共享單車和銅銦鎵硒薄膜太陽電池的注定緣分

作者/ 陳東坡 賽迪顧問半導體產(chǎn)業(yè)研究中心高級分析師(北京 100048)

　　陳東坡，工學博士，賽迪顧問半導體產(chǎn)業(yè)研究中心高級咨詢師，研究方向：高效光伏電池、光伏產(chǎn)業(yè)、光伏市場研究、能源互聯(lián)網(wǎng)、分布式能源。

摘要：本文結(jié)合銅銦鎵硒薄膜太陽電池的優(yōu)點，分析了該種電池在共享單車領(lǐng)域的應用優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上，分析了該種電池在共享單車領(lǐng)域的市場前景以及目前國內(nèi)產(chǎn)量供給情況。

引言

　　共享單車在2016年受到資本的熱烈追捧，在今天的北、上、廣、深等各大城市，各種顏色的單車已成為街頭的風景，“最后一公里”成為繼滴滴之后又一個巨頭征戰(zhàn)高地。本月初，漢能控股集團旗下漢能移動能源控股有限公司(以下簡稱“漢能”)與摩拜單車在北京漢能總部簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方宣布將在移動能源領(lǐng)域進行全方位深度合作，包括共同組建聯(lián)合實驗室、研究移動能源與能源互聯(lián)網(wǎng)解決方案等。為什么摩拜單車不選擇與主流的晶體硅電池企業(yè)合作，而采用市場占有率并不太高的銅銦鎵硒薄膜太陽電池企業(yè)合作?銅銦鎵硒薄膜太陽電池為什么能搭上共享單車的“順風車”?

1 銅銦鎵硒薄膜電池用在共享單車具有天然優(yōu)勢

　　弱光性：與晶硅電池相比，銅銦鎵硒薄膜太陽電池弱光性能優(yōu)勢明顯，使其無論在清晨、傍晚，還是陰雨天等弱光環(huán)境下都能發(fā)電。同時，經(jīng)過較長一段時間發(fā)電后，其發(fā)電性能不會逐漸減退，發(fā)電穩(wěn)定性好。該種電池高的陰影遮擋容忍度以及低的光致衰減特性使共享單車上的電池板在被弄臟或者放在陰涼地方時，對發(fā)電量影響相對較小，使共享單車可以穩(wěn)定工作。

　　柔性化：晶體硅有一定的厚度，硅片本身很脆，如果彎曲或者頻繁的顛簸就會使電池斷裂。銅銦鎵硒薄膜太陽電池很薄，當2微米以下的薄膜材料制備在薄不銹鋼、塑料膜等襯底上時，電池就具有很好的可彎曲性，并且該種薄膜太陽電池可以根據(jù)設計需要個性化定制。這一抗顛簸和方便安裝的特性使得銅銦鎵硒薄膜太陽電池可以用在共享單車上。

　　輕量化：晶體硅電池組件由于自身的結(jié)構(gòu)要求和特點，其重量不可能降低很多。而銅銦鎵硒薄膜太陽電池本身很薄，自重很小，再加上可以使用輕型的襯底材料，因此，其重量比晶體硅太陽電池輕很多，僅占傳統(tǒng)晶體硅組件的20%。這一特性有利于降低共享單車的重量，使人騎起來更省力，這些特性在某種程度上改善了共享單車以往被用戶詬病的體驗。

　　高效率：銅銦鎵硒太陽電池組件可吸收光譜波長范圍廣，光吸收能力強，單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成的電能多。該種電池與同一瓦數(shù)級別的晶硅太陽能電池相比，每天可以超出20%比例的總發(fā)電量，相同功率條件下，需要的安裝面積和成本就會低，這恰好滿足共享單車車筐面積有限的限制。

　　溫度系數(shù)：銅銦鎵硒太陽電池組件具有較低溫度系數(shù)、這就意味著在炎熱的夏天或者高溫地區(qū)，該種太陽能電池的實際發(fā)電量不會隨著溫度的變化有大的差異，這一特性使得共享單車無論是在海南三亞的盛夏，還是漠河冬季的極寒天氣，都能持續(xù)正常工作，全年續(xù)航。

　　生產(chǎn)成本：目前，柔性基底銅銦鎵硒太陽電池組件的生產(chǎn)成本比晶硅太陽能組件略高，這是在生產(chǎn)規(guī)模比晶硅太陽能產(chǎn)業(yè)小數(shù)倍的情況下比較。考慮到規(guī)模效應帶動的材料成本下降，研發(fā)帶動的成本下降，設備投資的下降，下一代設備帶動的生產(chǎn)能力的改善，生產(chǎn)能耗的降低及優(yōu)化的基礎(chǔ)設施。綜合上述成本下降因素，未來該種電池成本下降潛力巨大。這一特點有利于降低共享單車的生產(chǎn)成本，目前，整車成本更是降至幾百塊，同時，用戶使用Mobike Lite的費用也只有舊款車型的一半，低至5毛每半小時，成本的降低有利于共享單車的推廣。

2 銅銦鎵硒薄膜電池國內(nèi)有效產(chǎn)能目前供不應求

　　通過對目前13家公司共享單車市場擴展計劃進行梳理，我們預計，2017年年末，共享單車數(shù)量將會超過1000萬輛。經(jīng)過現(xiàn)階段的用戶培養(yǎng)期后，共享單車市場會逐步進入成熟期，2020年總需求量將達到2000萬輛。目前市場上共享單車采用的太陽能電池功率一般為6W，如果2017年有一半共享單車采用該種電池作為供電電源，那么對該種電池的需求量達到30MW，若投放的共享單車全部采用該種電池，該種電池的需求量將達到60MW，到2020年，在共享單車領(lǐng)域，該種電池的潛在市場需求將達到120MW。

　　目前，國內(nèi)漢能、凱盛、神華、蘇州瑞晟等企業(yè)加速崛起，其中漢能通過收購、并購等方式引進國際領(lǐng)先技術(shù)，已經(jīng)具備量產(chǎn)能力，而其他企業(yè)則在產(chǎn)線建設或者中試階段，還不具備大規(guī)模量產(chǎn)能力。按照目前國內(nèi)產(chǎn)能和產(chǎn)量，即便全部用于共享單車領(lǐng)域，也只能勉強夠用，產(chǎn)品呈現(xiàn)供不應求局面。

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第6期第7頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。