光伏产业链的主要原材料是多晶硅,光伏产业启动初期,2004-2012年,由于原来的多晶硅行业主要供应半导体行业,对需求猛增的光伏行业是严重供不应求,价格涨幅十几倍,随着对多晶硅行业的巨大投入,特别是中国的多家企业产能猛增,多晶硅的瓶颈得到缓解,价格也大幅下降,但随着碳中和的国家战略的实施,光伏装机容量猛增,多晶硅的供应2021年又趋于紧张,这种情况可能到2022年有所缓解。
1吉瓦的光伏发电需要多少铜?
我们在2021年【风电和光伏对原材料的需求量化模型】报告中,引用Joint Research Centre数据,1GW光伏装机需要4600吨铜。
如果按照全球2020年新增装机:光伏127GW和风电111GW计算,铜在光伏和风电的使用量突破100万吨。按照全球一年大约2400万吨铜消费量来看,新能源装机耗铜量占比接近5%。我们认为,5%是工业金属转变成新能源金属的临界点,一旦超过5%,新能源的快速增长属性就会在需求端显现出来。
光伏硅料需要煤炭冶炼吗?
不需要,光伏硅料需要焦炭冶炼。
多晶硅主要原材料是石英砂(SiO2),焦炭、无水HCL和氢气。先在电弧炉中把石英砂与焦炭加热,用炭置换出石英砂中的Si ,生成CO2气体。这提炼出的硅叫工业硅,纯度在98%以上。
然后将工业硅与无水HCL放在一个流化床反应器中,加热到300度左右,生成 拟溶解的三氯氢硅(SiHCL3)、四氯化硅、、氢气和硅的混合物气体。然后将三氯氢硅经过多级精馏后,采用高温还原工艺,在反应炉中通入氢气,将硅还原出来,就生成光伏用多晶硅