光伏玻璃作為光伏組件的上游原料,其強度、透光率等直接決定了光伏組件的壽命和發電效率,是晶硅光伏組件生產的必備材料,對我國光伏行業發展起著至關重要的作用。
▲光伏玻璃產業鏈
1.光伏玻璃市場概況
光伏玻璃是光伏組件制造的必要原材料,與光伏組件的裝機量和生產量關系密切。在光伏組件的裝機量方面,2010年至2014年,全球光伏組件年裝機量的復合增長率為28.2%,從2010年的17.2GW增長至2014年的46.5GW。而在同一時期,中國光伏組件年裝機量的復合增長率為106.9%,從2010年的0.6GW增長至2014年的10.6GW。
▲2010年至2019年中國及世界光伏組件年安裝量的統計及預測
在光伏組件生產量方面,2010年至2014年,全球光伏組件生產量的年復合增長率為21.1%,從2010年的22.3GW增長至2014年的48.1GW。而中國同期的光伏組件生產量從2010年的10.8GW增長至2014年的34.5GW,年復合增長率為33.7%。
▲2010年至2019年中國及世界光伏組件年生產量的統計及預測
隨著未來幾年全球光伏新增裝機量、光伏組件年產量保持持續、穩定增長,光伏玻璃的需求量也將繼續增長。
根據沙利文公司的報告,全球光伏玻璃行業的市場規模在2012年有所下降,但自2013年以來迅速回升,2014年市場規模達到109.74億元人民幣。未來五年,全球光伏玻璃產業的銷售收入預計將增長8.9%,從2015年的118.44億元增加到2019年的166.77億元。
在過去的五年中,中國光伏玻璃產業的市場規模穩步增長,增長率為8.4%,2010年的銷售收入規模從57.43億元增加到2014年的79.17億元。中國光伏玻璃行業的銷售收入預計將在未來五年內增長11.5%,從2015年的人民幣91.23億元增加到2019年的141.11億元。
▲全球及中國光伏玻璃銷售規模 單位:百萬人民幣
2.光伏玻璃供應情況
根據Frost & Sullivan的報告,全球光伏玻璃的產能及產量分別由2010年的10800噸/天及202.2百萬平方米,增長至2014年的18800噸/天及375.1百萬平方米,復合增長率分別為15.0%及16.7%。預計全球光伏玻璃的產能及產量將分別由2015年的20,200噸/天及401.6百萬平方米增長至2019年的27,200噸/天及544.4百萬平方米,復合增長率分別為7.7%及7.9%。
▲全球光伏玻璃產能(千噸/天)
▲全球光伏玻璃產量(百萬平方米)
作為全球最大的光伏組件生產國及出口國,近幾年來中國光伏玻璃的產能及產量增長都超過全球光伏玻璃產能及產量的增長。2010年至2014年,中國光伏玻璃產能及產量分別由5,300噸/天和99.4百萬平方米增長至13.8噸/天和274.5百萬平方米,年復合增長率分別為27.0%及28.9%。
▲中國光伏玻璃產能(千噸/天)
▲中國光伏玻璃產量(百萬平方米)
3.光伏玻璃行業競爭格局和市場化程度
目前,光伏玻璃行業已經形成少數規?;髽I的充分競爭的格局,中國的光伏玻璃制造企業占據全球光伏玻璃市場前五名。按光伏玻璃原片產能計算,前五大光伏玻璃生產商在2013年和2014年分別占全球光伏玻璃總產能的63.3%及65.4%。根據《2015-2016中國光伏產業年度報告》的數據,2015年前五大光伏玻璃生產企業的市場集中度進一步提高到68.8%。
隨著多年的發展,光伏行業經歷了技術提升、價格波動、政策變動等因素的歷練,目前已經逐漸形成生產區域集中和規模集中的格局,技術開發速度進入平穩期。在這種背景下,光伏玻璃生產企業一方面需要繼續通過技術開發改進產品的特性,增強自身產品的競爭力,另一方面需要通過擴大生產規模來提高生產效率、攤薄各項費用、降低采購成本,保證供貨及時性,從而提升企業自身的市場競爭力。
因此,從行業整體規模發展的速度、產能利用率、技術發展及成本下降情況來看,一線龍頭企業與二三線企業相比有明顯的優勢。隨著行業的進一步發展,國家補貼政策將會逐漸降低,規模小、品牌知名度差、融資能力差的中小企業將會在未來的發展中與一線龍頭企業的距離越來越遠,市場份額將會向規?;夥A髽I進一步集中。
4.光伏行業內的主要企業及其市場份額
全球光伏玻璃行業的主要企業有信義光能、亞瑪頓、南玻、福萊特玻璃等,根據《2016-2017年中國光伏產業年度報告》,信義光能國內及全球市場份額占有率穩居第一,福萊特集團是全球第二大光伏玻璃生產商。
▼相關企業的光伏玻璃銷售收入及全球市場占有率
根據《2016-2017年中國光伏產業年度報告》:截至2016年底,國內超白壓花玻璃原片生產企業共計38家,其中在產企業20家,在產窯爐45座,141條在產生產線。排在前列的企業有:信義玻璃集團、福萊特集團、南玻集團等企業。
根據與中國玻璃協會的訪談了解,信義光能2015-2016年相繼新投產2座日產1000噸的窯爐、1座日產900噸的窯爐,2017年新投產1座日產1000噸的窯爐;南玻A產能為2座日產650噸的窯爐。
5.光伏玻璃行業壁壘
(1)技術壁壘
1)太陽光透過率高、吸收率和反射率低。光伏玻璃最重要的特性就是太陽光的高透過率。普通玻璃因為含鐵量較高,往往呈現綠色,透光率較低,因此光伏玻璃一般使用超白玻璃。目前,普通玻璃的鐵含量一般在0.2%以上,而光伏玻璃的含鐵量根據國家標準必須低于0.015%。按照《太陽能用玻璃第1部分:超白壓花玻璃》標準的規定,光伏玻璃的光伏透射比≥91.5%(按3.2mm標準厚度),而相同厚度的普通玻璃只有88~89%左右。因此超白玻璃在料方設計、工藝系統設計、熔窯窯池結構、操作制度、控制制度和產品質量標準等方面的要求都遠高于普通玻璃。這拉開了普通玻璃制造企業與超白玻璃制造企業的技術差距,形成了普通玻璃制造企業進入光伏玻璃行業的技術壁壘。
2)抗沖擊性能。為具備對風壓、積雪、冰雹、投擲石子等外力和熱應力的較高機械強度,光伏玻璃通常采用鋼化玻璃。鋼化玻璃產品是在原片玻璃的基礎上,通過使用物理的方法,在玻璃表面形成壓應力,提高玻璃表面承載能力而得。
目前廣泛應用的光伏鋼化玻璃有一個缺點,就是有一定的自爆率。如果鋼化后的光伏玻璃在光伏組件上自爆,將造成光伏組件的致命破壞,損失價值較大。因此,降低鋼化玻璃的自爆率成為進入光伏玻璃行業的又一技術壁壘。
3)耐腐蝕性能。對雨水和環境中的有害氣體具有一定的耐腐蝕性能。此外,需可耐各種清潔劑清洗,耐酸、堿清洗劑之擦拭,玻璃及膜層不受損壞。
4)長期暴露在大氣和陽光下,性能無嚴重惡化。
5)熱膨脹系數必須與結構材料相匹配。
6)耐高溫性能。目前,增透型超白壓花玻璃可以承受250度以上的耐高溫測試,而一般玻璃只能耐80度左右溫度。
能夠滿足上述條件的只有超白浮法玻璃和超白壓花玻璃。與超白浮法玻璃相比,太陽能超白壓花玻璃的正面用特殊的絨面處理,減少光的反射,反面用特殊花型處理,極大地增強了太陽光不同入射角的透過率,加上產品本體高透過率,使得太陽能超白壓花玻璃在太陽光長期照射下確保優異的透光率。在太陽光斜射及電池組件呈角度安裝時,超白壓花玻璃比超白浮法玻璃的綜合光透射比高約3%至4%。根據實踐經驗,太陽光透過率每提高1%,光伏電池組件發電功率可提升約0.8%,因此超白壓花玻璃是晶體硅電池面板的首選材料。
此外,光伏玻璃制造涉及較多的技術環節,只要一個環節出問題,就會影響產品的質量和制成率。玻璃生產的連續性很強,質量不過關的光伏玻璃成品需要回爐重造,會給生產企業帶來額外的成本費用,原片產品的正常生產更是24小時連續工作,無法停產,如果產品質量不穩定會導致生產無法正常進行。
由于每個企業的自身條件、生產線建制、工藝參數均不相同,建立起適應自身特點的工藝制度,需要大量、長時間的摸索積累和不斷創新。生產技術的經驗積累、工藝技術的掌握程度和技術管理水平的精細化程度構成了非玻璃生產企業進入光伏玻璃行業的主要障礙。同時,由于普通浮法玻璃與光伏玻璃的生產技術不同,普通玻璃的生產線無法輕易轉換為光伏玻璃生產線。因此,普通玻璃生產企業也很難輕易進入光伏玻璃市場。
(2)認證壁壘
光伏玻璃作為光伏組件不可或缺的組成部分,需搭載組件產品一同進入認證程序。出口歐盟、美國、日本的光伏組件必須取得當地的產品質量認證,更換封裝玻璃必須重新進行認證,周期較長且成本不低,因此光伏組件企業更傾向于與質量穩定、供貨及時的規?;夥AЧ探Y成合作關系,且一旦建立了合作關系,一般較為穩定。
同時,國外權威認證機構對光伏組件的性能、可靠性、質量穩定性要求甚嚴,對相關企業技術實力、業務規模、實驗檢測、研發能力、質量控制要求很高。新進企業難以在短時間內達到質量技術標準,其玻璃產品搭載光伏組件較難通過認證。
(3)客戶資源壁壘
光伏組件企業對于光伏玻璃的質量穩定性、供貨及時性、售后服務都有較高的要求,要進入光伏組件企業供應商名錄須面臨供應商評審、驗廠、產品測試、認證、小批量試用、中批量采購直至批量供貨等眾多環節,耗時較長(半年到一年),因此較先進入市場的企業已通過多年的長期合作關系培養了客戶對品牌的忠誠度,從而對新進企業構成阻礙。
(4)規模壁壘
目前光伏玻璃行業已經形成規?;母偁幐窬?,規模較大的企業才能在產品的質量、供應和價格方面贏得市場競爭,小規模的生產企業很難在這種市場競爭環境中獲得優勢。光伏玻璃生產項目的建設需要投入大量資金,包括但不限于生產設備成本、原材料存儲、環保費用開支及銷售費用開支。
此外,由于普通浮法玻璃與光伏玻璃的生產技術不同,普通玻璃的生產線無法輕易轉換為光伏玻璃的生產線,因此,不論是玻璃行業以外的企業或普通玻璃生產企業進入光伏玻璃市場的門檻較高。
6.光伏玻璃行業發展的有利因素和不利因素
(1)有利因素
1)能源危機與環境保護意識的深入人心
世界經濟的現代化得益于石油、天然氣、煤炭等化石能源,由于化石能源的有限性和過度開發,能源危機已迫在眉睫,消耗中帶來的環境污染也日益嚴重。近年來,國際社會紛紛采取措施應對能源危機。與水電、風電、核電等其他可再生能源相比,太陽能在充足性、安全性、廣泛性、清潔性等方面具有明顯的優勢,世界各國正在把太陽能的開發利用作為能源革命的主要內容進行長期規劃,光伏產業已成為國際上繼IT、微電子產業之后又一新興行業。
2)國家政策的大力扶持
我國是世界能源生產和消費大國。隨著經濟和社會的不斷發展,我國能源需求將持續增長。增加能源供應、保障能源安全、保護生態環境、促進經濟和社會的可持續發展,是我國經濟和社會發展的一項重大戰略任務。為此,我國頒布了一系列的政策法規促進太陽能等可再生能源的生產和使用,為光伏行業發展營造了優良的政策環境。
《中華人民共和國可再生能源法》明確國家鼓勵單位、個人安裝和使用太陽能熱水系統、太陽能供熱采暖和制冷系統、太陽能光伏發電系統等太陽能利用系統?!赌茉窗l展戰略行動計劃(2014-2020)》要求我國著力優化能源結構,逐步降低煤炭消費比重,提高天然氣消費比重,大幅增加風電、太陽能、地熱能等可再生能源和核電消費比重,形成與我國國情相適應、科學合理的能源消費結構。加快發展太陽能發電。有序推進光伏基地建設,加快建設分布式光伏發電應用示范區,穩步實施太陽能熱發電示范工程。加強太陽能發電并網服務。鼓勵大型公共建筑及公用設施、工業園區等建設屋頂分布式光伏發電。為充分發揮價格杠桿引導資源優化配置的積極作用,促進光伏發電產業健康發展,國家發改委發布了《關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》,同時各省、市地方政府,依據中央部門的政策精神,出臺了關于光伏產業的地方性政策文件。這些政策文件規定了從項目初始投資補貼、稅費貸款優惠、項目用地安排等各方面政策,對光伏產業發展起了重要的推動和保障作用。
3)我國光伏市場發展前景廣闊,為配套的光伏玻璃行業提供發展機遇
由于中國光伏產業配套的日趨完整,及勞動力成本、測試封裝領域的優勢等原因,近年來,全球太陽能電池組件和相關配套產品的制造加速向我國轉移。截至目前,中國已成為全球最大晶硅體太陽能電池生產國及全球第一大市場。中國太陽能電池企業在全球太陽能產業中扮演著越來越重要的角色。中國太陽能電池產量的增加必然會增加對國內光伏玻璃的需求,進而帶動整個光伏玻璃產業的蓬勃發展。根據國家能源局2016年12月發布的《太陽能發展“十三五”規劃》(國能新能[2016]354號),要求我國“到2020年底,太陽能發電裝機達到1.1億千瓦以上,其中,光伏發電裝機達到1.05億千瓦以上,在“十二五”基礎上每年保持穩定的發展規模。”
(2)不利因素
1)燃料及原材料價格波動影響行業的整體盈利能力
玻璃行業的主要能源、原材料為石油類燃料、天然氣、電、低鐵石英砂和純堿,石油類燃料作為石油產業鏈上的產品,價格受經濟、政治等多項因素影響,波動明顯;礦石、純堿、天然氣等材料亦圍繞其產能和供求情況發生波動。而燃料及原材料價格的波動將影響玻璃生產成本,對行業的整體盈利能力產生影響。
2)受下游行業波動影響較大
光伏組件生產與宏觀經濟情況密切相關,一旦世界經濟環境出現不景氣的情況,光伏組件裝機量下降,必然會對光伏組件的生產造成影響,從而影響上游的光伏玻璃行業。因此光伏組件企業的經濟景氣程度會直接影響光伏玻璃行業的發展。
3)對產業政策依賴性較強
由于目前太陽能發電成本仍然高于常規能源的發電成本,但為了推動清潔能源的發展,包括我國在內的全球主要光伏市場都對太陽能的應用進行了財政補貼,一旦各國政府取消或下調財政補貼,將影響光伏市場的裝機量,從而對上游的組件企業、光伏玻璃企業產生影響。
7.光伏玻璃與上、下游之間的關聯性以及上、下游發展狀況對行業的影響
(1)上游行業
光伏玻璃的主要原材料為石英砂和純堿,主要燃料和動力為各類石油類燃料、天然氣和電力等。
我國石英砂的生產企業規模普遍較小,從事石英砂生產的礦山企業有1000多家,而年產能超過100萬噸的企業較少。行業內無序競爭以及中小規模石英砂廠的數量較多,使得石英砂供應商的議價能力不強。
▼超白玻璃用石英砂指標要求
但我國便于開采的優質低鐵石英砂礦源較少,主要分布在廣東、廣西、安徽、海南等地,未來隨著太陽能電池用超白壓花玻璃產能的增長,產地分布有限的優質石英砂將成為相對緊缺的資源,優質、穩定的石英砂供應是光伏玻璃企業發展的保障。
近兩年,我國高成本的純堿產能不斷退出,從2014年的3300萬噸減至2016年的2990萬噸,純堿市場的開工率出現了明顯提升,行業企業盈利水平提升,純堿的供需處于平衡態勢。但純堿行業的集中度較高,大型純堿供應商的話語權較強。
玻璃的生產成本中,各類燃料和電力占比較大,目前玻璃生產企業普遍使用各類石油類燃料作為燃料,石油類燃料是原油煉化的剩余產品,石油類燃料行業與石油行業的關聯度較大。近年來國際原油價格波動較大,為了減少石油類燃料行業價格波動對生產成本的影響,包括公司在內的很多玻璃生產企業也在開發可替代能源。我國天然氣儲量充沛,價格穩定性較強,適合作為玻璃生產企業的有效替代能源之一,玻璃生產企業可以將天然氣加入燃料的可選范圍內,根據天然氣、石油類燃料的價格效益比選擇合適的燃料產品結構,從而緩解油價大幅波動的影響。
電力方面,我國電力由國家電網提供,電價由國務院物價行政主管部門或者其授權的部門進行管理,實行政府定價。我國電力供應方面基本保持穩定。
(2)下游行業
光伏能源憑借其可靠性、安全性、廣泛性、資源充足性等特點,在目前全球煤炭、石油等化石能源消耗速度加快的背景下,已經成為全球一致認可的重要可再生能源之一,并有望成為未來全球電力供應的主要支柱。2005年至2015年的十年間,全球光伏裝機容量的年復合增長率為42%左右,根據歐美委員會聯合研究中心的預測,到2050年,光伏發電將占全球發電量的25%,到2100年,該比例可能提高至64%。
光伏玻璃屬于光伏組件的關鍵部件之一,光伏行業是光伏玻璃行業的下游行業,其發展狀況直接影響光伏玻璃行業的發展。光伏行業的快速發展帶動了光伏玻璃行業的發展。長遠來看,在《太陽能發展“十三五”規劃》、《智能光伏產業發展行動計劃(2018-2020年)》等長遠發展規劃的指導下,光伏行業的發展預期將趨于穩定,全行業的發展將更為健康、可持續。
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