1、本科毕业设计论文届论文题目基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨所在学院商学院专业班级经济学学生姓名学号指导教师职称完成日期年月日II诚信声明我声明,所呈交的论文是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺,论文中的所有内容均真实、可信。论文作者签名签名日期年月日授权声明学校有权保留送交论文的原件,允许论文被查阅和借阅,学校可以公布论文的全部或部分内容,可以影印、缩印或其他复制手段保存论文,学校必须严格按照授权对论文进行处理,不得
2、超越授权对论文进行任意处置。论文作者签名签名日期年月日I摘要随着全球经济快速发展,能源需求越来越大,以致能源的价格高居不下,可再生能源在全球得到快速地发展。作为新能源产业,光伏产业发展潜力巨大,世界各国都对其给予充分地重视。光伏产业近几年发展迅猛,中国作为太阳能产业生产大国,具有广阔的发展前景。尤其嘉兴正处在经济结构转型的关键时期,加快发展光伏产业能够帮助其缓解能源短缺的局面,推进产业的升级,实现经济可持续的发展,抢占经济发展的制高点。因此,发展光伏产业对嘉兴未来的经济发展有着重要的战略意义。本文首先分析嘉兴光伏产业的发展现状,并对其市场需求进行预测。其次,还探讨嘉兴光伏产业目前的技术壁垒问题
3、,对其研发需求进行分析。然后根据以上分析,得出嘉兴光伏产业的技术路线图,并对其进行总结。最后,借助产业技术路线图,提出嘉兴光伏产业的发展路径,并进一步提出相应的对策。关键词光伏产业,产业技术路线图,新能源产业基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨IIABSTRACTASTHERAPIDDEVELOPMENTOFTHEGLOBALECONOMY,THEINCREASINGENERGYDEMANDEDLEDTOTRADITIONALENERGYPRICESREMAINHIGHANDRENEWABLEENERGYDEVELOPRAPIDLYINTHEWORLDASANEWENERGYINDUS
4、TRY,PVINDUSTRYHASHUGEPOTENTIALASTHELARGESTPRODUCEROFSOLARENERGYINDUSTRY,PHOTOVOLTAICINDUSTRYISDEVELOPINGRAPIDLYINRECENTYEARSINCHINAANDHAVEBROADPROSPECTSFORDEVELOPMENTINPARTICULAR,JIAXINGISINACRITICALPERIODOFECONOMICRESTRUCTURING,ANDACCELERATESTHEDEVELOPMENTOFPHOTOVOLTAICINDUSTRYTOHELPALLEVIATETHEENE
5、RGYSHORTAGEPROBLEM,PROMOTEINDUSTRIALUPGRADING,ACHIEVEECONOMICSUSTAINABLEDEVELOPMENTANDSEIZETHECOMMANDINGHEIGHTSOFECONOMICDEVELOPMENTTHEREFORE,DEVELOPMENTOFPHOTOVOLTAICINDUSTRYINJIAXINGISIMPORTANTSTRATEGICSIGNIFICANCETOJIAXINGFUTUREECONOMICDEVELOPMENTFIRSTOFALL,THISPAPERANALYZESTHESTATUSOFPVINDUSTRYI
6、NJIAXINGANDFORECASTSITSMARKETDEMANDSECONDLY,THISPAPERINVESTIGATESTHECURRENTTECHNICALBARRIERSPROBLEMOFPHOTOVOLTAICINDUSTRYINJIAXING,ANDANALYZESITSRDNEEDSANDTHEN,ACCORDINGTOTHEABOVEANALYSIS,THISPAPEROBTAINSTHETECHNOLOGYROADMAPOFPHOTOVOLTAICINDUSTRYINJIAXINGANDANALYZETECHNOLOGYROADMAPFINALLY,ITPROPOSES
7、THEDEVELOPMENTLINEOFPHOTOVOLTAICINDUSTRYINJIAXINGWITHINDUSTRYTECHNOLOGYROADMAP,ANDPUTSFORWARDTHECORRESPONDINGCOUNTERMEASURESKEYWORDSPHOTOVOLTAICINDUSTRY,INDUSTRYTECHNOLOGYROADMAP,NEWENERGYINDUSTRY目录摘要IABSTRACTII引言1一、文献回顾1(一)有关技术路线图定义的研究1(二)有关技术路线图制定的研究2(三)有关技术路线图作用的研究2(四)文献综述3二、嘉兴光伏产业现状分析3(一)产业背景和地位
8、3(二)产业发展基本情况4三、嘉兴光伏产业技术路线图分析4(一)市场需求分析5(二)技术壁垒分析6(三)研究需求分析8(四)总结9四、嘉兴光伏产业发展路径10(一)突破产业薄弱环节,提升产业链竞争力10(二)加强产业园区建设,加快产业集群发展10(三)促进企业技术创新,提高产业技术水平11(四)完善政策扶持机制,优化产业发展环境11(五)建立产业服务平台,保障产业要素供给12结论13参考文献14附件1嘉兴光伏产业技术路线图16致谢错误未定义书签。1引言能源是经济发展的命脉。人类的经济发展需要消耗大量的能源。尤其近几个世纪以来全球经济发展迅猛,大量使用传统能源,以致传统能源面临枯竭以及一系列环境
9、污染的问题。因此,人类必须寻找可再生能源来代替传统能源。据资料显示,太阳能是人类开发的新能源中最理想的替代能源。太阳一年辐射到地球表面的能量约为181018KW/H,相当于130万亿吨标准煤,是目前地球耗费能量的几万倍,按照目前太阳质量损耗的速度,太阳能是“取之不尽,用之不竭”的清洁能源1。而且光伏产业具有巨大的发展前景。专家预测,到本世纪末,太阳能发电量将占总发电量的60左右。因此,光伏产业将是世界各国发展的重点。改革开放以来,嘉兴承载着上海浦东开发的辐射以及苏南开放型经济和浙南民营经济的交汇影响,经济社会又好又快发展,综合实力显著增强。但是存在的问题仍然很突出,产业结构不合理、产业升级较慢
10、等一系列问题还是没有得到根本地解决。嘉兴市政府认识到本市在发展中存在这些危机,努力发挥政府的主导作用,引导企业参与,推动嘉兴经济增长方式的转变,通过大力推动光伏产业的发展来调整产业结构,加快产业升级,从根本上来解决这些危机。嘉兴政府通过引导光伏产业发展,使其逐渐在经济发展中开始发挥作用,但离政府的预期还有些距离。在短时间内发挥其更大的作用,嘉兴必须制定技术创新规划以及相关的战略集成规划,明确嘉兴光伏产业的发展方向和目标,引导光伏产业快速发展。一、文献回顾(一)有关技术路线图定义的研究“技术路线图”这一词最早源于威尔亚德CHWILLYARD和麦克茉利CWMCCLEES在1987年发表的论文“MO
11、TOROLASTECHNOLOGYROADMAPPINGPROCESS”中。1998年5月,罗伯特高尔文在美国的科学杂志上发表了“科学路线圈”一文。在这篇文章中,高尔文阐述了自己对技术路线图方法的理解,对技术路线图的内涵进行了初步界定2。DPROBERT和MRADNOR(2003)把技术路线图定义为“利益相关者如何才能达到他们想达到的愿望目标的一些见解,它是集群体之研究成果和该领域最权威专家对在那个领域变化需求的想像构成。3”王德禄(2005)归纳和总结了各个国家技术路线图的代表性定义和侧重点并认为,基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨2“技术路线图是指应用简洁的图形、表格、文字等形式
12、描述技术变化的步骤或技术相关环节之间的逻辑关系。它能够帮助使用者明确该领域的发展方向和实现目标所需的关键技术,理清产品和技术之间的关系。4”(二)有关技术路线图制定的研究国内外学者对技术路线图制定的研究侧重点略有不同。关于国外学者对技术路线图制定的研究,DBAKER和HSMITH1995认为制作技术路线图共有两种思路5从上往下正推法、从下往上倒推法。RPHAAL和CFARRUKH2008针对中小型企业的现状和需求提出了一种专门针对中小型企业特点制定技术路线图的方法,这种方法又称“TPLAN”方法6。关于国内学者对技术路线图制定的研究,魏景柱,刘玉柱,王艳秋2010认为在制定技术路线图的过程中需
13、要召开多次不同层次的会议,分别为递进式的系列研讨会、产业发展驱动力与产业目标分析研讨会、技术壁垒分析研讨会、研发需求分析研讨会、技术路线图绘制研讨会、技术路线图后续管理与制定实施计划研讨会7。(三)有关技术路线图作用的研究技术路线图的作用可以按照不同层面分成以下三方面的作用。关于公司层面的作用,IJPETRICK和AEECHOLS2004认为技术路线图能够帮助公司持续开发新产品,防止浪费宝贵的时间和资源,降低不确定性带来的风险,增加了公司获利决策的精准度8。高怡冰2009认为产业技术路线图可以在企业升级过程中,深刻影响企业的战略制定、自主创新、高端发展等各个层面。有如下几方面9产业技术路线图支
14、撑了企业自主创新能力的提升;产业技术路线图拓宽了企业的战略能力空间;产业技术路线图加速了企业向高端化、绿色化迈进。关于产业层面的作用,KYEAGER,SGEHL,BBARKER和RKNIGHT认为技术路线图可以识别资源、知识、时间和政策等限制创新潜能的障碍,构建拥有共同目标的组织联盟,制定创新需求的新合作计划,引领产业技术创新10。李雪凤,仝允桓,谈毅(2004)认为,技术路线图能够促进行业内的合作,整合资源致力于共同的技术问题11。关于国家层面的作用,聂美贞(2009)认为,技术路线图能够帮助政府制定科技决策,并引导合理的政府投资,同时提高部门之间的技术转移12。郑大伟(2008)也认为,技
15、术路线图有助于国家制定技术发展战略提供决策支持13。3(四)文献综述国外的学者对技术路线图的研究较早,也比较完整,制作技术路线图比较成熟。尽管技术路线图在一些发达国家的技术前瞻、研发和管理中已经成为一个基本工具,但是它目前还没有一个标准的定义。国内学者对技术路线图研究较晚。这几年随着全球化的推进,国内学者开始专门研究技术路线图,对技术路线图也有新的发展。在技术路线图的分类上,国内学者基本上都把技术路线图分成国家技术路线图、产业技术路线图、企业技术路线图三种类型。在技术路线图的重要意义方面,基本上都认为技术路线图的工具性和实用价值远远大于其概念本身。多数学者把技术路线图当作创新管理的工具,把技术
16、路线图和我国的企业、产业、国情联系起来,探索我国制作技术路线图的重要步骤以及如何把一些技术预见的常规方法和一些其它学科领域分析方法在技术路线图的制作流程中巧妙地加以运用。二、嘉兴光伏产业现状分析(一)产业背景和地位世界光伏产业诞生于十九世纪八十年代的英国,到二十世纪中期转化效率仅有1左右。1954年,美国贝尔实验室的CHAPIN等研制出世界上第一块真正意义上的硅太阳电池,光电转化效率达到6左右,很快达到10,从此拉开了现代太阳能光电又称太阳能光伏的研究、开发和应用的序幕1。20世纪以来,随着传统能源日益减少以及其所产生的环境污染等问题,全球的能源结构将发生变化。当今石油储存量将逐渐减少;核能的
17、利用因安全和污染等问题将受到制约。相反,太阳能作为可持续能源,将逐渐替代传统能源。在这个推动工业转型升级,走新兴工业化道路的攻坚时期,嘉兴选择光伏产业作为其未来发展的重点是有其重要的战略意义的。作为技术、资本密集型的产业,光伏产业充分地发挥了科技含量高、人力资源优的优势,其资源消耗和环境污染的指标均低于全市的平均水平,产业发展完全符合新型的工业化道路的发展方向14。且光伏产业充分发挥了其经济效益好的优势,对嘉兴的经济发展贡献越来越大。2005年嘉兴光伏产业销售产值为5亿多元,占全市生产总值仅为04。2007年嘉兴光伏产业销售产值占全市生产总值为44,而2010年嘉兴光伏产业销售产值占全市生产总
18、值已经超过了15。按照这样的发展速度,光伏产业将成基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨4为嘉兴的支柱产业。同时嘉兴市“十二五”工业发展规划提出,要通过实施战略性新兴产业倍增计划,未来五年里把新能源培育成产值超千亿的产业。而要实现这个千亿产业的目标,发展迅猛的光伏产业无疑要挑起大梁。这也说明了光伏产业在嘉兴经济发展中的作用将无法替代。(二)产业发展基本情况嘉兴光伏产业起步于2005年,相对较晚。但经过这几年快速发展,光伏产业已经成为嘉兴发展最快的新兴产业。2005年嘉兴全市光伏产业销售产值仅为5亿多元,2010年嘉兴光伏产业销售产值已经突破了300亿元,同比增长40以上,预计到2012年
19、全市光伏产业销售产值将突破1000亿元,成为嘉兴支柱产业。嘉兴光伏产业主要分布在嘉善、秀洲、海宁等地。嘉善现在有规模以上光伏企业5家,以浙江昱辉阳光能源有限公司为龙头的光伏产业群初具雏形。目前,嘉善已建成姚庄光伏产业园,到2012年其光伏产业将实现销售总值500亿元。秀洲区现在有规模以上光伏企业7家,有浙江嘉福玻璃有限公司、嘉兴昌峰电子、恒端新能源等效益较好的企业。区政府规划秀洲区到2012年光伏产业总产值达200亿。海宁市已具有一定光伏产业基础,在尖山、袁花已建立了太阳能工业园区,预计到2012年光伏产业产总值达200亿。此外,海盐、桐乡、平湖也分布着部分光伏企业。可见,嘉兴光伏产业集群已初
20、具规模。目前,嘉兴全市光伏企业已达100多家,以浙江昱辉阳光能源有限公司、嘉兴通明科技有限公司等为代表的一批光伏产业迅速崛起。除硅矿冶炼、系统集成外,嘉兴市在多晶硅、硅棒生产、硅片切割、太阳能电池板和组件生产、光伏电池应用等方面都有所涉及,初步形成了相对完整的产业链,呈现出上游企业有所发展、中小企业迅速壮大、下游企业不断涌现的链式发展格局15。三、嘉兴光伏产业技术路线图分析产业技术路线图是用于管理产业技术的战略工具。本文的产业技术路线图是以需求为导向。首先从国内光伏市场需求出发,了解未来市场对嘉兴光伏产业的需求。根据光伏市场的需求,找出生产该产品所需的技术。然后了解嘉兴光伏产业的技术现状,通过
21、相关参阅文献资料,对嘉兴光伏产业所要面临的技术壁垒进行分析。依据所需要突破的技术壁垒,确定嘉兴光伏产业所要发展的各环节的研发需求,分析嘉兴光伏产业所要发展的关键技术。最后通过时间序列分析法确定5产业技术发展的节点,形成嘉兴光伏产业技术路线图。(一)市场需求分析2007年中国太阳能电池总产量已超过美国、日本成为世界第一大太阳能电池生产国。但是国内光伏应用市场起步较晚,发展也较为迟缓,市场规模较小,主要的市场需求来自于“送电到乡”工程以及其他照明工程,太阳能产品也主要用于偏远地区。虽然国内市场尚处在初级阶段,但国内光伏产业发展条件日趋成熟,国内光伏市场也日益发展扩大,国内许多地区的日照条件都很优越
22、,因此国内光伏产业具有很大的潜在市场。根据我国新能源中长期发展规划,2020年累计装机将达1600MW,相当于在这10年里需年均新增135MW(见表1)。与发达国家相比,这一规划可能偏于保守16。因为比如大型的沙漠光伏网站、光伏建筑一体化和偏远地区的农村电气化等光伏应用市场,即使只覆盖一小部分地区,容量也可以达到上千GW,所以说我国国内的光伏发电应用市场存在巨大的发展空间。根据表1的数据,可以看出未来十年我国国内的光伏市场发展将是十分迅速。这期间,随着我国“十二五”规划的推进,相关刺激政策的不断出台,我国光伏市场必然会有国外市场转向国内市场,国内光伏市场将得到进一步地发展。尤其是随着光伏发电在
23、能源中发挥越来越大的替代作用,光伏发电并网应用的比例将越来越大,到2020年将超过60,成为光伏发电的主导市场,加上国内开始规划建设光伏景观示范点、光伏发电企业应用示范点等工程。因此,在今后几年内,我国光伏应用市场主要在发展户用光伏发电系统、建设光伏电站、推行光伏电源、建立大型并网光伏系统四大方面,这将大大促进对硅料硅片的需求,况且目前国内硅料的供应量还远远小于需求量,所以硅料硅片生产环节将是未来光伏产业发展的重点。此外,薄膜电池和一些新概念的电池由于能耗低等优势将逐渐占领电池市场。表1中国光伏市场中长期规划(MW)应用领域2010年累计安装2020年累计安装潜在市场农村电气化80200100
24、万无电户1千瓦/户1000MW通信和工业40100光伏应用产品30100光伏建筑并网50100021万屋顶3千瓦/户630MW;450亿平米建筑面201瓦/平90GW数据来源民族证券研发中心基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨6大型光伏(荒漠)电站50200120万平方公里沙漠1100MW/平方公里1200GW累计安装总量2501600(二)技术壁垒分析产业技术现状光伏产业链主要包括硅料提炼、硅片生产、太阳电池制造、组件封装、光伏系统集成等这几部分(见图1)。太阳能光伏技术PHOTOVOLTAIC就是将太阳能转化为电力的技术17。图1光伏产业链光伏产业链每个环节的具体技术信息如下(见表
25、2)第一环节为太阳能晶硅制造,是光伏产业最上游的环节。在这个领域技术要求较高,尤其是多晶硅的制造,因此具有一定的垄断性。目前,HEMLOCK、WACKER、T欧酷亚麻、REC、MEMC、MISUBISHI和SUMITOMO等一些大公司掌握着晶硅制造的核心技术,且控制了全球太阳能多晶硅总产量的95以上。目前嘉兴光伏企业在该环节还没涉及到。第二个环节为硅片生产。该环节的主要技术流程包括铸锭、切方滚磨、用多线切割机切片、化学腐蚀抛光,其中铸锭环节属于高能耗,切割机等的投入规模相对较大,具有工艺、资金方面的壁垒18。嘉兴在该环节主要以单晶硅棒的生产为主。由于多晶硅的生产设备主要依靠进口,且资金需求较大
26、,所以目前只有少数嘉兴光伏企业涉及多晶硅片生产领域。第三环节是太阳能电池的制造。该环节较前两环节的技术和资金的壁垒要小得多。目前,光伏(PV)技术中大致可分为三代制造太阳能电池技术,分别为晶硅技术、薄膜技术、新概念技术。其中前两代技术是现在制造太阳电池的主流技术。晶硅电池占据每年光伏市场的8590份额,其分为两种类型单晶硅和多晶硅。薄膜电池目前占据每年光伏销售的1015份额,其分为非晶硅晶体硅原料生产硅棒/硅锭生产太阳能电池制造光伏发电系统光伏产品生产组件生产7电池、微晶硅电池、CDTE电池、CIGS电池、硅基薄膜太阳能电池。嘉兴目前主要生产晶硅电池。第四环节是组件封装。该环节技术主要包括焊接
27、工艺和封装工艺,目前主要的焊接工艺包括自动和手动焊接。该环节在整个太阳能产业链中门槛相对要小,吸引大量的生产企业,因此这环节也是光伏产业链中发展最迅速的环节之一。嘉兴在该环节上具有一定实力,尤其是嘉善。表2光伏产业链技术表环节硅材料单晶硅锭多晶硅锭硅片太阳能电池电池组件技术西门子法流化床法新硅烷法直拉法、悬浮区熔法定向凝固法浇铸法多线切割法硅片表面处理扩散制结刻蚀分离正负极沉积碳化硅丝网印刷制作铝背场高温烧结测试分拣激光切割焊接检测产业技术开发和应用存在的障碍(1)高层次人才资源缺乏光伏产业技术门槛很高,其生产和研发环节需要大量的专业人才。目前嘉兴学院、嘉兴职业技术学院等本地高校目前还未设立相
28、关的光伏专业,而且嘉兴在引进高端人才方面做得并不好。此外,很多技术工人是从半导体专业转型来的,本身就缺乏光伏方面的基础知识,造成嘉兴光伏产业极度缺乏高层次的专业人才,使得企业缺乏自主创新能力。还有嘉兴缺少太阳能研发机构,使得制约产业发展的关键设备、关键技术很难获得突破。(2)相关的政策支持缺失虽然我国已相继出台并实施了可再生能源法、可再生能源发电有关管理规定、可再生能源发展专项资金管理办法等10部相关法规19。但目前嘉兴政府还没有出台针对加快嘉兴光伏产业发展的实际政策意见,这相当于于江苏、江西等光伏产业强省尚有些距离。正因为缺少政策支持,而且光伏产业是资金、技术密集型的产业,风险较高,这就限制
29、了很多中小企业进行投资扩建、技术研发的进度。同时,很多企业也感到投资环境并不很好。李保集,王纬,张乔木区域重点产业的技术路线图构建思路和方法以太原市太阳能光伏产业为例J太原科技,2009(11)基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨8(3)企业资金不足光伏产业属于高投入产业,其中多晶硅项目投资在100万元左右。目前企业规模和新上项目都向1000吨以上发展,投资都在10亿元以上14。嘉兴光伏产业的龙头企业很少,只有昱辉阳光一家企业上市。嘉兴光伏企业大多新办或其他行业转型来的,规模小,资金实力一般,在企业扩张、技术研发等方面资金非常紧张,尤其目前还没形成创业投资基金等融资渠道,企业要扩大再生
30、产、提升技术研发水平在资金上存在非常大的阻力。(三)研究需求分析太阳能光伏产业是一种资源密集型产业链,该类型的产业链实质上是一种循环渐进的资源供应链。处在光伏产业上游的原材料供应(硅料的提炼、硅片的生产环节)目前尚处在垄断或寡头的市场结构中。掌握该环节先进技术的少数企业对外进行技术封锁。处在光伏产业中下游的太阳能电池、相关组件的生产,相对上游技术和资金的门槛要低,竞争较为激烈。在硅料提纯的环节,核心技术只掌握在少数企业的手中。为突破这个壁垒,嘉兴必须进行技术创新。重点进行改良西门子法生产过程中的氧化系统、还原炉系统、尾气干发回收系统和其中全过程自动化控制技术等关键技术和设备,以及解决物理法提炼
31、太阳能级高纯硅材料产业化的技术。在硅锭硅片的生产环节,多晶硅铸锭能耗高以及相关生产设备依靠进口、价格高居不下。所以,目前嘉兴不应在多晶硅铸锭项目上花费太多的精力。而是要继续保持在单晶硅棒拉制等工艺在国内领先的水平,以及重点解决超薄、大面积硅片产业化的难点。目前在太阳能电池制造环节,该环节技术、资金壁垒相对前面两个环节要低的多,企业数量较多,竞争很激烈,发展空间日益缩小。但太阳能电池作为产业链的核心部分,尤其嘉兴在电池生产环节较为薄弱的前提下,应该加强薄膜电池和其他新概念电池的研发,重点突破提高电池转换效率技术和应用技术。在组件封装环节,该环节技术较为成熟,要发挥成本优势,因此要重点突破组件封装
32、集约化生产的问题,要研发建材型组件。其次,要突破组件封装设备的关键技术,提高组件封装的质量。最后,要改变目前需要人工封装组件的产业链,实现大功率组件的全自动生产。在光伏应用环节,嘉兴可以发挥其技术和人力资源上的优势,积极采用新技术、新工艺开发新产品,扩大生产规模,形成太阳能路灯、交通信号灯、庭院灯9等一系列的太阳能产品。此外,要加强是LED技术的研发,尽快在大功率和白光LED外延片制造技术、智能化太阳能亮化技术上实现突破,拓宽产品的领域。(四)总结通过整理有关嘉兴光伏产业技术的文献,提出25项关键技术,最终形成2020年前嘉兴市光伏产业发展的23项关键技术。其中硅锭及切片技术6项,电池制造技术
33、7项,组件封装与应用7项,其他技术3项。对23项关键技术,采用时间序列分析法,要分为4个时间段第一阶段为20112014年,第二阶段为20142017年,第三阶段为20172020年。然后根据以上对嘉兴光伏产业的市场需求、技术壁垒、研发需求进行分析,绘制嘉兴产业技术路线图(见附件1)。根据嘉兴技术路线图的分析,总结有以下几点(1)嘉兴在硅料提纯环节尚处在空白的状态。但该环节为产业链的最上游环节,发展空间很大。因此嘉兴要尽快解决该环节的技术壁垒。要重点发展高纯度的多晶硅提纯技术及其关键装置。在引入国外先进的生产工艺和生产设备后,要尽快消化吸收,提升改良的西门子工艺技术,为嘉兴发展该环节提供基础。
34、(2)嘉兴在单晶硅锭硅片生产环节具有较强的实力,发展基础较好,且在该环节大部分关键技术在近期都可能达到国内领先水平。多晶硅环节由于资金、技术要求高,嘉兴目前不宜在该环节消耗太多的精力,还是应把发展的重点在单晶硅锭硅片生产环节。所以嘉兴企业应重点发展自动硅片生产及传输技术、硅片加工工艺、单晶硅棒的拉制工艺、晶体硅超薄生产加工技术这4项关键技术。(3)目前嘉兴在太阳能电池制造环节较为薄弱,只有太阳谷能源、昱辉阳光等几家公司能生产太阳能电池,而且太阳能电池制造是整个产业链的核心环节之一,所以嘉兴要重点发展该环节,尽快解决在线式清洗和制绒工艺、电池片检测和分拣集成技术、电池片检测和分拣集成工艺、晶体硅
35、电池转换效率提高技术这四个关键技术。(4)嘉兴涉及组件封装和光伏应用环节的企业很多,在组建封装环节的技术较为成熟,具有一定的实力,但距国内先进水平还有一定差距,因此嘉兴要重点提高功率组件生产制造技术、建材型光伏组件制造技术、光伏LED集成工艺、光伏建筑一体化的设计和集成技术、智能化太阳能亮化技术这些关键技术。其中户用光伏发电系统、光伏电站、光伏电源、大型并网光伏系统为嘉兴光伏应用领域的发展方向。(5)其他技术为光伏产业中重点发展的内容,涉及薄膜电池和新概念电池基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨10制造上的关键技术。这些技术是光伏产业的发展趋势,但嘉兴在这些技术环节上较为薄弱,为抢占光
36、伏产业发展的制高点,因此要重点突破的关键技术为在线式薄膜电池基板清洗技术、膜电池转换效率和稳定性提高技术、化合物半导体太阳能电池材料及器件的研发。四、嘉兴光伏产业发展路径区域经济学基础理论认为,发展路径是指在发展理念的指引下,以适时适地的发展模式作为保证,实现地区发展目标的各种实际操作办法20。依据嘉兴光伏产业技术路线图的分析,嘉兴光伏产业的发展路径为重点突破产业链的薄弱环节,完善这条光伏产业链。发挥现有光伏产业园区的积极作用,引入企业,加快产业集群发展。通过提高企业的创新能力,解决关键技术的难点,发展整个产业技术水平。必须建立相应的政策扶持机制,引导产业快速发展。建立产业配套机制,保障产业健
37、康发展。(一)突破产业薄弱环节,提升产业链竞争力为完善嘉兴光伏产业链,嘉兴光伏产业必须从各个产业链环节着手,解决各个环节的关键难点。在硅料提炼环节的企业,要重点进行改良西门子法生产过程中的关键技术产业化。硅锭和硅片生产环节能耗较高、价格昂贵,嘉兴光伏企业目前不宜在该环节投入过多的资金,主要以单晶硅拉制为重点,重点实现超薄硅片的产业化。太阳能电池环节在整个产业链较为重要,且嘉兴光伏产业在该环节有明显的短缺,要重点发展环节的关键技术,在非晶硅太阳能电池等方面有所突破。在组件封装环节,解决组件封装设备关键技术,对目前采用人工封装的落后生产工艺进行升级,逐步实现全自动封装生产线。在光伏应用方面,大型太
38、阳能并网电站的设计和集成技术研发与光伏建筑一体化的设计和集成技术研发已有一定研发基础,这两项也是嘉兴未来的光伏应用发展的重点方向,所以嘉兴要尽快建设相关项目,迅速抢占市场的制高点。(二)加强产业园区建设,加快产业集群发展为使光伏企业发展更快,嘉兴市目前重点培育以嘉善姚庄、海宁袁花、秀洲新塍、平湖经济开发区、嘉兴港区、桐乡经济开发区等为基地的6大光伏产业集聚区。在产业园区,嘉兴应进行招商引资,借助外力,依靠内力,形成合力,使得光伏产业实现爆发式发展、裂变式发展21。嘉兴应该充分发挥各个光伏产业11园区的作用,加强产业集群,促进光伏产业发展。嘉善姚庄、海宁袁花、秀洲新塍这三个产业园区具有较完整产业
39、链,从拉棒、切片到应用都有所涉及,产业集群也比较明显,因此要带头发展嘉兴光伏产业薄弱环节,尤其海宁要发挥其在太阳能电池上的优势,带动嘉兴太阳能电池的发展。平湖光伏产业刚刚兴起,但发展很快,因此要继续引进一些高附加值的项目,同时引入中小企业,促进企业配套发展。嘉兴港区可以接着其重化工基地、临港优势,加大招商引资的力度,同时要培养本土龙头企业,发挥其积极作用。桐乡等其他光伏园区光伏产业发展势头良好,除引进项目、引入企业以外,还可以为嘉善、海宁、秀洲等企业发展配套企业,如光伏辅料企业等。(三)促进企业技术创新,提高产业技术水平光伏产业是个技术密集型产业,要发展该行业,必须提高企业自身技术水平,才能真
40、正发挥光伏产业对嘉兴产业升级、调整产业结构等方面的作用。对于产业核心技术,例如硅料的提炼,嘉兴目前的技术发展水平来看,还不宜完全走自主创新的路子。对于该环节,嘉兴光伏企业主要还是以外部技术引进为主,走“外推内驱”的发展模式。对此,嘉兴政府应该组织企业利用国际技术交流平台如国际性高新技术成果交易会,与国外企业开展合作,引入其先进的技术,同时也应该加大与国外的研究机构合作的力度。还有应该支持有实力的企业进行跨国经营,到国外设立研发机构,与国外知名企业合作,提高自身技术创新能力。对于产业一般技术,嘉兴光伏企业应该采取外包的模式,以便节约资源,把工作重心发展核心技术的研发方面。对此,嘉兴企业应该积极到
41、国内外一些光伏产业尚较落后的地区进行投资,与当地企业合作,将一些技术含量低的产品外包给它们生产,把资金投入到关键技术研发的领域。对于产业辅助技术,嘉兴光伏企业应该通过已有的资源进行集成创新,或在引进消化吸收的基础上进行创新。对此,应该支持嘉兴学院、嘉兴职业技术学院等高校开设光伏专业课程,加强师资队伍建设,培养光伏专业人才。还有应联合嘉兴高校、企业、科研机构共建光伏方向的硕士联合流动点以及大学生社会实践基地,实现产学联动,提高企业自主创新能力。(四)完善政策扶持机制,优化产业发展环境光伏产业是一个技术和资本密集型产业,其产业的形成需要大量的技术和资金投入,此时政府的引导在培育光伏产业形成和发展中
42、起到重要的作用。在该产基于产业技术路线图的嘉兴光伏产业发展路径探讨12政府引导企业盈利扩大规模自由市场成本下降规模经济业初级阶段,政府必须通过对光伏产业的进行补贴、提供信贷等一些激励措施引导光伏产业快速的形成和发展,健全产业链并且合理引导社会资本的流入,同时通过生产规模的不断扩展、技术创新的推动,使光伏发电成本下降,最终实现其自由发展。嘉兴光伏产业相对于国内一些光伏产业发达的地区尚处在初级阶段,因此要使嘉兴光伏产业快速地发展起来,必须按照“先政府引导,再市场竞争”的模式(见图2)。图2光伏产业发展市场模式嘉兴光伏产业已经步入正轨,正快速地发展起来。在这关键的时刻,嘉兴政府必须对光伏产业加大政策
43、扶持。在组织保障方面,市政府可以成立光伏产业专项小组,针对嘉兴光伏产业在太阳能电池和光伏应用环节较为薄弱的现状,专门帮助企业解决在这两环节上遇见的问题,将一些项目纳入市重点工程。此外,可以外聘国内外知名的专家,以便解决在产业布局、规划制定、技术研发等方面的难题。在财税政策方面,要积极争取省、国家的扶持,对要突破太阳能电池、光伏应用等关键技术的企业给予特别的待遇,对光伏企业的税收、行政收费给予相应的减免。在融资保证方面,可以创建光伏产业发展基金,对解决硅料提炼等高新技术项目给予融资担保。此外,应该加强招商引资,支持企业上市融资。(五)建立产业服务平台,保障产业要素供给目前,嘉兴光伏产业的技术资源
44、较为缺乏,这是导致嘉兴光伏产业技术发展出现瓶颈的原因之一,因此嘉兴应该建设光伏产业研发平台。市政府应该发挥其主导作用,组织效益较好的企业、嘉兴学院和嘉兴职业技术学院等本土高校以及科研机构共建技术研发平台,重点建设硅料提炼、太阳能电池生产以及设备研发等技术研发平台,逐步完善科技成果转换的服务体系。还要搭建光伏产业信息平台,主要包括科技资源的数据库、科技期刊文献库等,向嘉兴企业及时提供详细的国内外光伏产业发展的信息如国内外需求变化、技术变化、政策变化等。其还应积极与省、市相关的平台互动对接,使企业能够更及时、准确地了解产业信息。此外,要建立光伏产业人才培养平台。应组织企业、高校、研发机构,形成以企
45、耿亚新、周新生太阳能光伏产业的理论及发展路径J中国软科学,2010,413业为主的产学研联合体。嘉兴高校应以企业需求为主导,安排相关教育教学工作,可以将优秀的毕业生推荐到光伏企业工作。研发机构可以直接跟光伏企业合作,帮助企业突破技术难关。光伏企业应积极与高校、研究机构联系,组织开展关键技术研发的项目,并对研发项目提供相应的资金,提高企业技术水平,推动太阳能技术的进步和大规模应用。结论太阳能作为一种可再生能源,有着巨大的开发和应用潜力,在推进经济快速发展和经济结构转型的进程中发挥了重要的保障作用,是嘉兴在未来发展的支柱产业。本文主要引入产业技术路线图对嘉兴光伏产业的发展路径进行研究,分析了嘉兴光
46、伏产业的现状、未来技术的发展重点以及其发展的对策。经上述研究,得出以下结论(一)嘉兴光伏产业的发展速度十分迅速,从无到有,仅仅花了6年时间,且光伏产业链较为完整,产业集群初现规模。同时嘉兴已有一批上规模的光伏企业诞生,在业界小有名气。由于光伏产业的巨大潜力,嘉兴企业投资的热情高涨,行业的发展势头很迅猛。(二)嘉兴光伏产业链虽较为完整,但大多嘉兴光伏企业都聚集在光伏产业的中、下游,大都属于劳动密集型的企业,而且该生产环节属于高能耗、低利润、高污染的环节,对嘉兴经济转型并没有太大作用。对此,嘉兴必须延伸产业链,向产业上游发展,真正发挥光伏产业对嘉兴经济转型的积极作用。基于产业技术路线图的嘉兴光伏产
47、业发展路径探讨14参考文献1靳冬安阳市光伏产业发展模式研究C北京化工大学,20081972孟海华产业技术路线图研究C中国科学技术大学,200911303DPROBERTANDMRADNORTECHNOLOGYROADMAPPINGRESEARCHTECHNOLOGYMANAGEMENT,2003118311954长城战略研究所技术路线图与企业自主创新企业研究报告年R,200511205DEREKBARKERANDDAVIDJHSMITHTECHNOLOGYFORESIGHTUSINGROADMAPSLONGRANGEPLANNING,1995281136PHAA1,RFARRUKH,CJPAN
48、DPROBERT,DR2001TPLANTHEFASTSTARTTOTECHNOLOGYROADMAPPINGPLANNINGYOURROUTETOSUCCESS,INSTITUTEFORMANUFACTURINGUNIVERSITYOFCAMBRIDGE,20021167魏景柱,刘玉柱,王艳秋基于技术路线图的大庆市产业转型战略研究15N哈尔滨商业大学学报(自然科学版),20103723768IRENEJPETRICKANDANNEECHOLSTECHNOLOGYROADMAPPINGINREVIEWATOOLFORMAKINGSUSTAINABLENEWPRODUCTDEVELOPMENTD
49、ECISIONSTECHNOLOGICALFORECASTINGSOCIALCHANGE,20041179高怡冰基于产业技术路线图的广东企业升级研究J广东科技,2009525410KUNYEAGER,STEPHENGEHL,BRENTBARKERANDROBERTKNIGHTROADMAPPINGTHETECHNOLOGICALFUTUREOFELECTRICITYTHEELECTRICITYJOURNAL,199811311李雪凤,仝允桓,谈毅技术路线图一种新型技术管理工具J科学学研究,2004899412聂美贞基于技术路线图的企业研发风险控制研究C武汉理工大学,200918013郑大伟基于技术路线图的膜结构产业化研究C北京工业大学,200818714戴媛婷对嘉兴市光伏产业发展状况的调查与思考J浙江金融,2010(3)424315中国经济时报HTTP/FINANCESINACOMCN/ROLL/20090813/09073008757SHTML16中国民族证券中国光伏产业发展路线图J,200914317钱
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