首页 科技 星座运势 健康养生 文化 搞笑 宠物 美食 财经 历史 时尚 教育 娱乐 汽车 综合 家居 游戏 军事 情感 动漫 母婴育儿 体育 音乐 国际 旅游 时事 社会
你所在的位置: 首页> 财经 > 2018年中国单晶硅片行业市场现状及发展趋势分析 性能优势凸
2018年中国单晶硅片行业市场现状及发展趋势分析 性能优势凸

2019-10-20 13:32:31

在过去的几年里,单晶设备的更新换代大大降低了晶体生长的成本,金刚石线的应用为单晶的扩展带来了机遇。未来,金刚石线的成本降低空间和进给量相对有限,但由于金刚石线和进给量的变化,单晶的成本降低更加明显,有利于单晶的发展。

此外,提高转换效率是未来降低电力成本的主要途径之一。以perc、异质结和氮型为代表的电池技术进一步提高了单晶的竞争优势。新技术的应用将扩大单晶相对于多晶的优势,单晶的市场份额有望进一步增加。

1.早期多晶硅芯片由于成本优势占据了主要市场份额

从生产过程来看,单一多晶生产过程的差异主要体现在拉棒和铸锭过程中。单晶硅棒工艺对设备和生产人员有严格的要求。早期单晶硅片在进料量、生长速度、拉棒速度等方面不够成熟,生产成本仍然很高。然而,多晶硅铸锭采用铸锭技术的成本优势明显,占据了主要市场份额。

2、长晶设备迭代单晶炉的加料量大大提高

单晶拉杆和多晶锭的成本主要包括设备折旧成本、人工成本、水电成本、辅助材料成本、原材料损耗等。单晶炉产量的差异是单晶拉杆和多晶锭成本差异的主要原因之一。由于连续直拉法单晶技术(ccz)的应用,单晶喂入量大大增加。中国光伏产业协会最新统计显示,2018年单晶炉投料量为950公斤,比2017年的530公斤高出80%,比200-300公斤前期投料量高出3-4倍。未来,随着热场的增加和连续拉棒技术等催化因素的推广,进料量将逐年增加,预计到2020年将达到1100公斤。此外,由于机器的改进,从单个炉子排出的棒的数量也从1个增加到3-5个。设备的改进降低了单晶生长的成本,为单晶的发展带来了机遇。

3.钻石线革命加速单晶市场扩张

金刚石线切割广泛用于增加硅片产量和降低硅片生产成本。对比表明,传统砂浆生产线切割损耗大、精度差、表面损伤多,而金刚石切割生产线具有切割速度快、硅片损耗小、芯片产量高等特点。,具有明显的替代优势。

其主要优点可概括如下:1)效率高:金刚石线切割速度更快,单片硅切割耗时约2小时,相当于原砂浆线消耗时间的1/5,每小时芯片产量增加约2-3倍。2)低成本:目前金刚石线的最小线径为0.06毫米,砂浆线的最小线径为0.12米。细线使硅片耗材的损耗更小,切割过程中厚度更均匀。目前,每1kg准方晶锭的硅片产量从48片增加到约60片,从而实现单(单位方晶锭)硅片产量增加约30%。

与多晶硅晶片相比,金刚石线技术在提高晶片产量和降低单晶硅晶片成本方面具有更明显的效果。原因有三:单晶硅棒内部的晶体序列排列有序,不太可能因切割而造成线损和硅片碎片;而多晶硅铸锭工艺使得内部晶格序列不完全一致,这很难切割并且更有可能导致碎片和断线。目前单晶硅片的线耗为0.9m/片,多晶硅片的线耗为2.1m/片。

与多晶相比,单晶切割时间更短,达到70分钟/刀,而多晶切割时间为120分钟/刀,单位时间单晶产量更多;

金刚石线切割多晶硅片在使用常规的纹理化工艺后,反射率较高,线条等外观缺陷明显,严重降低了电池效率。硅片的纹理化问题需要通过黑硅技术和金刚石线切割技术两种技术来解决。单晶电池的碱织构化在单晶片表面形成有利于光吸收的金字塔结构,可以直接采用金刚石线切割技术,从而进一步降低单晶的生产成本。

4.价格合理的互联网接入政策降低单晶路由成本

2019年1月9日,国家发展改革委和国家能源局发布《关于积极推进风力发电和光伏发电无补贴平价上网的通知》,提出了推进风力发电和光伏发电无补贴平价上网的相关要求和配套政策措施,以促进可再生能源的优质发展,提高风力发电和光伏发电的市场竞争力。

自2018年“531”新政策出台以来,减少行业补贴已成为大势所趋。根据智辉光伏的报告,一、二、三类地区光伏基准价格将从2018年底的0.5元/千瓦时、0.6元/千瓦时、0.7元/千瓦时下调至0.4元/千瓦时、0.45元/千瓦时、0.55元/千瓦时。

光伏电价补贴下调将是未来光伏产业的长期趋势。在电价下降的背景下,只有不断降低电站建设成本,电站投资者才能保证电站的合理收益。采用高转换效率的单晶组件,可以有效降低与组件相关的设备成本,降低电价将促使下游电站投资者采用更多的单晶产品,增加单晶市场的比重。

5.单晶元件的性能优势突出

◆单晶模块在相同条件下产生更多的电能

多晶硅在单晶炉中形成单晶取向、无晶界、位错缺陷和低杂质密度的单晶硅棒,而简单铸锭形成的多晶硅棒由多个小单晶颗粒组成,颗粒之间的晶界会影响和降低电池的发电能力。单晶材料具有单一结构和更稳定的晶体结构。与多晶材料相比,单晶材料具有光强和弱光响应、低光衰减、低工作温度和低线损的优点,在相同条件下可以产生更多的晶体和更多的功率。

◆长期使用时,单晶元件的功率衰减较小。

光致衰减是指电池模块在光照下的发电量下降,这是影响单晶模块和多晶模块稳定性和发电量的重要因素。在照射2-3个月后,单晶模块的初始光衰减达到约3%的峰值。在接受照明3-4个月后,输出功率将回到接近初始水平,然后在较低的稳定水平上缓慢降低。多晶组件中几乎没有初始光衰减,组件投入使用后功率继续下降。从第二年开始,单晶组件的平均年输出功率衰减不超过0.55%,多晶组件的平均年衰减为0.71%-0.73%。当使用寿命为25年时,单晶组分的衰减功率比多晶组分高近4个百分点。

◆单晶模块具有较强的弱光响应

弱光响应是有限照明条件下电池模块发电能力的重要参考因素。弱光响应越强,模块的光敏性越强,电池的发电能力越稳定。辐照高时单晶与多晶的差异不大,但辐照低时,单晶电池的弱光响应明显高于多晶电池,导致单晶模块的年发电量高于多晶模块。

以格尔木10mw单晶方阵和10mw多晶方阵中的太阳能为例进行比较。在过去两年的监测期间,使用单晶模块的总发电量比使用多晶模块的总发电量高5.12%。由于弱光响应的优势,单晶多晶电站的发电量差异在多云条件下更为显著,达到10.06%。

因此,在太阳能发电行业,单晶份额的增加已成为必然趋势,太阳能发电对单晶硅的需求将越来越高。

6.单晶硅晶片的渗透性增加

首先,单晶电池具有更高的光电转换效率。在晶体硅中,单晶硅具有规则的结构,因此光电转换效率高于多晶硅。2018年,多晶电池的平均转化效率约为19.2%,单晶电池的平均转化效率为21.8%。

其次,单晶和多晶电池模块之间的每瓦成本差距正在逐渐缩小。聚晶曾凭借其成本优势占据较高的市场份额。2017年前后,随着单晶连续进给、金刚石线切割等技术的发展,单晶与多晶之间的成本差距越来越小。2017年初,单晶组件和多晶组件的成本差异约为0.2元/瓦,到2018年底,差异仅为0.06元/瓦

随着光伏市场的不断发展,高效电池将成为市场领导者,单晶硅电池的市场份额将逐步扩大。2018年,单晶硅片的市场份额将超过40%,预计2019年将超过50%。随着异质结电池和n型pert电池的应用和普及,n型单晶硅片的市场份额将逐步增加。多晶硅芯片的市场份额将在未来逐渐下降。

7.perc电池继续扩张,而N型电池势头越来越大。

在晶胞部分有许多技术路线,根据硅片的类型可以分为单晶晶胞和多晶晶胞。多晶硅技术路线主要发展为黑硅多晶硅和铸锭单晶路线。单晶根据衬底的不同掺杂元素分为磷型单元和氮型单元。P型硅片制作工艺简单,成本低廉,是目前单晶电池的主流产品。n型硅片通常具有更长的少数载流子寿命和更高的电池效率,但是工艺更复杂。

硼掺杂在纯硅(最外层含有3个电子)上得到P型硅,磷元素扩散在P型硅上形成n+/p型结构的太阳能电池,即P型硅片。纯硅掺杂磷(最外层含有5个电子),得到氮型硅,硼元素注入氮型硅中,形成p+/n型结构的太阳能电池,即氮型硅片。

传统单晶和多晶电池的主要技术路线是铝背场技术(al-bsf),P型单晶新技术包括perc路线,N型单晶新技术路线包括pert(可进一步升级为topcon)、hjt、ibc等路线。

在“光伏制造业标准条件”和“领先”计划的推动下,各种晶体硅电池生产技术取得了快速进步。2018年,大规模生产多晶硅黑硅电池的平均转化效率达到19.2%,采用perc电池技术的单晶和多晶硅黑硅电池的平均转化效率分别提高到21.8%和20.3%,比2017年分别提高0.5%和0.3%。氮型pert单晶电池的平均转化效率达到21.5%。双面氮型质子交换膜电池和异质结电池已经进入量产阶段,并将成为未来发展的主要方向之一。

根据cpia数据,2018年,中国bsf电池市场占60%,perc占33.5%,这是两种最主流的电池类型。由于高效电池的普及,传统bsf的市场份额将逐渐缩小。考虑到成本优势,perc率先推广。cpia预计,从2018年到2021年,市场份额将分别为33.5%、50.6%、55.7%和60.8%。氮型电池包括质子交换膜、质子交换膜、质子交换膜等技术。预计其市场份额将继续增加。

以上数据来自前瞻性产业研究所发布的《中国光伏发电产业市场前景与投资战略规划分析报告》。

资料来源:未来网络

密切关注通化顺金融微信公众号(ths518),获取更多金融信息