2021年中国晶硅电池片行业发展现状、晶硅电池片的回收再利用技术及步骤分析[图]

    一、行业发展现状

    1、太阳能的优势

    太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。当今世界正面临着空前的环境和能源危机,煤炭、原油、天然气等传统能源将在未来40~60年枯竭。这些化石能源的缺乏,严重制约着世界经济和社会的发展。为此，人们研制和开发了太阳能电池。
与此同时,化石燃料燃烧产生的大量CO2加剧了全球温室效应。世界各国开始重视开发安全、清洁、高效的新兴能源。

太阳能作为一种新兴的可再生能源具有如下优势:

资料来源：智研咨询整理

    因此太阳能显现出广阔的发展前景。在众多太阳能电池中,晶体硅太阳能电池一直占据光伏市场的主导地位。

    2、晶硅太阳电池片产能、产量、转换效率

    智研咨询发布的《2021-2027年中国电池片行业竞争格局分析及市场需求前景报告》显示：2020年全球晶硅太阳电池片总产能达到249.4GW，总产量达到163.4GW。大部分头部电池企业产能利用率全年并未受新冠疫情影响，仍保持90%以上开工率。

2020年 全球晶硅太阳电池片总产能产量

资料来源：CPIA、智研咨询整理

    从生产企业看，晶硅太阳电池片环节产业集中度进一步提升，尤其头部企业占比逐年提升。2020年全球晶硅太阳电池片前十企业产量合计达到108.1GW，占全球总产量66.2%。

2020年全球晶硅太阳电池片产量前十企业占比（单位：GW、%）

资料来源：CPIA、智研咨询整理

    全球电池片产业继续向中国集中。2020年全球晶硅太阳电池片产量前十企业中中国企业占据九席。2020年中国大陆电池片总产能已达到201.2GW，同比增加22.8%，占全球总产能的80.7%。

2019-2020年中国晶硅电池片产能

资料来源：CPIA、智研咨询整理

    2020年中国晶硅电池片产量约为134.8GW，同比增长22.2%，占全球产量82.5%，其中，排名前五企业产量占国内电池片总产量的53.2%，其中前4家企业产量超过10GW。预计2021年中国电池片产量将超过152GW。

2019-2021年中国晶硅电池片产量

资料来源：工信部、光伏协会、赛迪智库集成电路研究所、智研咨询整理

2020年中国晶硅电池片产能产量占全球比重

资料来源：工信部、光伏协会、赛迪智库集成电路研究所、智研咨询整理

    从生产布局可以看出，2020年全球晶硅电池片环节生产布局依然集中在亚洲区域，亚洲产能主要集中在中国大陆地区，其中在2020年新投产的大部分产能为大尺寸PERC单晶高效电池。2020年中国规模化生产的P型单晶电池均采用PERC技术，平均转换效率达到22.8%，较2019年提高0.5个百分点，先进企业转换效率达到23%；采用PERC技术的黑硅多晶电池片转换效率达到20.8%，较2019年提高0.3个百分点；2020年常规黑硅多晶电池效率约19.4%，仅较2019年提升0.1个百分点。

2019-2020年中国各类型晶硅电池片转换效率

资料来源：工信部、光伏协会、赛迪智库集成电路研究所、智研咨询整理

    3、进出口

    2016-2021年上半年，中国太阳能晶硅电池片（85414020）总呈下降态势，出口数量呈增长趋势，2021年上半年，中国太阳能晶硅电池片（85414020）进口数量2.23亿个，太阳能晶硅电池片（85414020）出口数量16.67亿个。

2016-2021年上半年中国太阳能晶硅电池片（85414020）进出口数量

资料来源：中国海关、智研咨询整理

    从太阳能晶硅电池片（85414020）进出口金额来看，2021年上半年，中国太阳能晶硅电池片（85414020）进口金额2.04亿美元，接近2020年全年的2.3亿元的进口额；太阳能晶硅电池片（85414020）出口金额121.08亿美元。

2016-2021年中国太阳能晶硅电池片（85414020）进出口金额

资料来源：中国海关、智研咨询整理

    二、多晶硅太阳能电池片的回收再利用技术及步骤分析

    在众多太阳能电池中,晶体硅太阳能电池一直占据光伏市场的主导地位。晶硅太阳能电池光伏系统主要包含硅、铝、银、铜、玻璃和塑料等材料。其中,电池的主要部分——多晶硅具有很高的回收价值,其余的材料如铝背板、银栅线、镀锡铜线和玻璃等的回收价值也不可小觑。此外,随着太阳能电池固体废弃物的大幅增长,也使得研发太阳能电池片的低成本回收技术势在必行。

目前,国外比较先进的回收太阳能电池片的技术有以下两种:

资料来源：智研咨询整理

    我国对太阳能电池回收的研究集中在包括各个组件的整体回收,但尚未有成熟的技术手段来解决组件中单个组分的回收利用问题。且国外对太阳能电池片的回收技术也存在一定问题,比如反应时间长、能耗大等。
我们可以通过依次去除铝背电极、银正电极及氮化硅减反射膜三个步骤回收硅晶片。从废弃的太阳能电池片中回收多晶硅原材料对于环境保护和材料的循环再利用具有重要意义。

回收硅晶片的三个步骤

资料来源：智研咨询整理