大家好!今天让小编来大家介绍下关于181光伏_废旧电池的回收与利用的研究报告的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.为什么建议光伏组件电阻小于1欧姆呢2.废旧电池的回收与利用的研究报告
3.中山大学《AEM》:用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的钙钛矿结构
4.炭素龙头方大炭素
5.天合光能:“无人问津”的光伏龙头
为什么建议光伏组件电阻小于1欧姆呢
1、电量
自然界中的一切物质都是由分子组成的,分子又是由原子组成的,而原子是由带正电荷的原子核和一定数量带负电荷的电子组成的。在通常情况下,原子核所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数,原子对外不显电性。但是,用一些办法,可使某种物体上的电子转移到另外一种物体上。失去电子的物体带正电荷,得到电子的物体带负电荷。物体失去或得到的电子数量越多,则物体所带的正、负电荷的数量也越多。
物体所带电荷数量的多少用电量来表示。电量是一个物理量,它的单位是库仑,用字母C表示。1C的电量相当于物体失去或得到6.25×1018个电子所带的电量。
光伏效应:太阳能电池的工作原理,太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
2、电流
电荷的定向移动形成电流。电流有大小,有方向。
1)电流的方向:人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中,电流是电子在导体内电场的作用下定向移动的结果,电子流的方向是负电荷的移动方向,与正电荷的移动方向相反,所以金属导体中电流的方向与电子流的方向相反。
2)电流的大小:电学中用电流强度来衡量电流的大小。电流强度就是l秒钟通过导体截面的电量。电流强度用字母I表示,计算公式如下:
式中 I——电流强度,单位安培(A);
Q——在t秒时间内,通过导体截面的电量数,单位库仑(C);
t ——时间,单位秒(s)。
实际使用时,人们把电流强度简称为电流。电流的单位是安培,简称安,用字母A表示。如果1秒内通过导体截面的电量为1库仑,则该电流的电流强度为1安培,习惯简称电流为1安。实际应用中,除单位安培外,还有千安(kA)、毫安(mA)和微安( μA)。
它们之间的关系为:1kA=103A ,1A=10m3A ,1mA=103?A。
电流又分正流电和交流电,太阳能组件,蓄电池等发出来的电是直流电,电流方向不变,但这种电大部分家用电器都用不了,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交流电,这是我们日常用的电,电流方向变化的快慢叫频率,我国为50Hz,即每秒种变化50次,称之为工频,有一些国家为60Hz。再往上还有中频和高频。
由交流电变成直流电叫整流,这样的设备叫整流器,反过来,由直流电变成变流电叫逆变,这样的设备叫逆变器。
光伏逆变器就是把光伏组件发出来的直流电变成变流电,光伏组件如果没有接入逆变器或者控制器,就形成不了一个回路,这时候没有电流,只有电压。
3、电压
电压用字母V表示,单位为伏特,电场力将1库仑电荷从a点移到b点所做的功为1焦耳,则ab间的电压值就是1伏特,简称伏,用字母V表示。常用的电压单位还有千伏(kV),毫伏(mV)等。
它们之间的关系为:1 kV=103V,l V=103mV。
电压与电流相似,不但有大小,而且有方向。对于负载来说,电流流人端为正端,电流流出端为负端。电压的方向是由正端指向负端,也就是说负载中电压实际方向与电流方向一致。对于直流电而言,有正极和负极,电压就是正极和负极之间的电压差,对于三相交流电而言,有相线和零线,相线和相线之间的电压叫线电压,我国为380Vac,相线和零线之间的电压叫相电压,我国为220Vac。
光伏组件有两种电压,开路电压和工作电压,如265W的组件,工作电压一般为30.7V,开路电压一般为38.2V。不同的组件电压也不一样,一般60片电池的组件,工作电压一般为30V到31V之间,72片电池的组件,工作电压一般为35V到36V之间。
常用电压:一般手机充电器和USB电源是5Vdc,铅酸蓄电池有2V、6V和12V等三种规格,36Vdc以下称为安全电压,这个电压范围内对人体没有危害。
我国的交流电压分为三种,单相220V,三相380V称为低压,一般是家用和工商业用。三相10kV,15kV,35kV称为中压,110kV、220kV、330kV、500kV,1000KV称为高压。
不同的国家电压等级不一样,如美国有110V,208V,480V等电压等级,具体可以参考《世界各国电网结构与逆变器的选型》这篇文章。
光伏组件和逆变器配在一起,如果有阳光,并网逆变器接入电网,离网逆变器接入负载,就会有电压和电流,形成一个回路,这时光伏组件和逆变器就形成一个电源。
4、电源
电源是利用非电力把正电荷由负极移到正极的,它在电路中将其他形式能转换成电能。电动势就是衡量电源能量转换本领的物理量,用字母E表示,它的单位也是伏特,简称伏,用字母V表示。
电源的电动势只存在于电源内部。人们规定电动势的方向在电源内部由负极指向正极。在电路中也用带箭头的细实线表示电动势的方向,当电源两端不接负载时,电源的开路电压等于电源的电动势,但二者方向相反。
可以用测量组件电压的办法,来判断组件的好坏,比如在有阳光的情况下测得组件正负极之间的电压是35Vdc,证明组件是正常工作,如果测出来是0Vdc,则证明组件是坏的。
电源又分为电压源和电流源,离网逆变器是电压源,其特点是输出电压保持恒定,输出电流随负载而变化,离网逆变器要配蓄电池才给正常工作,因为光伏输入不稳定,负载也不稳定,需要用蓄电池稳定电压,当光伏输入功率大于负载的功率时,多余的电能进入蓄电池储存起来,防止系统电压升高,当光伏输入功率小于负载的功率时,不足的电能由蓄电池来补充,防止系统电压降低。并网逆变器是电流源,电压跟随电网电压,电流是跟随阳光辐射量等因素变化而变化。
从电源到负载,需要电缆做为导体来传递电能,由于电缆都有电阻,会产生电压降,所以尽管我国低压的单三相电压等级是220/380V,但并网逆变器做为电源,其单三相输出额定电压为230/400V。
5、电阻
一般来说,导体对电流的阻碍作用称为电阻,用字母R表示。电阻的单位为欧姆,简称欧,用字母Ω表示。如果导体两端的电压为1伏,通过的电流为1安,则该导体的电阻就是1欧。常用的电阻单位还有(kΩ)、兆欧(MΩ)。它们之间的关系为:1 kΩ=103Ω,1 MΩ=103kΩ。
应当强调指出:电阻是导体中客观存在的,它与导体两端电压变化情况无关,即使没有电压,导体中仍然有电阻存在。实验证明,当温度一定时,导体电阻只与材料及导体的几何尺寸有关。对于二根材质均匀、长度为L、截面积为S的导体而言,其电阻大小可用下式表示:
式中 R——导体电阻,单位为欧(Ω);
L——导体长度,单位为米(m);
s——导体截面积,单位为平方毫米(mm2);
ρ——电阻率,单位为欧·米(Ω·m)。
式中电阻率是与材料性质有关的物理量。电阻率的大小等于长度为1m,截面积为1mm2的导体在一定温度下的电阻值,其单位为欧米(Ω:m)。
例如,铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,就是指长为1m,截面积为1mm2的铜线的电阻是1.7×10-8Ω。
铜和铝的电阻率较小,是应用极为广泛的导电材料。以前,由于我国铝的矿藏量丰富,价格低廉,常用铝线作输电线。由于铜线有更好的电气特性,如强度高、电阻率小,现在铜制线材被更广泛应用。
分布式光伏系统直流电缆和交流电缆一般都采用铜电线或者铜电缆。这是由于铜线内阻少,消耗的电功也比较少。
6、电功、电功率
电流通过用电器时,用电器就将电能转换成其他形式的能,如热能、光能和机械能等。
我们把电能转换成其他形式的能叫做电流做功,简称电功,用字母W表示,电功是一个瞬时值。 电压单位为伏,电流单位为安,电阻单位为欧,时间单位为秒,则电功单位就是焦耳,简称焦,用字母J表示。电流在单位时间内通过用电器所做的功称为电功率,用字母P表示,电功率是一个带时间轴的二维值。
功率计算方法如下:
直流功率=直流电压*直流电流。单相交流功率=交流电压*交流电流;三相交流功率=线电压*电流*1.732,如一台三相逆变器,输出额定电压是400V,输出额定电流为64.5A,输出功率为400*64.5*1.732,约为44.7kW。
电功单位为焦耳,时间单位为秒,则电功率的单位就是焦耳/秒。焦耳/秒又叫瓦特,简称瓦,用字母W表示。在实际工作中,常用的电功率单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等。它们之间的关系为:1kW=103W,1W=103mW。
1)当用电器的电阻一定时,电功率与电流平方或电压平方成正比。若通过用电器的电流是原来电流的2倍,则电功率就是原功率的4倍;若加在用电器两端电压是原电压的2倍,则电功率就是原功率的4倍。
2)当流过用电器的电流一定时,电功率与电阻值成正比。对于串联电阻电路,流经各个电阻的电流是相同的,则串联电阻的总功率与各个电阻的电阻值的和成正比。
3)当加在用电器两端的电压一定时,电功率与电阻值成反比。对于并联电阻电路,各个电阻两端电压相等,则各个电阻的电功率与各电阻的阻值成反比。
在实际工作中,电功的单位常用千瓦小时(kW·h),也叫“度”。1千瓦小时是1度,它表示功率为1千瓦的用电器1小时所消耗的电能,即1kW·h=1kW×1h。
废旧电池的回收与利用的研究报告
一、安徽电子信息职业技术学院教务处入口 安徽电子信息职业技术学院教务处入口为 http://www.ahdy.edu.cn/jwc/main.htm ,学生可以复制该网址到浏览器地址进入登录页面。
二、安徽电子信息职业技术学院简介
安徽电子信息职业技术学院是隶属于安徽省经济和信息化厅的公办院校、国家级示范性软件职业技术学院、教育部“信息领域技能型紧缺人才培养基地”、安徽省示范性高等职业院校,安徽省经济和信息化厅、安徽省教育厅、蚌埠市人民政府和中建材蚌埠玻璃设计研究院“四方共建”院校。学院成立以来,已为社会输送优秀毕业生40000余人。
学院现有专任教师317人,教授、副教授96人、中级职称157人;具有博士、硕士学位181人;“双师型”教师165名。省级教学团队7个、教学名师4人、优秀教师2人、模范教师2人、专业带头人5人、教坛新秀11人。
学院坚持“立德树人、服务发展、促进就业”根本任务,以服务经济社会发展为宗旨,以就业为导向,以质量促发展,走产学研合作道路,实现了人才培养质量、服务社会能力和办学声誉的明显提升。学院先后荣获“全省高校党建和思想政治工作先进集体”“安徽省大学生思想政治教育工作先进集体”“安徽省劳动竞赛先进集体”“全国高校后勤十年社会化改革先进院校”“全省首批节约型公共机构示范单位”等荣誉称号。
专业特色学院下设电子工程系、机电工程系、信息与智能工程系、经济管理系、软件学院。现有27个招生专业,包含计算机应用技术、光伏工程技术、电气自动化技术3个国家级重点专业和会计电算化、计算机网络技术、模具设计与制造、物联网应用技术、电气自动化技术、电子商务、电子信息工程技术、机电一体化技术、计算机应用技术、汽车电子技术、软件技术、数控技术、数字媒体应用技术、物流管理、光伏工程技术和应用电子技术等18个省级重点专业。设立电子信息技术应用、绿色能源、软件与信息技术应用和机电技术应用4个研究中心;省级名师工作室1个、市级大师工作室3个、院级大师工作室1个。学院现有110个多个专业实验实训室和74个校外实训实习基地;拥有电子工程实践教育中心等7个省级校企合作实践教育基地和电子信息实验实训中心等3个省级实训中心。
实习就业学院不断深化校企合作办学模式,先后与中国声谷、科大讯飞公司、中国兵器工业集团214所、合肥国晶微电子有限公司、中国建材蚌埠玻璃工业设计研究院开展联合办学。学院各项职业技能竞赛成绩斐然,“十三五”期间,学院在国家级、省级职业技能大赛和专项比赛中获奖782项;近两年,学院学子获得国家一等奖4个,二等奖15个,三等奖35个。学院每年毕业生初次就业率均在96%以上,就业满意度达86.86%。学院连续多年被评为“安徽省普通高校毕业生就业工作先进集体”、“全省就业工作标兵单位”。2014年被评为“安徽省高校大学生创新创业教育示范校”。
文明校园学院坐落于风景秀丽的蚌埠市国家AAAA景区龙子湖畔大学城内,占地面积849亩,建筑面积25万平方米。多年来,学院持续推进和谐校园建设,先后荣获蚌埠市“文明单位”、蚌埠市“双拥模范单位”等称号,为蚌埠创建“全国文明城市”和“全国双拥模范城市”再添新功。在安徽省第十四届运动会中,学院学子参加志愿服务943人次。学院积极开展大学生辩论赛、校园歌手比赛、“致青春”五四歌舞会、“毕业季—歌舞晚会”、经典诵读、我演我心·温情相倾--心理剧展演等文化活动及大学生健美操、网球、足球、乒乓球、排球比赛等体育活动,我院学子在省第十四届运动会高校部比赛中获得冠军一项,一等奖四项,二等奖四项,三等奖三项,“体育道德风尚奖”三项的好成绩。积极加强大学生社团建设和指导,学院大学生记者团获评“全省十佳社团”荣誉称号。
春风化雨催桃李,淮水悠悠育英才。安徽电子信息职业技术学院全体师生正以坚定的信念和不懈的追求,为创建地方技能型高水平大学而努力奋斗!
中山大学《AEM》:用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的钙钛矿结构
废旧电池的回收利用论文
2010年6月20日
摘要:我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。
主题词:概况,回收,调查
一、电池概述
随着科学技术、社会经济的发展以及人们物质生活水平的不断提高,人们对能源的需求量越来越大,因此电池的使用量越来越大,相应世界电池的产量也正以每年20%的速度增长。据统计,2001年我国各类电池的生产总量达180亿只,2003年就猛增到262亿只,其中除少量出口发达国家的为高档无汞电池以外,大部分为低档有汞电池。电池的品种结构也已发展到目前的14个系列250多个品种,形成了较为完整的电池工业体系。但与此同时,大量的废旧电池也正通过各种渠道流入到环境中,对环境造成严重的污染,也必然通过直接或间接的渠道影响到人们的健康。在国家环境保护“十五”计划中,特别提到要建立废旧电池回收体系。2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》。都表明了我国对废旧电池问题进行治理的迫切性。
电池的品种繁多,按其用途可分为民用电池和工业电池两大类。目前工业电池以铅蓄电池为主,其主要污染物为铅和硫酸。民用电池按其是否可以充电又可分为一次性电池和可充电电池,一次性电池主要包括锌锰电池、锌汞电池、锌银电池及锂电池等,其中最主要的一次性电池为锌锰电池,2003年我国锌锰电池产量高大246亿只,占电池总产量的90%以上,其废弃物中除了汞以外,还含有锌、锰、铜等重金属。可充电电池使用较多的有镍镉电池、氢镍电池、锂电池等,镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素,锂电池中的有机电解质,镍镉电池、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都会对环境造成严重的污染。
(一)国内外电池的发展动态
联想集团和中科院物理研究所强强联合,正在共同组建苏州星恒电源有限公司,该公司采用了中科院物理所的锂离子动力电源技术成果,在苏州组建锂离子动力电池生产基地。此外,中南大学在湖南晶鑫科技股份有限公司的资助下已将其研究出的锂离子动力电池中试技术产业化。另外,为推动我国光伏技术及其产业的发展,国家发展改革委员会和科技部制定出未来5年太阳能资源开发利用计划,国家“光明工程”将筹资百亿元用于太阳能光伏发电技术的应用。热光伏系统的主要优点有效率较高、噪声低、可便携、可靠性高、高体积比功率、可将热能利用与发电结合在一起等。
近日,美国能源部与日本经贸部官员签署了合作研制氢燃料电池的协议。氢燃料电池不经过热功转化过程,按电化学方式直接将化学能转化为电能。它具有清洁、高效、灵活等优点。氢燃料电池若能研制成功将使人类不再依赖石油和煤炭,因此可以减少污染。目前,欧洲和美日等国家已有多家研究单位和企业在从事小型燃料电池的研究,为手机、笔记本电脑提供稳定的电力供应。另外还有很多厂家和科研单位正在开发电动车用燃料电池,也有一些科研单位正在从事镁燃料电池的研究。
(二)废旧电池的污染与危害
随着电池的生产、使用量越来越大,电池的应用遍及我们生活和工作的每一个方面。据调查,仅2001年,我国电池消费量就高达80亿节。每年产生如此多的废旧电池,如果处理不当将使之对环境的污染和人类的危害成为一个不容忽视的问题。
从电池的化学组成可以看到,电池中含有多种重金属,酸,碱等物质。电池的危害主要集中在所含的少量重金属上,如铅,汞,镉等,这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积累难以排出体外,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。废电池经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸、碱等物质泄露出来,进入土壤和水源,就会通过各种途径进入人的食物链,当进入水体的重金属被水生生物摄取并经过食物链的放大作用而在生物中成千上万倍的富积后经过食物进入人体,在某些器官中积累造成慢性中毒。如40年前在日本发生的“村庄集体发疯事件”就是由于电池的污染造成的。因为废旧电池中的锌、镉、二氧化锰等成分长期埋在地下会与土壤中的化学物质发生作用,生成锌锰酸式盐等并渗入地下,污染该地区的饮用水,造成周围居民蓄积性中毒。据专家测试,一节小小的钮扣电池就能污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,它的溶出物能使出1平方米的土地失去利用价值,而我国每年要消耗钮扣电池400000粒;2002年全国干电池的产量达到了近160亿节,我们有多少水源、土地供其污染呢!因此,对废旧电池无污染的处理刻不容缓。
二、废旧电池的回收
(一)国内外电池的回收状况。
我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。
而现在收还是不收——电池行业的激烈交锋
针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。
一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。一些专家认为,目前回收量最大的干电池,其主要成分是铁、锌、锰,还有微量的汞。这种电池汞含量不高,没有必要集中回收。铅酸蓄电池和对人体健康危害非常大的镍镉电池应该回收。高汞电池中的汞含量只有电池总量的千分之一,随垃圾填埋后,电池里的重金属进入填埋场渗液数量非常小,并不构成污染。而回收处理废旧电池成本过高,从经济角度看无利可图,何况在回收过程中还可能产生二次污染。
中国电池协会有关负责人说,目前我国的一次性干电池已经基本做到低汞化,正在迈向无汞化,随垃圾分散处理不会对环境产生威胁。更应该做的是从生产龙头上消灭污染,即实现无汞化。由于回收一性电池的费用很高,没有经济杠杆刺激企业来回收利用一次性电池,事情很难办。需要回收的是那些对环境污染大的充电电池及铅酸电池。一些专家还举例说目前一些发达国家也不集中回收一次性电池。
环保部门有关负责人认为,既然要达到无汞化,那么对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点,似乎是对目前我国民间回收电池巨大热情颇有意味的嘲讽。
另一种观点认为,无论哪类电池,都必须坚持回收。
这派观点的专家认为,虽然1997年我国轻工总会、国家经贸委等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求电池制造企业逐步做到降低电池汞含量,2002年达到低汞水平,2005年达到无汞化。但我国的现状是,绝大部分民用电池是一次性电池,而且电池的无汞化进程并不乐观。据调查,目前我国1000多家电池生产企业中,在中国电池协会注册的仅300多家。虽然大电池企业生产的电池目前都做到了低汞化或无汞化,但大量小企业生产的电池还存在高汞现象。河北省干电池检验站高级工程师张虎说,目前我国电池含汞量参差不齐,有的质量非常好,小于百万分之一;有的极差,高于低汞电池标准的20倍,高于无汞电池标准一万倍。
我们了解到,我国目前能批量生产低汞无汞的大电池厂家还不到15%。不久前国家工商局对电池的一项调查显示,我国市场上的电池有20%达不到标准。所以,用已实现电池无汞化的发达国家不回收一次性电池的经验来套我国现实,还不合国情。有关专家认为电池中不仅汞会造成污染,锌、锰、镉、铅等随生活垃圾腐烂渗入地下,超过一定的限值,也会造成污染。这些有害物质随着食物链进入人体,极大威胁着人的健康。
目前我国垃圾处理方式水平较低,九五期间,我国垃圾年产生量为1.4万吨,处理率为63%,但真正做到无害化处理的不到10%。我国大中城市的近千座垃圾填埋场中,90%仍是简易堆放,这种原始的处理方式极容易造成大面积污染。把废旧电池与生活垃圾一同处理后患无穷。专家认为,大量旧电池都随着垃圾到垃圾场,也是一种集中,怎么就不可能产生污染?北京市政管委会有关负责人郑先生说,把废旧电池集中起来,等有了条件再处理,这样比分散更安全。
从资源利用的角度上,电池回收也得到许多专家的肯定。北京科技大学的曾平荣教授说,目前国内生产的电池中90%以上是干电池,不可能对环境无污染。而且,对这些电池不回收利用也是巨大的资源浪费。3000吨废旧电池可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨,价值相当于国家开发两个中型矿山的费用,更何况这些都是不可再生的一次性资源。
我国目前年消费电池80亿只左右,平均回收效率还不到2%,99%都随生活垃圾一起进入了垃圾填埋厂。就是这2%,已经让管理部门处于尴尬处境。 企业不愿干处理废旧电池的赔本事
既然许多环保部门都认为应该谁污染谁治理,那么,从法理上应该承担废旧电池处理的企业怎么想呢?
北京金普电池有限公司有关负责人曾经说,回收处理废旧电池,是赔本的事儿,因为技术设备都不配套,收回来不及时处理,也都烂了。而且,国家对回收处理电池也没有补贴,回收成本太高,现在是市场经济,企业怎么能干无效益的事儿?天津力神电池企业有关负责人说:“我们只卖电池,收电池不是我们的事。”大电池企业大都持以上观点,有的人甚至不知电池回收之事。
当大电池企业都对处理废旧电池不感兴趣时,民营的北京东华鑫馨劳务服务有限公司却建立起了我国第一个,目前也是惟一的一个废旧电池处理厂。
其董事长王自新有“环保狂人”之称。之所以“狂”,就是敢做别人不做之事。王自新在北京建立起了几百个废旧电池回收点,建立了废旧电池回收电话,以至于我们把电话一打到北京市环保局,人家立即就把王自新的电池回收热线电话告诉我们。王自新对我们说,为了对后人负责,他要在废旧电池的产业化上做一番事业,为此现在已经把自己的几百万财产全部投入进去。他说,只有建立废旧电池回收利用的产业链,才能把这个事业进行下去。
王自新说:“大量一次性电池不回收,污染环境不说,还浪费了大量资源。每节电池中含有22%的锌、26%的锰、17%的铁,如果不处理就扔了,等于每年白白把几千万吨的有用原料都扔了,这可是从几万吨矿石中提炼出来的呀!这绝对是个朝阳产业,国营企业不做的事,我们民营企业要做!”
王自新以前学医,深入研究过废旧电池对人体的伤害,后来改做化工企业,又研究过废电池的利用。1999年,他开始了废旧电池回收利用的事业。
王自新走着一条布满荆棘的道路。他的废旧电池回收企业建立在河北易县,虽然技术设备都已经到位,却迟迟开不了工,原因是当地有关部门反对。当地有关部门认为,废旧电池处理企业肯定会产生污染。尽管这个企业的排放条件完全合乎国家标准,也不让生产。王自新曾想迁址,但到哪个地方,一说是废旧电池处理企业,人家就都不让进门了。王自新无奈地说:“不知道我的家到底能落在哪儿!”不过,他没有灰心,正在努力用最新的工艺让企业达到最严格的排放标准,然后争取得到国家环保部门的认证。他说要探索一条中国独特的处理废旧电池之路。
有税务部门问王自新:“民营企业,没利的事能干长吗?”
王自新说:“我把回收处理废旧电池当成事业。”
他充满激情说:“我现在就是当代的唐吉诃德,举着长矛冲刺。”他所挑战的,除了复杂的社会环境,还有观念的壁垒。
王自新对废旧电池产业链的每一个链条,都有详细的方案,力图做到让利益机制来运转电池的回收网络。他给北京市长写信说,到2008年,北京市的废旧电池回收率要达到50%。
国外一些发达国家情况则相对较好。它们对失效电池的收集和处理大都制定了相当严格的法律法规。如日本规定生产商、销售商和消费者均必须交纳一定比例的回收处理费用,并联合多家公司成立了遍布全国的收集分支机构和网点,以方便废旧电池的收集,同时由政府资助建成了数个废旧电池的回收处理工厂,并享受很多优惠政策。这些措施对于废旧电池的回收都是相当有效的。
目前对于废旧电池的处理,西方国家也存在一些问题,他们的处理方法大多采用岩洞封存待处理或用防渗水泥固化后填海造地的方法,绝大多数尚未无害化回收。只有日、德、美、韩等少数国家开发出了较成熟的处理工艺和技术设备。如:日本Sumitomo重工发明的高温挥发和还原熔炼工艺;瑞士Batrec公司建立了较为先进的生产线,年处理能力达3千吨;此外,德国Ald公司也开发出了真空冶金的办法处理废旧电池的应用技术。而我国北京矿治研究院提出的“一步法”处理废旧干电池的方法也是十分有效的。
(二)废电池的回收工艺与技术。
由于废旧电池的种类繁多,因此对它们的处理方法也各异。目前的处理方法有单类别废旧电池综合利用技术和混合废旧电池综合利用技术,但由于混合废旧电池综合利用技术尚未成熟,所以目前废旧电池的处理技术主要为单类别废旧电池综合利用技术。它包括湿法和火法两种处理方法。
1湿法冶金处理方法。
湿法冶金回收过程的原理是基于废旧电池中的金属及其化合物溶于酸的性质,先将废旧电池溶解,溶液经净化后电解生成锌、二氧化锰或生产其它化工产品(如:立德粉、氧化锌等)。其优点是设备投资少、操作费用低;缺点是产品纯度低、工艺流程长、可能会产生二次污染等。荷兰、德国等使用此法处理废旧电池。
2火法冶金处理过程。
火法冶金处理废干电池的原理是将废干电池破碎后在高温下将其中的金属及化合物氧化、还原、分解、挥发和冷凝的过程。火法又包括常压和真空两种方法常压冶金法所有作业均在大气中进行,而真空法则是在密闭的真空环境下进行。多数学者认为,真空法冶金是处理废电池的最佳方法,尤其对汞的处理回收最为有效。其优点是过程中不引进新的杂质、再生产品纯度较高、处汞效果较好等;缺点是耗能大、设备费用高等。目前,瑞士、日本、美国等国家采用此法处理废旧电池。
目前,传统的处理废电池的方法一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收少量烯和其他金属。二是将废旧电池在高温下培烧,使其中易挥发的金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产物或另行处理。
由于常压冶金在空气中作业有污染重,流程长,高消耗和成本高等缺点。人们又研究出了真空法。真空法是基于组成废旧电池各组分在同一温度下不同的蒸汽压,通过在真空中蒸发与冷凝,使其分别在不同的温度下相互分离,从而实现综合回收利用。其处理过程为:蒸汽压高的组分进入蒸汽,蒸汽压低的组分则留在残液或残渣内;冷凝时蒸汽在温度较低处凝结为液体或固体。真空法的流程短,污染小,回收利用率高,具有较大的优越性,值得广泛地推广。
(三)我国废电池的管理现状。
针对废电池带来的一系列危害,我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。其中规定:对于危险废物应遵循分类管理,收集、储存、转移和处置等重点环节重点控制,集中处置的原则进行管理,但此法没有专门对电池管理作具体的规定。废电池的管理工作的具体开展还缺乏可操作的具体管理规定及实施细则。
在电池行业管理中。1997年12月31日,中国轻工总会、国家经济贸易委员会等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求自2000年1月1日起,禁止在国内生产各种汞含量大于0.025%的电池(实行电池低汞化),自2001年1月1日起,禁止在国内销售各种汞含量大于0.025%的电池,同时,进入市场销售的国内外电池产品均需标明汞含量。自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池(实行电池无汞化),自2006年1月1日起,禁止在国内销售汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池。在此文件中具体对各种类电池中的汞含量、具体控制办法、办法的监督执行等事项均作了较为详细的规定。但此法规对于其他类别废电池中的有害物质,如:镉、铅等还没有具体规定。
在废电池生产,回收利用与环境无害化处置管理过程中,由于人们对于环境保护的有关知识缺乏了解,对废电池会对环境造成的危害认识不足,管理体系尚未健全,使得管理过程中遇到许多问题。我国废电池管理中存在的问题主要包括:
1电池的生产者、使用者没有很好地履行在电池管理中的义务。
2缺乏具体的管理法规。
3管理体系不健全。
4缺乏合理可行的管理运行机制。
5缺乏先进的废旧电池再生利用,处理处置技术。
6公众缺乏对废旧电池管理知识的正确了解。
这些问题在今后的经济发展和环保方面急需有关部门来解决。
(四)废旧电池回收中存在的问题
我国废旧电池在回收过程中还存在着诸多问题:
1由于公众对废旧电池的危害还缺乏足够的了解,大多数公众对废旧电池的处理方式为同生活垃圾一起丢弃,绝大部分废旧电池未实现回收。
2由于我国没有建成完整的废旧电池回收网点,有些公众想把废旧电池交回电池回收站,可是却找不到一个电池回收站,迫于无奈只能将其丢弃。
3由于我国没有对电池生产销售征收环境税,废旧电池回收、处理资金来源不足,严重的影响废旧电池的回收。
4以前主要以锌锰电池为主的处理问题变成多种废旧电池共存,而现有的回收处理方法是建立在对电池分类的基础上的,所以我们要改进现有的废旧电池处理工艺及设备。
(五)关于废旧电池回收的建议
鉴于以上分析,结合实际情况,我们提出以下建议:
1加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民环境保护意识。
2建立完整的电池回收、处理体系,使人们能方便的把废旧电池交到回收站。
3对于毒性较大的铅蓄电池、含汞电池、镍镉电池等必须标有相应的再生利用标志。
4强制淘汰部分厂家落后的电池生产工艺及其产品。
5鼓励开展再生利用技术研究。对废旧电池再生利用技术的研究与开发,在政策及经济应有所倾向,以确保再生利用技术的经济技术指标及工艺水平达到国际先进水平,实现废旧电池有价成分的综合回收和无二次污染。
6对电池生产商、销售商、进口商以及消费者等环节采取买新交旧、收取处理费和环境税等方法筹集资金,建立完整的废旧电池回收、处理体系,以确保废旧电池能够完全回收并得到妥善的处理。
三、关于废旧电池的调查报告
(一)本调查的主要目的
1了解消费者使用电池的主要类型、数量、以及使用后废旧电池的处理方式。
2了解消费者对目前市场所销售电池的建议与意见。
3了解公众对废旧电池污染环境的认识程度。
4加强环境保护宣传,提高全民的环境保护意识及资源危机意识。
(二)本调查的主要对象
1山东农业大学部分学生
2泰安市部分市民
(三)本调查问卷的设计方案
本调查问卷共分4个方面10个问题。由于各种类型废旧电池所含主要危害成分及其对环境的危害程度不同,因此本调查问卷的第一个方面(包括问题1~4)主要是为了了解目前消费者使用电池的主要类型。由于本调查对象众多,每个人的文化层次及知识结构不同,因此本调查问卷中的问题3~4主要是为了对问题1~2的补充。南孚电池、双鹿电池、白象电池等主要为碱性电池,大公电池、牡丹电池、中华电池等主要为酸性电池。价格在1元以内的主要为酸性电池、在1元至2.5元的主要为有汞碱性电池、在3元至5元的主要为无汞碱性电池、价格在5元以上的主要为可充电电池。
目前市场上销售的电池在消费者心目中必然存在着某些方面的不足,这也就决定了未来电池的发展方向,因此本调查问卷的第二个方面(包括问题5~6)主要是为了了解消费者对目前市场销售的电池的不满。由于目前世界性的资源问题、能源问题、污染问题正阻碍着社会的发展与进步,因此加强环境保护及合理利用资源与能源的宣传迫在眉睫。本调查问卷的第三个方面(包括问题7~8)的主要目的是为了了解普通公众对废旧电池污染的认识及对废旧电池污染环境加以宣传。据有关资料表明,目前中国每年产生的废旧电池总量大约为80~90亿只,平均每人每年产生7只废旧电池,本调查问卷的第四个方面(包括问题9~10)主要是为了了解本调查范围内每人每月产生的废旧电池量以及其对废旧电池的主要处理方式。
(四)本调查问卷的调查结果
通过我们一周时间对西北大学部分学生及西安市部分市民的调查结果如下:(本调查过程中共发放调查问卷600份,收回有效问卷504份)
略
(五)问卷调查结果的讨论
由于本调查的范围有限,所以其中的某些结果可能与总体情况略有出入,但是本调查必定反映了总体中一个地区的情况,因此还是有一定的参考价值。本调查从某种程度上反映了我国电池的消费量使用后对其处理方式以及存在的问题。
(六)调查问卷的结论
由以上调查问卷结果我们可以得到如下结论:
1目前消费者使用的电池主要为一次性碱性电池。这种电池的各方面性能优于一次性酸性电池,但是由于无汞碱性电池的生产工艺尚不成熟及其造价要高于有汞碱性电池,因此目前市场上销售的碱性电池主要为有汞碱性电池,所以废旧电池如果同生活垃圾一同掩埋、焚烧、堆肥等仍然会对环境造成严重的污染。另外,由于碱性电池的外壳是由钢制成,因此废旧电池同生活垃圾一同处理更是对资源的严重浪费。
2由问卷的调查结果我们看到消费者对目前市场上销售的电池仍然存在着很多的不满,比如电池的质量太差、不够环保、价格太高等。因此电池生产厂家及科研单位必须加强对电池生产工艺的研究,以便能尽快生产出高质量、低污染、低造价的新型环保电池。
3由问卷的调查结果我们还可以发现,目前绝大部分公众对废旧电池若不妥善处理会污染环境已有一定的了解,但是缺乏更近一步的认识及实际行动,因此我们要加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民的环保意识及资源危机意识。
4由问卷的调查结果我们还可以发现,目前消费者每月使用的电池为两节左右,而绝大部分消费者对废旧电池处理方式为随生活垃圾一起丢弃,这样不仅会对环境造成严重的危害更是对资源的严重浪费。据有关资料表明,如果全国废旧电池全部得以回收利用,每年就可以回收1万吨锌、18~20万吨二氧化锰、2~2.5万吨铜,这是多么大的一笔财富呀!
(七)调查过程中发现的问题
目前,我国部分消费者已具有一定的环保意识及资源危机意识,认识到废旧电池同生活垃圾一同丢弃不仅污染环境还是对资源的严重浪费。可是我们在调查过程中了解到,有些消费者把用完的电池收集在一起,并且有的收集了很多,可是苦于找不到废旧电池回收站,最终迫于无奈只能将辛辛苦苦积累下的废旧电池随生活垃圾一起丢了。另外,我们在《中国资源综合利用》中了解到北京某废旧电池处理厂却因原料供应不足而被迫破产。由此可见我国在废旧电池回收管理中存在很大的问题。望能引起有关部门的重视使问题得以解决。
四结束语
我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,废旧电池的收集和处理还存在很多问题有待于解决。虽然2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》,但是政策还有待于落实,公众的环保意识还有待于加强。另外,废旧电池的处理工艺及设备也有待于改进
炭素龙头方大炭素
三维有机-无机复合钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其优异的能量转换效率(PCE)、低成本和低温溶液可加工性而引起了人们的极大兴趣。在过去的几年里,3D有机-无机复合钙钛矿太阳能电池的PCE从3.8%迅速增加到25.5%,非常接近记录的单晶硅太阳能电池。然而,由于其固有的结构特性,3D钙钛矿太阳能电池的PCE仍然很高。
来自中山大学的学者研究表明,基于2-二乙氨基乙基氯化阳离子的一维钙钛矿结构可以作为模板诱导出一维@三维钙钛矿结构, 从而使钙钛矿薄膜的表面结构更加光滑,电荷载流子寿命更长,残余拉应变更小,表面缺陷密度降低 。在此基础上,实现了高效率、高稳定性的1D@3DPSC,重复性好,在标准AM1.5G单日照条件下的功率转换效率(PCE)达到22.9%。在环境空气、85 C和光照条件下,未封装的优化器件分别在2100、2200和2200h内保持了94.7%、92.4%和90.0%的初始PCE。相关论文以“Perovskitoid-Templated Formation of a 1D@3D Perovskite Structure toward Highly Efcient and Stable Perovskite Solar Cells”标题发表在Advanced Energy Materials。
论文链接:
https://doi.org/10.1002/aenm.202101018
图1.a-c)沿不同方向观察的DEAECPbI3钙钛矿的晶体结构。D)计算和实验了DEAECPbI3晶体的XRD图谱。E)不同浓度DEAECCl的钙钛矿薄膜(100 退火40min)的X射线衍射图谱。F)从(E)中提取的(001)/(011)X射线衍射峰强度比。G)不同温度下退火的钙钛矿薄膜的X射线衍射图谱。H)DEAECCl、DEAECClPbI2、DEAECCl FAI、FAIPbI2和FAI在DMSO-d6溶液中的1H NMR谱。标记了对应于H2O(#)和DMSO(*)的峰。I-L)未加(对照)和不同DEAECCl浓度的钙钛矿膜的顶视扫描电镜图像。M)用20%DEAECCl得到的1D@3D钙钛矿的HRTEM图像。
图2.a,b)钙钛矿型微致发光的高分辨率微致发光成像(25 25?m)。C)钙钛矿薄膜的SSPL谱和d)TRPL谱。(E)钙钛矿型薄膜的Pb 4f芯能级光谱的XPS。F)玻璃/ITO/SnO2/钙钛矿/PCBM/Ag结构的纯电子器件的暗J-V曲线。用C-AFM采集的钙钛矿型薄膜在偏置电压为1V时的形貌(左)和电流(右)分布图(g,h)。
图3。a,b)钙钛矿型薄膜在不同倾角下的GIXRD谱和c)2θ-sin2(ψ)的线性钙钛矿薄片。D)1D@3D钙钛矿薄膜模板化生长过程示意图。
图4.a)具有不同DEAECCl浓度的PSC的光伏参数的统计分布。B)正反向扫描测量含1%DEAECCl的PSCs的J-V曲线。C)EQE谱和d)器件的光强相关VOC。E)开路条件下无密封器件在相对湿度为5-10%的环境下的稳定性。
图5.a,b)钙钛矿型微球在相对湿度为50%RH(相对湿度)的环境条件下老化24小时后的拓扑(左)和IR(右,记录在1469cm 1处,对应于MA的对称NH3弯曲)图像(2 2?m2)。c,d)钙钛矿薄膜在85 C N2环境中和 50%RH条件下老化10天后的X射线衍射图谱。
综上所述,本文引入了一种新的大分子有机铵盐DEAECCl来制备一维钙钛矿结构的DEAECPbI3,它可以作为生长一维@三维钙钛矿结构的模板,得到晶体质量高、稳定性提高的闪亮薄膜。结果表明,该器件在常温、85 和光照下老化2000h后,PCE达到了22.9%,保持了初始PCE的90%以上。(文:SSC)
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天合光能:“无人问津”的光伏龙头
《碳中和承诺下的十二个“长坡赛道”》
中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体是类似的,即 ①电力部门深度脱碳、②非电力部门深度电气化、③终端设备节能提效、④碳排放端“绿化”
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今天我们一起梳理一下方大炭素, 公司是主要从事石墨及炭素制品生产与销售的制造型企业。主要产品有石墨电极、高炉炭砖、炭素新材料和炭素用原料。 主导产品有超高功率、高功率、普通功率石墨电极;高炉用超微孔、微孔、石墨质、半石墨质、高导热炭砖,铝用普通阴极、大截面半石墨质阴极,石墨化阴极和镁电解用石墨阳极以及各种矿热炉用内衬炭砖、高档炭糊;特种石墨制品(等静压石墨、冷压石墨)、核电用炭材料(高温气冷堆炭堆内构件)、生物炭制品、锂离子电池用负极材料和炭/炭复合材料等炭素新材料产品。
石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青做结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体 ,根据其质量指标高低,可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。普通功率石墨电极可加入少量沥青焦,石油焦和沥青焦含硫量都不能超过0.5%。生产高功率或超高功率石墨电极时还需要加针状焦。铝用阳极生产的主要原料为石油焦,并控制硫分不大于1.5% 2%。
中国石墨电极下游主要为电弧炉炼钢,国内占比79.4%,海外占比91%。
2019 年我国生铁产量8.09 亿吨,同比增长5.3%;粗钢产量9.96 亿吨,同比增长8.3%,钢材12.05 亿吨,同比增长9.79%。中国进口的铁矿石约占总需求的80%,原料严重依赖进口。但相对世界其他重要经济体,我国的废钢利用水平显著偏低。2019 年全国废钢铁消耗总量2.16亿吨,同比增长15%,但废钢比只有21.6%,与国际平均水平36%相比还有很大差距,和欧盟、美国等发达国家相比,差距则更大。
随着国内市场废钢资源的逐步释放,废钢循环及利用产业链的完善、对环境污染和碳排放量严格控制,给以废钢为主要原料的电炉炼钢带来发展机遇。
受益于国家供给侧改革及去杠杆、去库存的调控政策,自2017 年以来,炭素行业利润率大幅上升。炭素材料价格上涨,特别是石墨电极供不应求,价格暴涨。但2019 年以来,行业产能加速扩张,石墨电极价格震荡下行,百川石墨电极价格指数比年初下跌60%,还有大批新增产能计划投产。 从长期来看,行业将进入寒冬 。
一、炭素龙头
方大炭素成立由于1999年,公司前身是“兰州炭素厂”,该厂始建于1965年,1971年建成投产;2002年上交所上市。
二、业务分析
2014-2019年,营业收入由34.49亿元增长至67.51亿元,19年同比下降42.06%,2020Q3实现营收同比下降53.86%至26.00亿元;归母净利润分别为2.79亿元、0.31亿元、0.67亿元、36.20亿元、55.93亿元、20.16亿元,19年同比下降63.95%,2020Q3实现归母净利润同比下降79.29%至4.00亿元;扣非归母净利润分别为2.29亿元、-0.76亿元、0.19亿元、34.96亿元、55.26亿元、18.03亿元,19年同比下降67.38%,2020Q3实现扣非归母净利润同比下降79.32%至3.61亿元;经营活动现金流分别为4.97亿元、4.03亿元、3.15亿元、34.59亿元、57.14亿元、44.00亿元,19年同比下降23.00%,2020Q3实现经营活动现金流同比下降94.74%至1.95亿元。
分产品来看,2019年炭素制品实现营收同比下降49.64%至57.31亿元,占比85.97%,毛利率减少35.00pp至40.72%;铁精粉实现营收同比增长882.90%至9.35亿元,占比14.03%,毛利率增加4.69pp至72.39%。
2019年公司前五名客户销售额181,538.64万元,占年度销售总额26.89%。
三、核心指标
2014-2019年,毛利率15年下降至低点23.96%,17年提高至高点76.59%,随后逐年下降至45.01;期间费用率15年上涨至高点24.27%,而后下降至10.86%,其中销售费用率上涨至高点6.35%,随后逐年下降至18年低点,19来上涨至3.55%,管理费用率15年上涨高点15.83%,而后行下降至9.05%,财务费用率由2.94%下降至-2.53%;利润率15年下降至低点,随后逐年提高至18年高点,19年下降至28.93%,加权ROE15年下降至低点0.54%,随后逐年提高至17年高点46.62%,而后逐年下降至14.67%。
四、杜邦分析
净资产收益率=利润率*资产周转率*权益乘数
由图和数据可知,权益乘数呈下降趋势,净资产收益率主要随着利润率和资产周转率而变动。
五、估值指标
PB 1.69,位于近10年低位。
看点:
鉴于国家政策的要求,提高电炉钢占比将提升市场对超高功率石墨电极的需求,公司业绩未来有望提升。且公司积极研发炭素新材料,打破国外技术垄断,公司行业竞争力有望进一步提升。
小跑有话说:
其实小跑也想一起跳过图上的方大炭素,想想当年方大炭素一代风华独领风骚,还是随便梳理一下吧。小跑对方大炭素的理解是可以锦上添花,绝不会去雪中送炭的。
天合光能股份有限公司成立于1997年末,成立初期公司名称叫作“常州天合铝板幕墙制造有限公司”,主营业务也不是现在的光伏组件,而是生产金属幕墙、铝制装饰材料及氟碳喷涂原料。
2002年4月8日,天合幕墙才更名为天合有限;2006年,公司实控人高纪凡等人通过天合开曼完成了天合有限在美国的上市;2017年3月退市;2020年6月10日又在科创板上市,上市时的市值为355.91亿元。与预期相反的是,这家公司上市之后就开始“跌跌不休”,截止到9月10日,公司的市值为306.9亿元。
公司总股本20.68亿股,前十大股东占比72.13%(合计14.92亿股),股权相对比较集中,高纪凡等一致行动人持股比例可达到32%以上, 公司董事长高纪凡对公司具有相对控制权。
值得注意的是公司的第二大股东——兴银成长,此公司与第10大股东兴璟投资的实控人均为兴业银行。兴业银行与公司的关系非常密切,不只是体现在股权上,在公司的经营运作中也都有兴业银行的影子。另外,当初高纪凡筹资增持公司股份的时候也是向兴业银行借了45.69亿元的贷款,期限60个月(2022年2月到期),年利率为6%。
截止到19年末,天合光能境内外子公司共311家,其中境外公司181家。虽然子公司众多,但公司的主营收来源还是母公司,母公司的营收占总营收的86%以上。公司的主要子公司中,除了一些投资公司外,其他子公司的主营业务都集中在组件、电池片和电站项目开发上。
公司的主营收业务是光伏组件的生产和销售,占总营收的70%左右,其中包括单晶和多晶组件。公司的组件出货量常年稳居世界前三,以对外出口为主,境外业务占比70%以上,其中销售占比最高的地区为美国和欧洲等传统光伏市场。
公司组件不算是纯粹意义上的一体化生产模式,硅片生产线是采用的铸锭工艺的多晶硅片生产,且产能很小,所以公司所需要使用的单晶硅片和一些大尺寸硅片都需要外购(这部分大概有3/4),并且未来没有扩产的计划,这也是公司产品毛利率较低的原因之一。但其中根本原因并非是硅片外购,而是组件制造过程中的制造费用和人工成本,这两部分的平均成本都要比同行业公司高很多。
19年公司组件毛利率为17.22%,其中多晶硅组件毛利率为14.44%、单晶组件毛利率为19.72%,同期同行业其他公司组件毛利率可达到20%以上;公司太阳能电池片现有产能12GW,目标产能20年底达到13GW、21年底达到26GW、22年底达到30GW,未来目标自产率在60%以上。具体电池片扩产规划如下:
19年底公司的组件产能为8.467MW,但产能利用率在86%左右。在本次科创板上市募集资金规划中,公司计划投入7亿元新建年产3GW的高效单晶切半组件项目。具体组件扩产规划如下:
但根据目前公司项目投资进度和自身的生产经营状况来看,上述产能规划能否实现有很大的不确定性,以目前的形势来看,公司的产能落后于隆基、晶澳这两个同梯队的组件公司且上产能的动力明显不足,公司的在建工程中也有很大一部分是技改而不是新增产能。
近几年公司组件业务的变动幅度也比较大,但总出货量还是具备一定的优势地位。值得一提的是,组件客户中,阳光电源与中国电建一直是其大客户,不仅是组件业务,在EPC业务和光伏系统业务中,阳光电源与天合的交往也十分密切,不过,天合光能确实是一家很会与上下游客户建立良好关系的公司。
公司的光伏系统业务包括电站业务和系统集成业务,这部分营收占总营收的25%左右,其中以电站业务为主,系统集成业务目前仍在拓展之中,还没有达到大规模盈利的预期。
电站业务分为两种经营模式:一种是自建电站销售出去;另一种是帮别人建电站。
公司这部分的毛利率较低,但业务规模还算可以,业务方向偏向于海外,主要是日本、拉美的墨西哥和智利等地区。系统集成业务就是针对客户实际应用场景,为其打造最具效率的整套光伏发电系统,主要分为电站系统、商业系统和户用系统。目前还是电站系统应用比较广泛,但公司提前布局的分布式系统也许未来真的可以为其创造一些机会,而且这部分业务也可以增加公司一部分的组件销量。
发电运维和智慧微网业务是公司的新兴业务,是公司为抓住未来的智能化能源趋势而新增的业务方向。这部分目前来看体量比较小,近几年看不到爆发的希望。
比较奇怪的是,明明也算是光伏出货量前三强的选手,人们对天合的关注度远不如隆基和晶澳。在17年之前天合光能还算是一家很有竞争力的公司,18年美国201关税和国内531政策给了天合一记沉重的打击,之后就开始一蹶不振。
我们眼中的天合是这样的,一家从事装饰材料的公司,因为看到了光伏未来的发展潜力而转行建光伏电站,之后开始自己建工厂、做组件、做硅棒、做硅片。这样一个老牌的光伏企业,挺过了11年的行业危机,之后继续努力发展,同时开始拓展新业务,寻求新的盈利机会,但这一举措也使得公司一部分精力被分散出去。与此同时,其他组件公司加紧上产能,并专注于组件产业的发展,差距就这样拉开了。
另外,由于公司上市时间较晚,科创板的流动性也不强,使得公司的融资能力与其他公司也有一定的差距。目前普遍的共识是晶科、隆基、晶澳这三家企业未来会稳居组件出货量前三,天合也想要通过210尺寸的组件进行弯道超车,只不过210组件的壁垒不高,若下游需求真的上量的话,天合不一定能有竞争优势。
与其他组件企业一样,截止到6月30号,公司资产中占比最大的部分是固定资产,达103.78亿元,占比24.48%。
其中一半是机器设备,1/3是光伏电站。这些光伏电站是公司用作发电收入的储备,不对外销售。隆基、晶澳、天合这三家公司持有的电站量大致相同,每年的发电收入也相差不大。其次是货币资金,公司的货币资金有81.25亿元,其中可用货币资金为51亿元。第三大部分是公司的应收款项,其中应收票据及应收账款额度为49.7亿元,占总资产比值15.18%。
应收账款主要为一年内应收款项,且计提坏账比例相对比较合理,其中包含2-3亿的政府补贴款。与隆基、晶澳相比,虽然天合应收款项占总资产的比例较高,但应收款周转率并不低。
值得注意的是,公司的其他应收款中将近70%为应收双反保证金,总额达到11.21亿元。这部分保证金是公司为向美国出口组件而每年缴纳的双反保证金,美国海关根据实际货物进口额以“多退少补”的原则向公司结算,这部分保证金的账龄最多有4年之久,公司计提坏账准备的比例共计13.65%,我们认为这部分应收款收回的可能性很小。
公司的存货价值55.32亿元,占总资产的13.05%,且近两年变化幅度不大,其中库存商品价值19.46亿元,光伏电站(用于出售)价值13.87亿元,合同履约成本12.81亿元。库存商品中大多都是光伏组件,这部分额度与晶澳差不多,而隆基价值52.6亿元的库存商品就显得有些突兀,但与其上半年100多亿的营收相比,这部分的风险性不是很大。电站开发销售算是公司的一个特色业务,隆基、晶澳的电站业务规模都远没有天合大,电站存货一般来说是没有跌价准备的。
相反,公司在持有期间还可以通过电站的发电量来获得额外收入,但此业务前期投入较大,且建设周期较长,很容易遇到资金周转不灵的情况。但因其市场庞大,所以很多家企业都在做,竞争较为激烈,这应该也是为什么隆基转向BIPV业务的原因,只是现在分布式市场仍处于发展初期,市场规模有限。
在公司负债表中,占比最多的首先就是公司的应付票据及应付账款,截止到6月30日,公司的应付票据额度将近62亿元,应付账款将近45亿元,且近两年有不断增长的趋势。
除此之外,公司的短期借款为81.21亿元,截止到2020年6月30日,公司1年内到期的金融负债可达到205亿元!而公司的流动资产总计才265.58亿元。此外,公司的有息负债为116.13亿元,有息负债率达到27.39%,每年支付的利息可以达到3-4亿元。
由上图可知,16年公司还在纽交所上市的时候有息负债就很高,究其原因,我们认为应该与当时的融资能力(晶澳的有息负债也很高)和公司长期被占用的资金有关。
出乎意料的是,公司占用资金的大头并非是应收项目,而是巨额的存货。16、17年公司的存货分别为116和119亿元,其中占比最多是电站项目,也正是因为这些电站项目影响了公司的资金周转。但在18年,公司将电站以不到5%的溢价卖给了远晟投资(控股股东是兴业银行),这才给了公司资金周转的余地。
除此之外,我们还发现,16、17年,公司的关联方都会占用44亿元左右的资金,总而言之,在上市之前,公司的账务非常复杂。
在18年之后,公司开始在固定资产上进行大额投资,19年投入固定资产38.56亿元,并投资交易性金融资产约17亿元,但从20年半年度的非经常性损益上看,此金融工具并没有为公司带来合理的回报。20年上半年,公司继续加码交易金融资产,截止到6月末,公司的交易性金融资产为31亿元,这就有点借钱炒股的意思了。
也许是存在与兴业银行的这层关系,公司每年都可以获得100亿以上的借款。
在一年内到期的200亿金融负债中,其中80亿为短期借款,100亿为应付票据和账款,下半年公司的日子应该不会好过,但除去这些有息负债,公司通过一些资本运作也许能度过难关,只不过再让其大幅度扩产能应该是没希望了。
将隆基、天合、晶澳这三家公司的盈利能力做对比。
(1)营业收入:隆基远超于天合和晶澳,天合稍强于晶澳;
(2)毛利率:天合的毛利率最低,隆基的毛利率稍强于晶澳;
(3)三费:隆基的费用率控制的最低,晶澳的费用率最高,可达到13%以上;
(4)净利率:隆基的净利率可达到20%左右,同样远远领先于其他两家公司,晶澳的净利率稍高于天合。晶澳的净利润亦稍高于天合,而隆基的净利润是后两者的4倍以上。
与其他公司不同,天合自今年6月份上市之后股价一直在震荡中下滑,市盈率也从起初的55.56降到了现在的32.30,当前分位点3.08%。虽然现在的分位点很低,但我们认为这个市盈率并不低,32倍的市盈率是光伏行业平均线偏上的水平,同期隆基的市盈率才35.66倍,而晶澳的市盈率还不到20。
从市值上看,截止到2020年9月11日,天合的市值为320亿元,稍低于晶澳的市值,而隆基的市值是2600亿元,市场对这三家公司的估值相差还是非常大的。
当前公司的PB为2.22,理性的来讲,这个市净率也不算低。