光伏玻璃作為光伏組件的上游原料，其強度、透光率等直接決定了光伏組件的壽命和發(fā)電效率，是晶硅光伏組件生產(chǎn)的必備材料，對我國光伏行業(yè)發(fā)展起著至關重要的作用。
▲光伏玻璃產(chǎn)業(yè)鏈
1.光伏玻璃市場概況
光伏玻璃是光伏組件制造的必要原材料，與光伏組件的裝機量和生產(chǎn)量關系密切。在光伏組件的裝機量方面，2010年至2014年，全球光伏組件年裝機量的復合增長率為28.2%，從2010年的17.2GW增長至2014年的46.5GW。而在同一時期，中國光伏組件年裝機量的復合增長率為106.9%，從2010年的0.6GW增長至2014年的10.6GW。
▲2010年至2019年中國及世界光伏組件年安裝量的統(tǒng)計及預測
在光伏組件生產(chǎn)量方面，2010年至2014年，全球光伏組件生產(chǎn)量的年復合增長率為21.1%，從2010年的22.3GW增長至2014年的48.1GW。而中國同期的光伏組件生產(chǎn)量從2010年的10.8GW增長至2014年的34.5GW，年復合增長率為33.7%。
▲2010年至2019年中國及世界光伏組件年生產(chǎn)量的統(tǒng)計及預測
隨著未來幾年全球光伏新增裝機量、光伏組件年產(chǎn)量保持持續(xù)、穩(wěn)定增長，光伏玻璃的需求量也將繼續(xù)增長。
根據(jù)沙利文公司的報告，全球光伏玻璃行業(yè)的市場規(guī)模在2012年有所下降，但自2013年以來迅速回升，2014年市場規(guī)模達到109.74億元人民幣。未來五年，全球光伏玻璃產(chǎn)業(yè)的銷售收入預計將增長8.9%，從2015年的118.44億元增加到2019年的166.77億元。
在過去的五年中，中國光伏玻璃產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模穩(wěn)步增長，增長率為8.4%，2010年的銷售收入規(guī)模從57.43億元增加到2014年的79.17億元。中國光伏玻璃行業(yè)的銷售收入預計將在未來五年內(nèi)增長11.5%，從2015年的人民幣91.23億元增加到2019年的141.11億元。
▲全球及中國光伏玻璃銷售規(guī)模 單位：百萬人民幣
2.光伏玻璃供應情況
根據(jù)Frost & Sullivan的報告，全球光伏玻璃的產(chǎn)能及產(chǎn)量分別由2010年的10800噸/天及202.2百萬平方米，增長至2014年的18800噸/天及375.1百萬平方米，復合增長率分別為15.0%及16.7%。預計全球光伏玻璃的產(chǎn)能及產(chǎn)量將分別由2015年的20，200噸/天及401.6百萬平方米增長至2019年的27，200噸/天及544.4百萬平方米，復合增長率分別為7.7%及7.9%。
▲全球光伏玻璃產(chǎn)能（千噸/天）
▲全球光伏玻璃產(chǎn)量（百萬平方米）
作為全球最大的光伏組件生產(chǎn)國及出口國，近幾年來中國光伏玻璃的產(chǎn)能及產(chǎn)量增長都超過全球光伏玻璃產(chǎn)能及產(chǎn)量的增長。2010年至2014年，中國光伏玻璃產(chǎn)能及產(chǎn)量分別由5，300噸/天和99.4百萬平方米增長至13.8噸/天和274.5百萬平方米，年復合增長率分別為27.0%及28.9%。
▲中國光伏玻璃產(chǎn)能（千噸/天）
▲中國光伏玻璃產(chǎn)量（百萬平方米）
3.光伏玻璃行業(yè)競爭格局和市場化程度
目前，光伏玻璃行業(yè)已經(jīng)形成少數(shù)規(guī)模化企業(yè)的充分競爭的格局，中國的光伏玻璃制造企業(yè)占據(jù)全球光伏玻璃市場前五名。按光伏玻璃原片產(chǎn)能計算，前五大光伏玻璃生產(chǎn)商在2013年和2014年分別占全球光伏玻璃總產(chǎn)能的63.3%及65.4%。根據(jù)《2015-2016中國光伏產(chǎn)業(yè)年度報告》的數(shù)據(jù)，2015年前五大光伏玻璃生產(chǎn)企業(yè)的市場集中度進一步提高到68.8%。
隨著多年的發(fā)展，光伏行業(yè)經(jīng)歷了技術提升、價格波動、政策變動等因素的歷練，目前已經(jīng)逐漸形成生產(chǎn)區(qū)域集中和規(guī)模集中的格局，技術開發(fā)速度進入平穩(wěn)期。在這種背景下，光伏玻璃生產(chǎn)企業(yè)一方面需要繼續(xù)通過技術開發(fā)改進產(chǎn)品的特性，增強自身產(chǎn)品的競爭力，另一方面需要通過擴大生產(chǎn)規(guī)模來提高生產(chǎn)效率、攤薄各項費用、降低采購成本，保證供貨及時性，從而提升企業(yè)自身的市場競爭力。
因此，從行業(yè)整體規(guī)模發(fā)展的速度、產(chǎn)能利用率、技術發(fā)展及成本下降情況來看，一線龍頭企業(yè)與二三線企業(yè)相比有明顯的優(yōu)勢。隨著行業(yè)的進一步發(fā)展，國家補貼政策將會逐漸降低，規(guī)模小、品牌知名度差、融資能力差的中小企業(yè)將會在未來的發(fā)展中與一線龍頭企業(yè)的距離越來越遠，市場份額將會向規(guī)?；夥Ａ髽I(yè)進一步集中。
4.光伏行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)及其市場份額
全球光伏玻璃行業(yè)的主要企業(yè)有信義光能、亞瑪頓、南玻、福萊特玻璃等，根據(jù)《2016-2017年中國光伏產(chǎn)業(yè)年度報告》，信義光能國內(nèi)及全球市場份額占有率穩(wěn)居第一，福萊特集團是全球第二大光伏玻璃生產(chǎn)商。
▼相關企業(yè)的光伏玻璃銷售收入及全球市場占有率
根據(jù)《2016-2017年中國光伏產(chǎn)業(yè)年度報告》：截至2016年底，國內(nèi)超白壓花玻璃原片生產(chǎn)企業(yè)共計38家，其中在產(chǎn)企業(yè)20家，在產(chǎn)窯爐45座，141條在產(chǎn)生產(chǎn)線。排在前列的企業(yè)有：信義玻璃集團、福萊特集團、南玻集團等企業(yè)。
根據(jù)與中國玻璃協(xié)會的訪談了解，信義光能2015-2016年相繼新投產(chǎn)2座日產(chǎn)1000噸的窯爐、1座日產(chǎn)900噸的窯爐，2017年新投產(chǎn)1座日產(chǎn)1000噸的窯爐；南玻A產(chǎn)能為2座日產(chǎn)650噸的窯爐。
5.光伏玻璃行業(yè)壁壘
（1）技術壁壘
1）太陽光透過率高、吸收率和反射率低。光伏玻璃最重要的特性就是太陽光的高透過率。普通玻璃因為含鐵量較高，往往呈現(xiàn)綠色，透光率較低，因此光伏玻璃一般使用超白玻璃。目前，普通玻璃的鐵含量一般在0.2%以上，而光伏玻璃的含鐵量根據(jù)國家標準必須低于0.015%。按照《太陽能用玻璃第1部分：超白壓花玻璃》標準的規(guī)定，光伏玻璃的光伏透射比≥91.5%（按3.2mm標準厚度），而相同厚度的普通玻璃只有88~89%左右。因此超白玻璃在料方設計、工藝系統(tǒng)設計、熔窯窯池結(jié)構(gòu)、操作制度、控制制度和產(chǎn)品質(zhì)量標準等方面的要求都遠高于普通玻璃。這拉開了普通玻璃制造企業(yè)與超白玻璃制造企業(yè)的技術差距，形成了普通玻璃制造企業(yè)進入光伏玻璃行業(yè)的技術壁壘。
2）抗沖擊性能。為具備對風壓、積雪、冰雹、投擲石子等外力和熱應力的較高機械強度，光伏玻璃通常采用鋼化玻璃。鋼化玻璃產(chǎn)品是在原片玻璃的基礎上，通過使用物理的方法，在玻璃表面形成壓應力，提高玻璃表面承載能力而得。
目前廣泛應用的光伏鋼化玻璃有一個缺點，就是有一定的自爆率。如果鋼化后的光伏玻璃在光伏組件上自爆，將造成光伏組件的致命破壞，損失價值較大。因此，降低鋼化玻璃的自爆率成為進入光伏玻璃行業(yè)的又一技術壁壘。
3）耐腐蝕性能。對雨水和環(huán)境中的有害氣體具有一定的耐腐蝕性能。此外，需可耐各種清潔劑清洗，耐酸、堿清洗劑之擦拭，玻璃及膜層不受損壞。
4）長期暴露在大氣和陽光下，性能無嚴重惡化。
5）熱膨脹系數(shù)必須與結(jié)構(gòu)材料相匹配。
6）耐高溫性能。目前，增透型超白壓花玻璃可以承受250度以上的耐高溫測試，而一般玻璃只能耐80度左右溫度。
能夠滿足上述條件的只有超白浮法玻璃和超白壓花玻璃。與超白浮法玻璃相比，太陽能超白壓花玻璃的正面用特殊的絨面處理，減少光的反射，反面用特殊花型處理，極大地增強了太陽光不同入射角的透過率，加上產(chǎn)品本體高透過率，使得太陽能超白壓花玻璃在太陽光長期照射下確保優(yōu)異的透光率。在太陽光斜射及電池組件呈角度安裝時，超白壓花玻璃比超白浮法玻璃的綜合光透射比高約3%至4%。根據(jù)實踐經(jīng)驗，太陽光透過率每提高1%，光伏電池組件發(fā)電功率可提升約0.8%，因此超白壓花玻璃是晶體硅電池面板的首選材料。
此外，光伏玻璃制造涉及較多的技術環(huán)節(jié)，只要一個環(huán)節(jié)出問題，就會影響產(chǎn)品的質(zhì)量和制成率。玻璃生產(chǎn)的連續(xù)性很強，質(zhì)量不過關的光伏玻璃成品需要回爐重造，會給生產(chǎn)企業(yè)帶來額外的成本費用，原片產(chǎn)品的正常生產(chǎn)更是24小時連續(xù)工作，無法停產(chǎn)，如果產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定會導致生產(chǎn)無法正常進行。
由于每個企業(yè)的自身條件、生產(chǎn)線建制、工藝參數(shù)均不相同，建立起適應自身特點的工藝制度，需要大量、長時間的摸索積累和不斷創(chuàng)新。生產(chǎn)技術的經(jīng)驗積累、工藝技術的掌握程度和技術管理水平的精細化程度構(gòu)成了非玻璃生產(chǎn)企業(yè)進入光伏玻璃行業(yè)的主要障礙。同時，由于普通浮法玻璃與光伏玻璃的生產(chǎn)技術不同，普通玻璃的生產(chǎn)線無法輕易轉(zhuǎn)換為光伏玻璃生產(chǎn)線。因此，普通玻璃生產(chǎn)企業(yè)也很難輕易進入光伏玻璃市場。
（2）認證壁壘
光伏玻璃作為光伏組件不可或缺的組成部分，需搭載組件產(chǎn)品一同進入認證程序。出口歐盟、美國、日本的光伏組件必須取得當?shù)氐漠a(chǎn)品質(zhì)量認證，更換封裝玻璃必須重新進行認證，周期較長且成本不低，因此光伏組件企業(yè)更傾向于與質(zhì)量穩(wěn)定、供貨及時的規(guī)?；夥ＡЧ探Y(jié)成合作關系，且一旦建立了合作關系，一般較為穩(wěn)定。
同時，國外權威認證機構(gòu)對光伏組件的性能、可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性要求甚嚴，對相關企業(yè)技術實力、業(yè)務規(guī)模、實驗檢測、研發(fā)能力、質(zhì)量控制要求很高。新進企業(yè)難以在短時間內(nèi)達到質(zhì)量技術標準，其玻璃產(chǎn)品搭載光伏組件較難通過認證。
（3）客戶資源壁壘
光伏組件企業(yè)對于光伏玻璃的質(zhì)量穩(wěn)定性、供貨及時性、售后服務都有較高的要求，要進入光伏組件企業(yè)供應商名錄須面臨供應商評審、驗廠、產(chǎn)品測試、認證、小批量試用、中批量采購直至批量供貨等眾多環(huán)節(jié)，耗時較長（半年到一年），因此較先進入市場的企業(yè)已通過多年的長期合作關系培養(yǎng)了客戶對品牌的忠誠度，從而對新進企業(yè)構(gòu)成阻礙。
（4）規(guī)模壁壘
目前光伏玻璃行業(yè)已經(jīng)形成規(guī)?；母偁幐窬?，規(guī)模較大的企業(yè)才能在產(chǎn)品的質(zhì)量、供應和價格方面贏得市場競爭，小規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)很難在這種市場競爭環(huán)境中獲得優(yōu)勢。光伏玻璃生產(chǎn)項目的建設需要投入大量資金，包括但不限于生產(chǎn)設備成本、原材料存儲、環(huán)保費用開支及銷售費用開支。
此外，由于普通浮法玻璃與光伏玻璃的生產(chǎn)技術不同，普通玻璃的生產(chǎn)線無法輕易轉(zhuǎn)換為光伏玻璃的生產(chǎn)線，因此，不論是玻璃行業(yè)以外的企業(yè)或普通玻璃生產(chǎn)企業(yè)進入光伏玻璃市場的門檻較高。
6.光伏玻璃行業(yè)發(fā)展的有利因素和不利因素
（1）有利因素
1）能源危機與環(huán)境保護意識的深入人心
世界經(jīng)濟的現(xiàn)代化得益于石油、天然氣、煤炭等化石能源，由于化石能源的有限性和過度開發(fā)，能源危機已迫在眉睫，消耗中帶來的環(huán)境污染也日益嚴重。近年來，國際社會紛紛采取措施應對能源危機。與水電、風電、核電等其他可再生能源相比，太陽能在充足性、安全性、廣泛性、清潔性等方面具有明顯的優(yōu)勢，世界各國正在把太陽能的開發(fā)利用作為能源革命的主要內(nèi)容進行長期規(guī)劃，光伏產(chǎn)業(yè)已成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一新興行業(yè)。
2）國家政策的大力扶持
我國是世界能源生產(chǎn)和消費大國。隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，我國能源需求將持續(xù)增長。增加能源供應、保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略任務。為此，我國頒布了一系列的政策法規(guī)促進太陽能等可再生能源的生產(chǎn)和使用，為光伏行業(yè)發(fā)展營造了優(yōu)良的政策環(huán)境。
《中華人民共和國可再生能源法》明確國家鼓勵單位、個人安裝和使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)?！赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020）》要求我國著力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，逐步降低煤炭消費比重，提高天然氣消費比重，大幅增加風電、太陽能、地熱能等可再生能源和核電消費比重，形成與我國國情相適應、科學合理的能源消費結(jié)構(gòu)。加快發(fā)展太陽能發(fā)電。有序推進光伏基地建設，加快建設分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)，穩(wěn)步實施太陽能熱發(fā)電示范工程。加強太陽能發(fā)電并網(wǎng)服務。鼓勵大型公共建筑及公用設施、工業(yè)園區(qū)等建設屋頂分布式光伏發(fā)電。為充分發(fā)揮價格杠桿引導資源優(yōu)化配置的積極作用，促進光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，國家發(fā)改委發(fā)布了《關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，同時各省、市地方政府，依據(jù)中央部門的政策精神，出臺了關于光伏產(chǎn)業(yè)的地方性政策文件。這些政策文件規(guī)定了從項目初始投資補貼、稅費貸款優(yōu)惠、項目用地安排等各方面政策，對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展起了重要的推動和保障作用。
3）我國光伏市場發(fā)展前景廣闊，為配套的光伏玻璃行業(yè)提供發(fā)展機遇
由于中國光伏產(chǎn)業(yè)配套的日趨完整，及勞動力成本、測試封裝領域的優(yōu)勢等原因，近年來，全球太陽能電池組件和相關配套產(chǎn)品的制造加速向我國轉(zhuǎn)移。截至目前，中國已成為全球最大晶硅體太陽能電池生產(chǎn)國及全球第一大市場。中國太陽能電池企業(yè)在全球太陽能產(chǎn)業(yè)中扮演著越來越重要的角色。中國太陽能電池產(chǎn)量的增加必然會增加對國內(nèi)光伏玻璃的需求，進而帶動整個光伏玻璃產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。根據(jù)國家能源局2016年12月發(fā)布的《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（國能新能[2016]354號），要求我國“到2020年底，太陽能發(fā)電裝機達到1.1億千瓦以上，其中，光伏發(fā)電裝機達到1.05億千瓦以上，在“十二五”基礎上每年保持穩(wěn)定的發(fā)展規(guī)模。”
（2）不利因素
1）燃料及原材料價格波動影響行業(yè)的整體盈利能力
玻璃行業(yè)的主要能源、原材料為石油類燃料、天然氣、電、低鐵石英砂和純堿，石油類燃料作為石油產(chǎn)業(yè)鏈上的產(chǎn)品，價格受經(jīng)濟、政治等多項因素影響，波動明顯；礦石、純堿、天然氣等材料亦圍繞其產(chǎn)能和供求情況發(fā)生波動。而燃料及原材料價格的波動將影響玻璃生產(chǎn)成本，對行業(yè)的整體盈利能力產(chǎn)生影響。
2）受下游行業(yè)波動影響較大
光伏組件生產(chǎn)與宏觀經(jīng)濟情況密切相關，一旦世界經(jīng)濟環(huán)境出現(xiàn)不景氣的情況，光伏組件裝機量下降，必然會對光伏組件的生產(chǎn)造成影響，從而影響上游的光伏玻璃行業(yè)。因此光伏組件企業(yè)的經(jīng)濟景氣程度會直接影響光伏玻璃行業(yè)的發(fā)展。
3）對產(chǎn)業(yè)政策依賴性較強
由于目前太陽能發(fā)電成本仍然高于常規(guī)能源的發(fā)電成本，但為了推動清潔能源的發(fā)展，包括我國在內(nèi)的全球主要光伏市場都對太陽能的應用進行了財政補貼，一旦各國政府取消或下調(diào)財政補貼，將影響光伏市場的裝機量，從而對上游的組件企業(yè)、光伏玻璃企業(yè)產(chǎn)生影響。
7.光伏玻璃與上、下游之間的關聯(lián)性以及上、下游發(fā)展狀況對行業(yè)的影響
（1）上游行業(yè)
光伏玻璃的主要原材料為石英砂和純堿，主要燃料和動力為各類石油類燃料、天然氣和電力等。
我國石英砂的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，從事石英砂生產(chǎn)的礦山企業(yè)有1000多家，而年產(chǎn)能超過100萬噸的企業(yè)較少。行業(yè)內(nèi)無序競爭以及中小規(guī)模石英砂廠的數(shù)量較多，使得石英砂供應商的議價能力不強。
▼超白玻璃用石英砂指標要求
但我國便于開采的優(yōu)質(zhì)低鐵石英砂礦源較少，主要分布在廣東、廣西、安徽、海南等地，未來隨著太陽能電池用超白壓花玻璃產(chǎn)能的增長，產(chǎn)地分布有限的優(yōu)質(zhì)石英砂將成為相對緊缺的資源，優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的石英砂供應是光伏玻璃企業(yè)發(fā)展的保障。
近兩年，我國高成本的純堿產(chǎn)能不斷退出，從2014年的3300萬噸減至2016年的2990萬噸，純堿市場的開工率出現(xiàn)了明顯提升，行業(yè)企業(yè)盈利水平提升，純堿的供需處于平衡態(tài)勢。但純堿行業(yè)的集中度較高，大型純堿供應商的話語權較強。
玻璃的生產(chǎn)成本中，各類燃料和電力占比較大，目前玻璃生產(chǎn)企業(yè)普遍使用各類石油類燃料作為燃料，石油類燃料是原油煉化的剩余產(chǎn)品，石油類燃料行業(yè)與石油行業(yè)的關聯(lián)度較大。近年來國際原油價格波動較大，為了減少石油類燃料行業(yè)價格波動對生產(chǎn)成本的影響，包括公司在內(nèi)的很多玻璃生產(chǎn)企業(yè)也在開發(fā)可替代能源。我國天然氣儲量充沛，價格穩(wěn)定性較強，適合作為玻璃生產(chǎn)企業(yè)的有效替代能源之一，玻璃生產(chǎn)企業(yè)可以將天然氣加入燃料的可選范圍內(nèi)，根據(jù)天然氣、石油類燃料的價格效益比選擇合適的燃料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從而緩解油價大幅波動的影響。
電力方面，我國電力由國家電網(wǎng)提供，電價由國務院物價行政主管部門或者其授權的部門進行管理，實行政府定價。我國電力供應方面基本保持穩(wěn)定。
（2）下游行業(yè)
光伏能源憑借其可靠性、安全性、廣泛性、資源充足性等特點，在目前全球煤炭、石油等化石能源消耗速度加快的背景下，已經(jīng)成為全球一致認可的重要可再生能源之一，并有望成為未來全球電力供應的主要支柱。2005年至2015年的十年間，全球光伏裝機容量的年復合增長率為42%左右，根據(jù)歐美委員會聯(lián)合研究中心的預測，到2050年，光伏發(fā)電將占全球發(fā)電量的25%，到2100年，該比例可能提高至64%。
光伏玻璃屬于光伏組件的關鍵部件之一，光伏行業(yè)是光伏玻璃行業(yè)的下游行業(yè)，其發(fā)展狀況直接影響光伏玻璃行業(yè)的發(fā)展。光伏行業(yè)的快速發(fā)展帶動了光伏玻璃行業(yè)的發(fā)展。長遠來看，在《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2018-2020年）》等長遠發(fā)展規(guī)劃的指導下，光伏行業(yè)的發(fā)展預期將趨于穩(wěn)定，全行業(yè)的發(fā)展將更為健康、可持續(xù)。
石英及硅材料精細加工技術高級研修班
2019年3月23-25日 | 中國地質(zhì)大學（北京）
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石英礦工藝礦物學
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編輯整理：粉體技術網(wǎng)
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