新能源行业投资分析.docx
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新能源行业投资分析
新能源行业投资分析
（一）太阳能光伏行业概况
1、太阳能光伏产业简介
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电
能的一种器件，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池
又称为“光伏电池”。
用于太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之
间的专门物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带正电的原子核和
带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定轨道围绕原子核转
动。
当受到外来能量的作用时，这些电子就会脱离轨道而成为自由电子，并在原
来的位置上留下一个“空穴”，在纯洁的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相
等的。
假如在硅晶体中掺入硼、镓等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成
了空穴型半导体，通常用符号P表示；假如掺入能够开释电子的磷、砷等元素，
它就成了电子型半导体，以符号N代表。
若把这两种半导体结合，交界面便形成
一个P－N结。
当太阳能电池受到阳光照耀时，电子同意光能，向N型区移动，
使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电。
如此，在P－N结
两端便产生了电动势，也确实是通常所说的电压。
这种现象确实是上面所说的“光生
伏打效应”。
假如这时分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电
路便有电流通过，如此形成一个个发电的电池单元，把它们串联、并联起来，就
能产生一定的电压和电流，输出功率。
太阳能光伏发电具有安全可靠、无噪音、无污染、制约少、资源宽敞等其他
常规能源所不具备的优点，被公认为是21世纪重要的新能源，已广泛应用在并
网发电、民用发电、公共设施以及节能建筑一体化等方面。
太阳能光电转换电池
要紧分为两类，一类是晶体硅电池，包括单晶硅（sc-Si）电池、多晶硅（mc-Si）
电池两种，它们占据约93%的市场份额；另一类是薄膜电池，要紧包括非晶体硅
（a-Si，使用的是硅，但以不同的形状表现）太阳能电池、铜铟镓硒（CIGS）太
阳能电池和碲化镉（CdTe）太阳能电池，这类电池占据7%的市场份额。
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具体分类如下：
目前，太阳能电池差不多上以高纯度硅料作为要紧原材料，简称硅基太阳能电
池。
硅基太阳能电池又分为晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池。
晶体硅太阳
能电池一直是主流产品，其中多晶硅太阳能电池自1998年开始成为世界光伏市
场的主角。
然而由于晶体硅太阳能电池所需的原材料高纯多晶硅价格飙升，制造
晶体硅类太阳能电池能耗大，要大幅度地降低太阳电池的制造成本，还必须进展
非晶硅太阳能电池。
晶体硅与非晶硅太阳能电池及其产品的优缺点见下表：
从上表能够看出，非晶硅太阳能电池尽管在转换效率方面略逊于晶体硅太阳
能电池，但制造成本低廉、能耗小是晶体硅太阳能电池不能比的。
除此之外，非晶硅太阳能电池在生产技术上也具有以下优点：
（1）耗材少、
制造成本低。
硅基薄膜电池的厚度小于1微米,不足晶体硅电池厚度的1/100，
大大降低了材料成本；
（2）硅基薄膜电池采纳低温工艺技术，这不仅可节能降
耗，而且便于采纳玻璃、不锈钢等廉价衬底；（3）硅基薄膜采纳气体的辉光放
电分解沉积而成，通过改变反应气体组成可方便地生长各种硅基薄膜材料，实现
各种叠层结构的电池，节约工序。
（4）便于实现大面积、全自动化连续生产。
光伏电池
晶体硅电池薄膜涂层电池
单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池合金薄膜电池
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晶体硅与非晶硅太阳能电池生产技术的比较表
项目晶体硅太阳能电池非晶体硅太阳能电池
生产过程
以高纯多晶硅为原料，通过直拉或浇铸形
成单晶硅棒或多晶硅锭，通过多线切割形
成硅片，再经高温扩散参杂获得PN结。
在低成本基板上低温成膜。
使用
硅烷（SiH4）等离子体分解法沉
积硅材料，气体掺杂获得PIN结。
衬底材料高纯硅玻璃、不锈钢
太阳能电池面积受制造工艺制约，面积小大，能够直截了当制造幕墙电池
硅材料使用量极多极少（晶体硅的1/100）
与晶体硅太阳能电池复杂的生产环节相比，非晶硅最大的工艺区别是将粗硅
料制备为硅烷气体，然后直截了当将硅烷气体进行玻璃镀膜，最后制作电极和封装，
产业链上环节较少。
非晶硅与晶体硅太阳能电池工艺流程图比较如下：
非晶硅、单晶硅和多晶硅太阳能电池的工艺流程图比较
2、行业治理体制
太阳能发电行业是国家鼓舞进展的新能源产业。
依照《中华人民共和国可再
生能源法》第五条规定，“国务院能源主管部门对全国可再生能源的开发利用实
施统一治理。
国务院有关部门在各自的职责范畴内负责有关的可再生能源开发利
用治理工作”。
本行业主管协会是中国可再生能源专业委员会和中国光伏协会。
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行业内所有企业按照市场经济规则，面向市场，独立经营，公平参与市场竞争，
自谋生存和进展。
3、产业政策
2005年2月28日，第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议上通过
《中华人民共和国可再生能源法》，该法自2006年1月1日起施行，这是我国可再
生能源进展史上的里程碑。
同年10月19日中共中央在公布的“十一·五规划建设”
中明确指出，优先进展能源、资源与环境爱护技术，重点突破水能、风力发电、
生物质液体燃料、太阳能光伏发电等可再生能源利用的关键技术，实现低成本、
规模化及产业化利用。
2006年4月，国家发改委出台《中华人民共和国可再生能
源法》实施细则暂行方法，规定了光伏发电执行“一事一议”的暂行方法。
2007
年6月，国务院审议通过了《可再生能源中长期进展规划》，提出当前和今后一
段时刻要加快太阳能、风能、生物发电的开发利用，提高可再生能源在能源结构
中的比例。
（二）太阳能光伏产业的进展状况
1、太阳能光伏产业进展动因
化石能源储量的有限性是进展可再生能源的要紧因素之一。
依照世界能源权
威机构的分析，按照目前差不多探明的化石能源储量以及开采速度来运算，全球石
油剩余可采年限仅有41年，国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限
61.9年，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，国内剩余可开采
年限81年；铀剩余可采年限71年，国内剩余可开采年限为50年。
化石能源的极度开采与使用，造成生态破坏以及环境污染；化石能源储量的
有限性越来越引起世界的广泛关注；出于对越来越猖獗的恐惧主义突击的担忧，
无核化能源机制的逐步建立也是国际上发达国家考虑大规模进展可再生能源的
缘故之一。
而太阳能作为一种清洁的、可再生的能源得到广泛关注，专门多国家都
制定了相应的政策与规划，如日本宣布至2018年光伏发电安装总容量达7,600MW，
德国于2000年制定了《可再生能源法》，并于2004年再次修订；美国于2007年通
过了加州百万屋顶打算等。
2005年2月16日，《京都协议书》生效，成为国际上推动新能源进展要紧契
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机，将各个国家的进展新能源规划推进到一个新的时期。
2006年1月1日，《中华
人民共和国可再生能源法》正式生效，标志着我国的新能源推广打算正式进入实
施时期。
我国是一个能源需求大国，然而在石油等化石能源储量上较少，积极发
展可再生能源成为当务之急。
2、世界光伏产业的进展状况
二十世纪七十年代以来，受两次石油危机的阻碍，光伏发电在世界范畴内受
到高度重视。
德国政府在2004年1月1日修订《可再生能源法》，将太阳能选为
要紧的替代能源，以实际措施普及太阳能发电（政府不但补助民间装设太阳能模
块，更保证以一定费用购回电力），太阳能电池产业正式进入了需求的迅猛增长
期。
2005年2月，《京都议定书》的生效再次将可再生能源的利用推向了新高潮。
目前世界上差不多建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。
欧盟、美、日和部分进展中国家都制定出了庞大的光伏应用进展打算，兆瓦级光
伏电站的建设在德国、瑞士、西班牙等国方兴未艾。
如美国打算到2018年累计安
装4,700MW（含百万屋顶打算）；欧盟打算累计安装6,700MW，其中3,700MW安装在
欧洲内部，3,000MW出口；日本打算累计安装5,000MW（NEDO日本新阳光打算）；
其他进展中国家估量进展1,800MW。
下表为太阳能电池要紧生产国和地区及全球太阳电池产量的变化：
单位:
MW
项目2001年2002年2003年2004年2005年2006年
日本171.20251.10363.90601.50833.00927.50
欧洲73.90122.10300.20311.80472.80657.30
美国100.30120.60103.00138.70154.00201.60
其他40.6053.3053.30141.50322.50714.00
全球386.00547.10820.401,193.501,782.302,500.30
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资料来源：
2007年3月刊PVNews，WorldCellProductionGrows40%in2006
2006年全球太阳能电池产量几乎是2001年太阳能电池产量的7倍，2006
年太阳能电池产量2,500MW较2005年增长40%，高速增长态势不变。
3、中国光伏市场的进展现状
2004年1月1日，德国新修订的《可再生能源法》正式实施，极大地推动了德
国光伏产品的市场需求，在那个背景下，中国光伏企业凭借其低廉的成本迅速打
开了国际市场，获得了良好的进展机遇，从晶体硅制造到生产太阳能电池芯片、
电池组件以及太阳能终端应用产品，技术水平不断提升，产品结构不断完善，市
场规模不断扩大，中国光伏产业进入全面、快速的进展时期。
2006年中国光伏电
池产量370MW，已超过美国，成为世界第三大的生产国。
下表是2000－2005年中国太阳能电池产量和安装量：
太阳能电池年产量（MW）
年度
非晶硅产量晶体硅产量年总产量
年安装量
（MW）
累计安装量（MW）
1999年----15.70
2000年0.602.202.803.3019.00
2001年0.304.004.304.5023.50
2002年2.004.006.0020.3045.00
2003年2.0010.0012.0010.0055.00
2004年5.0045.0050.0010.0065.00
2005年12.70133.00145.705.0070.00
资料来源：
中国可再生能源进展项目办公室“中国光伏产业进展研究报告（2004－
2005）”，2006年8月
2006年全球光伏市场分布图
37.10%
26.29%
8.06%
28.56%
日本欧洲美国其他
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从2000年的2.8MW到2006年的370MW，国内太阳能电池年产量增长130倍，发
展势头相当迅猛，但国内年安装量增长缓慢，这要紧是由于目前国内尚无具体的
产业政策细则鼓舞居民和企业使用太阳能发电，光伏产业90%左右的产品均出口
海外。
（三）太阳能光伏产业市场的需求分析
1、光伏产业的进展模式
目前情形下，完全商业化运作的并网光伏发电上网电价成本高达3—4元/千
瓦，约为火力发电价格的11-14倍，价格上无法与火电竞争。
因此，光伏发电市
场现时期仍旧是一个政策性专门强的市场。
在日本与德国，由于政府的积极参与，
通过制定相关的新能源政策进行推广，目前差不多取得相当不错的成效。
尽管光伏
发电的进展在现时期仍旧要靠政策扶持来实现，但光伏发电系统的应用并不是奢
侈品，光伏发电今后将成为人类能源的重要组成部分，能够将其进展的模式归结
如下示意图：
政府通过政策引导以及直截了当的财政补贴等方式，培养市场、引导居民以及其
他类型用户在光伏发电系统上进行投入，鼓舞更多的相关企业在该行业进行投
资，引导整个产业的进展，同时以财政补贴等方式保证企业以及用户获得一定的
赢利。
由于企业与用户在赢利与进展中找到自信并坚决整个行业进展信心，开始
在规模上进行扩大，在大规模化生产基础上，取得一个经济规模的效应，将直截了当
导致一定的竞争，引起整个光伏发电系统价格的降低、整个光伏电价价格的降低，
最终，在光伏电价与传统能源电价取得一定市场竞争力时形成一个自由的市场。
2、国际市场需求
太阳能光伏发电系统的应用市场集中在欧美日等一些发达国家和地区，整个
市场差不多处于一种供不应求的状况。
目前，太阳能电池的需求市场要紧是美国、
政府补贴企业盈利扩大规模
自由市场成本下降规模经济
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德国（强有力的鼓舞政策）、日本（大规模的设备）、韩国（政府支持）、西班
牙（强有力的鼓舞政策）等，与这些国家实施的扶持政策紧密相关。
世界要紧国家的太阳能扶持政策比较表:
国
家
太阳能扶持政策
德
国
1998年提出20年光伏打算，2003年年底，德国批准了新的太阳能收购价格，并设定了
太阳能20年上网电价，同时德国进展银行对居民安装光伏发电系统提供低息资金支
持。
2004年修订《可再生能源法》，估量到2018年，德国在太阳能领域的投资最高可
达150亿欧元，太阳能发电将保持20%以上的复合增长率。
美
国
通过了《太阳能及其他能源法令》，对太阳能发电技术在研发、税收、销售等方面大
力鼓舞，尽量推广太阳能发电。
现在美国从南到北几十个州正在掀起一场太阳能发电
热。
近期，美国能源部宣布：
打算到2018年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容
量会超过4,600MW。
美国国内的太阳能市场将可在以后5年内成长35％以上。
西
班
牙
目前西班牙差不多成为太阳能市场的新增动力，从2005年下半年开始增速迅猛提高，
2006年增幅超过30%。
日
本
为鼓舞百姓使用太阳能电力，政府采纳了补贴的方法。
居民安装太阳能发电设备所花
费的投资由政府补贴50％，太阳能所发的电并入电网，由政府高价收购；居民用电价
格则低于收购价格。
法
国
总体来说，法国在太阳能利用方面滞后于其他欧洲邻国。
正是意识到了存在的差距，
而且也是为了更好地推动法国绿色能源的运用，实现可连续进展，法国预备切实推动
和推广太阳能利用，以缩短与邻国的差距。
太阳能发电也将是法国将大力支持和推广
的一个领域。
估量到2018年，太阳能发电市场总量将从2005年的6MW上升到50MW。
2006年1月1日，美国加州太阳能打算开始实施，这项打算将历时11年，总投
资32亿美元，目标发电量3,000MW，另外西班牙和意大利的市场也不容忽视。
据
世界能源组织（IEA）、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会推测，2020年世
界光伏发电将占总电力的1%，到2040年光伏发电将占全球发电量的20%，按此推
算以后数十年，全球光伏产业的增长率将高达25%-30%。
3、国内市场需求
从国内来看，我国政府差不多意识到可再生能源的利用势在必行，2007年6月，
国务院审议通过了《可再生能源中长期进展规划》，明确太阳能发电是可再生能
源进展的重要组成部分，当前和今后一段时刻要加快开发利用。
按照国家规划，
到2018年中国光伏发电的累计装机将达到350MW，到2020年将达到1.8GW（百万千
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瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。
按照中国电力科学院的推测，到2050
年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25％，其中光伏发电装机将
占到5％。
下表是中国光伏发电的进展的规划：
项目2004年2018年2020年2030年2050年
装机（万千瓦）6.5351803,00060,000
年发电量（亿千瓦时）0.784.221.64209,000
资料来源：
中国可再生能源进展战略办公室，“中国光伏产业进展研究报告（2004－2005）”
中国光伏应用的潜在市场进展空间庞大。
中国政府已于2002年实施了“送
电到乡”工程，这是迄今为止世界上最大的采纳光伏发电和风力发电的农村电气
化项目，估量总装机容量300MW，投资大约300亿元。
中国要紧都市的光伏建筑
一体化（BIPV）尚处于示范时期，典型代表有北京铁路局北京南站在设计中将太
阳能发电系统与车站建筑美学相结合，在高架候车亭屋顶中央采光带设置太阳能
光电板，解决车站用电，估量2018年安装太阳电池50MW。
与此相比，全世界约
60％的太阳能电池用于并网发电系统，要紧是通过光伏建筑一体化（BIPV）项目
来实现，因此，中国以后在光伏建筑一体化（BIPV）领域将有专门大的进展空间，
估量2020年往常光伏建筑一体化（BIPV）项目的累计装机容量将达到700MW，占
光伏发电市场份额的39%。
2020年光伏发电市场分配如下表：
市场分类装机（MW）市场份额（%）
农村电气化40022.22
通信和工业应用30016.67
太阳能光伏产品20011.11
并网发电（BIPV）70038.89
沙漠/戈壁电站20011.11
合计1,800100.00
4、非晶硅太阳能电池的市场需求
在公司太阳能电池中，非晶硅太阳能电池也是主导产品之一。
依照权威的《环
球资源》杂志（GlobalSources）对中国太阳能市场的2006年的调查报告，本
公司是中国非晶硅市场产销量最大的企业，本公司在非晶硅太阳能电池领域生产
量、出口量连续三年位居国内第一。
晶体硅与非晶硅相比，硅原子排列相对要整齐、规则。
非晶硅由于原子排列
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不规则，与光子相互作用的机会要大，因此，在光线的吸取上要比晶体硅要强，
关于光线的要求没有晶体硅那么严格，弱光响应要好，在阴雨天气一样工作。
非
晶硅还具有在某些领域应用上的专门优势，比如衬底能够选用柔性材料，适合大
面积的生产，在光伏建筑一体化（BIPV）上有一定优势，适合长途运输与安装等，
专门适合我国推广建筑节能之需，具有庞大的进展空间。
最近三年，非晶硅太阳能电池以其低廉的成本在世界范畴引起了新一轮开发
热潮，势头强劲。
由于光伏产业的迅速进展，晶硅原材料的紧缺状况越来越严峻，
硅材料的价格连续上涨，而硅材料占整个晶硅太阳能电池成本的70%以上。
2001
－2003年，世界太阳能级多晶硅原材料的销售价格大致在25美元/公斤的水平，
2004年以后价格不断上涨，2005年世界市场超过50美元/公斤，2006年超过100
美元/公斤，而且连续保持上涨趋势。
目前，多晶硅原材料的先进生产技术差不多
上把握在几家要紧生产商手中。
由于种种缘故（技术和市场垄断的需要、扩产的
滞后性），多晶硅原材料生产量的增长远远落后于光伏产业需求量的增长，这导
致了自2004年以来世界范畴内多晶硅原材料的连续紧缺。
估量这种紧缺状况将持
续到2018－2018年。
多晶硅原材料的短缺差不多成为整个光伏产业链的瓶颈，不但
限制了太阳电池产量的增长，而且使太阳电池的成本连续保持在3－4美元/W的水
平，严峻制约了光伏产业和市场的进展。
而非晶硅电池能够不受硅材料价格和供
应情形的制约，是以后太阳能电池的进展发向。
5、市场供求状况及阻碍供求状况变动的缘故
近年来，国际社会纷纷采取措施应对全球变暖问题，2007年6月，八国集团
（G8）峰会的主题之一确实是减少全球温室气体排放量。
世界各国政府均在大力推
广太阳能发电，采取的要紧措施确实是由政府提供优待政策及补贴鼓舞太阳能并网
发电，因为有德国政府的成功案例，欧洲其它国家及美国政府也开始提供类似的
优待。
在欧美等发达国家政策扶持下，国际市场上太阳能并网发电的市场潜力非
常庞大。
阻碍太阳能发电市场供求的要紧因素有政府政策的调整，市场准入条件
的变化，以及政府是否设置爱护壁垒等。
除了太阳能并网发电市场外，另一个市场确实是太阳能终端应用产品市场。
这
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类产品已完全市场化，一般消费者是这一消费类产品市场的终端客户，该市场正
在蓬勃进展中。
阻碍那个市场供求状况的因素在于产品本身，包括产品创意及功
能是否能够迎合消费者的喜好及需求，产品质量是否被消费者所同意，产品的价
格是否被消费者所认可。
（四）光伏市场产业链与竞争格局分析
1、晶体硅太阳能电池产业链与竞争格局分析
晶体硅太阳能电池产业链差不多由五个环节构成，分别是高纯多晶硅原料生产
（silicon）、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸（Ingot）、硅片切割（wafer）、电
池芯片制造（cell）、组件及系统（module-system）封装与应用。
其中，进入
壁垒最高的环节为太阳能级高纯多晶硅原料生产，由于其制造过程资金密集、技
术密集、高耗能、回收周期长的特点，目前差不多上被国际上7大厂家垄断。
其次，
产业链中游的太阳能电池芯片（cell）制造进入壁垒较高，其制造过程要紧是技
术密集、工艺和设备要求高，电池芯片转换效率的高低决定了处于该环节企业的
盈利能力。
另外，硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高，进
入也存在一定的壁垒。
相对来说，单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸（Ingot）、组件
及系统（module-system）封装与应用进入壁垒较低。
目前，晶体硅光伏发电产业出现“倒置漏斗”形状。
光伏发电产品市场的发
展速度远远超过上游产业的进展，引起这种状况的要紧缘故是产业链进展不均
衡。
高纯硅原料的供应不足，上游生产厂家扩产速度过慢，导致高纯度晶硅材料
市场显现供不应求的局面并愈演愈烈。
这种市场与产业进展不同步的状况直截了当推
动了近年来作为光伏发电要紧原料太阳能级多晶硅价格大幅走高，国内市场上已
经从2003年的20-30美元/公斤上升到目前250-270美元/公斤，甚至到了有价无市
的断货情形。
（1）晶体硅原料竞争格局
高纯度晶体硅的提炼过程包括硅矿石—金属硅—高纯多晶硅，第一将SiO2
含量较高的硅矿石提炼成Si含量在99%以上的金属硅（或称工业硅），再经由改良
西门子法等一些晶体硅提纯工艺提炼出9-11N的高纯硅。
高纯度晶体硅的生产具
有资金密集、技术密集等特点，生产集中化的程度比较高，专门是在大批量生产
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上，存在着较高的技术壁垒。
目前，全球高纯度晶体硅的供应差不多上处于国际7
大厂家的垄断之中，要紧分布在德国、日本、美国、意大利以及挪威等国家。
美
国的公司要紧有HemlockSemiconductorCo.，MEMCElectronicMaterials；挪
威的公司要紧有RenewableEnergyCo.（包括SolarGradeSiliconLLC以及
AdvancedSiliconMaterialsLLC.）和Elken；德国的公司要紧有Wacker-Chemie，
JointSolarSiliconGmbH；日本的公司要紧有TokuyamaCo.，Sum
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