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市场分析:薄膜太阳能电池将爆发
  • 有人预计,21世纪中期世界人口将超过90亿人。要解决人口与资源环境之间的矛盾,实现经济社会可持续发展,关键是摆脱过度依赖矿物能源原料的经济模式,以及相关的政策设计和消费观念

    有人预计,21世纪中期世界人口将超过90亿人。要解决人口与资源环境之间的矛盾,实现经济社会可持续发展,关键是摆脱过度依赖矿物能源原料的经济模式,以及相关的政策设计和消费观念。
      
      从上个世纪60年代开始,绿色创新发展技术历经对污染的控制和处理技术(末端技术)、合理有效的利用资源(无废工艺)、尽力实现零排放(废弃物最少化技术)、节能减排降耗(清洁生产技术)、预防从源头消减(污染预防技术)等等,这一路走过来,治标而没有治本,只是延缓了不可持续的过程。
      
      作为绿色创新发展的理想状态,人们的生产生活应该不消耗过去的积累,也不产生影响未来的排放。这就需要我们将目光投向太阳能的开发利用。太阳每年送给地球的能量相当100亿亿kWh,每人约1.7亿kWh。目前,全球人类每年能源消费总和只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量,也就是说只要能够将不到万分之一的太阳能利用起来,就可以解决未来人类所有的能源需求。
      
      这里重点阐述薄膜太阳能电池未来发展问题。太阳能电池发电具有许多优点,如安全可靠,无噪声,无污染,能量随处可得,无需消耗燃料,无机械转动部件,故障率低,维护方便,可以方便地与建筑物相结合等。这些优点都是常规发电所不及的。但由于太阳能电池成本较高,目前在社会整体能源结构中所占比例很小。
      
      薄膜太阳电池在降低成本方面比晶体硅(单晶或多晶)太阳电池具有更大的优势,是寻求突破的方向:一是实现薄膜化后,可极大地节省昂贵的半导体材料,制造晶硅电池需要硅片厚度达到200μm,而制造薄膜电池其厚度只有几μm;二是薄膜电池的材料制备和电池同时形成,因此节省了许多工序,通常生产晶硅电池需要4个车间,而生产薄膜电池1个车间就能完成;三是薄膜太阳能电池采用低温工艺技术,不仅有利于节能降耗,而且便于采用廉价衬底。随着薄膜电池装备实现国产化,未来薄膜电池成本能够做到2元/W,不到晶硅电池成本的三分之一。
      
      关于薄膜太阳能光电转化率问题,晶硅电池与薄膜电池理论值均为30%,尽管目前薄膜太阳能电池光电转化率普遍只相当于晶硅电池转化率的一半,但一些公司的新产品光电转化率已经达到16%。日前,德国美因茨大学发表公报,其太阳能薄膜电池实验室光电转化率突破20%的纪录。美国斯坦福大学也已研制出首个全碳薄膜太阳能电池,这就突破了传统薄膜太阳能电池对导电金属和铟锡氧化物的依赖,以及因大规模应用导致的价格飙涨。地球碳储量丰富,成本低廉,所以在不远的将来,薄膜太阳能电池发电成本将与火电乃至水电相竞争。
      
      薄膜太阳能占地面积大,在实际应用中是不可克服的制约因素,但有两个领域通过政策引导可以大规模应用。一是薄膜光伏太阳能大棚应用,植物进行光合作用主要利用波长为610nm~720nm(波峰为660nm)红橙光,薄膜太阳能电池最大吸收波峰在400~600nm,在理论上薄膜太阳能电池的最大吸收波峰与植物光合作用的吸收波峰并不冲突,而且薄膜太阳能电池可以吸收会灼伤植物的紫外线。因此可以将薄膜太阳能发电与设施农业相结合,一个占地一亩的大棚,一年理论上发电会达到6万kWh。
      
      目前我国设施农业面积超过300多万公顷,其中高档玻璃温室、塑料大棚的建筑面积达到200多万公顷。如果200万公顷设施农业全部改造成光伏大棚,年发电量将达到18000亿kWh,相当于2012年全国用电量(49591亿kWh)的36%。二是光伏建筑一体化发展。BIPV技术是将太阳能发电产品集成到建筑上的技术,生态城市、绿色城市、低碳城市,无论哪个概念都离不开BIPV的大规模应用。另外,在城市内太阳能发电是最靠近负荷中心的,这大大提升了光伏发电的实际使用效率,加之建筑一体化的特性,实际投资费用大大低于在野外的光伏电站,在投资和能效比上具有巨大优势,是未来城市发展的必然选择。
      
      随着环境恶化、资源匮乏,节能环保理念越来越深入到经济社会发展中,各国都在节能环保技术及推广方面加大投资,变频器节能作用日渐凸显,成为商家投资的“香饽饽”。
      
      全球再生能源用变频器市场到2017年将超越190亿美元。受工业节能强力拉动变频器最初用途是速度控制,随着技术发展和社会对能源运用效率要求的日益提高,逐渐被用于节能领域。据测算,使用变频器的电机系统节电率普遍达30%左右,某些较高场合可达40%到60%,节能效果显着。如今,变频器已是电机节能的发展方向。
      
      “去年受大环境影响,变频器行业出现了整体下滑,尤其是进口品牌下滑明显的现象。但作为一个朝阳产业,变频器市场未来的预期还是向好的。国内设备改造市场和装备制造业的产业升级对于变频器有着广泛的市场需求。”近日,一位变频器企业负责人如是说。变频器作为变频调速的重要设备,凭借自身的节能优势以及我国节能减排政策的利好,已经拉开分享节能未盛宴的序幕。
      
      市场将迅速扩容
      
      随着环境恶化、资源匮乏,节能环保理念越来越深入到经济社会发展中,各国都在节能环保技术及推广方面加大投资,变频器节能作用日渐凸显,成为商家投资的“香饽饽”。
      
      尚普咨询电子行业分析师认为,在全球,再生能源用变频器市场总额为72亿美元。预计今后5年将会继续增长,到了2017年将超越190亿美元。近年来,随着我国《“十二五”节能环保产业规划》的出台,节能环保被推上了一个新高度。受益于环保产业的拉动,变频器在通讯、交通、运输、电力、电子等领域得到空前的发展和应用,几乎国民经济各行各业都与变频器密不可分。目前,一般变频器的节电率在20%~30%左右,最高甚至可超过50%。
      
      以电力市场为例,为改善大气环境质量,新建火电燃煤机组已全部要求同步建设脱硝工程、除尘技术改造工程对相应的设备,如空预器、引风机等的变频技术改造要求也迫在眉睫。
      
      放眼我国变频器市场,近几年保持着12%~15%的增长率。业内人士预计,现在中国市场上变频器安装容量功率的增长率实际上在20%左右。潜在市场空间大约为1200亿元~1800亿元,其中低压变频器约占市场份额的六成左右,其余四成由中、高压变频器占据。事实上,国内变频器市场的扩容,已经成为本土变频器企业崛起的催化剂。英威腾、易能、安邦信、智光电气等国产变频厂家,凭借价格优势,开始占据越来越多的市场份额。而合康变频依靠不断研发,能够在外资品牌的围堵中抢占13%的市场份额,更是实属不易。
      
      国产化步伐仍需加快
      
      经过近年来的快速发展,本土变频器品牌与国外知名品牌的差距逐步缩短。但不可否认,我国变频器行业的发展是依靠外国品牌渗入成长起来的,市场占有率不足一直是本土变频器品牌的掣肘。合康变频公司监事陈秋泉的一份电厂脱硝报告中显示,2012年我国变频器市场占有率,西门子、施耐德电气、ABB、东方日立等外资品牌仍占有2/3以上。
      
      目前,国内市场高精尖、大型变频器设备需求还是以日本、欧美等国外品牌为主,预留给国产变频器的生存空间和成长时间少之又少。不难看出,国内的变频器企业一方面要在外资品牌的入侵中寻求突破,另一方面又要面对国内变频器市场需求扩大的现实,变频器市场竞争将愈演愈烈。
      
      因此,一些缺乏变频器行业的沉淀、建立时间短、企业规模较小、资金困乏的企业将面临被洗牌的危险。部分新晋品牌为了打开市场,不惜一切代价,将市场竞争的矛盾转嫁为压缩制造成本、降低价格,打起了价格战。这些都不利于国产变频器市场的可持续发展。
      
      近日,第十七届海峡两岸机械电子商品交易会暨厦门对台进出口商品交易会(简称“台交会”)在厦门闭幕。这个海峡两岸规模最大的机电专业展览会,已经成为海峡两岸开展深度合作、携手拓展全球机电市场的重要渠道,同时也是展示两岸装备力量,推动产业升级的重要平台。
      
      本届展会上,机械手、蜘蛛手等智能机械装备在展厅内随处可见。在微柏数控机械展厅,不到5公斤重的小机器人,可以加工精细的电子五金零件,可以喷漆、旋螺丝;蜘蛛手可以抓取指定的物品;瑜鼎机械自主研发的全自动机器人抛光机正忙着为一个水龙头抛光,这一系列自动化产品吸引了大批客商的关注。
      
      智能装备为何大出风头?不少企业家纷纷表示,智能装备的发展顺应了中国装备制造业的转型升级,更推动了“中国制造”向“中国智造”的转变。微柏数控技术有限公司总经理蔡伟强表示,智能化、自动化已经日渐渗透至纺织服装、鞋材、电子信息等行业的各个生产角落,而提供这些高技术含量“枪炮”的正是机械装备制造业。
      
      瑜鼎机械总经理林世清也谈到,近年来,五金水暖行业的发展离不开设备商的提级和推动。他表示,高效节能、高精加工、智能化、网络化、开放式的技术及装备,已成为当代数控系统发展的主要趋势。
      
      成功机床作为福建机床行业龙头企业,在展会上也带来了最新研发的CVT12560-NC数控立式车床。据成功机床总经理周泗进介绍,该机床经济、高效、节能,可完成各种圆弧及回转体的内外曲面、端面、沟槽零件的加工,是复杂的盘类、汽车轮辐、壳类及短轴类零等汽配产品精加工的首选。
      
      从会后组委会的统计来看,漳州明鑫焊接技术服务有限公司无疑是智能机械装备的大赢家。据悉,明鑫焊接在会上签订了约4000万元人民币的意向订单。对此,该公司负责人曾伟明非常兴奋,但并不觉得十分惊奇。
      
      曾伟明告诉记者,公司在展会上展出的点焊机器人、弧焊机器人、搬运机器人、等离子切割机等一系列智能化装备可以满足多个行业的生产需求,可为企业降低人力成本,同时帮助企业实现从劳动力密集型向技术密集型转移。
      
      就拿明鑫焊接在展会上的搬运机器人来说,它可以根据指令,把放在地上的十个纸箱精准地放在输送带上,然后再有序地把包装好的纸箱从输送带上取下,整齐地摆放在地板上。这一类型的工业机器人,可以代替4个人力,大大降低工人的劳动强度。
      
      但记者同时了解到,由于国内配套的产业链不完善,我国的智能装备在成本造价上会偏高,一些核心零部件依赖进口产品。也有不少企业,一直在走自主研发之路,使用本土核心技术,推动产品升级。
      
      近年来,微柏数控不断在技术研发上下功夫,产品核心都是其自主研发的集成数控系统。公司同时还为其他厂商提供数控系统方案和产品。瑜鼎机械在本次展会上也带来了最新研发的机床产品。瑜鼎机械营销经理俞裕义表示,“以前做小机床,现在公司经过多年发展经验的积累,在技术、人才等各方面都具备往大机床发展的条件,因此开始往大型智能化机床方向发展。”
      
      泉州新翔泰数控设备有限公司总经理王勇钧认为,目前国内的数控技术与国外的差距正在逐步缩小,很多本土的数控系统做得非常不错,而且实用性和适用性更强,他们公司大部分的数控系统都是使用国内品牌。据悉,新翔泰的数控装备已占据了泉州汽配数控加工设备70%~80%的市场份额。
      
      对台交会这个平台来说,很多企业参展的另一重要目的,就是寻求两岸的合作商机。成功机床周泗进告诉记者,公司在技术研发等方面一直和台湾企业都有较密切的联系,参展的这款新产品也采用了不少台湾的部件。参加台交会,就是想通过这个平台,了解两岸在数控系统及机床等方面的最新研究和成果。
      
      和周泗进一样,泉州伊士曼数控机械的俞国平也带着同样的目的而来。俞国平坦言,台湾在高端机床方面具有较强的优势,目前他们的雕铣机核心数控技术主要来自台湾。俞国平告诉记者,雕铣机是近十多年来才衍生出的产品,是数控铣和雕刻机的结合体,属于高端制造业。
      
      他指着身旁的“ESM动梁式高速数控雕铣机”说,这台机型是公司的新品,既可以做半粗加工,也可以做精加工,能大大提高产品工作效率及加工精度。目前公司已是福建最大的雕铣机设备生产商。
      
      统计显示,去年两岸贸易总额为1,689亿美元,再创历史新高,其中机电产品贸易额占七成以上,是两岸贸易的第一大类商品。在台湾区电机电子公会秘书长陈文义看来,两岸除了在传统数控加工机械产品方面可以继续优势互补外,更要在智能型机器人系统、新兴产业自动化生产设备等尖端产品的研发、生产方面加强合作,共同开拓国际市场。
      
      在两岸机电产业的合作和深度对接方面,台湾两岸共同市场基金会董事长詹火生谈到,台湾的优势是创新,大陆的优势是产能高、市场大,如果台湾的创意加上大陆的产能和市场,将会有广阔的发展空间。
      
      詹火生认为,目前两岸产业分工模式已经由过去的“垂直分工”逐渐转变为“水平竞争”,为了避免两岸企业彼此过度竞争或者重复投资,造成产能过剩、杀价竞争,两岸产业合作要走“新蓝海”策略,进行产业分工,合作开发生产,实现两岸产业互利双赢。

    编辑:Andly

    有人预计,21世纪中期世界人口将超过90亿人。要解决人口与资源环境之间的矛盾,实现经济社会可持续发展,关键是摆脱过度依赖矿物能源原料的经济模式,以及相关的政策设计和消费观念