光伏產(chǎn)業(yè)鏈

　    光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠（拉棒）、切片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來看，產(chǎn)業(yè)鏈6個環(huán)節(jié)所涉及企業(yè)數(shù)量依次大幅增加，光伏市場產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。

　　在整個產(chǎn)業(yè)鏈中，硅料尤其是高純度的硅料毛利率最高。由于近年來光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，硅料出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況，硅料的價格更是節(jié)節(jié)攀升。2008年初從以工業(yè)硅為原料提純后所得的多晶硅價格已經(jīng)上漲至約300美元/公斤，部分高純度多晶硅甚至達到500美元/公斤。其次是硅片生產(chǎn)的利潤率較高，而組件生產(chǎn)和工程安裝利潤率最低，約為10%左右。

　　目前，大部分光伏企業(yè)的產(chǎn)品集中在硅片、電池片和電池組件，以及應(yīng)用系統(tǒng)方面。硅料的利潤增長點主要是來自高純度的多晶硅，而純度較低的工業(yè)硅（純度為98%～99%）則價格極為低廉。工業(yè)硅料的生產(chǎn)主要在發(fā)展中國家進行，是產(chǎn)業(yè)鏈中高能耗、高污染的一環(huán)。工業(yè)硅料經(jīng)提純后得到高純度的硅料（純度在99.9999%以上）則價格高昂。高純度硅料的供應(yīng)商主要來自美國、德國和日本的公司。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些公司有擴大高純度硅料產(chǎn)能的趨勢，如美國HSC公司（HemlockSemiconductorCorporation）的多晶硅產(chǎn)能將從目前的1萬噸增加到2008年的1.45萬噸，預(yù)計2010年擴產(chǎn)至1.9萬噸；另一家公司MEMC公司（MEMCElectronicMaterialsInc.）的產(chǎn)能也將由4900噸提高至2009年的8000噸。

　　在全球能源需求不斷升高，傳統(tǒng)能源價格居高不下以及環(huán)境問題關(guān)注度不斷提升的背景下，可再生能源在全球范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)也取得了驕人成績，涌現(xiàn)了無錫尚德、江西賽維等一大批優(yōu)秀太陽能光伏企業(yè)。但中國整個太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻不盡如人意，存在核心技術(shù)落后、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡、產(chǎn)品附加值低等問題。而產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)前景關(guān)系密切，正確認識我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀與問題，是推動國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的條件。

　　現(xiàn)狀

　　構(gòu)成

　　目前我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，特別是在太陽能電池制造方面已經(jīng)達到了國際先進水平。光伏產(chǎn)業(yè)主要分為晶體硅與薄膜電池兩大類，其產(chǎn)業(yè)鏈分別為：

　　晶體硅產(chǎn)業(yè)鏈：

　　薄膜電池產(chǎn)業(yè)鏈：

　　發(fā)展現(xiàn)狀

　　2006—2007年，陸續(xù)共有10家中國光伏企業(yè)在海外上市。見表1。其中8家在美國上市公司的市值已達到200億美元。2007年，我國已有500多家光伏企業(yè)和研發(fā)單位。但產(chǎn)業(yè)鏈各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)差別較大，行業(yè)主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈中下游。

　　1、國內(nèi)多晶硅原材料生產(chǎn)技術(shù)落后，且產(chǎn)量供應(yīng)不足，多依賴國外進口

　　多晶硅制造業(yè)是光伏產(chǎn)業(yè)鏈的首端，是影響整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模的重要環(huán)節(jié)，也是目前限制我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

　　我國多晶硅生產(chǎn)技術(shù)主要基于改良的西門子法，由于工藝落后，能耗比高于世界先進水平。國內(nèi)多晶硅原材料生產(chǎn)產(chǎn)量嚴重不足，如2006年全國需求量5000噸，實際產(chǎn)量不足300噸，遠不能滿足國內(nèi)需求。同時，多晶硅原材料生產(chǎn)是典型的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)，產(chǎn)能超過1000t/a才能顯示規(guī)模效益。但我國已投產(chǎn)的多晶硅企業(yè)產(chǎn)能不足，規(guī)模效益不明顯。

　　由于供需巨大缺口的出現(xiàn)，近期我國部門企業(yè)開始進入多晶硅生產(chǎn)，預(yù)計今后幾年我國多晶硅過度依賴國外的局面有所改觀。

　　2、硅棒、硅錠制造技術(shù)成熟，但對原材料依存度高

　　根據(jù)愛爾蘭商業(yè)通訊2007年5月份的報道，中國現(xiàn)有硅錠生產(chǎn)企業(yè)58家(含單晶體硅和多晶體硅)，硅片生產(chǎn)企業(yè)38家，且國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)比較成熟，但由于該產(chǎn)業(yè)對上游多晶硅的依賴，導(dǎo)致部分企業(yè)開工率不足。

　　3、太陽能電池生產(chǎn)增長強勁，產(chǎn)品主要出口

　　自2003年起我國太陽電池制造業(yè)以超常速度發(fā)展，年增長率達到100%－300%，2007年我國光伏電池年產(chǎn)量700MW，僅次于日本和歐洲，位居全球第三。但目前產(chǎn)品也因價格高而95%以上只能出口。雖然國內(nèi)太陽能電池生產(chǎn)取得巨大成績，技術(shù)水平與國際相當，但仍停留在引進、消化、吸收層面，自主研發(fā)能力較弱，不利于產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展。

　　4、組件制造進入門檻低，產(chǎn)品附加值低，競爭力弱

　　在整個太陽能光伏電池產(chǎn)業(yè)鏈中，組件制造由于投資少、建設(shè)周期短、技術(shù)和資金門檻低、最接近市場等特點吸引了大批生產(chǎn)企業(yè)，是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)展最快的環(huán)節(jié)之一。據(jù)估計我國有180家以上的太陽電池組件生產(chǎn)企業(yè)。而且主要廠家的產(chǎn)品都通過了TǘV、UL等國際認證。

　　光伏組件

　　由于中國光伏產(chǎn)業(yè)鏈末端光伏發(fā)電市場尚未啟動，98%的國產(chǎn)光伏組件出口國外。行業(yè)易進入和上游多晶硅原料不足造成國內(nèi)封裝產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，且產(chǎn)品附加值較低，組件企業(yè)利潤微薄，競爭力能力弱。

　　5、光伏產(chǎn)品生產(chǎn)量大，但應(yīng)用水平低

　　光伏產(chǎn)品生產(chǎn)屬于勞動密集型行業(yè)，在國外市場需求拉動下，光伏產(chǎn)品生產(chǎn)集中在珠三角、福建、浙江等沿海城市，出口產(chǎn)品包括太陽能燈、太陽能計算器、太陽能電池和組件。中國成為世界上最大的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)國。受產(chǎn)品價格和市場空間的限制，國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)品應(yīng)用化程度不高。

　　困境

　　上游晶體硅材料、下游發(fā)電市場“兩頭在外”的困境，使得我國光伏產(chǎn)業(yè)形成了“議價能力低”、“抗風險能力低”的“雙低”局面。

　　向上游來看，以國外傳統(tǒng)七大廠商為首的晶體硅材料供應(yīng)商，面對眾多的電池、組件制造廠商，具備更多的議價資本。盡管“擁硅者為王”的局面，隨著金融危機的爆發(fā)而瓦解，但并不能從本質(zhì)上改變晶體硅制備環(huán)節(jié)，在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)地位。能否獲得穩(wěn)定的硅片供應(yīng)渠道，成為眾多的電池、組件廠商關(guān)心的核心問題。

　　向下游來看，近年來，我國光伏發(fā)電市場盡管加快了發(fā)展速度，但全球主要市場仍舊分布在歐洲、美國和日本。西班牙市場的急劇萎縮，以及今年德國政策的趨冷化，直接造成了全球光伏發(fā)電市場增速放緩，這首先影響的，就是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中競爭最為激烈、技術(shù)門檻最低的組件和電池制造環(huán)節(jié)。

　　中國光伏產(chǎn)業(yè)尋求發(fā)展，就不得不在產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)優(yōu)化，光伏產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化，必須以企業(yè)為實體依托。

　　影響

　　(一)從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)看，技術(shù)發(fā)展參差不齊、產(chǎn)能供需存在缺口，制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展

　　從國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部來看，太陽能光伏技術(shù)整體水平不高，核心技術(shù)多依賴國外。其中源頭多晶硅材料生產(chǎn)技術(shù)工藝較低，中端太陽能電池制造技術(shù)自主創(chuàng)新能力不高，下游光伏發(fā)電集成技術(shù)不遜于國外。同時，各環(huán)節(jié)產(chǎn)品產(chǎn)能缺口較大，2006年，多晶硅產(chǎn)量300t，占世界總產(chǎn)量的1%左右，僅能滿足30MW太陽能電池的生產(chǎn)，而同年國內(nèi)太陽能電池產(chǎn)量達369.5MW，位居世界第四，而光伏年安裝量僅10MW。下游光伏產(chǎn)品應(yīng)用市場尚未打開，應(yīng)用水平較低，產(chǎn)業(yè)鏈各端供需差距較大。長期來看，這種產(chǎn)業(yè)內(nèi)部供需不平衡、產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)能力低的狀況不利于中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　(二)從產(chǎn)業(yè)鏈整體看，中國太陽能產(chǎn)業(yè)集中在中部，兩端在外，整個產(chǎn)業(yè)規(guī)?；潭炔桓?/p>

　　從整個行業(yè)發(fā)展狀況看，中國太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)居于世界前列，但制約整個光伏成本的原材料生產(chǎn)卻高度依賴國外，同時，具有高附加值的產(chǎn)品應(yīng)用也大部分出口。在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中，中國成為了太陽能產(chǎn)品加工廠，從產(chǎn)品末端看，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，遠不及國際發(fā)達國際水平，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；杏芯嚯x。

　　碳排量

　　目前很多版本的光伏碳排放的計算數(shù)據(jù)中，均沒有包括從硅砂到冶金硅一段的碳排放，而是從冶金硅料開始計算到光伏系統(tǒng)，包括李俊峰編寫的研究報告。我估計是因為硅料是廣普工業(yè)原料，比如半導(dǎo)體，化工等，光伏的產(chǎn)業(yè)鏈從硅料才開始計算。但是必須指出的是，硅砂SiO2還原到冶金硅的過程有大量CO2直接排放(SiO2+2C=Si+2CO，2CO+O2=2CO2)。一小搓人以此攻擊光伏隱瞞碳排放。從硅沙直到光伏系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈碳排放，一網(wǎng)打盡所有涉及的輔料、封裝材料(鋼化玻璃，EVA，TPT等)、光伏系統(tǒng)集成配套設(shè)備(并網(wǎng)控制逆變器、電纜、開關(guān)、支架、儀表)等的生產(chǎn)能耗及其碳排放，以正視聽。

　　相關(guān)計算概念

　　1.碳足跡(CarbonFootprint)指的是由企業(yè)機構(gòu)、活動、產(chǎn)品或個人引起的溫室氣體排放的集合。溫室氣體排放渠道主要有：交通運輸、食品生產(chǎn)和消費、能源使用以及各類生產(chǎn)過程。通常所有溫室氣體排放用二氧化碳當量(CO2e)來表示。通常也被稱為“碳耗用量”。

　　2.溫室氣體(GreenhouseGas，GHG)是指大氣中促成溫室效應(yīng)的氣體成分。溫室氣體主要包括是二氧化碳(CO2)，臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、以及人造溫室氣體氯氟碳化物(CFCs)、全氟碳化物(PFCs)、氫氟碳化物(HFCs)，含氯氟烴(HCFCs)及六氟化硫(SF6)等。

　　從冶金硅料到多晶硅的生產(chǎn)過程存在直接排放有毒氣體比如氯化氫廢氣(當然有相應(yīng)回收處理措施)，但不存在溫室氣體的排放。多晶硅錠到光伏系統(tǒng)的生產(chǎn)過程也不存在溫室氣體排放(有很少量有毒氣體排放前已處理)。

　　計算方法

　　1)間接碳排放：是指生產(chǎn)設(shè)備用電能耗轉(zhuǎn)換計算的碳當量排放，這里主要是指多晶硅還原、切割、組件封裝、系統(tǒng)集成安裝等消耗電力所轉(zhuǎn)換計算出的碳當量排放。產(chǎn)業(yè)鏈電力能耗數(shù)據(jù)從【光伏能量回收期計算表】中取值。

　　通常使用的計算公式為：用電量×電的碳排放因子=間接碳排放量

　　2)直接碳排放：是指電池產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)過程中直接排放溫室氣體量，這里指硅沙還原到冶金硅過程中直接排放的CO2量。

　　前景展望

　　(一)處于起步階段的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下，整體發(fā)展空間較大

　　根據(jù)《可再生能源十一五規(guī)劃》，到2010年，我國太陽能光伏裝機總量達30萬KW。將通過開展無電地區(qū)電力建設(shè)、啟動光伏發(fā)電城市應(yīng)用工程和開展光伏電站試點方式展開。從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方式上來看，我國太陽能光伏發(fā)電尚處于起步階段。

　　圖2我國太陽能產(chǎn)業(yè)鏈各產(chǎn)業(yè)生命周期分析

　　賽迪顧問認為，各產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段看，多晶硅原材料生產(chǎn)和光伏應(yīng)用仍處于初創(chuàng)期，太陽能電池生產(chǎn)處于成長期，見圖2。在國家可再生能源發(fā)展政策支持下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間比較大。

　　(二)多晶硅產(chǎn)業(yè)有望改善國內(nèi)原料供應(yīng)不足僵局

　　在國內(nèi)外多晶硅原材料需求的強拉下，國內(nèi)企業(yè)對多晶硅原材料生產(chǎn)關(guān)注度日益提高。目前，洛陽中硅和四川峨眉、四川新光硅、特變電工多晶硅聯(lián)合新能源等項目在建并將相續(xù)投產(chǎn)，其產(chǎn)能均超過1000t/a。2007年底投產(chǎn)的江蘇中能，已形成規(guī)模化生產(chǎn)到2011年底，產(chǎn)量突破4萬噸，縮小了我國與國際上的差距。[1]在未來幾年，隨著這些項目的投產(chǎn)，國內(nèi)多晶硅原材料供不應(yīng)求的局面可能被打破。但同時，由于下游產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)能的提高，對原料的需求也水漲船高，今后幾年，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)能否改善國內(nèi)原料供應(yīng)不足局面，與自身產(chǎn)能能否實現(xiàn)以及下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的擴張速度相關(guān)，其前景并不能過于樂觀。

　　(三)太陽能電池產(chǎn)業(yè)將保持較大競爭優(yōu)勢

　　從近幾年國內(nèi)太陽能電池發(fā)展速度與規(guī)模，以及國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家發(fā)展戰(zhàn)略來看，國內(nèi)太陽能電池發(fā)展迅猛勢頭仍將保持，特別是隨國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)上游多晶硅原材料生產(chǎn)產(chǎn)能提高，太陽能電池生產(chǎn)受原料限制的狀況將會改善，國內(nèi)太陽能電池生產(chǎn)在國際上將具較大的規(guī)模競爭優(yōu)勢。

　　(四)國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)受與成本制約，近期推廣難度大

　　太陽能發(fā)電上網(wǎng)成本較高，主要成本基本在多晶硅材料環(huán)節(jié)。但短期內(nèi)全球多晶硅供不應(yīng)求的局面難以改變。而針對太陽能光伏發(fā)電的政策支持尚未出臺，近期內(nèi)，國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)推廣難度較大。