太阳能行业分析报告Word格式文档下载.docx
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新光硅业
晶龙集团
江苏林洋
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。
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，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分别达到5.1万吨、8.0万吨、12.5万吨
（四）.国内生产单晶硅企业：
河北晶龙实业集团有限公司（产能2600吨，硅片6000万片—河北宁晋地区太阳能级单晶硅生产基地
）;
常州市天合光能有限公司;
浙江昱辉阳光能源有限公司;
有研半导体材料股份有限公司;
锦州阳光能源有限公司（东北太阳能电池用单晶硅生产基地--锦州市的太阳能电池用单晶硅生产基地，以太阳能电池用φ5.5″-φ8″的单晶硅锭和硅片为主导产品，其中单晶硅锭年产量800吨，硅片年产量2000万片）;
江苏顺大半导体发展有限公司（1000吨/年）;
洛阳单晶硅有限责任公司;
西安隆基硅材料有限公司;
青海华硅能源有限公司（1000吨）
目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨～7000吨。
“十五”期间，单晶硅的产量实现了30%以上的增长，2006年底，中国单晶硅的产量达到3200吨，其中半导体用约800吨，太阳能电池用2500多吨。
在抛光片方面，我国半导体用硅抛光片平均增长超过19%，总用量达到2.2亿平方英寸。
目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商，其中河北宁晋单晶硅基地（晶龙集团）是世界最大的太阳能单晶硅生产基地，占世界太阳能单晶硅市场份额的25％左右。
三．中游：
太阳能电池百花齐放
（一）.太阳能电池的分类
制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。
根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：
1、硅太阳能电池；
2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；
3、功能高分子材料制备的大阳能电池；
4、纳米晶太阳能电池等（见图1）。
不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：
1、材料易于获得，且成本低；
2、要有较高的光电转换效率：
3、材料本身对环境不造成污染；
4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。
基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。
但随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。
以下是对太阳能电池的种类及其应用前景的评价。
图1
太阳能电池类型（按材料类型分）
资料来源：
赛迪顾问
2005，12
表1
主要太阳能电池成本-性能评价表
从上表1的评价结果，我们可以得出以下结论：
1.单晶硅电池：
未来3～5年内（2006～2010年），太阳能级单晶硅仍是太阳能电池最重要的来源，虽然单晶硅太阳能电池成本较高，但是由于具有较高转化率的优势，仍然占有一部分市场，并且在一段时间内还处于增长状态，需要技术水平也较低。
然而，太阳能级单晶硅技术目前已经较成熟，技术水平再提高的空间较小，同时，由于受单晶硅材料价格及相对繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。
因此，可以预计单晶硅太阳能电池的长远发展前景并不乐观，但未来一段时期内，仍有较大的发展空间。
2．多晶硅电池：
与单晶硅太阳能电池相比，多晶硅电池成本低，但也存在明显缺陷。
晶粒界面和晶格错位，造成多晶硅电池光电转换效率一直无法突破20%的关口。
而单晶硅电池早在20多年前就已经突破20％。
然而，近年来多晶硅太阳能电池的技术水平提升很快，其电池转换效率最高已经达到17%以上，组件转换效率可达15%以上，与单晶硅的差距正逐步减小。
最近，德国弗劳恩霍夫协会发表公报说，目前该协会下属的弗赖堡太阳能系统研究所经过两年攻关，成功开发出一种新技术，可以使多晶硅电池的晶格错位等缺陷得到部分解决。
其技术关键是在太阳能电池生产过程中选择适当温度，使多晶硅的电子性能得到提高，并同时形成高效率的太阳能电池结构。
该所的研究人员已经找到了适当的温度平衡点，既保证太阳能电池高效率所需高温，又兼顾这一温度在材料可接受的范围以及它在工业生产中的可行性。
如果该技术能够达到产业化应用，将进一步提高多晶硅太阳能电池产品的竞争力。
3.多晶硅薄膜电池：
多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率又高于非晶硅薄膜电池，因此，随着薄膜生产技术的不断完善和成熟，多晶硅薄膜电池将来可会在太阳能电地市场上占据主导地位。
4.非晶硅薄膜电池：
非晶硅薄膜太阳能电池的成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展。
但是由于非晶硅的光学带隙为1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。
此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S-W效应，使得电池性能不稳定。
为了解决非晶硅薄膜电池的稳定性问题，人们开始研究a－Si/a－Si叠层太阳能电池技术，能够在一定程度上提高非晶硅薄膜电池的转移效率，但该电池的稳定性仍然不高，转换效率的大辐提高仍有待时日，近年内要实现大规模生产可能性较小。
5.III-V族化合物及CIS电池:
作为太阳能电池的材料，III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制备，尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高，但从材料来源看，这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。
此外，这类电池材料中，有相当一部分属于剧毒元素，如As、Cd等，从环保的角度看，这类产品也不可能在未来清洁能源市场上得到在规模的应用。
而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池存在的问题是，它们的研究刚刚起步，技术不是很成熟，转换效率还比较低，基本上还处于探索阶段，短时间内不可能替代硅系太阳能电池。
（二）太阳能电池的发展趋势
根据以上分析，从转换效率、材料成本和环保等角度看，今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。
由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本，将最终将可能取代单晶硅电池，成为市场的主导产品。
2007年太阳能电池产能，结晶硅型具有绝对优势，占整体的近90％。
但08年以后该比例将下降，2012年将降至62％左右。
而非晶硅（a-Si）型、串联型和CIGS型将分别增至12％、8％和7％。
另外，欧洲和亚洲厂商将涉足此前主要是美国厂商从事的CdTe（碲化镉）型太阳能电池的生产。
因此，2012年CdTe型的构成比例将占4.4％。
但色素增感型仍将不足1％。
上述数据参照了法国调查公司YoleDeveloppement就560家工厂所做调查的结果。
接下来看一下08年欧洲、美洲、亚洲以及其它地区的产能。
美洲的结晶硅型所占比例低于40％，但其它3个地区超过了70％。
在产能最大的亚洲，结晶硅型的比例非常高，约为90％。
美洲产能虽不及亚洲和欧洲，但各类型的构成比例很有特点。
美洲的结晶硅型产能所占比例较低，但a-Si型、CIGS型和CdTe型的比例都很高。
（三）.全球太阳能电池产业现状
据统计资料显示,目前全世界共有136个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。
1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达2850兆瓦。
而2008年，全球太阳能电池产量增幅85%，高达7.9GW；
Q-cells继续保持老大宝座，不过FirstSolar突然跃居老二，中国老大尚德电力力压日本巨头保住老三的位置；
还像2007年一样，2008年中国最大出产国不变，并把德国和日本远远抛在脑后；
预测2009年电池产量为10-14.7GW。
图中准确数据为08年7.9GW,07年为4.27GW。
分析2008年全球太阳能电池Top10和top20，首先，德国厂家Solarworld退出前十；
其次，所有日本厂家在top20里整体位置趋于逐降，并且逐渐失去竞争力，而中国厂家却在不断攀升。
中国不仅保持其全球第一生产国的地位，并且与去年相比，产量翻了一番还多。
尽管亚洲量压群雄，令其他国家望尘莫及，不过，从top10名单里来看，西方还是领先的，毕竟Q-cells还是位列老大。
Top10逐个看
1.
Q-cells
2008年，作为仅留的一个欧洲电池厂家，蝉联了他作为全球第一太阳能电池生产商的位置。
事实上，Q-cellls竞争力非常强劲。
去年电池产量为581.6MW（包括全资子公司Sontor生产的3.6MW的a-Si/μ-Si微非组件，Calyxo的3MW和Solibro的5MW），产量比2007年增长了49%（去年是389.2MW）。
2007年Q-cells力克日本夏普，勇夺世界第一，当时的市场份额达到9.1%；
有趣的是，由于激烈的竞争，2008年市场份额降到了7.4%。
其实，不管是市场份额还是产量，Q-cells都应该更高一些，但是由于金融危机，Q-cells调低了主营业务晶硅电池的产量，从585MW调到了570MW。
据一些客户反映，Q-cells对他们的交货日期被推延到了2009年。
据Q-cells对外发布的消息称，鉴于当前市场的变化情况，他们要利用年假期间来进行调整。
预计Q-cells2009年硅基电池产量在800MW到1GW之间。
这个区间听起来似乎大了些，其实早期他们还声称产量至少要达到1GW！
在产能建设方面，其他厂子担心组件过剩，所以停止产能增长，而Q-cells却似乎在这方面有自己的打算。
2008年Q-cells不仅在Thalheim的产能目标成功实现760MW（2007年产能是516MW），而且还寻找德国以外的机会，以便使产能翻番。
2009年，Q-cells除了在Thalheim厂产能增加40MW外，还计划在马来西亚开工厂。
硅棒、硅片和电池产能在第二季度达到520MW，从而使全年产能提升到1.32GW。
此外，Q-cells还计划扩大薄膜电池产能。
2.
FirstSolar
2008年Q-cells可谓演绎了恢宏，而CdTe电池生产商FirstSolar的表现却更加传奇。
2007年，这家美国薄膜电池生产商闪电般跃居全球太阳能电池top10之列，成为全球第一个位列top10的薄膜电池生产商；
而2008年，这家公司以504MW的产量毫无争议地飞跃到了全球第二，增幅高达152%。
值得一提的是，Q-cells在丢失市场份额，而FirstSolar的市场份额却上升了1.7个百分点，达到6.4%。
预计这家公司2009年在美国俄亥俄洲产出145MW，在德国产出不到192MW，在马来西亚产出将近167MW。
据该公司发布的消息称，他们有一个目标，要将产量翻番到1GW。
鉴于这条消息，预计2009年美国产出147MW，德国产出196MW，马来西亚产出657MW。
看起来似乎挺困难，因为仅比产能1.1GW低了一点（马来西亚的产能为784MW）。
但是，如果这个目标经努力可以实现的话，那么FirstSolar在2009年会成为全球第一。
不过经验告诉我们，FirstSolar过去通常都能超越自己的预期，所以我们相信这次他们也一定可以。
FirstSolar还必须重塑自己的社会形象。
因为他们生产的组件不能循环再利用，所以该公司不仅要面对环境论者的抨击，同时还得面对由于使用了有毒的镉而造成的竞争压力。
其实对于FirstSolar在光伏行业的竞争而言，经济上的竞争远比化学上的竞争重要。
在去年的第四季度报表中，该公司声称自己成为全球光伏界首家突破1美元/W大关的企业，生产成本只有98美分。
这意味着FirstSolar的组件降价空间很大，打开了抢夺客户资源的大门，尽管在经济最紧
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