大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏储能市场调_中国储能行业的发展现状及前景分析的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.光伏储能市场调2.中国储能行业的发展现状及前景分析
3.光伏太阳能产品目前市场销售情况
题记:在30·60的号角下,中国正进入一个全新的且富有绝对想象空间的新能源大时代,这其中既有浮沉十年走向平价的光伏,也有逐步大放异彩的锂电池、储能以及被寄予厚望的氢能,它们将共同推动中国走向碳中和的星辰大海。
同样是新能源,上述几个行业,既有共性与融合,也有其独特的发展路径与特点。本文作者试图从技术路线、发展路径、潜力空间、数据测算等多个维度就新能源涉及的多个行业进行剖析。
2021年宁德时代(CATL)的全球市场份额将进一步攀升,比亚迪刀片电池批量供应,刀片一出安天下。预计前五大:宁德时代(CATL)、LG、松下、比亚迪、三星会占据全球市场份额的85%以上,前十名占据95%的份额。锂电池行业既是资金密集型行业,又是技术密集型行业。
锂电池行业竞争比光伏更加惨烈,光伏设备投资也会面临技术路线和成本之争,但是一般不会清零。而锂电如果没有合适的客户和过硬的产品,极有可能面临设备投资打水漂,这方面已经有案例出现。
本质上光伏产品及组件相对标准化同质化,一线品牌和一般产品差异不大,很难卖出产品溢价;而锂电池涉及到电化学,易学难精,一线产品往往比一般产品溢价5%以上,有些细分产品甚至会更极端;导致有效优质产能严重不够,差的产品即使低价也无人问津。
关于磷酸铁锂和三元:宁德时代董事长曾毓群认为,磷酸铁锂电池的增长速度会非常快,因为它比较便宜。随着充电桩越来越多,电动 汽车 的续航里程就不需要那么长。“没开过电动车的人比较焦虑,真正开过的人就不大焦虑,所以应该来说磷酸铁锂比例会逐渐的增加,三元占比会减少。”
随着磷酸铁锂占有率提高,现阶段再布局锂电池首先得明确产品定位,确保产品有市场机会,市场得精准细分,专注做好一款磷酸铁锂动力电芯兼顾储能可能有大的市场机会。
磷酸铁锂的巨大想象空间不仅体现在对续航要求较低的乘用车上,更大空间在对寿命要求更高的商用车领域,储能领域。
电池是能源的储存介质,大能源领域本质是成本为王,效率优先;光伏、锂电概莫如是。
像早年的光伏领域,2016年前都是成本更低的多晶硅片电池占据主流,一度市占率超过85%。在光伏巨头隆基持续产业投入的影响下,金刚线切割硅片工艺异军突起,彻底打破单晶硅片成本瓶颈,2020年单晶市占率超过85%。在下一代大硅片,薄片化工艺趋势下,N型单晶topcon工艺将引领下一代光伏技术变革,单晶将淘汰掉多晶硅片;N型topcon电池与HJT电池之争,同样基于成本考虑,topcon将成为下一代光伏电池主流;
主要考虑以下三方面因素:1、即使量产情况下,设备投资HJT是topcon的2倍左右,而且老产线没有办法改造,所有产线得重置,这是所有巨头们最头疼的;2、HJT及topcon效率相当,在叠加钙钛矿方面机会均等(钙钛矿市场机会尚未出现),需处决于钙钛矿的成本和方案;3、耗材成本HJT的银浆远远高于topcon,topcon浆料未来有可能全面使用更低成本浆料,成本差距会更加巨大。
电动车领域的电池情况稍微温和些,三元和铁锂,不存在谁淘汰谁,基于用户多元化选择。
三元能量密度更高,体积更小,低温性能更好,将在部分高端车型始终占据一席之地。而磷酸铁锂以低成本长寿命等特性快速抢占其他其他市场,尤其以电动重卡,工程机械,储能领域最为瞩目。
2021年将是大力出奇迹的一年,电动车及动力电池领域将迎来未来十年增长最快的一年,也是行业巨擘疯狂布局奠定江湖地位的一年;之前的各种预测都有可能出现极大偏差。半年前笔者曾做过一个预测,回头看行业已经发生重大变化,新能源替代的脚步,正以大家难以估量的速度在加速替代;我们通常会高估1-2年的变化,而低估未来10年的变化,确实替代的速度将更加猛烈。
2021年动力电池出货量,全球大概率超过350gwh,比2020年增长150%,全球电动车2021年出货量达到600万辆以上,中国市场有机会成倍增长到250万台,发展势不可挡。笔者之前调研到部分厂家出货量甚至增长3-500%,磷酸铁锂用量接近60%,这种惊人的发展速度可能持续一段时间。锂电前5名,甚至前10名都在疯狂布局产能。
2025年,全球电动车占有率超过35%,达到3000万辆,按平均60度/车计算,电池用量达到1800gwh,C公司产能可能达到1000gwh,巨头正式步入TWH时代。储能及商用车领域用量估计超过500gwh,三元与磷酸铁锂的比例可能接近35:65,磷酸铁锂将占据市场绝对主流。
展望2030年,全球电动车出货量会整体超过90% ,达到9000万辆,动力电池用量超过6000gwh,0.6元/kwh,则动力电池市场为3.6万亿人民币,燃油车无限接近禁售,算上储能市场锂电池的出货量极有可能接近1万亿美元。
2030年,以光伏+储能为代表的新能源将颠覆整个传统能源生产的格局!
全面颠覆传统能源需要解决的问题?实现低成本光伏+低成本储能,综合成本低于火电。光伏的系统成本已经降到3元/W,部分分布式电站已经降到2.35元/W的成本,遥想2007年系统成本达到60元/W,13年时间,成本降到5%;很快磷酸铁锂储能系统降到1元/wh以下,充放次数可以达到10000次。
2025年光伏系统成本到2元/W,摊到25年折旧加财务成本,1500小时/年发电小时数,度电成本0.1元每度电以内;储能系统成本低于1元/WH,充放次数10000次,按15年折旧,度电存储成本低于0.1元每度,;光伏+储能系统成本0.2元/kw,2030年成本有望降到0.15元每度电以内,成本远低于化石能源。
2020年全球用电量约30万亿度,随着电动化的迅速发展,则2030年全 社会 用电量将达到50万亿度。2030年大概率发生事件,光伏+储能可以占领全球电力市场30%,约15万亿度电。按全球范围发电条件来看,平均1250小时的年发电量可以期待,1GW(100万千瓦)装机量约12.5亿度电。
则15万亿度电,需要总装机量12000GW,地面装机占地面积约12万平方公里。预测光伏地面系统成本2025年2元/W(组件1元/W);2030年1.8元/W(组件0.8元/W),光伏市场未来需求10年需求,12000*18-=216000亿,21.6万亿人民币。
2040年全球电力需求将达到70万亿度,2040年占领全球电力市场60%,约42万亿度电,需要总装机量33600GW,2030-2040年得新增21600GW光伏装机量,地面装机新增土地面积21万平方公里。
成本方面,2035年1.6元/W(组件0.7元/W),2040年1.5元/W(组件0.6元/W),整体光伏市场21600*15=32.4万亿人民币,进入平稳发展期。
2021-2030将是光伏行业的白金十年。
2030年,15万亿度电约需要60%储能,9万亿度电储能,平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要7.5万亿kwh储能,需要250亿kwh储能装机量,约25000GWH。
储能市场按照均价0.8元/kwh计算,市场总量20万亿,跟光伏市场相当并驾齐驱。
2040年,42万亿度电约需要60%储能,25.2万亿度电储能。平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要21万亿kwh储能,需要700亿kwh储能装机量,约70000GWH;新增45000gwh。
储能市场按照均价0.65元/kwh计算,市场总量29.25万亿,跟光伏市场体量相当。
未来十年毫无疑问是光伏和储能最为辉煌的十年,诞生的机会不可估量。
隆基股份与朱雀投资布局氢燃料,光伏龙头布局氢燃料,给了大家很多想象空间,光伏+氢能战略浮出水面,利用越来越廉价的光伏发电来制备储存氢气,既解决了光伏发展的天花板,也生产出大量可替代石油的清洁能源。日本最近投产了全球最大的光伏制氢项目,国内领先企业阳光电源,隆基抓紧产业布局。中石油,中石化等传统能源企业同样在加快光伏+储能+制氢的产业布局。
实际上最近中东的光伏招标电价以及达到1.04美分/kwh,真是没有最低只有更低,技术的迅速发展大大超过我们的想象,中东地区的光伏+储能有可能在2025年达到2美分/kwh,那中国鄂尔多斯高原,青海格尔木地区2025年光伏+储能成本将达到2.5美分/kwh,折合0.1625元/kwh,光储联合制氢将大行其道,电解水制氢的直接能源成本将低于10元/KG。
氢能市场将异军突起,氢能来源广泛,燃烧性能好且零排放,有望成为碳中和战略中的核心一环。氢是宇宙中分布最广泛的物质,约占宇宙质量的 75%。氢气燃烧性能良好,且安全无毒。氢气空气混合时可燃范围大,具有良好的燃烧性能,而且燃烧速度快。
同时氢气燃烧时主要生成水和少量氨气,不会产生诸如一氧化碳、碳氢化合物等,与其他燃料相比更清洁。同时氢气导热性能、发热值高。氢气的导热系数高出一般气体导热系数的10倍左右,是良好的传热载体。
氢的发热值 142,351kJ/kg,是汽油发热值的 3 倍,远高于化石燃料、化工燃料和生物燃料的发热值。氢的获取途径多、热值高、燃烧性能好、清洁低碳,更重要的是反应后生成的水,又可在一定条件下分解出氢,实现循环再生可持续发展。
作为燃料广泛应用于交通运输行业,用于氢燃料电池或者直接燃烧;供热:钢铁水泥造纸氨气应用或者建筑行业直接供热;作为冶金及钢铁行业还原剂还有石化行业的原材料。水泥行业燃烧大量的天然气和煤炭,为了碳减排,需要氢气来中和二氧化碳生产甲醇。
现阶段大量氢气来源于煤制氢及天然气制氢,即所谓的灰氢,随着风光发电成本进一步下降以及电解水制氢设备成本的快速下降,未来2-3年,绿氢的制备成本可以到10元每公斤,不用储存加压,纯化直接用于石化行业作为原料,水泥行业,冶金钢铁等行业,需求将暴增。
煤制氢成本约7元每公斤,天然气制氢约10元每公斤,则绿氢的制备成本接近天然气制氢,考虑到未来的碳税和碳交易收益,绿氢将极大的替代现有的煤制氢以及天然气制氢。
2500万吨的氢气存量空间将形成一定替代,新增场景体现在陆地交通运输场景,海上货运、邮轮、飞机、水泥、冶金等领域将全面采用氢气。
氢气用途展望:低成本氢气除氢燃料电池车辆使用,石油化工,炼钢等都将得到更大规模使用。
工业副产氢的热值价值相当于12元/KG,理论上氢气终端销售价格在当下这个是底线价格,按氢燃料电池用于交通行业,16度电/kg氢气的水平,则氢气转化为电能的价格为每度电0.75元,这个是极限假设的价格。
如果绿氢的价格可以低于12元/Kg,需要考虑制氢设备的折旧和效率,需要光伏风电的价格低于0.15元/kwh,则氢气可以掺杂在天然气管道中,掺杂比例在5-10%,对管道的影响会比较少。可以考虑在天然气管道的周边建设大规模的风光互补电站来来联合制氢。
这个场景12元/公斤的氢气如果用在电动车上,通过储能、运输、加注到车端成本则可能接近30元每公斤,成本偏高。而直接用于石化,钢铁则减少了大量中间环节。也可以考虑用在水泥行业碳捕捉,将二氧化碳+氢气,制取甲醇。石化,钢铁,水泥行业如果大规模推广氢气应用,需求量将不低于1亿吨,二氧化碳的减排量更是惊人,极大加快推动碳中和。
按照现阶段城市氢气补贴后的价格一般高于30元/KG,换算成度电成本接近2元/度电,远远高于现在的工业电价:谷电约0.3元/度电,平电约0.6元/度电,峰值约电价1.2元/度。氢燃料电池的使用成本会一直高于锂电,乘用车用氢燃料电池的必要性大打折扣。
那么,氢燃料电池在交通运输的使用应该在广阔的长途运输,商用大卡车,远洋货轮,该场景需要能量密度较高的氢燃料。
以商用车领域为例:然而续航超过300公里的49吨牵引车,配置6组氢瓶+110kw燃料电池系统+130kwh锂电,整个系统约2.5吨,比传统天然气车及柴油车的质量多1吨左右。解决方案是氢瓶减重,用全氢燃料电池系统。氢燃料的大规模使用,最终必须满足成本低于化石能源,才有机会普及。目前来看任重道远,而跟纯电动拼使用成本尚不具备优势,只能拼场景;如果能够得到15元/KG的绿色氢气,长途货运,远洋货轮,炼钢这些场景则可以大规模应用氢气。
光照条件充足的中东地区,可利用光伏+储能+制氢,考虑到光伏和储能成本接近2美分/kwh,在中东地区制氢将变得实际可行。
用高能量密度氢气来储存新能源以替代石油资源,将是沙特及中东地区最大的机会。如果沙特建设庞大的光伏电站约3000GW,占地面积3万平方公里,年发电量可以达到6.3万亿度,考虑到全天候制氢,则60%需要通过锂电储能,其中6万亿度电用来电解水制取氢气,产生1亿吨氢气,10元每公斤的氢气通过海运将占领全球市场,每年收入1万亿人民币,与沙特现阶段的石油规模相当。
电解海水制氢还可得到副产品氘氚,又是人类终极能源核聚变的主要原材料,实现商用航天的关键。
全球大规模光伏发电成本最低为沙特等中东地区,沙特土地面积超过190万平方公里,有大量的土地建设光伏系统。传统石油巨头可全面转型为新能源巨头,以提供高能量密度的氢气为主,2025年沙特光伏成本降到0.8美分/kwh,折合人民币约5.2分/kwh。沙特氢气能源成本低于5元人民币每公斤,全部成本将低于7元/KG,运往全球价格约12元/KG,全球终端销售价格约12-15元人民币每公斤。
低于15元/KG的氢气,在长途货运,远洋航海,炼钢,石化,建材等都将占有一席之地。考虑沙特得天独厚的地理位置,亚非欧板块中心,从红海通过苏伊士运河运往欧美,马六甲海峡运往亚太地区都将具有成本优势。
笔者2018年造访日本,曾与软银孙正义的高参岛聪先生交流,岛聪提及:孙正义曾经构想在沙特建设全球最大的光伏基地,再找中国最好的光伏及锂电技术去沙特联合设厂,打造光伏+锂电的黄金能源组合。生产全世界最便宜的电力通过中国的特高压技术建设涵盖中亚、东北亚的电力网络,经过伊朗,中亚,中国,将清洁的电力输送给日本,因为日本的平均电价超过0.2美金/kwh。不得不佩服孙的雄才伟略,异想天开。
光伏电站易建,不过经过这么多国家建电力网络难度就大了,而光伏储能制氢则就变得更容易实现了,然后通过远洋运输更有可落地性。
很多人会问,中国会成为新能源领域的沙特吗?中国不一定成为新能源领域的沙特,倒可以成为产业输出方;沙特源于独到的地理位置,如果和中国联手有机会在未来的五十年,仍然成为全球的新能源中心。
在于中国目前是全球最大的光伏生产基地,光伏技术领先全球,光伏技术具有标准化,可复制的特点。而且形成了独立的装备能力和材料开发能力,行业内又有普遍后进入者优势,可后发制人。
那么就可以在中东地区发展光伏+锂电储能产业,低成本足以改变全球能源格局,同样中国的锂电技术具有跟光伏类似的特点。沙特可以和中国强强联手共同发展光伏及锂电储能产业,中国通过技术输出在沙特建设全球最大的光伏基地和光伏储能电站,沙特利用强大的资本实力实现从石油到新能源的转型。
沙特的光伏产品可以行销全球,光伏产生的电可以销售到欧洲及非洲、印度等亚洲缺电国家。光伏制氢可以远销亚洲,欧美,沙特有机会成为新的全球能源中心。
阿联酋三个国有实体组成了阿布扎比氢能联盟,将富含化石燃料的酋长国定位于未来绿氢气的主要出口国,海湾国家已经认识到了这种替代燃料的重要性,氢能的开发在下一步是至关重要的。从最大的石油输出国成为最大的氢气出口国,这样的机会将刺激沙特阿拉伯以及阿联酋,沙特王国已经计划在特大未来城市中建造世界上最大的由光伏和风能联合制氢工厂,整个城市将是绿色电力,沙特也想实现氢气出口国的伟大的计划,他们认为沙特将成为氢气的全球领导者,给沙特下一个50年机会。
当然全世界其他的地方,尤其是光照和风电特别发达的地区,例如澳大利亚也在计划发展氢气,宣布要投资1500亿美金用于绿色氢气的制造;中国的西北地区正在大力发展光伏风电联合制氢。沙特有全球最好的光伏资源,全球的光照时间最长,最长时间甚至可以达到一年2800个小时;如果可以全力以赴的发展绿色的氢气,将有机会成为全球最大的绿色氢气的制造基地,同时成本可以做到全球最低。
总之,平价的新能源将在下个十年惠及全球,实现大部分国家的能源独立、自由和平。
作者简介:陈方明,易津资本&博雷顿 科技 创始人,博雷顿 科技 正成为电动工程机械、重卡及相关领域配套储能的领军企业。作为有超过十年风险投资经验的专家,在新能源、新材料领域做了深厚布局。
他着眼于高精尖技术,聚焦新能源领域的硬 科技 ,投资过常州聚和、拉普拉斯、凯世通、南通天盛、杭州瞩日及量孚等一大批新能源企业。其中量孚作为磷酸铁锂正极材料公司,其利用独特工艺,一步法合成磷酸铁锂,有望将磷酸铁锂正极材料成本降低20%。
陈方明是上海市五一劳动奖章获得者,他创立的博雷顿获得了高新技术企业、高新技术成果转化、市重点人工智能示范项目、高端装备首台套、交通部国家级行业研究中心、上海市专精特新项目等一系列名号和荣誉。
中国储能行业的发展现状及前景分析
增加发电量,减少煤炭发电造成的环境污染以及资源消耗。
2022年,我国光伏市场迎来了较大幅度的增长,多座城市安装光伏发电设备。同时,具体的增长幅度已公布,具体数值为24%。如此一来,光伏市场的变化带动储能设备和技术的发展,从而增加国内的光伏发电产量。据悉,32789万千瓦足以显示中国光伏市场的未来。
随着火速增长的市场份额,光伏发电将带来最为明显的两大好处。有利于保持环境,逐渐减少资源消耗量。
第一个好处:保护环境当我们在家中烧柴做饭时,大多都会出现黑烟或灰烟。如此一来,环境受影响,各大城镇开始为居民推广无烟煤炉。有效减少空气中的烟尘污染,确保生态平衡。光伏发电被广泛用于市场时,此种方式能够产生适当的电量,弥补市场空缺,迫使众多煤炭发电厂减少发电量。如此一来,便可以起到保护环境的效果。
第二个好处:减少能源(煤炭)消耗我国对煤炭的需求量非常高,一是因为居民用煤炭。二是因为煤炭与部分工业生产有关,尤其是煤炭发电。然而,过度进口和依赖于煤炭,有可能引发资源消耗热潮。于是乎,限电方案横空出世。它们只能被迫减少产能,以确保能源有效减少消耗量。自从我国出现光伏发电设备后,一切都变了。光伏发电量持续增长,煤炭发电企业遇到的压力更小了,响应国家号召,节能减排。
综上所述,虽然许多农村居民并不能够接受自家屋顶上安装光伏设备,但是光伏发电已成为整个市场的发展趋势。光伏发电不止只有一个好处,还伴随着环保等优势。
光伏太阳能产品目前市场销售情况
我国储能方式中抽水储能占九层以上,但近年来电化学储能的占比在不断上升。2020年三大运营商5G投入相比2019年成倍提高。中国移动2020年预期资本开支为1798亿元,其中5G相关投资计划约为1000亿元,而2019年是240亿元,今年足足翻了5倍。随着5G基站的爆发性建设,预计将会带来磷酸铁锂储能电池需求大幅增长。
储能场景分析--发电侧、输配电侧和用电侧
从电力系统角度看,储能的应用场景可分为发电侧、输配电侧和用电侧三大场景,分别是发电侧、输配电侧和用电侧。发电侧主要用于平滑新能源发电,平滑新能源输出,联合调频等;输配电侧主要用于缓解线路阻塞、为配电设备提供支持和省级;用电侧主要用于削峰填谷电价套利、光伏+储能、通信基站备用电源、数据中心备用电源,以及构建微电网等。
我国储能方式以机械类的抽水储能为主 以电化学类的锂离子电池为辅
电能的存储主要指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储,并在需要时释放。储能可分为机械类储能、电器类储能、电化学类储能、热储能、化学类储能等。其中机械类储能、电化学类储能应用较多。
抽水储能:电网低谷时利用过剩电力将水从下池水库抽到上池水库转化为重力势能储存的形式。电化学储能:指各种二次电池储能。利用化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应。包括铅酸电池、锂电池等。
电化学储能占比正在不断提高
根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据显示,在中国已投运的电力储能项目中,抽水储能占据93.7%,但由于受地形限制严重,建设周期长等因素,无法满足电网调峰调频、户用储能等应用场景。
电化学储能几乎不受自然条件影响,可更高效、灵活的应用于各种储能场景。由于锂离子电池具有安全性高、循环次数多、能量密度高等特点,能储存更多电量,并且寿命更长。2019年我国已投运的电力储能项目中,电化学储能占4.9%的比重,较2018年的3.7%上升1.2个百分比。在我国,目前大规模生产的动力锂电池有三元电池和磷酸铁锂电池,考虑磷酸铁锂电池的性价比,预计有望成为储能的主要电池供应方向。
磷酸铁锂电池更环保、更省时、容量更大
通信基站储能不仅能作为备用电源,也可能应用在电网负荷低的时候储能,在电网高负荷的时候输出能量,用于调峰调频,减轻电网波动,保证通信基站平稳运行。中国联通发布的《5G能使泛在电力物联网2020》中就有5G基站储能调峰的应用场景。
备用储能技术标准:持续放电时间为15分钟-60分钟,年最小运行次数为20-50次。而调峰调频储能电池的技术要求:放电持续时间为15分钟-60分钟,年最小运行次数为250-10000次。
磷酸铁锂电池的优势在于循环次数远高于铅酸电池,铅酸电池的循环寿命约1000-1200次,磷酸铁锂电池循环寿命7000-10000次(衰减至70%)。以循环7000次计算,需更换铅酸电池约6次,而磷酸铁锂电池不需更换。目前磷酸铁锂电芯价格0.6元/wh,预计pack之后约0.7元/wh,磷酸铁锂电池价格仅为铅酸电池2倍。
5G+调峰将会带来磷酸铁锂储能电池需求大幅增长
截至2018年,三大运营商共用4G基站478万个,其中中国移动241万个,中国电信138万个,中国联通99万个。由于5G通信频谱分布在高频段,信号衰减更快,覆盖能力减弱,因此相比4G,通信信号覆盖相同的区域,5G基站的数量将增加。
截至2019年底,中国移动、中国电信、中国联通三大运营商的自建5G基站分别为5万站、4万站和4万站,中国电信和中国联通共建2万站5G基站。前瞻统计三大运营商截至2019年底拥有存量5G基站15万站。
三大运营商近日发布的财报显示,5G建设开局良好。中国移动积极推进5G建设,截至2月底,其5G基站已经超过8万个。按照这个发展速度,预计在未来几年建设进入高峰期,假设2020-2023年分别建设5G基站70、90、100、110万个。根据天风证券计算,传统4G基站单站功耗780-930W,而5G基站单站功耗2700W左右。以应急时长4h计算,单个5G宏基站备用电源需要10.8kWh。相比4G,5G单站功率提升约2倍且基站个数预计大幅提升,对应储能需求也降增长。经测算,预计5G基站带来的备用电源储能需求2020-2023年分别为7.6、9.7、10.8、11.9GWh。若5G+调峰的应用场景实现,预计将会带来磷酸铁锂储能电池需求大幅增长。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国储能行业市场前瞻与投资预测分析报告》。
中国目前已成为全球太阳能光伏产品第一制造大国。然而,核心技术依赖进口,产品销售主要依靠出口。这种"两头在外"的产销模式,在一定程度上制约了我国太阳能光伏产业的进一步发展--- 在全球发展低碳、绿色经济的时代背景下,具有无污染、可持续、能源总量大等优点的太阳能光伏产业已逐渐登上世界能源舞台。尤其是近几年来,随着太阳能发电技术的日新月异,各种太阳能光伏产品犹如雨后春笋般冒出:从太阳能路灯到太阳能并网发电,从MP3播放器到太阳能汽车……太阳能光伏发电时代已经向我们走来。据相关预测,2030年,太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比将达到10%以上;到21世纪末,太阳能光伏发电所占比率将更高,预计会突破60%。这些数字足以描绘出太阳能光伏产业未来广阔的发展前景。面对时代机遇,世界各国纷纷制定光伏产业发展计划,我国的光伏产业也在国内外市场的推动下经历了爆发式的成长过程。2009年,我国光伏电池产量已占到全球总产量的40%,成为名副其实的光伏产品制造第一大国,并涌现出一些像尚德电力、赛维LDK等一批国际性的太阳能光伏产业巨头。同时,在知识产权方面,我国太阳能光伏产业也结出硕果:据统计,1990年至2009年,在太阳能光伏领域,我国共申请相关专利4400多件,仅次于日本,居全球第二位。然而,记者在深入采访中了解到,虽然我国专利申请总量较为可观,但光伏领域中的一些核心技术,大都集中在以佳能株式会社、精工爱普生株式会社、三洋电机株式会社为代表的国外企业手中。尤其是在多晶硅主流技术方面,我国仍与这些企业存在一定差距。核心技术依赖进口,产品销售都主要出口,这种“两头在外”的模式在一定程度上制约了我国光伏产业的进一步发展。对此,有专家建议,我国应在做好产业整体规划的同时,提高自主创新能力,充分发挥科研院校和企业的优势,围绕多晶硅提纯、晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等重大关键技术进行联合攻关,逐步突破技术壁垒,形成产业竞争优势,从而确保我国光伏产业的可持续发展。 现象 发展强劲,品牌崛起专家:中国已成全球太阳能光伏第一制造大国 “上世纪90年代后期,太阳能光伏发电应用受到各国的重视。先是美国、日本等国家纷纷制定本国太阳能光伏发展计划,之后德国、西班牙等国家也出台了一系列政策法规,在一定程度上刺激了太阳能光伏产品的需求,形成了广阔的市场空间。”中华新能源动力与储能委员会研究员李雷在接受中国知识产权报记者采访时说。在国内外市场需求的带动下,我国太阳能光伏产业开始迅速发展,尤其是近几年来,产业链日趋完善,规模产量日渐庞大。据业内人士介绍,2009年,我国光伏产量已达到4100兆瓦,稳居世界首位;其中,太阳能光伏电池的产量占到全球总产量的40%,远远超过日本、美国、欧洲等国家和地区。此外,多晶硅、硅片、太阳能电池组件的产能分别占全球总产能的25%、65%和61%。目前,我国已成为名副其实的全球太阳能光伏第一制造大国。据了解,太阳能光伏电池是光伏产业链中最重要的环节,目前世界上有90%以上的光伏电池是以单晶硅或多晶硅为原材料生产出来的。“白天具有太阳能电池功能的太阳能接受板收集太阳光,并把阳光辐射转化为电能储存起来,晚上或待需要时再释放电能供人们利用,这就是光伏发电的一个简单过程,其中太阳能电池起了至关重要的作用。”英利能源有限公司工作人员于洋告诉记者。在太阳能光伏产业的产能规模逐渐增长的同时,我国出台了一系列有利于光伏产业应用的政策,如《可再生能源法》和《可再生能源中长期规划》,从法律和战略层面对我国太阳能光伏产业的整体发展规划作出了明确的规定。在一系列利好政策的引导下,我国光伏产业的应用市场也开始迅速扩张。据统计,2009年,我国的装机容量已达到350兆瓦,2010年预计将超过500兆瓦。国内外市场需求的刺激,使我国越来越多的企业投身到光伏产业链中,并涌现出一批如尚德电力、赛维LDK、天威英利等在行业内知名度较高的太阳能光伏企业。据了解,目前在全球太阳能电池10强企业中,中国企业占据了4位。其中,仅尚德电力一家企业,2010年就为全球新增太阳能光伏产品1500兆瓦。
发展 知识力量倍受重视,专利申请全面开花专家:自主知识产权为企业不断开拓市场保驾护航 “光伏产业巨大的发展前景吸引了我国众多企业的加入,但是随着市场的成熟、行业门槛标准的提高,如果企业缺乏自主知识产权、技术不过关,将难以在光伏领域长久发展。”赛维LDK技术研究院主任蒋荣华在接受中国知识产权报记者采访时如是说。事实上,我国很多光伏企业已经意识到了这一点,他们在发展壮大的同时,不断加强研发力度,提高自主创新能力,一些企业已成功积累了一批拥有自主知识产权的技术。尚德电力是我国较早进入光伏产业的企业之一,目前主要从事晶体硅太阳能电池、组件以及光伏发电系统等产品的研发、制造与销售。据尚德电力公关事务部张建敏介绍,尚德电力一直坚持崇尚科技、持续创新的理念,每年将销售收入的3%用于新技术、新材料、新装备的技术研发。截至2010年10月,尚德电力已在国内外申请专利240多件,其中多数为发明专利,涉及领域包括晶体硅太阳电池、太阳电池组件、光伏发电系统等多个核心技术领域。赛维LDK也是目前全世界规模最大的太阳能硅片生产企业,通过多年的自主研发,已在光伏产业多个技术领域填补了国内外技术空白。“截至2010年11月,赛维LDK已在中国申请专利62件,其中发明专利有43件;同时,在美国、欧洲、日本等国家和地区也通过《专利合作条约》递交了PCT专利申请。”蒋荣华告诉记者,专利不仅帮助企业更好地开拓了国内外市场,同时也加强了企业的核心竞争力。据北京知识立方科技有限公司专利分析服务中心(下称知立方专利中心)主任赵栋介绍,通过德温特世界专利索引数据库(DWPI)检索太阳能光伏领域相关专利后发现,1990年至2009年,我国光伏产业领域的企业共申请相关专利4400多件,仅次于日本,居全球第二位。比美国、德国分别高出了1%和5%。 问题 关键技术依赖进口,产品市场90%在国外专家:“两头在外”,中国仍处全球光伏产业价值链中端 近年来,虽然我国太阳能光伏技术和光伏产业发展迅猛,并积累了一定数量的专利,但核心技术专利较少。据了解,太阳能光伏核心技术领域涉及把辐射能转换为电能,通过辐射进行电能控制的半导体器件,专门用于制造、处理半导体器件的方法或设备等方面。记者从知立方专利中心提供的一份专利分析报告中了解到,截至2010年11月,在我国申请的H01L03专利权人排名中,佳能株式会社以141件专利申请遥遥领先,明显多于其他申请人;其次是夏普株式会社121件、三洋电机株式会社108件、半导体能源研究所株式会社89件、中国科学院上海技术物理研究所84件。在排名前10位的专利权人中,还有3位来自中国的专利权人:中国科学院半导体研究所、常州天合光能有限公司和南开大学,他们在该领域的专利申请量分别是75件、66件和60件。“国外企业在我国光伏技术核心专利领域具有明显的优势。”赵栋向记者坦言,虽然近年来我国科研院校和企业已加大在该领域的研发力度,但与国外企业仍存在一定差距;而且我国在该领域的专利大户多为科研院校,产业化水平相对较低。此外,国内企业还没有掌握太阳能电池所需要的多晶硅技术,尤其是多晶硅提纯技术方面,我国还存在一定差距。“多晶硅主流技术掌握在以德国瓦克公司为代表的国外企业手中,目前国内多数企业的多晶硅技术都是从俄罗斯引进的。”李雷告诉记者,目前美国、日本等国家垄断了全球多晶硅料的供应,中国企业从国外购买硅料后,在国内加工成硅片、太阳能电池,最后组件封装后再出口。“原料、核心技术依赖进口,产品市场销售90%又在国外,这种‘两头在外’的模式使国内一些光伏企业承担了多晶硅生产中高污染、高耗能的后端生产环节,导致企业抗风险能力较弱、生产太阳能光伏电池的成本很高,这都直接影响了我国光伏产业的生命力。”尚德电力董事长兼CEO施正荣博士在接受中国知识产权报记者采访时表示,中国企业尚处于全球光伏产业价值链的中端,离光伏产业强国还有一段路要走。 建议 做好产业发展规划,提升自主创新能力专家:联合攻关突破技术壁垒,提高专利申请的质量 核心专利的缺失在一定程度上制约了我国光伏产业的发展,因此突破技术瓶颈已成为各方共识。据了解,在我国即将出台的“十二五”规划中,太阳能发电被明确列为新兴产业中重点发展的新能源领域。而在我国的“973”、“863”科技支撑计划中也围绕光伏电池材料、光伏电池、并网光伏电站等关键领域部署了一系列重大项目,并进行重点支持。李雷认为,国家相关部门应整合力量,发挥科研院校和企业的优势,就多晶硅提纯、晶体太阳能电池、薄膜太阳能电池等重大关键技术进行联合攻关,逐步突破技术壁垒,形成产业竞争优势,从而确保整个产业健康发展。“企业应充分利用专利信息,通过专利申请趋势来分析太阳能光伏领域的技术发展方向。我国相关政府部门和企业也应积极采取措施,调整技术创新的重点和方向,从而加强相关领域技术研发力度,提高专利申请的质量。”赵栋告诉记者。同时,针对目前国内大多数多晶硅企业从国外引进技术的情况,李雷表示,一方面企业在引进技术的同时要做好消化、吸收和本土化再创新,以防企业发展命脉被别人所掌握。另一方面,国家相关部门也应就一些关键技术和产品参数出台相关标准,逐步加强我国标准体系建设。此外,针对我国光伏产业链发展不太平衡的状况,如多数企业集中在产业链中间环节,上游硅料生产缺乏核心技术,李雷认为,光伏产业需要一个科学的、符合产业发展现状和规律的规划。因此,国家相关部门应结合业内行业组织,开展较为全面的行业调查,并出台发展规划和激励政策,引导产业可持续发展。据了解,早在上世纪90年代,美国、日本、德国等国家就从政策、法律法规和战略方面对太阳能光伏产业给予扶持。其中,德国就通过立法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展。随后,西班牙、意大利等国家也纷纷制定了本国光伏产业发展计划,并出台相关政策对光伏电池进行补贴。对此,李雷建议,我国相关部门应联合推进光伏发电规模化应用,积极推进光伏发电示范工程的建设,加大示范工程的补贴力度,从而不断扩大我国光伏发电应用市场,并形成持续稳定的市场需求。