毫無(wú)疑問(wèn)，我們所熟悉的光伏產(chǎn)業(yè)，晶硅光伏產(chǎn)品占據(jù)了絕對(duì)的市場(chǎng)份額。而近幾年碲化鎘光伏產(chǎn)品在BIPV（光電建筑一體化）領(lǐng)域卻大放異彩，在分布式光伏電站投資領(lǐng)域也時(shí)露崢嶸，讓很多人對(duì)碲化鎘光電產(chǎn)品投入了更多關(guān)注。本文將帶您以專(zhuān)業(yè)的視角了解碲化鎘光電的產(chǎn)業(yè)格局。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“光伏薈”ID：pv-salon 作者：張麗廣）

01.碲化鎘的江湖

First Solar：領(lǐng)頭羊

First Solar在碲化鎘光伏領(lǐng)域是全球公認(rèn)的老大，無(wú)論是出貨量還是產(chǎn)品技術(shù)。其最新的Series 6組件量產(chǎn)效率到達(dá)18%，這是全球碲化鎘光伏組件的最高量產(chǎn)效率水平，與目前主流的晶硅光伏組件效率幾乎持平。基于Series 6組件0.20美元/瓦的制造成本，其2019年出貨量將達(dá)5.4GW至5.6GW，比2018年的2.6至2.7GW增長(zhǎng)一倍以上。公司到2020年的訂單基本上已經(jīng)售罄，2021年的訂單也很可觀。正處于全球大規(guī)模擴(kuò)張之中的First Solar，其目標(biāo)是到2020年底產(chǎn)能超過(guò)7.6 GW，相比2019年產(chǎn)能增長(zhǎng)27%。

在2019年三季度PV ModuleTech可融資性評(píng)級(jí)報(bào)告中，僅有四家光伏組件供應(yīng)商被評(píng)為AA級(jí)：晶科能源、First Solar、隆基樂(lè)葉和阿特斯。First Solar是唯一一家碲化鎘光伏組件制造商，其他三家均為晶硅光伏組件制造商。而First Solar也長(zhǎng)年盤(pán)踞在美股光伏概念股的龍頭位置，最新市值為63.22億美元（449.2億人民幣）。由此可見(jiàn)，F(xiàn)irst Solar已經(jīng)擁有與晶硅技術(shù)路線抗衡的能力。（??First Solar為何放棄EPC業(yè)務(wù)？）龍焱科技：BIPV專(zhuān)家

由國(guó)際光伏專(zhuān)家吳選之教授等人創(chuàng)建的龍焱能源科技（杭州）有限公司成立于2008年5月，于2011年投產(chǎn)國(guó)內(nèi)第一條擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)碲化鎘組件生產(chǎn)線，并于2013年通過(guò)歐洲TUV、美國(guó)UL、中國(guó)CQC產(chǎn)品認(rèn)證。2017年-2018年，龍焱先后引入浙能創(chuàng)投和深圳致遠(yuǎn)兩家省級(jí)國(guó)資背景股東。值得注意的是，目前龍焱的產(chǎn)能雖然只有120MW，但其光伏制造設(shè)備卻全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，原材料也全部來(lái)自國(guó)內(nèi)。這不僅大大降低了碲化鎘組件制造成本，更在核心設(shè)備和原材料上不容易被國(guó)外“卡脖子”。

2019年1月，龍焱與其股東浙江省能源集團(tuán)合資成立浙江浙能龍焱，規(guī)劃了400MW的大尺寸碲化鎘組件產(chǎn)能，目前正在推進(jìn)；山西合資公司山西陽(yáng)泰龍焱最新產(chǎn)線預(yù)計(jì)2019年年底開(kāi)始試生產(chǎn)。此外，龍焱與深圳賽格的杭州碲化鎘光伏生產(chǎn)線已于2018年12月底試生產(chǎn)，目前已穩(wěn)定量產(chǎn)，新產(chǎn)線融合了龍焱的最新一代技術(shù)，產(chǎn)品平均效率超過(guò)14%，效率還在持續(xù)提升中。

龍焱深耕碲化鎘光伏技術(shù)十多年，已成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的BIPV解決方案專(zhuān)家，世界園藝博覽會(huì)中國(guó)館和大同未來(lái)能源館就是其漂亮的代表作。另一方面其還與瑞典上市公司SolTech Energy 合資成立了一個(gè)光伏電站投資企業(yè)——龍瑞新能源工程(杭州)有限公司，該公司在歐洲發(fā)行第一支獲得Nasdaq許可在市場(chǎng)上自由交易的綠色債券，利用境外資金，計(jì)劃在未來(lái)5年內(nèi)在中國(guó)投建600MW以上的光伏電站。區(qū)別于First Solar投建大型地面電站模式，龍焱只專(zhuān)注于屋頂分布式光伏電站的投資建設(shè)。當(dāng)然，這些電站肯定采用龍焱生產(chǎn)的碲化鎘組件，為新增組件產(chǎn)能的利用率提供基礎(chǔ)保障。

成都中建材：家里有礦

成都中建材光電材料有限公司成立于2009年，其前身為民營(yíng)企業(yè)成都中光電阿波羅太陽(yáng)能有限公司，2010年后央企中建材集團(tuán)旗下的蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院成為其控股股東。2011年10月11日，中建材國(guó)際工程公司收購(gòu)了德國(guó)CTF Solar公司。CTF Solar專(zhuān)門(mén)從事碲化鎘生產(chǎn)線研發(fā)，擁有碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線核心技術(shù)和相關(guān)專(zhuān)利技術(shù)。據(jù)成都中建材官網(wǎng)顯示，其已建成了產(chǎn)能為100兆瓦的世界第一條大面積碲化鎘光伏組件生產(chǎn)線，大面積組件（1.6mx1.2m）轉(zhuǎn)化效率在12-13.5%之間。

值得注意的是，成都中建材除了生產(chǎn)碲化鎘組件，還有銅銦硫、銅銦鎵硒、非晶硅等類(lèi)型薄膜組件，但轉(zhuǎn)換效率均低于10%。與其他碲化鎘廠商不同的是，成都中建材的另一個(gè)重點(diǎn)業(yè)務(wù)是銷(xiāo)售碲化鎘、硫化鎘、氧化鋅等高純粉末材料。據(jù)天眼查顯示，成都中建材的第二大股東四川阿波羅太陽(yáng)能科技有限責(zé)任公司100%控股四川鑫龍碲業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司，鑫龍碲業(yè)正是一個(gè)碲礦資源開(kāi)采加工企業(yè)。

中山瑞科：后起之秀

中山瑞科新能源有限公司成立于2015年，與龍焱和成都中建材相比，屬于后起之秀。瑞科的控股股東為中國(guó)排名第三的風(fēng)機(jī)制造商-明陽(yáng)智能，其創(chuàng)始人為畢業(yè)于斯坦福大學(xué)的齊鵬飛博士，曾任美國(guó)施樂(lè)帕羅奧多研究中心資深研究科學(xué)家，是碲化鎘電池技術(shù)的國(guó)際頂尖人才。瑞科新能源已于2018年初投運(yùn)了國(guó)內(nèi)首條世界先進(jìn)的新一代CdTe薄膜電池組件自動(dòng)化生產(chǎn)線。據(jù)光伏薈（微信號(hào)：pv-salon）了解，瑞科新能源的碲化鎘組件量產(chǎn)效率接近16%，實(shí)驗(yàn)室效率超過(guò)20%，而且效率還在持續(xù)提升中。瑞科目前在BIPV 產(chǎn)品創(chuàng)新上也走到了行業(yè)前列，適用于建筑標(biāo)準(zhǔn)的透光，彩色，鍍釉，光伏LED產(chǎn)品已經(jīng)全面推向市場(chǎng)。

瑞科官網(wǎng)顯示，其光伏研發(fā)中心位于美國(guó)硅谷，毗鄰全球領(lǐng)先光伏巨頭，具有豐富的資源優(yōu)勢(shì)。瑞科已研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心真空鍍膜設(shè)備，其中GVD、PVD-M設(shè)備為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白。瑞科新能源將借助明陽(yáng)智能集團(tuán)現(xiàn)有的風(fēng)、光、儲(chǔ)、網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)融資、開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)和交易的產(chǎn)融結(jié)合模式創(chuàng)新。

據(jù)瑞科新能源市場(chǎng)總監(jiān)蹇芳先生介紹，制約碲化鎘光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大的瓶頸還是技術(shù)本身，在效率接近或達(dá)到晶硅水平的情況下，更大的產(chǎn)業(yè)規(guī)?？梢匝杆倮彤a(chǎn)品成本。相對(duì)晶硅行業(yè)，目前國(guó)內(nèi)碲化鎘廠商產(chǎn)線規(guī)模偏小，對(duì)先進(jìn)技術(shù)和制造設(shè)備的投入能力有限，無(wú)法像First Solar一樣形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)。“目前First Solar碲化鎘組件的技術(shù)領(lǐng)先，成本也領(lǐng)先，瑞科正在規(guī)劃建設(shè)超大尺寸碲化鎘組件生產(chǎn)線，效率將達(dá)到18%以上，成本將比First Solar更低，在GW級(jí)以?xún)?nèi)的產(chǎn)能就有希望降到1元/w以下，這將使碲化鎘具備與晶硅光伏產(chǎn)品在平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代正面競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)！”蹇芳說(shuō)到。

02.碲化鎘到底環(huán)不環(huán)保？

據(jù)某碲化鎘領(lǐng)域?qū)＜医榻B，碲化鎘組件由雙玻璃封裝，在全球主流國(guó)家的環(huán)境安全測(cè)試都沒(méi)有問(wèn)題，否則也不會(huì)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)，具體理由如下：

?碲化鎘（CdTe）跟鎘（Cd）不同，碲化鎘在化學(xué)上非常穩(wěn)定；

?碲化鎘不溶于水，即便碲化鎘組件破碎，也不會(huì)造成水污染；

?鎘是鋅的伴生礦，對(duì)鎘的有效利用，降低了采礦過(guò)程中的污染；

?燃煤發(fā)電排出鎘和汞，遠(yuǎn)超過(guò)碲化鎘組件里鎘的含量；

?獨(dú)立第三方的分析認(rèn)為碲化鎘組件里的鎘和晶硅組件里的鉛對(duì)環(huán)境的影響相當(dāng)；

?在酸性條件下，鉛的溶解率遠(yuǎn)高于碲化鎘；

?所有碲化鎘制造商都有組件再利用項(xiàng)目，有完整的全生命周期閉環(huán)管理。

03.碲化鎘電池的優(yōu)點(diǎn)

碲化鎘光伏組件是在玻璃或柔性襯底上依次沉積多層薄膜而形成的光伏器件，其具有以下性能特點(diǎn)：

1.弱光性能好：CdTe是直接間隙材料，對(duì)全光譜吸收都較好，所以在清晨、傍晚、積雪、積灰、霧霾等弱光條件發(fā)光效果明顯優(yōu)于間接帶隙材料的晶硅電池。在較低輻照度下，碲化鎘比晶硅早發(fā)電1個(gè)多小時(shí)，說(shuō)明碲化鎘在弱光下有更高的電壓（逆變器啟動(dòng)需要有一定的啟動(dòng)電壓）。

2.溫度系數(shù)低：碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件的溫度系數(shù)約為-0.21%/℃，比晶體硅太陽(yáng)能電池低一半左右，所以，其發(fā)電量比標(biāo)稱(chēng)功率相同的晶硅電池多，也更適合于高溫環(huán)境。當(dāng)組件工作溫度在75℃時(shí)，發(fā)電能力比晶硅電池高出15%。中山大學(xué)太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所將不同類(lèi)型光伏組件經(jīng)過(guò)5個(gè)月的發(fā)電性能進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：

在廣州地區(qū)同功率的不同類(lèi)型光伏組件中，碲化鎘綜合發(fā)電能力最強(qiáng)。

3.熱斑效應(yīng)?。簾岚咝?yīng)會(huì)直接影響電站的發(fā)電能力，而且還會(huì)影響電站運(yùn)行的安全性。在部分遮陰的狀況下，碲化鎘電池的垂直劃線設(shè)計(jì)可將電力損失降到最低；而晶硅組件在長(zhǎng)期的鳥(niǎo)糞，樹(shù)葉，桿身，樹(shù)木等陰影遮擋下，易導(dǎo)致熱斑效應(yīng)，局部溫度過(guò)高，燒壞組件，極易產(chǎn)生火災(zāi)。

4.長(zhǎng)期衰減低：從25年的組件效率衰退情況來(lái)看：目前晶硅太陽(yáng)能電池效率衰減20%，而碲化鎘光伏組件的轉(zhuǎn)化效率衰減經(jīng)美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究，其25年線性衰減率約12.5%；這就意味著同樣功率的組件，碲化鎘比晶硅在電站生命周期內(nèi)有更多的發(fā)電量。

20多年的NREL衰減研究 較低的長(zhǎng)期衰減率（無(wú)大落差事件）

5.碳足跡最?。涸诒姸嗟奶?yáng)能技術(shù)中，碲化鎘系統(tǒng)的碳足跡最小且生產(chǎn)過(guò)程中消耗掉的能源回收期最短。同樣是1KWp的發(fā)電功率，晶硅電池生產(chǎn)的能量回收周期約1.19年，而CdTe電池組件的具備最短的能量回收周期，回收周期不超過(guò)0.8年。

6.可靈活定制：相比傳統(tǒng)晶硅光伏電池，碲化鎘光伏玻璃可以充當(dāng)高端的建筑材料。碲化鎘光伏玻璃在建筑上屬夾膠類(lèi)安全玻璃范疇，可制成各種透光率、各種顏色，美觀度更高。而且碲化鎘發(fā)電玻璃對(duì)傾角依賴(lài)性不大，受遮擋影響較小，在光電建筑中綜合發(fā)電量高出晶硅產(chǎn)品10%以上。

04.碲化鎘能否挑戰(zhàn)晶硅？

碲化鎘光伏產(chǎn)品在BIPV領(lǐng)域已經(jīng)表現(xiàn)出相對(duì)于晶硅光伏的巨大優(yōu)勢(shì)。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，碲化鎘首先是一種“可編輯性”較強(qiáng)的玻璃建材，然后才是各種發(fā)電性能優(yōu)勢(shì)，這兩種BIPV優(yōu)勢(shì)都是晶硅光伏所欠缺的。但在光伏電站投資領(lǐng)域，晶硅光伏一直占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位，在全球范圍內(nèi)僅有First Solar能與晶硅巨頭正面抗衡。一方面是因?yàn)榫Ч椠嫶蟮漠a(chǎn)業(yè)鏈形成的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，另一方面也是一種認(rèn)知慣性：同樣功率的光伏組件，碲化鎘長(zhǎng)期的發(fā)電量雖然比晶硅組件更高，但晶硅組件的初始投資成本看起來(lái)更低，至于長(zhǎng)期的LCOE(平準(zhǔn)化度電成本）對(duì)比，也沒(méi)有太多人去研究，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的投資型碲化鎘電站案例確實(shí)有點(diǎn)少。

如果國(guó)內(nèi)的碲化鎘制造廠商想像First Solar一樣與晶硅陣營(yíng)在投資型光伏電站市場(chǎng)正面競(jìng)爭(zhēng)，除了自己投資電站“內(nèi)銷(xiāo)”組件之外，產(chǎn)品效率的提升和制造成本的降低是最關(guān)鍵的著力點(diǎn)。從目前國(guó)內(nèi)碲化鎘光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)看，離這一天已經(jīng)不太遙遠(yuǎn)。

國(guó)內(nèi)碲化鎘光伏制造商的三個(gè)代表，誰(shuí)能復(fù)制first solar成功之路？讓我們拭目以待！