光伏市场研究报告_27页_4mb
报告摘要
光伏市场研究报告总结
核心内容概述
本报告全面分析了2015年全球光伏产业的市场现状、技术发展及产业链结构,涵盖了太阳能电池的原理、主要技术路线、光伏产业链各环节的生产情况、市场趋势以及相关政策支持。报告还探讨了钙钛矿和有机太阳能电池的技术进展,以及中国在光伏产业链中的重要地位。
太阳能电池介绍
什么是太阳能电池
太阳能电池是一种将太阳光转换为电能的装置,通常由掺杂后的p-型硅和n-型硅形成pn结,放置在金属接触层之间。上层金属接触层呈格子状,以允许光线射入,而顶部的防反射层可减少光线反射。
工作原理
太阳能电池通过光生伏特效应将光能转化为电能,其性能受到材料、结构及工艺的影响。钙钛矿和有机太阳能电池作为新型技术路线,具有成本低、工艺简单等优势,但转换效率仍有待提升。
主要光伏材料技术性能及产业化现状
| 技术路线 | 光伏材料 | 实验室转换效率 | 批量转换效率 | 主要原材料供应现状 |
|---|---|---|---|---|
| 晶硅 | 单晶硅 | 24.7% | 19~20% | 高纯硅料、玻璃,资源丰富 |
| 晶硅 | 多晶硅 | 20.4% | 17~18% | 高纯硅料、玻璃,资源丰富 |
| 薄膜 | 非晶硅 | 13.0% | 6~8% | 硅烷、玻璃,资源丰富 |
| 薄膜 | 碲化镉 | 21.5% | —— | 镉为有毒金属,需回收 |
| 薄膜 | 砷化镓 | 50% | 20~30% | 砷化镓价格昂贵,聚光精度是瓶颈 |
| 薄膜 | 铜铟镓砷 | 20.3% | 13~16% | 铟储量不足限制了行业规模 |
钙钛矿太阳能电池
钙钛矿太阳能电池具有成本低、工艺简单等优势,近年来转换效率稳步提升。2015年,中国厦门惟华光能有限公司的钙钛矿电池转换效率达到19.6%,创世界记录。
- Nie等人:使用热甩膜技术生长出连续、无孔洞的薄膜晶体,电池效率达到18%。
- Shi等人:通过反溶剂蒸发辅助结晶方法,生长出微米尺度的立方晶体,载流子扩散长度超过10毫米。
有机太阳能电池
有机太阳能电池由有机材料构成,具有成本低、质量轻、材料来源广泛等优点,但转换效率较低,制约其产业化进程。
- 2014年,麻省阿默斯特大学、斯坦福大学、德雷斯顿大学联合研发的新型纳米结构,使有机太阳能电池效率从2.2%提升至2.9%,增幅达32%。
- 2015年,北卡罗莱纳州立大学开发的新技术显示,纳米结构高度有序的材料激子解离效率并不比结构无序的材料高。
光伏产业链分析
上游
主要包括原材料、硅料、硅片、薄膜的生产,其中多晶硅生产核心技术长期由七家外国企业掌握,改良西门子法占据全球约83%的市场份额,而FBR技术因其成本控制潜力,预计未来将逐步取代Siemens法。
中游
涵盖电池和组件的生产,其中电池片生产为资本和技术密集型行业,其转换效率是关键指标。
下游
包括应用系统、服务、检测系统的设计,主要依赖于组件的生产和应用。
中国光伏产业现状
多晶硅生产
- 2014年,中国多晶硅产量占全球43%,同比增长57.1%。
- 行业集中度高,前十家企业占比达91%。
- 保利协鑫计划在2015年底建成2.5万吨高品质硅烷流化床颗粒硅项目。
- REC与陕西有色签订技术转让协议,允许新工厂使用下一代FBR技术。
硅片生产
- 硅片生产占全球76%的份额,2014年同比增长26.7%。
- 世界排名前十的硅片企业中有八家为中国企业。
- 金刚线切割技术因其高效率和低成本优势,预计未来将占据更大市场份额。
电池片生产
- 电池片产量占全球57%,2014年同比增长32%。
- 十大企业占比52%,行业集中度有待提高。
- 单晶硅片转换效率达19.3%,多晶硅片达17.8%。
- 部分企业生产的N型电池片效率达22.9%,处于全球先进水平。
组件生产
- 组件生产为劳动密集型行业,中国具有显著的生产优势。
- 90%以上依赖出口,2014年出口额增长16%,达147亿美元。
- 硅片、电池片与组件占据出口市场份额在90%以上。
- 日本成为我国最大的出口市场,占比达35.51%。
市场展望
根据ITRPV 2015预测:
- 未来三年内,全球光伏市场及生产总量不会超过60GWp。
- 从2022年开始,市场值将超过80GWp,2030年达到220GWp的峰值。
- 峰值过后,需求量开始下降,到2040年降至150GWp,2050年降至100GWp的谷底。
- 需求周期性升降源于光伏系统30年的寿命。
政策方面,《中美气候协议》提出2030年非化石能源占比20%,光伏将发挥重要作用。
行业发展趋势
- 无竞争力产能加快退出:光伏制造行业规范条件推动行业整合。
- 产业集中度提升:光伏兼并重组将加快。
- 技术进步:多晶硅转换效率将超过18%,单晶硅将超过20%。
- 产品质量提升:资产证券化对产品质量要求更高。
- 分布式发电模式创新:受到资本青睐。
- 储能发展:在新能源领域将更快发展。
- 光伏应用融合:将与电网、建筑、交通等领域深度融合。
其他信息
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