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光伏行业快速发展对耐火行业带来的影响
2022-12-23

光伏发电是新能源、清洁能源的重要组成部分,已经成为最具竞争力的电力产品。有关数据显示,1-10份,多晶硅环节全国产量约 61万吨,同比增长超过 49.3%全国硅片环节产量同比增长 40.7%全国晶硅电池出口约 19GW , 同比增长 117.4% 全国晶硅组件出口约 132GW , 同比增长61% 。可以看出,1-10月份,我国光伏产业运行良好,各环节产量再创新高,国内外对光伏及相关产品的需求都呈现较大幅度增长的态势。

那么光伏行业的快速发展,对耐火材料带来哪些积极影响呢?太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,主要由钢化玻璃、EVA、电池片、背板等构成。部分相关组件的生产,对耐火材料行业需求带动比较明显。

一、钢化玻璃对耐材行业的影响

光伏玻璃紧紧地将光伏电池片保护起来,虽然成本只占6%,但是其性能直接决定了光伏的发电效率和寿命。光伏玻璃作为光伏产业链上游不可缺少的一环,是典型的工业品,标准化程度较高。

光伏玻璃的生产离不开玻璃熔窑。2022110月,全国光伏压延玻璃新增在产产能同比增加70.5%。截至10月底,全国光伏压延玻璃在产企业共计39家,120402条生产线,产能7.6万吨/日。

窑炉是玻璃厂的心脏。玻璃窑炉是玻璃工厂中最重要的,窑炉的规格、结构设计和细节优化水平很大程度决定了整体产线的生产状态窑炉大型化趋势明显。目前主流的产线建设方案为一窑多线(4线为主,即一个玻璃窑炉配四台压延机组和退火窑系统),一窑一线的产能基本为日熔量250t/d左右的小厂商;即对单一窑炉的日熔量要求越来越高。

由于全氧窑炉在节能、减排、投资方面的优势,近年来发展迅速。为玻璃窑相关的硅砖粘土砖高铝砖,还有硅线石砖、莫来石砖、电熔莫来石砖、电熔锆刚玉砖等含锆耐火砖等市场发展带来机遇。

二、电池片对耐火材料行业的影响。

太阳能电池片根据所用材料的不同,可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池,其中硅太阳能电池是发展最成熟的,在应用中居主导地位。

太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。多晶硅电池对原材料要求相对较低,因此是产业化比率最高的材料。

在单晶硅片生产流程中,石英坩埚是光伏单晶炉的关键部件,是拉制大直径单晶硅棒的消耗性器皿,主要用于盛装熔融硅并制成后续工序所需晶棒。基于单晶硅片纯度的要求,石英坩埚一次或几次加热拉晶完成后即报废,需要购置新的石英坩埚用于下次拉晶,因而在单晶硅产业链中具备较强的消耗品属性特征。

太阳能多晶硅电池是太阳能电池中应用最多,技术最成熟的产品,然而多晶硅铸锭熔炼过程中对装载多晶硅的容器的要求极其苛刻,熔融石英陶瓷作为一种能抗拒温度剧变的耐火材料,被视为是盛载多晶硅铸锭的完美容器。熔融石英陶瓷坩埚的成分与多晶硅成分相似,热膨胀系数小、抗热震性能好以及具有较高的体积密度和抗弯强度等同时,多晶硅铸锭制备过程中坩埚属于一次性消耗品,熔融石英陶瓷制品应用量也比较可观

三、相关产品对耐材行业的影响

光伏是金属硅的重要应用领域之一,数据显示,2020年国内金属硅需求中铝合金、有机硅及光伏消费量占比分别为27%、47%、23%。在光伏行业需求带动下,金属硅行情上涨明显。由于200目、325目金属硅粉作为抗氧化剂经常被应用于含碳耐材制品中,也造成部分耐材产品的成本增加。

总之,太阳能行业的发展,带动了玻璃熔窑及相关耐材制品的需求;拓展了熔融石英陶瓷坩埚以及熔融石英等耐火原材料的市场;对于直接使用相关硅原料的耐材产品,成本上也要增加不少。


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