能源是人类赖以生存与经济发展的物质基础

能源是人类赖以生存与经济发展的物质基础

能源是人类赖以生存与经济发展的物质基础！但随着世界经济持续、高速地发展，能源短缺问题已经十分突出。而且大规模使用化石燃料至今，环境污染已经到了地球无法承受的边缘，严重地破坏了自然界的二氧化碳循环平衡，令地球出现臭氧层破坏等一些反常现象。我国作为最大的发展中国家要高度重视能源危机问题，在面对严峻的能源形势、以及化石能源的使用给环境带来的严重污染，我国应该保护国家的能源安全与环境，重视新能源的开发和利用。 在能源危机和环境污染严重的压力下，缓解能源短缺和控制燃烧产生污染物的排放急待解决。

引用美国开国元勋亚历山大汉密尔顿的名言：“对于一个好政府来说，执行力是第一位的。它可以使一国免遭别国入侵，它可以保证法律的有效执行。不管一个政府基于怎样的法理基础，如果缺乏执行力，它都是坏政府。”

如果说2002年国务院《关于电力体制改革》5号文件是中国电力行业推进第二次工业革命的改革进军号，2015年中共中央和国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》9号文件就是推进中国电力行业实践第三次工业革命的集结号。它标志着中国能源从规模数量经济时代，步入质量效益经济的新时代。

传统能源亦称常规能源。指在现阶段科学技术水平条件下，人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、木材等

传统能源大多属于不可再生能源，虽然像煤的储量是所有矿物中最丰富的，还有石油和天然气等，由于其不可再生性，这些能源总有消耗完的一天。

传统能源在利用时，大多是通过燃烧，在燃烧的过程中，产生各种不同的气体、烟尘微粒，污染的空气、水源，特别是排放的温室气体，使全球气候变暖，对人类的生活环境影响较大，就对每个人来说，对其身体，特别是呼吸道方面影响较大

何为CIGS

CIGS电池是由铜（Copper），铟（Indium），镓（Gallium），硒（Selenium）等几种元素的化合物作为原料生产的薄膜化合物太阳能电池。其制作工艺有共蒸发法和溅射后硒化法等。

CIGS电池由最初的CIS电池发展而来，薄膜材料CIS是在1953年由Hahn首次合成；1974年贝尔实验室的Wagner等人制备出了第一块CIS太阳能电池；上世纪80年代，波音公司和ARCO Solar(即Siemens Solar)公司分别用共蒸发和溅射硒化法进行了进一步研究；之后，又将CIS的材料中掺入镓（Ga）和硫（S）元素使之与太阳光谱更匹配，美国再生能源实验室(NREL)发明了拥有更高的光电转换效率的CIGS电池，这就是现代CIGS太阳能电池的雏形。之后又经过不断的技术改良与创新，CIGS的转化效率不断提高，目前量产的CIGS的组件转化效率可以达到10%到13%左右，高于一般的硅基薄膜组件。

相较于传统的晶硅组件以及硅基薄膜组件，CIGS电池具有转换效率较高，使用寿命较长，单片组件生产成本较低，可塑性较强，安全性较高以及生产过程中不需要提炼高纯度原料等特点。

首先，其转换效率较高。CIGS电池是在薄膜太阳能电池中具备最高转化效率的电池之一，德国太阳能和氢能研究中心(ZSW)采用共蒸发法曾在0.5平方厘米的CIGS电池上达到了20.3%的高转化效率，使CIGS薄膜的效率与仍然主导市场的多晶硅太阳能电池之间的差距缩

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小到了0.1%。就连一般的量产CIGS组件，其转化效率也可以达到10%到12%左右，高于一般的硅基薄膜组件的5%~10%。

其次，其使用寿命较长，稳定性高。一般的硅基薄膜电池组件，在使用后的短时间内，其转化效率就会有较大幅度的跌幅。而CIGS电池则可以有更高更稳定的使用寿命。

第三，其低成本预期可加速实现。由于CIGS电池的转化效率较高，每提高1%的转化效率，其成本预期便会降低10%左右。而且，CIGS电池的薄膜厚度仅是硅基薄膜组件的百分之一左右，即2μm至3μm，相同面积使用的材料则更少。另外，其基板材料也是较为廉价的碱石灰玻璃。再者，对原料纯度要求并非十分苛刻。这一系列原因，都预示着单片CIGS电池较低的生产成本。

另外，能源回收周期短。根据迈哲华咨询（中国）公司的相关数据分析，相对于其他组件，CIGS电池的EPT（Energy Payback Time）更短。所谓EPT，即能量回收周期，指的是在生产太阳能电池的过程中使用的能量，与制作完成的太阳能电池发电产生的能量等同时所需要的时间。EPT=生产太阳能电池的过程中使用的能量÷制作完成的太阳能电池一年发电产生的能量。在能源回收利用的效率上，CIGS电池有着更大的优势。

但是，尽管CIGS电池相对于硅基薄膜组件有着诸多优点，但是其本身的局限性也是不容忽视的。例如，薄膜组件生产过程中共同的软肋：前期投资成本高，设备要求高，生产过程复杂；以及目前CIGS电池关键原料的供应并不十分充足，远不如晶硅组件原料般普及；而且，关于其生产过程中可能产生有害物质的争议也从来没有停息过。这些，都是目前制约CIGS电池发展的主要因素。

CIGS技术前景如何？

目前全球CIGS电池的市场情况如何呢？那究竟为什么在全球CIGS电池市场当下并不景气的情况下，汉能依旧出巨资收购MiaSolé等CIGS电池企业呢?笔者认为，首先是因为MiaSolé光伏组件具有较高的转化效率技术，据汉能董事局主席李河君说，该技术的量产转化效率达15.5%，并且该技术预期两年内也能有较大的提升空间，汉能收购MiaSolé预示着对其技术能力的肯定与高预期；其次，由于美国市场对我国组件企业的双反等成为了我国组件厂商进入美国市场的最大阻碍之一，汉能此番收购美国本土公司，可以较好地越过贸易壁垒，为今后在美国市场的发展打下基础；再者，由于现在CIGS电池整体行业的不景气，对其厂商的收购价格也较为低廉，所以汉能选在现在完成对MiaSolé的收购，也是较为合适的时机。

除汉能外，国际上如三井物产等诸多大型跨国公司，早已在2011年光伏产业进入寒冬之前，便将下一代的光伏技术如CdTe（碲化镉）电池以及CIGS电池等化合物薄膜电池作为晶硅组件的下一代潜在替代品，进行了产业战略布局。目前相较于这些传统的跨国公司，我国企业在CIGS电池行业上的产业步伐其实也毫不落后。

那么，CIGS电池未来的市场前景又将如何呢？根据迈哲华咨询（中国）公司的分析预测，到2016年，全球CIGS电池的产能，将达到4GW，市场规模也将达到200亿元人民币左右，成为超越硅基薄膜组件、持平CdTe薄膜电池组件的全球最大规模薄膜组件产业之一。但是

能源是人类赖以生存与经济发展的物质基础

短期之内，CIGS电池组件想要成为替代晶硅组件的国际主流太阳能电池组件，形成庞大的产业链与供需关系，就目前看来可能性还是很小。

那么，中国CIGS电池产业在今后将如何发展，才能在全球的CIGS电池市场中占据有利地形呢？笔者认为，中国CIGS电池产业要获得快速可持续的发展，有赖于几方面内外部条件：首先，企业自身的运作，应避免重蹈晶硅组件过于注重产能的覆辙，重技术而轻产能——努力降低企业前期的设备投入成本，将整体交钥匙产线拆分拆细，拥有自己的高效率产线，以降低对海外设备的依存度，使前期设备技术投入成本成为阻碍CIGS电池产业的非主要因素，并且不断积极开发新技术，致力于发展提高转化效率，降低组件材料成本等核心竞争优势；其次，我国CIGS电池企业对外应不断积极拓宽国内以及海外市场，以形成一批和目前国内晶硅组件同样具备国际化品牌竞争优势的龙头企业；再次，国家对CIGS电池国内市场的扶植也是不可或缺的，我国可以将对CIGS电池产业的促进，作为一项长期稳定的战略规划来部署，视市场发展状况逐渐完善强化CIGS电池的产业链，以期在下一代的光伏市场竞争中，使我国企业占据有利地势。以同为化合物薄膜电池的CdTe电池为例，笔者曾在2011年拜访过一家国内较早涉及CdTe电池行业的企业之一，上方能源。该公司表示，为了扶植新兴太阳能电池发展，绍兴市政府与其共同出资15亿元人民币，在绍兴投资了产能达500MW的CdTe电池生产线。笔者认为，绍兴市政府对CdTe电池产业的扶植，对同样是新兴技术的CIGS电池在国内市场的发展十分具有可供参考的借鉴意义。

尽管到目前为止，CIGS电池在不远的将来能否成为晶硅组件的革命性替代产品还是未知数，但是对技术创新的鼓励与支持，是社会与科技进步与发展的原动力，是各国都应当认真对待的重要课题之一。

就在汉能对美国CIGS薄膜组件企业MiaSolé完成并购的当天，日本CIGS电池厂商Solar Frontier宣布，日前通过溅射和硒化工艺，刷新了无镉CIGS薄膜太阳能电池的转换效率纪录，使其实验室转化效率达到了19.7%。由此看来，我国CIGS光伏企业现在还远不到志得意满的时候，在国际光伏行业的舞台上，唯有不断技术创新，才能使自己屹立于行业潮头。

各种电池的EPT比较

生产规模 多晶硅 硅基薄膜 CIGS

100MW 1.5年 1.1年 0.9年

2011年全球前7位的组件厂商现状

公司 2011年产能 现状

Solar Frontier(日) 577MW

Solibro(德) 95MW 被汉能收购

Miasolé(美) 60MW 被汉能收购

Solyndra(美) 40MW 破产

Avancis(德) 25MW

Global Solar(美) 19MW 目前只销售消费类太阳能产品

能源是人类赖以生存与经济发展的物质基础

Soltecture(德) 14MW 破产

我国能源结构的现状是六成多靠煤，新能源仅起到一个补充的作用，这样的能源结构和国际平均水平存在很大差距。这是我国多年工业化留下的后遗症，未来的10年、20年我国都难以摆脱对化石能源的依赖。

但这几年我国在太阳能、风能等清洁能源领域的投资是世界数一数二的，清洁能源的发展速度也很快。相反，2013年，众所周知，煤炭的发展面临不少困难。所以，虽然化石能源的存量大，但是清洁能源的增速快、上升空间大。

新能源只要在技术上有根本的突破，规模化生产，解决商业化的难题，就能掀起一场能源革命。比如美国的页岩气革命，一开始都是小公司在研究技术，后来才形成了规模。目前，我们在关注海底可燃冰的开发，这也是一种污染很小的能源。还有传统的太阳能发电，占比必定会越来越高。

根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年可再生能源在我国能源结构中的比例争取达到16%。“十一五”期间，我国可再生能源占能源消耗10%比例的目标没有实现，在接下来的“十二五”、“十三五”期间，我国可再生能源的发展步伐需大力加快，新能源行业投资机会将持续火爆。因此，国内优秀的新能源企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的新能源企业迅速崛起，逐渐成为新能源行业中的翘楚！