006年全球光伏市场分布图37.10%26.29%8.06%28.56%日本欧洲美国其他1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-62从2000年的2.8MW到2006年的370MW,国内太阳能电池年产量增长130倍,发展势头相当迅猛,但国内年安装量增长缓慢,这主要是由于目前国内尚无具体的产业政策细则鼓励居民和企业使
16、用太阳能发电,光伏产业90%左右的产品均出口海外。(三)太阳能光伏产业市场的需求分析1、光伏产业的发展模式目前情况下,完全商业化运作的并网光伏发电上网电价成本高达34元/千瓦,约为火力发电价格的11-14倍,价格上无法与火电竞争。因此,光伏发电市场现阶段仍然是一个政策性很强的市场。在日本与德国,由于政府的积极参与,通过制定相关的新能源政策进行推广,目前已经取得相当不错的效果。虽然光伏发电的发展在现阶段仍然要靠政策扶持来实现,但光伏发电系统的应用并不是奢侈品,光伏发电今后将成为人类能源的重要组成部分,可以将其发展的模式归结如下示意图:政府通过政策引导以及直接的财政补贴等方式,培育市场、引导居民以
17、及其他类型用户在光伏发电系统上进行投入,鼓励更多的相关企业在该行业进行投资,引导整个产业的发展,同时以财政补贴等方式保证企业以及用户获得一定的赢利。由于企业与用户在赢利与发展中找到自信并坚定整个行业发展信心,开始在规模上进行扩大,在大规模化生产基础上,取得一个经济规模的效应,将直接导致一定的竞争,引起整个光伏发电系统价格的降低、整个光伏电价价格的降低,最终,在光伏电价与传统能源电价取得一定市场竞争力时形成一个自由的市场。2、国际市场需求太阳能光伏发电系统的应用市场集中在欧美日等一些发达国家和地区,整个市场基本处于一种供不应求的状况。目前,太阳能电池的需求市场主要是美国、政府补贴 企业盈利 扩大
18、规模自由市场 成本下降 规模经济1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-63德国(强有力的激励政策)、日本(大规模的设备)、韩国(政府支持)、西班牙(强有力的激励政策)等,与这些国家实施的扶持政策密切相关。世界主要国家的太阳能扶持政策比较表:国家太阳能扶持政策德国1998年提出20年光伏计划,2003年年底,德国批准了新的太阳能收购价格,并设定了太阳能20年上网电价,同时德国发展银行对居民安装光伏发电系统提供低息资金支持。2004年修订可再生能源法,预计到2010年,德国在太阳能领域的投资最高可达150亿欧元,太阳能发电将保持20%以上的复合增长率。美国通过了太阳能及其他能源法令,对太阳能发
19、电技术在研发、税收、销售等方面大力鼓励,尽量推广太阳能发电。现在美国从南到北几十个州正在掀起一场太阳能发电热。近期,美国能源部宣布:计划到2010年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量会超过4,600MW。美国国内的太阳能市场将可在未来5年内成长35以上。西班牙目前西班牙已经成为太阳能市场的新增动力,从2005 年下半年开始增速迅猛提高,2006 年增幅超过30%。日本为鼓励百姓使用太阳能电力,政府采用了补贴的方法。居民安装太阳能发电设备所花费的投资由政府补贴50,太阳能所发的电并入电网,由政府高价收购;居民用电价格则低于收购价格。法国总体来说,法国在太阳能利用方面滞后于其他欧洲邻国。正是意
20、识到了存在的差距,而且也是为了更好地推动法国绿色能源的运用,实现可持续发展,法国准备切实推动和推广太阳能利用,以缩短与邻国的差距。太阳能发电也将是法国将大力支持和推广的一个领域。预计到2010年,太阳能发电市场总量将从2005年的6MW上升到50MW。2006年1月1日,美国加州太阳能计划开始实施,这项计划将历时11年,总投资32亿美元,目标发电量3,000MW,另外西班牙和意大利的市场也不容忽视。据世界能源组织(IEA)、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会预测,2020年世界光伏发电将占总电力的1%,到2040年光伏发电将占全球发电量的20%,按此推算未来数十年,全球光伏产业的增长率将高达2
21、5%-30%。3、国内市场需求从国内来看,我国政府已经意识到可再生能源的利用势在必行,2007年6月,国务院审议通过了可再生能源中长期发展规划,明确太阳能发电是可再生能源发展的重要组成部分,当前和今后一段时间要加快开发利用。按照国家规划,到2010年中国光伏发电的累计装机将达到350MW,到2020年将达到1.8GW(百万千1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-64瓦),到2050年将达到600GW(百万千瓦)。按照中国电力科学院的预测,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25,其中光伏发电装机将占到5。下表是中国光伏发电的发展的规划:项目 2004 年 2010 年
22、2020 年 2030 年 2050 年装机(万千瓦) 6.5 35 180 3,000 60,000年发电量(亿千瓦时) 0.78 4.2 21.6 420 9,000资料来源:中国可再生能源发展战略办公室,“中国光伏产业发展研究报告(20042005)”中国光伏应用的潜在市场发展空间巨大。中国政府已于2002 年实施了“送电到乡”工程,这是迄今为止世界上最大的采用光伏发电和风力发电的农村电气化项目,预计总装机容量300 MW,投资大约300 亿元。中国主要城市的光伏建筑一体化(BIPV)尚处于示范阶段,典型代表有北京铁路局北京南站在设计中将太阳能发电系统与车站建筑美学相结合,在高架候车亭屋
23、顶中央采光带设置太阳能光电板,解决车站用电,预计2010 年安装太阳电池50 MW。与此相比,全世界约60的太阳能电池用于并网发电系统,主要是通过光伏建筑一体化(BIPV)项目来实现,因此,中国未来在光伏建筑一体化(BIPV)领域将有很大的发展空间,预计2020年以前光伏建筑一体化(BIPV)项目的累计装机容量将达到700 MW,占光伏发电市场份额的39%。2020年光伏发电市场分配如下表:市场分类装机(MW) 市场份额(%)农村电气化 400 22.22通信和工业应用 300 16.67太阳能光伏产品 200 11.11并网发电(BIPV) 700 38.89沙漠/戈壁电站 200 11.1
24、1合计 1,800 100.004、非晶硅太阳能电池的市场需求在公司太阳能电池中,非晶硅太阳能电池也是主导产品之一。根据权威的环球资源杂志(Global Sources)对中国太阳能市场的2006 年的调查报告,本公司是中国非晶硅市场产销量最大的企业,本公司在非晶硅太阳能电池领域生产量、出口量连续三年位居国内第一。晶体硅与非晶硅相比,硅原子排列相对要整齐、规则。非晶硅由于原子排列1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-65不规则,与光子相互作用的机会要大,所以,在光线的吸收上要比晶体硅要强,对于光线的要求没有晶体硅那么严格,弱光响应要好,在阴雨天气一样工作。非晶硅还具有在某些领域应用上的独特
25、优势,比如衬底可以选用柔性材料,适合大面积的生产,在光伏建筑一体化(BIPV)上有一定优势,适合长途运输与安装等,非常适合我国推广建筑节能之需,具有巨大的发展空间。最近三年,非晶硅太阳能电池以其低廉的成本在世界范围引起了新一轮开发热潮,势头强劲。由于光伏产业的迅速发展,晶硅原材料的紧缺状况越来越严重,硅材料的价格持续上涨,而硅材料占整个晶硅太阳能电池成本的70%以上。20012003 年,世界太阳能级多晶硅原材料的销售价格大致在25 美元/公斤的水平,2004 年以后价格不断上涨,2005 年世界市场超过50美元/公斤,2006年超过100美元/公斤,而且继续保持上涨趋势。目前,多晶硅原材料的
26、先进生产技术基本上掌握在几家主要生产商手中。由于种种原因(技术和市场垄断的需要、扩产的滞后性),多晶硅原材料生产量的增长远远落后于光伏产业需求量的增长,这导致了自2004年以来世界范围内多晶硅原材料的持续紧缺。预计这种紧缺状况将持续到20082010年。多晶硅原材料的短缺已经成为整个光伏产业链的瓶颈,不但限制了太阳电池产量的增长,而且使太阳电池的成本持续保持在34美元/W的水平,严重制约了光伏产业和市场的发展。而非晶硅电池可以不受硅材料价格和供应情况的制约,是未来太阳能电池的发展发向。5、市场供求状况及影响供求状况变动的原因近年来,国际社会纷纷采取措施应对全球变暖问题,2007年6月,八国集团
27、(G8)峰会的主题之一就是减少全球温室气体排放量。世界各国政府均在大力推广太阳能发电,采取的主要措施就是由政府提供优惠政策及补贴鼓励太阳能并网发电,因为有德国政府的成功案例,欧洲其它国家及美国政府也开始提供类似的优惠。在欧美等发达国家政策扶持下,国际市场上太阳能并网发电的市场潜力非常巨大。影响太阳能发电市场供求的主要因素有政府政策的调整,市场准入条件的变化,以及政府是否设置保护壁垒等。除了太阳能并网发电市场外,另一个市场就是太阳能终端应用产品市场。这1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-66类产品已完全市场化,普通消费者是这一消费类产品市场的终端客户,该市场正在蓬勃发展中。影响这个市场供求
28、状况的因素在于产品本身,包括产品创意及功能是否可以迎合消费者的喜好及需求,产品质量是否被消费者所接受,产品的价格是否被消费者所认可。(四)光伏市场产业链与竞争格局分析1、晶体硅太阳能电池产业链与竞争格局分析晶体硅太阳能电池产业链基本由五个环节构成,分别是高纯多晶硅原料生产(silicon)、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot)、硅片切割(wafer)、电池芯片制造(cell)、组件及系统(module-system)封装与应用。其中,进入壁垒最高的环节为太阳能级高纯多晶硅原料生产,由于其制造过程资金密集、技术密集、高耗能、回收周期长的特点,目前基本上被国际上7大厂家垄断。其次,产业链中游的
29、太阳能电池芯片(cell)制造进入壁垒较高,其制造过程主要是技术密集、工艺和设备要求高,电池芯片转换效率的高低决定了处于该环节企业的盈利能力。另外,硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高,进入也存在一定的壁垒。相对来说,单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot)、组件及系统(module-system)封装与应用进入壁垒较低。目前,晶体硅光伏发电产业呈现“倒置漏斗”形状。光伏发电产品市场的发展速度远远超过上游产业的发展,引起这种状况的主要原因是产业链发展不均衡。高纯硅原料的供应不足,上游生产厂家扩产速度过慢,导致高纯度晶硅材料市场出现供不应求的局面并愈演愈烈。这种市场与产业发展不同步
30、的状况直接推动了近年来作为光伏发电主要原料太阳能级多晶硅价格大幅走高,国内市场上已经从2003年的20-30美元/公斤上升到目前250-270美元/公斤,甚至到了有价无市的断货情形。(1)晶体硅原料竞争格局高纯度晶体硅的提炼过程包括硅矿石金属硅高纯多晶硅,首先将SiO2含量较高的硅矿石提炼成Si含量在99%以上的金属硅(或称工业硅),再经由改良西门子法等一些晶体硅提纯工艺提炼出9-11N的高纯硅。高纯度晶体硅的生产具有资金密集、技术密集等特点,生产集中化的程度比较高,特别是在大批量生产1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-67上,存在着较高的技术壁垒。目前,全球高纯度晶体硅的供应基本上处于
31、国际7大厂家的垄断之中,主要分布在德国、日本、美国、意大利以及挪威等国家。美国的公司主要有Hemlock Semiconductor Co.,MEMCElectronic Materials;挪威的公司主要有Renewable Energy Co.(包括Solar GradeSilicon LLC 以及Advanced Silicon Materials LLC.)和Elken;德国的公司主要有Wacker-Chemie,Joint Solar Silicon GmbH;日本的公司主要有Tokuyama Co.,SumitomoMitisubish Silicon Co.,Mitsubishi
32、 等,其中的7大厂家的总产量约占世界总产量95%以上。国内目前已经生产或者计划生产的晶体硅生产厂家,基本上都是从俄罗斯引进或者打算从俄罗斯引进的改良西门子反应法提炼技术。目前,国内多晶硅项目主要有四川新光硅业(在建千吨级,二期将超过4,000 吨),河南洛阳中硅(一期300吨,在建二期3,000吨)、云南曲靖爱信硅(计划3,000吨)、宁夏石嘴山(计划4,000吨)、湖北宜昌(计划4,500吨)等,累计总产能超过2万吨。(2)硅片生产企业的竞争格局硅片切割是整个太阳能光伏产业链中的重要环节,仅次于硅原料的生产环节。硅片主要包括单晶硅和多晶体硅,其中单晶硅硅片以高纯度单晶硅棒为原料,多晶硅硅片以
33、多晶块料或单晶硅头尾料熔化后冷却的多晶硅锭为原料。按照目前的平均加工水平,生产1MW 硅片大概需要12吨晶体硅材料。由于硅片在太阳能电池中占成本的70%,因此晶体硅原料的利用率以及加工成本在很大程度上决定了整个光伏发电系统的成本。受原料紧张影响,硅片切割不断趋向薄片化生产以降低材料成本。涉及太阳能硅片切割的国际企业主要有Solarworld AG、 PV Crystalox、REC、Sharp、 M.setek、 Sanyo、 Shell Solar、 BP Solar和Sumco 等,其中Sharp 在硅片切割技术上处于领先地位。在整个硅片生产环节中,薄片加工厚度以及破片率的降低是这类企业竞
34、争所在,而由于设备的一致性与通用性,在工艺上的改善力度以及相关技术的提高程度成为企业发展最核心的问题。(3)太阳能电池芯片及电池组件环节的竞争格局太阳能电池芯片及电池组件的市场处于供不应求的局面,销售模式基本为先付款再交货的模式,客户基本为国外大客户。国内太阳能电池芯片公司虽然近年1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-68来扩张速度很快,但总产量不大,无锡尚德的产量占据领先位置,预计年生产电池芯片135MW,南京中电年产量为40MW,另外英利新能源、上海太阳能科技、上海交大泰阳、江阴俊鑫、晶澳太阳能、江苏林洋等公司在20MW左右,宁波太阳能15MW,云南天达以及杉杉尤利卡、江苏天保光伏大概
35、8MW左右,其他公司累计不超过20MW。在目前供不应求的局面下,电池芯片生产企业在工艺以及转换效率上的优势并不能完全体现。国内电池芯片生产厂家与国外相比,在产品的转换效率上基本上与世界同步,在生产上具有低成本的加工优势。但长远看,工艺的改善以及电池芯片转换效率的提高才是国内电池芯片及电池组件企业发展的核心竞争所在,即从工艺上来说,可以通过减少电池芯片的破损率降低材料成本;从性能上来说,可以通过转换效率的提高来降低单位成本来实现利润最大化。2、非晶硅太阳能电池特点及竞争状况(1)非晶硅太阳能电池的特点及分类非晶硅太阳能电池是薄膜太阳能电池中最成熟的产品,是在晶体硅制成的前道工序中,将含有金属硅的
36、烷气采用化学方式沉积到非硅基板(如玻璃基板)上制造而成,其加工原理为使用硅烷(SiH4)等离子体分解法,通过在硅烷掺杂乙硼烷(B2H6)和磷化氢(PH3)等气体,在低成本基板上(玻璃、不锈钢)低温成膜。非晶硅太阳能电池独特的优势主要表现在以下方面:材料和制造成本低,硅薄膜厚度不到1m,高纯硅材料用量很少,是晶体硅电池的1/200;制作工艺为低温工艺,生产过程耗能量小;适合制作特大面积无结构缺陷的非晶硅合金薄膜,生产流程自动化,易于形成大规模生产能力;产品对太阳光适应范围较广,非最佳角度阳光下的工作情况好于其他太阳能电池,因此容易用于玻璃幕墙,特别适合在新建建筑上使用,符合我国目前的建筑节能政策
37、。非晶硅太阳能电池分类如下:A、非晶硅太阳能电池芯片类非晶硅太阳能电池芯片主要用于民用品的制造,作用是把太阳光能转换为电能,作为民用品电源,如太阳能庭院灯、太阳能应急灯等的电源。在中国,制造太阳能庭院灯等应用产品的下游企业众多,但能生产非晶硅太阳能电池芯片的企1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-69业仅4、5 家,因此众多太阳能庭院灯企业多为进口国外太阳能电池芯片,本公司具有研发、生产非晶硅太阳能电池芯片的能力,相比国内一般企业有更长的产业链。B、非晶硅太阳能电池组件及幕墙类非晶硅太阳能电池组件与晶体硅太阳能电池组件不同。晶体硅太阳能电池组件是由若干个太阳能电池芯片通过串并联的方式组成,
38、将功率较小的太阳能发电单元放大成为可以单独使用的光电器件。非晶硅太阳能电池组件则是在制造过程中直接制造成较大面积、较大功率的器件,需要太阳能电池芯片时再切割。通常太阳能电池组件可以单独为各类蓄电池充电,也可以多片串联或并联使用,作为离网或并网太阳能供电系统的发电单元。非晶硅光伏电池幕墙是将特殊工艺制造的非晶硅太阳能电池进行结构调整,并用既满足太阳能电池又适合幕墙安装的铝合金框架进行整体组合的新型幕墙,从而做到标准化的太阳能电池、标准化的电池模组、标准化的安装方法。光伏幕墙除了可直接替代建筑用普通玻璃幕墙并发电外,在低辐射功能,无光污染,环保、节能、发电过程无噪音等性能方面超过LOW-E 玻璃幕
39、墙。C、非晶硅太阳能电池应用产品类如太阳能灯具、太阳能充电器、太阳能虫害控制器和太阳能户用电源系统等。太阳能灯具用途:白天利用产品上的太阳能电池对内置蓄电池充电,晚上做照明或指示用,可用于庭园灯、棚屋照明灯、红外感应灯、门牌灯灯。太阳能充电器用途:利用太阳能电池的光电转换特征对电池进行充电,可为小型电器充电,如手机、MP3、收音机等,也可为汽车、游艇的蓄电池充电;太阳能虫害控制器用途:利用太阳能为一个特定频率的声波器供电,驱赶、捕杀老鼠、蚊虫等虫害。太阳能户用电源系统:作用同发电机,只不过消耗的是阳光,而非柴油。为无电及少电地区的家庭用电提供洁净电力。该类系统通常由太阳能电池组件,充电控制器,
40、蓄电池,安装支架,系统配线构成。由于最终消费者不具备相关的专业知识,太阳能户用电源系统通常已由生产厂家做了相应的配置优化,并配有详细的使用说明书。1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-70(五)进入本行业的主要障碍1、技术壁垒对于晶体硅太阳能电池,进入壁垒最高的环节为太阳能级晶体硅的生产,由于其技术与工艺上的难度,目前基本被国际上7大厂家垄断。另外,硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高,而具有一定的进入技术壁垒。对于非晶硅太阳能电池,作为基板的导电玻璃由于对光电导率、光透过率、光散射率要求较高,进入也存在较高的技术壁垒,这几个环节处于产业链上游。对于处于产业链中游的电池芯片及
41、其组件的生产环节,其技术壁垒主要是如何提高太阳能电池的光电转换效率。2、设备壁垒作为新兴产业,太阳能电池行业装备制造存在较高的壁垒。与生产工艺一样,目前太阳能电池行业的生产设备主要依靠进口,国内只能生产辅助设备。进口设备需要巨额外汇投资,通常外方为了防止技术外泄,会派驻外方的技术人员,这样不但会增加企业的成本,而且也没有机会真正掌握这些技术。比较常见的情况还有,目前国内进口的设备多是国外二流设备或已经淘汰的设备,使用过程中经常出现机器无法正常运转的问题,安装维护成本高,且常常因为升级成本过高无法做到及时更新,造成设备闲置或无法发挥其最大效力。3、人才壁垒由于光伏产业是光学、电磁学、半导体、真空
42、、化工、机械等学科的综合体学科,对产品开发、设计和管理人员的专业素质要求都较高,国内各大学未开设相关课程,而且最近几年光伏产业的市场爆炸式发展远远超过人才培养的速度,寻找专业化的人才已成为本行业新进企业面临的困难之一。专业人才的缺乏是制约中国太阳能电池行业发展的“瓶颈”之一。1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-71(六)影响太阳能行业发展的有利和不利因素1、有利因素(1)能源危机和环境保护世界经济的现代化得益于化石能源,石油、天然气、煤炭得到广泛应用,常规能源价格低廉,然而由于化石能源的有限性和过度开发,近年来,能源危机已迫在眉睫,而其消耗过程中带来的环境污染也日益严重。近年来,国际社会
43、纷纷采取措施应对全球变暖问题,2007 年6 月,八国集团(G8)峰会的主题之一就是减少全球温室气体排放量,显示出国际社会对这一问题的重视程度。未来能源发展的方向将是以太阳能为代表的可再生能源,在众多可再生能源中,太阳能无疑是能量最巨大也是最清洁的能源,光伏发电是解决能源与环境问题的有效途径。(2)产业政策世界各国的政策扶持为太阳能电池行业的未来发展奠定了坚实基础。2004年德国新修订的可再生能源法正式实施,以实际措施普及太阳能发电,2005年2 月,京都议定书的生效再次推动可再生能源的利用规划。在国内,2005 年2 月28 日,第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议审议通过了中华人民
44、共和国可再生能源法,该法自2006 年1 月1 日起施行,2007 年6 月,国务院审议通过了可再生能源中长期发展规划,提出当前和今后一段时间要加快太阳能、风能、生物发电的开发利用,提高可再生能源在能源结构中的比例。(3)技术进步自从上世纪50 年代出现太阳能电池以来,太阳能产业经过了几次跳跃式的发展过程。进入本世纪后,环境污染、能源危机、循环经济、可持续发展等问题促使人们认真对待太阳能产业。最近几年,世界各著名大学和研究机构纷纷进入太阳能领域,先进技术不断向产业扩散,使商业化电池技术不断得到提升。目前商业化晶体硅太阳能电池的效率达到14%20%,非晶硅太阳能电池达到512%,(资料来源:中国
45、可再生能源发展战略办公室,“中国光伏产业发展研究报告(20042005)”)与此同时,随着技术进步和规模化程度的提高,太阳能发电成本将呈现下降趋势。1-1、首次公开发行股票招股说明书1-1-722、不利因素(1)太阳级晶硅材料严重短缺自2003 年以来,我国光伏产业在国际市场的拉动下得到了迅速发展,晶硅锭/硅片及太阳电池的生产技术水平、生产规模不断得到提升,产品纷纷出口国际市场,已经成为国际上光伏产品的主要生产国家。另一方面,我国光伏产业的发展又遇到了世界性太阳级多晶硅短缺和供应紧张问题,预计这种紧缺状况将持续到20082010 年。加上我国多晶硅技术和产业相对落后和薄弱,因而太阳能级多晶硅原
46、材料短缺成为我国目前光伏产业持续健康发展的重要制约因素之一。(2)研发力量和自主创新能力薄弱目前绝大多数国内企业在设备、工艺、人才等方面需要从国外引进核心技术,特别是硅材料几乎完全依赖进口。在整个产业链中,原料、技术和设备已经被国外垄断,国内太阳能企业能做的多为终端设备的研发和生产。尽管随着我国光伏企业实力的增长,企业开始更加重视在研发方面的投入,无锡尚德、江苏林洋、南京中电等多家企业建立了研发中心,并与国内外高校和科研机构开始紧密的合作,各级政府也愈加重视光伏领域的研发,在这方面的投入明显增加。然而,由于技术发展水平、人才培养等的滞后性,我国光伏产业研发力量薄弱、缺乏自主创新能力的状况依然存在。(3)市场发展不均衡在世界范围内光伏产业都是一个朝阳产业,但目前市场发展极不均衡。西方发达国家如美国、日本先后出台“百万屋顶计划”,德国政府颁布可再生能源法,将太阳能作为主要的替代能源,西班牙、意大利紧随其后,以实际措施普及太阳能发电(政府不但补助民间装设太阳能模块,更保证以一定费用购回电力)。但世界大