太阳能电池发展现状

太阳能电池发展现状（通用8篇）

篇1：太阳能电池发展现状

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当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

目前，全球太阳能电池市场竞争激烈，欧洲和日本领先的格局已被打破。尽管主要的销售市场在欧洲，但太阳能电池的生产重镇已经转移到亚洲。2011年，在光伏市场带动下，全球光伏电池产量持续增长，达到29.5GW。

在世界光伏市场的强力拉动下，中国太阳能电池制造业通过引进、消化、吸收和再创新，获得了长足的发展。中国太阳能电池产业的发展大致可分为三个阶段。第一阶段为1984年以后的研究开发时期；之后迎来了2001年以后的产业形成时期，第二阶段也是尚德等太阳能电池厂商开始创业的时期；2005年至今的第三阶段是中国太阳能电池产业的快速发展时期。

得益于国家对太阳能等新能源产业的政策、资金支持，2011年太阳能电池产业增长迅速，在世界10大太阳能电池生产商中有6家是中国企业。

前瞻产业研究院数据显示：2012年2月24日，工业和信息化部发布了《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》，以促进太阳能产业可持续发展。该《规划》的提出对于太阳能光伏企业来说，对市场是个极大地刺激，也将引领光伏企业走上快速发展的轨道。《规划》将晶硅电池、薄膜电池、高效聚光太阳能电池列为“十二五”期间的发展重点。

中国已在太阳能电池生产制造方面取得重要地位，也将成为使用太阳能的大市场。近年来国家陆续出台了太阳能屋顶计划、金太阳工程、上网电价等诸多补贴扶持政策，在政策的支持下中国有望像美国一样，启动一个巨大的市场。

前瞻网《2013-2017年中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》共十一章。首先介绍了太阳能电池的定义、种类、应用领域等，接着分析了国际国内太阳能电池产业的现状，然后具体介绍了单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、多元化合物太阳能电池、薄膜太阳能电池的发展。随后，报告对太阳能电池行业做了技术研发分析、原料市场分析、关联产业发展分析、投资分析和未来前景趋势分析，最后分析了国内外太阳能电池重点生产企业的运营状况。

资料来源：前瞻网《2013-2017年中国太阳能电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，百度报告名称可看报告详细内容。

篇2：太阳能电池发展现状

太阳能电池这个名词相信大家都略有所闻，但是对它的了解程度相信大家都不高，相信此文会带给大家更深认识。

其实早在50年前，太阳能电池就被发明出来，但是当时的太阳能电池的转换效率低下，并且价格极其昂贵，主要用作卫星、灯塔和电子计算器等的电源；直到90年代，太阳能电池的效率才有了一定的提高，开始应用进入家庭和大楼；而现在，太阳能电池正向全球扩展。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。一光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，它是一种能将太阳光直接转化为电能的器件，算是一种特别的小型电源。太阳能电池大有前途，可以长期使用，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。它可以只靠太阳光转化成电能，相对于火力发电、核能发电来说，它不会引起环境污染；而相对于水力发电、风力发电来说，它所需要的金钱是较少，所消耗的资源也是无限的，对于普通城市的人来说更加方便，它也减少了电在导线上的消耗；相对于普通太阳能板来说，它能够直接应用到各种的生活家用电器，在国外甚至还有以太阳能电池作为电源的特种跑车竞赛活动，所应用的范围比太阳能板广泛；而对于普通干电池来说，它所能提供的电是普通干电池无法攀比的，并且它的使用期叫、较长，不会在短时期内丢弃或消耗完电能，从客观方面看是减少了垃圾排放，更加环保；所以，综合以上全部，太阳能电池无论在哪一个方面都占有一定优势。

2009年哥本哈根联合国气候变化大会呼吁全球节能减排，走“低碳经济”的道路。而太阳能是一种取之不尽，没有噪声，还不排放二氧化碳的资源，我们使用太阳能电池正正是符合“低碳经济”这一点。使用太阳能电池，不用消耗煤消耗石油消耗天然气，就能使用各类电器，减少了极大部分的二氧化碳排放，实现减排，即保护了环境，保护了人类，也能间接地“保护”我们的钱包，相信这点还是很多人看重的！

其实在未来，太阳能电池也是大有市场的，因为它可以应用于各个范围：

1、家庭发电系统；

2、无线通讯；

3、各类电子产品，如计算机、收音机等；

4、交通运输，如汽车、灯塔等；

5、农业生产；

6、其它。并且迈入21世纪，科技日新月异，各类新型的电子产品被研发出来，并进入平民百姓的生活，但是这些产品都需要有电源供应，缺了电源，这些新产品还是“英雄无用武之地”！而在我们的太阳能电池被不断推广到全球后，这个问题将会成为历史。其实太阳能电池可以应用于各方面，例如：作为一种特别电源，可以用在半导体收音机上，变成有阳光就可以听广播，这个使用于物资贫乏的西北部贫瘠地区；它还可以用与手机上，就像在为手机进行慢性充电，延长普通手机电池的使用期；还有，对于几个月才换一次电池的手表之类的，如果用的是太阳能电池，那么可以说是彻底免去了更换电池的麻烦„„如果有厂家研发出类似这样的产品，那么相信其市场肯定是十分的大！

篇3：太阳能电池发展现状与展望

太阳能电池原理

太阳能发电是利用半导体的光伏效应将光能转换为电能,它的出现和发展标志着人类利用太阳能资源达到了一个全新的发展阶段。光伏效应(Photovoltaic Effect PV)是在1839年由法国科学家Becquera发现,

太阳能电池是在1954年由贝尔研究所3位研究员Chapin,Fuller及Pearson所发明。光伏效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应(见图2)。即当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,就会产生电流[1]。

太阳能电池发展进程

20世纪80年代初,太阳能电池开始形成规模化的生产。从目前研究和发展的进程状况来看,太阳能电池主要经历了3个阶段的发展。

第一个阶段为晶体硅太阳能电池,包括单晶硅和多晶硅电池。通过半个多世纪以来科学家们不断地努力使晶体硅太阳能电池不断地降低成本,提高了光能转换效率。

第二个阶段为薄膜电池,已进行大规模化生产的薄膜电池主要有:硅基薄膜电池、铜铟硒化物薄膜电池(CIGS)和碲化镉(Cd Te)薄膜电池。薄膜电池在阴天、早晚等弱光条件下,仍然可产生电能;并且在高温条件下衰减微弱,这优于晶体硅太阳能电池。但晶体硅太阳能电池的技术要更加成熟、转化效率更高、稳定性更好。

第三个阶段基于前两个阶段提出高效、绿色、寿命长和价廉的太阳能电池。第三代太阳能电池主要体现在高效上,解决如何提高效率这个问题成为当今太阳能电池研究领域最前沿的问题。2010年6月9日第三代染料敏化太阳能电池发明人迈克尔·格雷策尔被授予芬兰“千年技术奖”。芬兰“千年技术奖”评委会认为,格雷策尔发明的这种高性能太阳能电池为研究经济型再生能源技术提供了可靠保证,使低成本的可移动太阳能板和发电窗为消费者所应用成为可能。随着科技的发展,太阳能电池将迎来全新的局面,为人类解决能源问题做出巨大的贡献。

太阳能电池产业现状

中国的太阳能资源非常丰富,理论储量达到每年17 000亿t标准煤。太阳能资源开发利用的潜力是非常广阔的。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,20世纪90年代中期进入稳步发展时期。太阳能电池及组件产量逐年稳步增加,中国可再生能源发展项目办公室在《中国光伏产业发展研究报告》指出在最近几年世界太阳能光伏产业的快速发展中,中国的发展尤其明显(见图3)。

“十二五”规划太阳能光伏发电装机总量目标已明确上调至1 000万k W·h,比该规划初稿中的目标翻了一番。虽然受2008年金融危机影响,硅材料的价格大幅度下跌,使得发电成本出现了下降。在此情况之下,中国各大太阳能电池制造企业于2008年4月汇聚一堂,发表了“2012年实现1元/k W·h”的“洛阳宣言”,提升了业内人士的士气。而且,在2012年实现Grid Parity(太阳发电成本下降至与传统发电成本相当)的路线也愈发清晰。

2011年6月金家井1+10 MW太阳能光伏电站成功并网发电,投入商业运行,并且是具备阳光跟踪系统的光伏电站。1 MW光伏发电项目每年可节约标煤约5 500 t,减少二氧化碳排放15 000 t,减少二氧化硫排放13.2 t。将续建的10 MW光伏发电项目,上网发电量约1 540万k W·h/a,产值约1 760万元/a。

2011年7月5日,山东省最大的企业援藏项目——西藏日喀则太阳能光伏电站一期工程完工并网运行。该电站年发电量2 023万k W·h,可满足日喀则市10万户农牧民用电需求,每年还可节约标准煤9 000 t,减排二氧化碳约17 820 t。与此同时,二期20 MW工程奠基仪式在日喀则经济技术开发区举行。我国对于太阳能光伏发电日趋重视,太阳能电池也将迎来新的高峰。

太阳能电池展望

能源是国民经济发展的重要基础之一,随着国民经济的发展,能源在国民经济中的地位越显突出。为了应对能源与环境问题以及金融危机,世界各国政府加大了对于可再生清洁能源的重视程度,其中太阳能发电是重点发展的对象。由图4、图5可知随着经济迅猛发展能源出现不足,为了长久的可持续发展需要逐步扩大新能源的利用。

近年来通过技术的不断革新,太阳能电池成本不断降低,使得太阳能光伏发电走入百姓家成为未来的趋势。太阳能作为最丰富的可再生资源且不受地域限制,因此光伏产业得到了国家的大力支持。在我国发布的《可再生资源法》中指出可再生资源利用的高新技术及其产业化发展列为科学技术与经济产业的优先领域,国家支持与鼓励可再生资源并网发电。2000年德国实施了《可再生能源上网电价法》,使得光伏产业迅速扩张,快速发展。2007的光伏系统安装量已达到欧洲2010白皮书所规定的3.6 GWp安装量目标。随着德国的《上网电价法》的成功实施,许多国家纷纷效仿,至2008年已有40多个国家实施此法。

在新时期的召唤下,太阳能电池产业必将在人类社会发展中占据重要地位,不可磨灭。

参考文献

篇4：浅谈太阳能电池原理及发展

【关键词】太阳能原理发展

随着社会的发展，人类对于能源的需求越来越高。而同时具有清洁可再生、优势的太阳能电池已经越来越受到人们的关注。太阳能在40分钟内照射到地球表面的能量可供全球目前能源消费的速度使用1年，合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略。

1 太阳能电池原理

太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。当太阳光线照射到太阳能电池表面由P、N两种不同类型的半导体材料构成的P—N结时、一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，形成电子空穴对。在P—N结内建电厂的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，如果从材料两侧引出电极，并接上负载就会产生电压和电流，对外部电路产生一定的输出功率。此即太阳能电池发电的基本原理。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

2 太阳能电池组件构成及各部分功能：

1）钢化玻璃其作用为保护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的，1.透光率必须高（一般91%以上）；2.超白钢化处理

2）EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。主要粘结封装发电主体和背板

3）电池片主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片，设备成本相对较低，光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜，但消耗及电池片成本很高；薄膜太阳能电池，消耗和电池成本很低，弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，但相对设备成本较高，光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，如计算器上的太阳能电池。

4）背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家都是质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。）

5）铝合金保护层压件，起一定的密封、支撑作用

6）接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型

不同，对应的二极管也不相同

7）硅胶密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

3 太阳能电池存在的主要问题

3.1 光电转换率低

目前太阳能电池存在的主要问题是光转换效率低，国际先进水平只有10%左右，且不够稳定，常有转换效率衰退的现象，所以尚未大量用于作为大型太阳能电源。以现在的技术，有机太阳能电池的实验室转换率为7%-8%，寿命仅为两年，如果能想办法突破瓶颈，将在生活的各个层面中普及。预计在10年后有机太阳能电池转换率将达到18%，电池寿命也将延长到10年，手表、收音机、小型电脑处理器，甚至每家每户的窗帘上，都能使用有机太阳能电池。

3.2 环境污染问题

多元化合物薄膜太阳能电池主要包括砷化镓III--V族化合物，如硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。上述电池中尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅低，并且也易于大规模生产，但是由于镉有剧毒，容易产生环境污染问题，因此并不是制做太阳能电池的理想材料。

3.3 成本高

为什么中国企业自己生产的太阳能电池板不用，而几乎全部出口呢？原因就在于太阳能电池的价格太高。国际光伏市场以无机太阳电池为主，组件的成本约3.5美元/瓦，国内成本要高于国外，40元人民币/瓦，约必须降至1美元每瓦以下才能实现大规模应用，中间还有很大的差距。

4 太阳能发展需要解决的问题

目前太阳能电池的推广应用主要还是靠政府投资和扶持，主要原因或者说阻碍其推广应用的瓶颈还是成本太高，因此必须努力降低成本，提高效率。在太阳能电池组件提高转换效率方面，对能量损失进行分析发现太阳能转换过程中的损失主要在热损失，以及电子与空穴的复合，再就是pn结和接触电压引起。为了提高转换效率，可以对电池组件的结构进行改善，理论预测，其转换效率可达到40%以上。太阳能电池要想实现更广泛的普及，就需要突破上文所列问题，我们需要在以下方面做的更好：

首先，要减少材料损耗；

其次，要减少制造过程中的能耗；

第三，要提高太阳能电池的光电转换效率和光电特性的长期稳定性；

第四，要减少生产线设备投资，降低太阳能电池产业的进入门槛；

第五，要扩大生产规模和采用更大面积的基片。

5总结

篇5：中国发展薄膜太阳能电池的喜与忧

2009/9/18/09:26 来源：科学新闻 作者：闫岩

无论是薄膜太阳能电池还是风力发电机，其生产过程都会伴随温室气体的产生；只要它们的使用寿命足以弥补温室气体的排放，那么这些新技术还是有益的。

【慧聪丝印特印网】中国是世界上最大的太阳能电池制造基地。但令中国太阳能电池企业感到尴尬的是，中国政府将建设世界最大规模太阳能发电厂的橄榄枝抛给了一家美国企业。

美国当地时间9月8日，中国政府与美国第一太阳能公司（FirstSolar）签署备忘录，双方计划在内蒙古鄂尔多斯建造200万千瓦的太阳能发电厂。这将是世界上最大的太阳能发电厂，可供300万户居民用电。

就在两周以前，中国政府还郑重表态，多晶硅和太阳能电池行业存在重复建设现象。在这个当口，中国政府为何还与第一太阳能公司高调启动鄂尔多斯的太阳能发电厂项目？

原因之一或许在于：第一太阳能公司主攻的并非多晶硅太阳能电池。实际上，这家公司是薄膜太阳能电池技术的领导者。

这笔超级大订单也预示着薄膜太阳能电池今后有望在中国乃至全球得到更多的应用。

多晶硅过剩

与第一太阳能公司不同的是，中国企业生产的基本上都是多晶硅太阳能电池，其主要原料为多晶硅。

与薄膜太阳能电池相比，多晶硅太阳能电池的光电转换效率更高。薄膜太阳能电池一般不超过10%，而多晶硅太阳能电池大多在14%以上。

但薄膜太阳能电池最大的优势在于，可以不使用价格不菲的硅，所需材料少于多晶硅太阳能电池，能耗也明显低于多晶硅太阳能电池。

当然，薄膜太阳能的技术难度也较高，被认为是多晶硅太阳能电池之后的下一代太阳能电池技术。

前几年，由于多晶硅材料供不应求，国际市场上多晶硅的价格一度高达每吨数百美元。在这种背景下，中国多个地方上马了多晶硅生产线。结果造成产能过剩，再加上金融危机的影响，多晶硅的价格随之大幅跌落。

在8月26日召开的国务院常务会议上，风电和多晶硅等新兴产业被认为“出现重复建设倾向”。同日，工业和信息化部总工程师朱宏任在该部召开的一个发布会上也表示：“太阳能、风能等新兴产业重复建设、无序上马的问题不容忽视。”

与此同时，多晶硅生产过程对能源的大量消耗，以及四氯化硅等有毒副产品对环境的污染，也遭到了不少批评。

由于中国的多晶硅太阳能电池产品大多出口到发达国家，有人形象地称之为“消费在外，污染在内”。

在多晶硅太阳能电池受到当头棒喝之际，太阳能电池家族中另一位成员——薄膜太阳能电池的走向颇为引人注目。薄膜兴起

过去几年中，薄膜太阳能电池的产量处于高速增长之中。

根据市场调查公司DisplaySearch在8月11日发布的太阳能电池产能趋势报告，2009年薄膜太阳能电池产能约为358万千瓦。

这家公司的报告还显示，2005年薄膜太阳能电池在全部太阳能电池产能中约占5%，到2009年预计会超过20%。

中国电力投资集团西安太阳能电力有限公司一位技术人员对《科学新闻》解释：“顾名思义，薄膜电池就是将一层薄膜制备成太阳能电池，由于其用硅量极少，故更容易降低成本。”

这位技术人员还说：“薄膜太阳能电池既是一种高效能源产品，也更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。”

目前，薄膜太阳能电池主要包括硅基薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。其中以第一太阳能公司为代表的碲化镉薄膜太阳能电池技术最为常见。

在薄膜太阳能电池市场上，领先者是美国、日本等国的企业。不过一些中国太阳能电池生产企业在薄膜太阳能电池这一新兴领域也不甘落后。

9月9日，位于河北保定的上市公司天威保变发布公告称，该公司控股子公司天威薄膜将投资30多亿元，建设年产15万千瓦非晶硅薄膜太阳能电池的二期项目。

两个多月前，天威薄膜年产4.65万千瓦的非晶硅薄膜太阳能电池生产线已经投产，其初始光电转换效率在8%左右。

除了天威，百世德太阳能、无锡尚德等企业也已经或即将投产薄膜太阳能电池生产线。不过，这些企业的薄膜太阳能电池生产技术大多从国外进口。薄膜太阳能电池的前景广阔，但并不等于没有风险。

中国电子材料行业协会的李清岩告诉《科学新闻》，由于技术和成本等因素，未来一段时间内，多晶硅仍将持续成为太阳能电池产业的主体。

“目前，薄膜太阳能电池在中国太阳能电池产业中的比重仅占10%左右。未来10年到20年，薄膜太阳能电池也不会占据太阳能电池的主导位置，因为其技术不够成熟。”他说：“有的薄膜太阳能电池，效率相对晶硅太阳能电池差很多，有一些效率较好的成本又过高。”

薄膜太阳能电池板的使用寿命多为数十年，而它们仅仅需要一两年的时间就可以弥补生产过程中释放的温室气体

太阳能电池板的优点： 1.运行成本低 2.容易安装

3.可以在不同的环境下使用

4.可以根据实际的负载要求进行设计 5.维护费用低 6.不需要燃料

7.操作时无噪音，没有易磨损的零部件，无污染，非常环保，转换成电能中不产生其它物质

8.能在长期无人值守的环境下正常运行 太阳能电池的特点：

1、按最恶劣的气候条件设计：工作温度：-30℃～ 95℃ 相对湿度：0-100% 最大风速：>200公里/小时

2、太阳能光伏组件具有非常好的输出特性：短路电流温度系数：2.0mA/℃ 开路电压温度系数：-0.078V/℃

3、单晶硅太阳能电池具有很高的光电转换效率，弱光性很强，只需要室外有阳光直接照射到的地方即可使用.2008年全球薄膜太阳能电池产量达892MW，同比增长123%。而龙头厂商的强劲表现也显示了薄膜电池的良好发展前景。2008年美国薄膜电池巨头First Solar的财务收入增长至12.463亿美元。而在2008年第四季度全球光伏巨头大幅亏损之时，First Solar该季的纯收入更是达到1.328亿美元。虽然薄膜太阳能电池的前景相当广阔，但并非没有风险。很多厂家之所以选择入主薄膜太阳能领域，最主要的原因是多晶硅原料缺乏，价格居高不下，而随着2008年四季度多晶硅价格的一泻千里，这些企业的如意算盘落空，日子可想而知。更为致命的是，薄膜太阳能电池的设备投资，几乎是硅基电池设备投资额的10倍，金融危机不期而至，原本就资金紧张的光伏企业流通出现问题。2014年碲化镉(CdTe)、铜铟镓二硒(CIGS)和染料敏化太阳能电池(DSSC)等有机薄膜太阳能电池的销售额有望增长到200亿美元。薄膜太阳能电池良好的发展势头和晶体硅电池成本的高企是这一预测的主要信心来源。因此，薄膜太阳能电池的机遇与挑战并存，只有尽快弥补转换效率低的劣势，薄膜电池才能在与晶体硅电池的市场争夺中占得主动权。

A、市场描述

我们计划在xx行业竞争。这个市场的价值大约有XXX，我们相信，整个行业的主要发展趋势将向着环境导向型发展。

篇6：太阳能电池发展现状

背膜国产化：光伏大国的必然选择

中国光伏产业在过去几年经历了高速增长，但也存在诸如盲目投资、恶性竞 争、创新力不足等问题。同时，由于技术的持续改进和突破，中国光伏产业正摆 脱其高能耗、高污染的形象，展露出较大的发展潜力。2009 年3 月，中国敦煌10MW并网型光伏发电项目招标中，所有投标都低于2 元/KWh，最低标0.69 元/KWh，次低标1.09 元/KWh，这说明中国光伏企业已具有相当的价格承受能力和竞争力，在降低光伏发电成本方面很可能走在全球前列。刚刚结束的哥本哈根气候变化大会，是全球应对气候变化的一个重要里程碑。随着未来的碳成本越来越高，以太阳能为代表的新能源替代传统化石能源成为了必然趋势。而要加快替代进程，对于光伏发电产业来说，在不断提高技术的同时，更要降低成本。太阳电池组件封装材料主要包括玻璃、EVA 胶膜、边框、背膜、接线盒、硅胶等，目前除背膜以外的其他封装材料均已在中国光伏产业实现高度国产化，大大降低了太阳电池组件单位发电功率的制造成本。但是，背膜作为一类重要的太阳电池组件封装材料，其技术门槛要求相当高，加之相关原材料长期受到国外氟化工巨头的专利技术制约，时至今日其国产化程度仍极低，造成现在国内太阳电池组件生产商所采用的背膜大多为国外进口产品，价格较高且供货期不能保证。因此，从降低太阳电池组件单位发电功率的制造成本角度来讲，背膜国产化是中国光伏企业的必然选择。

双面氟材：高品质背膜不可或缺

太阳电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双 面含氟（如TPT）与单面含氟（如TPE）两种；而不含氟的背膜则多通过胶粘剂 将多层PET 胶粘复合而成。目前，商用晶硅太阳电池组件的使用要求为25 年，而背膜作为直接与外环境大面积接触的光伏封装材料，其应具备卓越的耐长期老 化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此，如果背膜在 耐老化、耐绝缘、耐水气等方面无法满足太阳电池组件25 年的环境考验，最终 将导致太阳电池的可靠性、稳定性与耐久性无法得到保障，使太阳电池板在普通 气候环境下使用8～10 年或在特殊环境状况（高原、海岛、湿地等）下使用5～ 8 年即出现脱层、龟裂、起泡、黄变等不良，造成电池模块脱落、电池片滑移、电池有效输出功率降低等不良，更危险的是电池组件会在较低电压和电流值的情 况下出现电打弧现象，引起电池组件燃烧并促发火灾，造成人员安全损害和财产 损失。研究表明，PET 分子主链中含有大量的酯基，与水具有很好的亲和性，容易产生水增塑，同时即使微量的水分也会导致分子主链的降解。PET 在湿热老化过程中老化性能的变化受三个因素影响：结晶度、水增塑、水解,各因素自始至终都在起作用,不同的环境和不同的阶段内各种不同因素起主导作用。老化初期，结晶为主导因素,它增加杨氏模量、最大拉伸应力,但使材料变脆,降低冲击强度，然后水增塑成为主要因素,它使材料韧性增加,但是很快水解反应上升为主要因 素,它引起PET 大分子链断裂,分子量下降,从而引起机械性能的破坏。而温度的 升高则会使上述过程明显加快，因此水和热是导致PET 物理机械性能急剧下降的 主要原因。此外，紫外辐射也会使PET 的分子量、强伸度大幅度下降,结晶度有 所提高,从而使材料脆化。因此，通过胶粘剂将多层PET 胶粘复合而成的不含氟 背膜从材料本身特性上就无法满足商用晶硅太阳电池组件25 年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求，也就很难适合用于晶硅太阳电池组件的封装。含氟背膜表面的氟材料由于氟元素电负性大，范德华半径小，碳氟键键能极 强（高达485KJ/mol），且其独特的氟化链整体结构中的螺旋形棒状分子紧密、刚硬、表面平滑，使得氟树脂的耐候性、耐热性、耐高低温性和耐化学药品性等 各项性能均十分优越。氟树脂的优异特性使得含氟材料（氟膜或氟碳涂料）具有 优异的耐侯性能，可保障长期户外使用的可靠性。作为对外部环境与太阳电池内 部起阻隔作用的背膜，其与外部接触的空气面以及与EVA 结合的粘结面（光照面）遭受着主要的老化作用。然而，由于目前背膜开发生产企业考虑到双面含氟材料 给整个背膜生产造成的成本压力，厂商采用了EVA 材料（或其他烯烃聚合物）替 代双面含氟的TPT 结构背膜中EVA 粘结面（光照面）的氟材料，从而出现了单面 含氟的TPE 结构的背膜。此类TPE 结构的背膜在与组件封装用EVA 胶膜粘结后，由于其光照面无含氟材料对背膜的PET 主体基材进行有效保护，组件安装后背膜 无法经受长期的紫外老化考验，在几年之内组件就会出现背膜黄变、脆化老化等 不良现象，严重影响组件的长期发电效能，因此单面含氟的TPE 结构的背膜是不 适用于晶硅太阳电池组件的封装使用的。涂覆型背膜：背膜材料发展趋势

目前，主流的太阳电池背膜多为双面含氟的复胶型背膜和涂覆型背膜。复胶 型太阳电池背膜（TPT、KPK 等）多是以欧美一些氟化工企业开发的PVF 或PVDF 等氟膜通过胶粘剂与PET 基材粘结复合而成。复胶型背膜由于其内部PET 基材两 面存在胶粘剂，而胶粘剂的质量水准不一，加之复合工艺良莠不齐，在电池组件 户外长期使用过程中复合型背膜受湿度与温度双重因素的综合影响，易发生粘结 胶层水解等损害，最终导致氟膜（PVF 或PVDF 等）与PET 基材的层间剥离，难 以满足电池组件长期的可靠性要求。同时，由于制造专利技术制约和氟膜表面的亲水性改性处理技术等原因，目前PVF 和PVDF 等氟膜产品还没有在中国实现国产化。因此，采用PVF 或PVDF等氟膜开发生产双面含氟太阳电池背膜的中国企业长期受制于外国氟膜制造商，其背膜制造成本居高不下，且适用于氟膜与PET 粘结的高品质胶粘剂多为国外极少数厂商技术垄断，很难进口。而国内一些背膜生产企业只能采用一些普通的聚氨酯、环氧或丙烯酸类胶粘剂，这些胶粘剂容易老化，在性能上无法满足25 年的耐久性要求。鉴于复胶型太阳电池背膜用氟膜未实现国产化的现实情况和背膜内部复合用胶粘剂难以经受组件户外长期使用过程中湿热老化的考验，开发一类不使用胶粘剂的、具有较高一体化程度和具有优异长期耐候性能的低成本的高品质背膜产品，是目前背膜开发与技术发展的方向和趋势。

氟碳涂料经过几十年的快速发展，在建筑、化学工业、电器电子工业、机械 工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用，成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品种。目前，应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PVDF、CTFE、PTFE 三大类型，我国也是继美 国、日本之后第三个拥有氟碳涂料合成技术并实现产业化的国家。以氟树脂跨国 企业（如日本旭硝子、大金和法国阿科玛等[2]）开发生产的PVDF、CTFE、PTFE 树脂为主体树脂制备的氟碳涂料，广泛应用于桥梁、大厦、铁路、通信设施的表 面防护上，并经受了40 年以上的户外严酷考验，表现出极佳的耐候性能。同时，目前包括低温等离子体改性技术、辐照改性技术、真空等离子体化学接枝技术在 内的材料表面改性技术已较为成熟。因此，将氟碳涂料、PET 表面改性技术、氟 涂层表面改性技术等应用于太阳电池背膜的开发，从而实现不使用胶粘剂并具有 优异长期耐候性能的低成本高品质涂覆型背膜产品是完全可行的，也是今后背膜 材料发展和国产化的必由之路。背膜国产化进程：加速推进

当前，国内背膜产业还处于起步发展阶段，其开发生产企业多分布于中国大 陆长三角地区，开发的背膜类型主要有复胶型背膜和涂覆型背膜两大类。以台虹、赛伍、乐凯、汇通为代表的背膜企业主要采取以PVF、或ETFE 等氟膜与PET 基材通过胶粘剂粘结复合而制备复胶型背膜，其氟膜基本依赖进口，背膜制造成 本较高。

由于国内复胶型背膜制造企业在主要原材料和核心技术方面不具备成本和 质量的优势，造成产品整体的核心竞争力与利润空间较低。而惠州圣帕公司 通过自主研发，在PET 表面和四氟涂层（PVDF）表面分别采取全球

篇7：中国燃料电池车发展现状简介

CCTV.com 2007年09月28日 10:18 来源：中国电动汽车网

从20世纪50年代开始，中国一直进行燃料电池相关技术的研究，但直到20世纪90年代，全球环境署（GEF,s）支持在中国进行燃料电池公共汽车示范，（GEF计划将在下一部分论述），中国对其产生了浓厚兴趣。从那时起，中国在此方面有了很大进步。客车、两轮车和公共汽车正在试车，他们希望能够在2008年奥运会（绿色奥运）和2010年上海世界博览会使燃料电池汽车真正投入运营。

目前在中国有60个机构在从事燃料电池的研究。这些机构中的大多数为研究所，大多数研究的重点是PEM技术。预计有四分之三工作是针对车辆进行的。例如，SAIC打算在2005年在路上投放少量示范车。同济大学要在今后几年研制出5至7辆燃料电池汽车，该计划得到了政府的资助。还有计划准备生产几辆最新的小型客车和公共汽车。以燃料电池为动力的船也正处于试验阶段。

中国的交通政策是鼓励发展公共交通，这一政策推进这项活动的进行。中国正在修建可持续的新的公路基础设施。中国每季度汽车的总销量超过了一百万辆，其中包括大约四十万辆小客车，这个比重正逐年增长。北京、上海以及部分其它城市已经采取限制自行车的使用政策。

同时，中国是一个石油进口国，但中国有大量的煤炭储备可用来生产氢。

2001年，中国加大了它在燃料电池车辆研究方面的投资，保证在五年内每年投资2000万美元。2002年，中国科学院宣布大约用三年的时间，投资1200万美元进行氢技术研究，其中包括质子交换膜燃料电池技术。

最近，通用汽车公司进行了全新的尝试，要使中国人确信燃料电池汽车时代即将到来。在2003年年末，通用公司举行了一次高级会晤，提出修建氢基础设施应与扩建汽油基础设施相互合作，要使中国大步跨过内燃机时代，直接奔向燃料电池发动机时代。

通用公司估计建立一个充分满足消费者使用的氢基础设施，大约需花费60亿到150亿美元，而中国每年进口石油大约需花费220亿美元（每天两百万桶，一桶30美元）。

一、轿车和客车

中国起点较低，但已取得了显著的进步。1998年，清华大学在中国研制出了第一辆燃料电池汽车，该汽车是一辆高尔夫车，它靠一组5千瓦的燃料电池提供动力，由北京富源世纪燃料电池能源提供。1999年展示了电动轿车。这个团队取得的标志性进展是北京富源正在测试的用于公共汽车发动机的140千瓦燃料电池堆。

2001年，北京绿能公司与清华大学和北京工业学院合作，研制出了以燃料电池为动力的出租车、客车和12个座位的公共汽车。清华大学也研制了以燃料电池为动力的公共汽车，现在他们与三星和丰田合作进行车辆的研制工作。

2001年，泛亚汽车技术中心研制出一款功能型车，冠名为凤凰。它采用了别克的小型货车车身和通用的燃料电池技术。该车采用通用车型HyWire，2002年在中国的一个技术论坛进行展示，通用宣布要增加它在中国的投资。

上海汽车集团有自己独立的计划。它与同济大学合作，在2003年研制出了名为超越1号的燃料电池较车，该车是以桑塔那2000为基础设计的。上海汽车集团希望在2005年有一个实验车队。

上海神力科技有限公司创建于1998年。在短短的时间里它示范了用40千瓦燃料电池的jitney、汽车、摩托车和电动自行车。现在正在研究在面包车上装用80千瓦的质子交换膜燃料电池发动机。

二、两轮车

因为机动车辆种类繁多，中国不仅从事小客车和公共汽车方面的研究，而且还对两轮车辆投入了大量研究。中国已经生产了大约2500万辆电动自行车，相当于2001年生产的总的汽车数。他们认为燃料电池比蓄电池的性能更优越。

苏州小羚羊电动汽车公司已经与PALCAN合作研制以燃料电池为动力的电动自行车；他们与北京富源公司还有一个独立的计划，将生产发动机达功率达5千瓦的一系列两轮车辆。上海永久牌自行车公司也正在和PALCAN合作研究以燃料电池为动力的电动自行车和小型摩托车。

在台湾，亚太燃料电池技术有限公司已经生产了几种燃料电池摩托车。

责编：刘娜娜

中国燃料电池汽车驶向何方？

2000年的第一轮燃料电池汽车试运行高潮过后，世界各国对燃料电池汽车的投入，已从建造示范汽车重新回到加强应用基础研究。因为科学家冷静地认识到，燃料电池汽车要走向商业化，必定是一场需要厚积薄发的“长跑”。

2006年8月17日，是我国燃料电池汽车研制进程中一个特别的日子，由中科院大连化学物理研究所等自主研发的两辆燃料电池观光示范车，在大连市的星海广场投入了交车的试运行，中国的燃料电池汽车又前进了重要的一步。

然而，比起几年前“超越2号”燃料电池汽车等竞相亮相时的情景，此次在大连的燃料电池汽车的试运行似乎显得冷清得多，没有媒体大篇幅的报道，也没有引起圈内专家和坊间百姓过多的讨论。科学家对此显得头脑异常地清醒：“此次它在大连的试运行，主要的目的之一，是为了让公众提高对燃料电池汽车的认识，知道一个浅显的基本道理，虽然目前已经出现全球性的石油高价位局面，但即便将来世界上一滴汽油都没有了，我们还能用氢源燃料电池开车。这也是为将来燃料电池产业化所作的一个舆论准备。另一个目的，就是考核燃料电池的寿命。”

“不是百米冲刺，而是厚积薄发的长跑”

“氢源燃料电池汽车要真正走向商业化不是百米冲刺，而是厚积薄发的长跑。”中国工程院院士、大连化学物理研究所燃料电池工程中心总工程师衣宝廉，谈到燃料电池汽车的未来走向感慨地说，这是经过一连串的实验、试运行得出的结论。

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它可以直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。衣宝廉院士介绍，世界上第一轮燃料电池汽车研发高潮在2000年左右，当时，美国、欧洲和日本的各大汽车生产厂家，无不都在加紧开发燃料电池技术，企业界尤其是各大汽车生产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力，纷纷投入巨资，组成联盟，进行燃料电池车的相关研究、试验与生产。各大汽车公司，包括奔驰、通用、丰田等都认为，到2004年燃料电池车将能够批量生产，实现产业化。戴姆勒—克莱斯勒甚至宣称，预计届时燃料电池汽车的售价将降至每台约1万8100美元。美国能源部长佩耶1998年在接受《纽约时报》的采访时也作出自己如意的预测：燃料电池进入家庭、汽车和其他领域的步伐将比人们的想象要快得多。

我国关于燃料电池车研究的竞争也非常激烈。长期从事氢源燃料电池研究的中科院大连化物所，早在上个世纪90年代初期，就开始对氢源质子交换膜燃料电池的研究。1996年底，这一研究得到国家科技部、中科院、国家自然基金委的经费支持，并在国家“九五”计划中立项。2000年，大连化物所研发出第一台质子交换膜燃料电池发动机，并与中科院电工所、二汽集团合作，组装出了一台燃料电池中巴车，于2001年进行了试运行。随后不久，又组装了一台30千瓦功率的燃料电池中巴车。“当时，我们许多人都乐观地估计，燃料电池汽车已经到了产业化的前夕。”除大连化物所外，至2004年，国内在北京、上海等地，陆续出现了燃料电池汽车的试运行，当时许多人同样怀有迎接临盆婴儿般的喜悦期待：燃料电池汽车已经“接近‘走出实验室，实行量产’的大门”。

然而，事实却并非预料中的那么乐观。2003年7月，最早将燃料电池汽车投入商业运营之一的日本丰田汽车公司，召回了其出租的6辆燃料电池汽车，并宣布推迟另外6辆燃料电池汽车的租赁。原因是储存氢燃料的高压氢气罐，它在加注氢气时出现了泄漏。几乎与此同时，各个国家都在燃料电池汽车的试运行中，发现了一系列防不胜防、需要马上就解决的难题。目前，国际社会关于燃料电池汽车未来的预测是，“要达到产业化至少要到2015之后”，第二次试运行高潮将出现在2010年左右。

电池寿命决定研究生择业

可以说，2004年左右实现产业化的预测以失败告终，但世界各国对燃料电池汽车研究的热情有增无减。“世界范围内已经‘烧’掉了几百亿美元，市场潜力又十分巨大，谁也不愿意就此停顿下来。”作为我国燃料电池研究的第一代亲历者，衣宝廉院士相当感慨。

当前，国际上燃料电池汽车又进入了第二轮研究，与早些年的热血沸腾、踌躇满志相比，现在人们对燃料电池车的研究持更加冷静的态度。2000年之前，各国主要是投入造车和示范，从2001年到现在，各国在继续进行示范的同时，都将重点重新转向应用基础研究。希望通过研究燃料电池各种基础性的问题，找到解决车用燃料电池寿命问题的根本办法。（例如研究氢能本身的技术问题、制氢和储氢技术、高效的氢能转换技术等。）即找到解决车用燃料电池（汽车的动力源）动态响应、环境适应性与降低贵金属担量等影响电池寿命、成本的办法。

质子交换膜燃料电池具有可在室温下快速启动、负载响应快的特点，成为交通运输领域如电动汽车等和各种可移动电源的最佳候选者。“它作为燃料电池汽车最为核心、最为重要的部件，其实关键也就在那一张膜，现在科研人员希望研究出增强的、自增湿的，在中温120摄氏度左右的复合质子交换膜，以提高燃料电池的寿命和性能，包括如何解决动态响应对电池性能的影响等。”衣宝廉院士说得比较“专业”。

记者在采访中询问，燃料电池观光车在大连试运行，是否预示着它能于近期在全国推广，无论是致力于燃料电池研究已30年的衣宝廉院士，还是大连化物所燃料电池联合实验室主任张华民研究员等，科学家们都显得格外出奇的冷静。张华民指出，燃料电池汽车要成为真正的商品，要与现在非常成熟的内燃机车在各个方面进行竞争，必须解决寿命、成本、稳定性、耐久性、环境适应性等诸多问题，其中最为关键的是寿命和成本问题。

“寿命和成本，是在第二轮应用基础研究中，各个国家首先要早日解决的关键问题。”衣宝廉院士也介绍，对2015年实现氢源燃料电池车商业化的第二次预测能否实现，解决以上两个问题的时间表将起到决定性的作用。其中，摆在第一位的是在2010年左右能否解决电池寿命问题，只有这个问题得到彻底解决，燃料电池汽车才能走向成功，否则一切都无从谈起。但如果燃料电池汽车的电堆动态寿命能达到5000小时以上，接下来的降低成本，主要靠关键零部件的批量生产和降低铂担量，难度相对较低。

现在国际上每辆氢源燃料电池汽车的成本，一般在100万美元到200万美元之间，造价的确非常昂贵，“因为现在这些氢源燃料电池汽车的打造，基本都是人们用一双双手‘抠’出来的，如果能实现流水线上的批量生产，成本自然而然也就降下来。可以说，解决寿命问题是能否实现产业化最关键的判据”。

美国总统布什前些时候曾推断，美国现在的小孩到了今后他们可以开车的年龄，可以方便地买到燃料电池汽车，而且在社区附近就可以加氢。关于燃料电池汽车的产业化期限，衣宝廉也颇有信心地认为，可以用5年的时间解决电池的寿命问题，再用5年的时间解决电池成本问题。

“我认为，出现第二代氢源燃料电池示范车的高峰，应该是在2010年前后。”衣宝廉对自己正带的研究生讲，“你们毕业后的工作好不好找，就看2010年这个节点，如果到时候燃料电池寿命能达到设计要求，说明燃料电池汽车可以实现工业化，届时你们就能找到很好的工作、得到较高的薪酬。”

衣宝廉和布什的推断基本相同，只不过布什的描述更为形象化，科学家的描述更有逻辑性和严谨性罢了。

工程中试放大由谁买单？

“我们大连化物所得到了中科院知识创新工程的支持，前些年基础研究攒下的后劲很足，技术储备雄厚。今年，国内大汽车集团想介入燃料电池发动机的研发，他们经过多方的认真评估，最后燃料电池的研发还是选定大连化物所。这也说明，中科院实施的知识创新工程起了很大作用。”衣宝廉说。

“但应用基础研究只是一方面。我们所虽然取得的成果很多、发表的文章也很多，但是成果一时还不能拿到真正的汽车上应用，就是不能实现工程放大。基础研究与工程中试放大这两张皮的脱节问题该怎么解决？”张华民像是在自问自答。

谈到车用燃料电池的工程中试放大，衣宝廉显得格外忧虑：“工程放大对车用燃料电池的研究非常重要，不进行工程放大、不把我们开发的技术放到真正的汽车上应用，永远不知道我们以后生产出来的车用燃料电池，在汽车开到路上时会出现什么问题。”

张华民介绍，刚刚在大连投入示范运行的两辆观光旅游车，是大连市政府拨款200万元，大连化物所用多年积累的“863”技术设计开发的。其实就是希望通过示范车，检测考验燃料电池技术存在的问题，并通过长时间的运行来发现新问题，以便研究人员在今后的研究中可以对此进行改善，最终推动车用燃料电池技术的发展。

然而，像大连市政府这样富有远见的支持可遇而不可求。张华民说：工程放大始终是制约我国车用燃料电池技术发展的一个瓶颈。目前，政府部门投入的科研经费，主要是用以支持燃料电池的基础研究，那么，工业放大的大笔经费该去哪里找？

“虽然国内很多汽车集团对燃料电池很感兴趣，但是投入工程放大至少需要几千万元，一旦失败，几千万元就一去无返地打了水漂，对企业来说风险实在太大，一般都不敢轻易投入。我虽然同时身兼大连新源动力董事长，但公司的总共股本也就6000多万元，新源动力不是不想冒着风险上项目，但它不是几十万、几百万元的小打小闹，若要投几千万元就显得力不从心，我也说服不了公司各家股东拿这么多的钱来投。”衣宝廉院士苦笑。大连化物所是新源动力股份有限公司的主要股东，衣宝廉是新源动力名义上的“老板”，又是大连化物所实际在编的人员，面临如此棘手的两难选择，他无计可施也情有可原。

“以前发展燃料电池的投资者主要是政府，而今公司已成为发展燃料电池、尤其是燃料电池电动车的投资主体。世界上所有的大汽车公司与石油公司，均已介入燃料电池车的开发。”衣宝廉在他两年前编写出版的《燃料电池》一书中，曾经援引了下面这样一组权威数据：“短短几年时间，投入约80亿美元，研制成功的燃料电池汽车达到41种，其中轿车/旅行车24种、城市间巴士9种、轻载卡车3种。2003年美国又宣布了一个投资25亿美元的发展燃料电池汽车的计划（Freedom Car），其中国家拨款15亿美元，三大汽车公司投资10亿美元。”

燃料电池的工程中试放大究竟该由谁买单？该到哪里去寻找大笔资金的投入支持？这是车用燃料电池技术从“观赏”变成“实用”的关键所在，它成了目前大连化物所科研人员非常“头大”的问题。诚如衣宝廉院士所说，燃料电池汽车从研制开发，直至最终实现产业化和商业化，是一场需要厚积薄发的长跑，无论是体力，还是毅力和耐力，都对运动员是个严峻考验。

能不能实行政府和企业的AA制，找出一个最合理而且最公平的“买单”办法？

为了今后不仅仅是“观光”

美丽的大连有她的多张名片，比如，大连的美女骑警，大连的星海广场等，现在，大连又有了她的一张新名片。据大连市的一份《燃料电池游览车示范项目实施方案及进展报告》介绍，“中科院大连市新能源示范基地将作为大连市的又一亮丽的名片，进一步提升大连市着眼未来发展及和谐洁净的城市品位。”

大连市已经驶向星海广场的燃料电池示范车，就是大连市新能源示范基地示范内容之一。

由中科院大连化物所和大连新源动力公司共同主持，除了已经完成的燃料电池示范车项目，亦即在星海广场运行的观光游览车，今后还将包括某些公交线路，向大连市各界和前来大连旅游的人士展示不依赖于以石油能源为燃料，而是以氢源为替代燃料、以燃料电池为发动机的未来新能源利用新模式。

不久前，由大连市发改委主持申报成功的国家燃料电池及氢源技术国家工程中心，其建设方案已经得到了国家发改委的认可，正式启动并进入建设阶段。工程中心的重要建设内容之一，就是建立中国燃料电池技术转化和示范的基地。同时由于还决定，在七贤岭高新技术园区内建设大连化物所国家工程中心产业园区、大连市新能源示范基地将建设在该园区。

据知情者介绍，中国科学院、英国BP公司、中国石化公司已表示将参加大连新能源示范基地的建设，大连市政府已对该建设项目进行相关协调和组织推动，国家科技部也将给予相关的经费支持。

大连星海广场上运行的燃料电池观光示范车，作为大连市燃料电池示范车项目内容之一，展示的是相对比较简单的技术。比如为了提高燃料电池的效率和寿命，采用了燃料电池和蓄电池混合，也就是电—电的混合，而不是内燃机和电池的混合，这样车在刚启动的时候，蓄电池可以“帮一下忙”。

星海广场的观光车，燃料电池输出功率只有5kW，储氢容器为碳纤维增强金属瓶。该车在2006年4月至10月运行，也就是说，它在大连市最好的旅游观光季节展示，每天只有5小时，计划运行两年。“反正就是那么两辆观光车，燃料用完了加加氢就可以，燃料电池可以更换。”衣宝廉院士说。

观光车上配有VCD（车载电视），虽然那只是雕虫小技，但也可以从中看出设计者的良苦用心，观光乘车的时候可以随车播放光盘介绍燃料电池技术，“因为新技术的普及首先要让老百姓都理解”。

或许应该为大连市在星海广场的这张名片上，叠加了“新能源示范基地”这张新名片而喝彩。但我们在为大连市如此举动喝彩的同时，也多少为我国燃料电池汽车未来的产业化进程担忧。

其实，我国拥有燃料电池示范车的城市，大连既不是唯一的一个，更不是最早的一个。据估算，北京市现在最起码就有3台要迎接奥运的示范车，在联合国环境署（UNDP）经费支持下，由清华大学做整体负责单位。北京市预计今年投入使用的公交汽车将达到200辆,这种“零污染”的燃料电池公交汽车上，前端车头的上方，液晶大字赫然显示着“科技示范线”。武汉市也有以武汉理工大学为主研制的示范车。上海市有5台“超越”轿车投入示范，同济大学做整体负责单位。

燃料电池发动机的研制，现在国内的科研主力有中科院大连化物所、上海神力公司，而大连化物所派生出来的新源动力公司，也可算做是三足鼎立其间的一家。新源动力公司主要为上海的“超越”轿车提供发动机，大连化物所则主要为北京城市客车提供发动机。

按国家科技部的要求，参与燃料电池汽车“863”重大专项计划的科研攻关，每个重要的元部件都有两个以上的单位参加竞争。目前，我国主要为轿车提供燃料电池的，是新源动力公司和上海神力公司；主要为城市客车提供燃料电池的，则是大连化物所和上海神力公司。

纵观中国燃料电池的产业化进程，可谓一路跌跌撞撞、步履蹒跚。直至今天，尽管我们的燃料电池汽车还只能是为了“观光”，而不能由寻常百姓真正驾驶着开上通衢长街，但我们依然无畏无惧，继续奋然前行。

当然，即使走到“观光”这一步，中国燃料电池汽车技术已属不易；但它的下一步，它从“样品”和“展品”变成真正的规模产品，仍是清晰可见的一路坎坷。

篇8：太阳能电池发展现状

一、太阳能电池产业发展现状

1、全球太阳能电池产业高速发展

在全球倡导低碳经济的今天, 太阳能作为一种清洁的可再生能源, 越来越受到各国政府的重视。目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤的11~18倍, 因此各国太阳能电池产业的发展大多依赖政府补贴, 补贴的规模决定着该国太阳能电池产业的发展规模。在政府补贴力度上, 德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家最大。2008年, 西班牙推出了优厚的太阳能电池产业补贴政策, 使其国内太阳能电池产业出现了爆发式发展, 一度占据了世界太阳能电池产量的1/3强。2009年德国太阳能电池组件安装量高达3200兆瓦, 占全球总安装量的50.4%。在各国政府的大力支持下, 太阳能电池产业得到了快速发展。2006~2009年, 全球太阳能电池产量的年均增长率为60%。由于受到金融危机的影响, 2009年上半年太阳能电池产量的增速有所放缓, 随着下半年市场的复苏, 全年太阳能电池产量达到了10431兆瓦, 比2008年增长42.5%。

2、国内太阳能电池产业初具规模, 产量高居世界第一

目前, 我国已形成了完整的太阳能电池产业链。国内从事光伏产业的企业数量达到580余家, 从业人数约30万。2009年, 我国多晶硅、硅片、太阳能电池和组件产能分别占据全球总产能的25%、65%、51%和61%;太阳能电池产量也占了总产量的四成以上;太阳能光伏产业出口创汇金额约为158亿美元。从产业布局上来看, 国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区已形成了各具特色的区域产业集群, 并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。

2007年我国成为太阳能电池第一生产大国。预计2010年中国太阳能电池产量达到8000兆瓦, 约占全球总产量一半, 居世界首位。山东、江苏、陕西、甘肃、青海、宁夏及海南省已经将太阳能电池产业的发展列入地方发展规划。

3、太阳能电池产业严重依赖国外市场

目前国内太阳能电池市场规模较小, 国内生产的产品90%以上靠出口。这种过度依赖出口的产业发展模式易受国际需求变化的影响, 增加了行业经营风险。在2008年的全球金融危机中, 因西方国家削减了光电产品价格补贴, 直接导致了中国许多太阳能电池企业的倒闭。

4、国内市场潜力巨大尚处在培育初期

就资源储量而言, 我国地处北半球, 总面积2/3以上地区年日照时数大于2200小时, 其中西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原均为太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外, 东部、南部及东北等其它地区都是资源较富和中等区。太阳能资源理论存储总量达每年17000亿吨标准煤, 与美国相近, 比欧洲、日本优越得多。据统计, 我国有120万平方千米沙漠、沙漠化土地和潜在沙漠化土地, 每平方千米可以安装10万千瓦太阳能电池, 1%的荒漠即可安装10亿千瓦。根据中投顾问公司发布的《中国薄膜太阳能电池行业投资分析及前景预测报告》, 中国到2020年, 光伏发电装机容量可能增加到200万千瓦, 是原规划的12.5倍。太阳能发展潜力巨大。

我国已将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来, 国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008年, 中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设;2009年初完成了甘肃敦煌10MWp级大型荒漠并网光伏电站的招标工作;同时太阳能屋顶计划与金太阳示范工程的财政补贴项目也相续推出, 给中国未来的太阳能光伏产业提供了广阔的发展空间。但太阳能发电成本明显高于传统的水、煤电, 甚至是核电, 其高电价制约了我国太阳能市场的发展, 与世界强国尚有差距, 还处在培育初期。2008年德国太阳能发电占总发电量的14%, 而中国只有0.04%。

5、全球太阳能电池制造业加速向中国转移

金融危机后, 一些发达国家大举削减太阳能发电补贴, 从而加速了太阳能产业向中国转移。德国宣布削减补贴不久, 德国太阳能企业奥德散公司即宣布与中国安泰科技公司合作, 在北京设厂生产太阳能电池和模块;全球最大的半导体生产设备企业———美国应用材料公司于2009年10月启用位于西安的太阳能技术研发中心, 总投资2.55亿美元;全球第二大太阳能电池生产商———美国第一太阳能公司也正式进军中国市场, 计划未来10年在内蒙古鄂尔多斯建造全球最大的太阳能发电站, 项目投资额高达数十亿美元;西班牙能源龙头埃菲玛集团也表示, 正式登陆中国太阳能市场, 并参与中国徐州2000千瓦太阳能电站建设。此外, 日本夏普公司也正在寻找合适地点建设太阳能电池生产基地。随着近年来太阳能电池产业的爆发式发展, 太阳能电池制造产业链的全球布局也渐趋明朗。美国、德国和日本牢牢占据了研发优势, 而全球制造则在向中国集中, 中国已经成为全球最大的太阳能电池生产国。

二、发展存在的问题

1、产业结构畸形, 上游原料和下游应用市场严重依赖海外

尽管过去几年我国太阳能电池产业发展迅速, 但仍没有改变上游原料和下游应用市场严重依赖海外的“两头在外”畸形产业结构。

(1) 产业链上游在外, 国内企业无技术

由于科技水平制约, 我国至今尚无法自主生产太阳能电池产业的核心器件———高纯度多晶硅, 近90%需要进口, 上游的多晶硅产业的提纯核心技术主要掌握在美国、挪威、德国、日本等七大企业手中。他们垄断了全球多晶硅料供应, 抬高了太阳能电池企业的生产成本, 削弱了中国产品在国际市场的竞争优势。

(2) 产业链下游在外, 国内企业无市场

我国太阳能电池产业的产能快速增长, 但国内市场需求的“原动力”不足, 90%以上的产品销往国外。目前国内对太阳能电池的市场需求, 主要依靠国家“无电县送电”、“送电到乡”等大型工程, 且大多集中在中西部地区, 消费能力有限。由于缺少政策的支持, 国内市场开发严重滞后。

(3) 我国光伏产业议价、抗风险能力低

“两头在外”畸形产业结构是导致我国光伏产业议价能力低的重要原因。在产业上游, 掌握核心技术的国外七大晶体硅材料供应商, 在产业链中处于主导地位;在产业下游, 近年来尽管我国加快了太阳能发电市场的开发, 但全球主要市场仍集中在欧美和日本。西班牙市场的急剧萎缩, 以及今年德国政策的趋冷化, 造成了全球太阳能发电市场增速放缓, 直接冲击中国太阳能电池产业。

2、原料产地对多晶硅价格没有发言权

多晶硅产业的弱势地位, 始终困扰着我国光伏电池产业。最大的原因是国外技术壁垒。但是国内多晶硅产业并非没有优势, 多晶硅上游原料冶金硅80%产自我国。近年来, 我国金属硅的产能大幅度扩张, 从上世纪70年代的2万多吨, 增长到目前的200多万吨。现有500多家金属硅生产企业中, 能正常生产的只有200多家, 产能利用率50%左右。我国虽然拥有巨大的资源优势, 却没有把优势转化为胜势, 反而完全受制于国际大企业。根本原因在于没有形成铁矿石领域“三巨头”那样的规模化优势, 而是一些中小企业各自为战, 且存在恶性竞争。

3、美国对国内新能源的301调查

2010年9月9日, 美国最大的工会组织之一美国钢铁工人联合会 (USW) 按照《1974年美国贸易法案》第301节的规定, 向美国贸易代表 (US-TR) 办公室提交了长达5800页的诉状, 称中国政府给予新能源企业高额补贴以提高中国风电、太阳能的价格优势, 影响美国就业, 同时指责中国对外国企业参与招标采取歧视性限制。10月15日, 美国贸易代表处决定对中国新能源进行调查。该项调查将对我国风能、太阳能、高效电池和新能源汽车行业造成较大影响, 涉及154家中国新能源企业。

据了解, 2010年1~8月, 国内出口美国的太阳能电池板只占全球出口量的4.57%, 总额不到5个亿, 且75%为加工贸易, 原材料多晶硅80%从美国进口;而国内加工的所有太阳能组件的原材料多晶硅40%从美国进口;同时, 累计占国内光伏组件出口量50%以上的无锡尚德、保利新能源、天威英利三家企业都是美国上市公司, 绝大部分利润由美国企业和股民获得。

4、欧美贸易壁垒的威胁

2009年后, 欧美企业将反倾销焦点转向中国太阳能电池, 包括全球最大太阳能电池制造商德国Q-cells、美国Sunpower等大企业都已向官方反映, 期望当地政府能重视中国低价竞争对于本土业者的冲击。德国太阳能电池厂Solarworld等业者联合游说德国政府与欧盟, 认为国内太阳能业者受政府不当补贴, 并以低价策略抢进其市场, 应对中国进行某种程度的制裁。

5、政策拉动对国内市场效应有限

2009年之后, 我国政府相继出台了“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等政策措施, 但市场效应有限, 根本问题是上网电价问题未得到解决。德国、西班牙等国的财政补贴正是从此处下手, 才使得太阳能电池行业出现了爆发性的增长。而“金太阳工程”补贴的重点则是集中在安装侧, 并未解决上网电价这一实质性问题。

三、产业发展的建议

1、同步推进产业链建设

建立健全相对完善的产业链, 使产业链的各环节之间保持平衡、协调, 打破材料和市场两头在外的格局, 才能实现产业的可持续发展。

在产业链中, 太阳能电池和组件制造业符合我国的人力资源优势和扩大就业政策导向, 仍是应鼓励发展的环节。产业链中最薄弱是硅材料制造和国内市场应用环节。只有政府为企业提供各种扶持政策, 才能吸引更多的企业参与多晶硅材料研发, 尽快解决大量依靠进口的问题。

2、统筹国内外两个市场

大力开拓国内市场, 尽快改变产品过度依赖国外市场的不利格局。在企业层面, 应加大产品研发力度, 提高太阳能光伏产品转化效率, 降低成本;在国家层面, 应营造良好的鼓励国内市场发展的政策环境, 使国内光伏市场进入快速发展时期。

3、加快技术进步提高核心竞争力

我国太阳能电池产业虽然发展很快, 但技术进步却不明显, 创新能力不强, 缺少自主创新的核心技术。为此, 应加大研发投入, 推进技术进步 (包括技术标准) , 掌握产业关键技术, 推动技术突破。

4、合理布局避免重复建设

政府应当重点梳理已经上马的项目, 对于技术先进、自有资金充裕、地域布局合理的项目予以鼓励;对技术落后或盲目上马的项目进行有效控制。同时, 鼓励多晶硅项目积极参与国际竞争, 在竞争中尽快解决工艺、能耗、成本等问题, 摆脱当前低水平重复建设严重、产能过剩、竞争无序的混乱局面。

5、尽快制定太阳能电池标准体系

目前美国已经制订了UL组件标准, 欧洲制订了TUV标准, 不但保证了产品质量, 而且已经成为隐性市场门槛, 而我国这方面依然是空白。建议国家加快建立太阳能电池产品和发电系统的技术标准和监管体系, 将一些有重大影响的企业标准及时转化为强制性国家标准。加强对太阳能电池应用市场监管, 支持那些指标先进的产品和企业。另一方面, 电网公司应抓紧制定严格并带有先导性的并网标准, 引导发电企业使用更高质量的太阳能电池产品并改进管理。