PV Maschinen- und Anlagenbau: Update und Ausblick

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1 PV Maschinen- und Anlagenbau: Update und Ausblick Dr. Jutta Trube VDMA AG PV-Produktionstechnik VDMA Dr. Jutta Trube

2 PV Technologien Photovoltaic Si-Wafer based Thin Film Disruptive BSF thin film Silicon Organic PV PERC/PERT/PERL CdTe Perovskite HJT / HIT others CIGS others VDMA Dr. Jutta Trube Seite 2 24/02/16

3 Der Wandel im Energiemarkt Europa Länder mit genügend Energietechnologien aber mit weiter anhaltend steigenden Energiebedarf USA China Lateinamerika Afrika MENA Indien Länder mit hohem Bedarf an Energietechnologien VDMA Dr. Jutta Trube

4 Langfristig steigender Anteil der PV Elektrizität 16% Anteil PV Elektrizität mit geschätztem Anteil von 16% am gesamten globalen Elektrizitätsbedarf in 2050 Installierte PV Basis nach Regionen in 2030 und 2050 (in GW)) in GW VDMA Dr. Jutta Trube USA OECD Amerika EU OECD China Indien Afrika Mittlerer Rest Osten Asien Ost- Europa Nicht OECD Amerika ,5 1, ,3 0,3 0,1 1,4 3 0, Source: IEA international Energy Agency: Technology Roadmap Solar Photovoltaic edition 2014, 450 scenario Welt

5 Der Wandel im Energiemarkt Watt USA Mexiko Peru Deutschland Schweden Spanien Italien Türkei Indien Japan China Philippinen Malaysia LCOE $/kwh Chile Brasilien Süd- Afrika Australien VDMA Dr. Jutta Trube

6 Schlüssel sind hocheffiziente Wafer-, Zell- und Modultechnologien End-Markt installierte PV Basis global historic data conservative scenario accelerated scenario Quelle: EPIA, Global Market Outlook for Photovoltaics , VDMA ca. 50 GW an neu installierter PV Basis im GJ 2015 Gesamt installierte PV-Kapazität bei rund 227 GW in 2015» Bis 2020 wird geschätzte installierte PV-Basis auf rund GW steigen» Außerhalb Chinas und Taiwan beginnt sich ein Engpass an hoch effizienten Zellen & Modulen abzuzeichnen VDMA Dr. Jutta Trube

7 Adressierbarer Photovoltaik Markt Zusätzlich installierte GW pro Jahr Aktuelle Produktionskapazitäten GW Ende 2014 Quelle: Photon Consulting Annual GW an zusätzlichen Endinstallationen (über heutiger Produktionskapazität) + Upgrade- / Ersatzgeschäft = Mia. EUR adressierbarer Markt in den nächsten 5 Jahren ( ) VDMA Dr. Jutta Trube

8 Ausblick: Alle Technologiebereiche wachsen thin film c Si Modulproduktion in GW 49,2 3,8 5,1 12,3 high efficiency mc Si +9,2 GW +20% 58,4 4 5,8 15,3 +7,9 GW +15% 66,7 4,2 6,3 18,4 37,7 Hocheffizienz: HJT und/oder bifazial C-Si und mc-si: Im wesentlichen PERC und Neuinstallationen ,9 33,4 Ersatzinvestitionen/Upgrade: Zusätzlich zum Ausbau kommen noch Ersatzinvestitionen Quelle: Photon Consulting Annual 2015 VDMA Dr. Jutta Trube

9 Entwicklung der PV Produktionskosten (China, multi-si) TCO 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,07 0,41 0,23 0,24-20% 0,19 0,17 Produktionskosten (US$/W p ) 0,86 0,31 0,18 0,2-17% 0,71 0,25 0,15 0,17 0,14-18% 0,58 0,2 0,13 0,14 Module 0,17 0,11 0,12 0,11 0,11 0,1 0,09 Source: Viridis.iQ, VDMA: Photovoltaik-Maschinenbau Made in Germany - Chancen und Herausforderungen im globalen Wettbewerb 0, Cell Poly Si -14% Ingot & Wafer 0,50-10% 0,45 0,1 60 Zellen, keine AR Beschichtung Siebdruck, multi 450 kg Ingot, 200 µm Wafer 24 pair Reaktor, 100 kwh/kg (plant) VDMA Dr. Jutta Trube Seite 9 24/02/16

10 Quelle: IHS, Integrated PV Market Racker VDMA Entwicklung der Kapazitätsauslastung 2015 Dr. Jutta Trube

11 VDMA Wo sind die Emerging Märkte? Dr. Jutta Trube

12 Photovoltaik-Produktion - Investitionspotenzial bis 2017 Wachstumspotenzial 1 GW Wafer Zelle Modul Wachstumspotenzial 2 GW Wafer Zelle Modul Wachstumspotenzial 0,5 GW Wafer Zelle Modul UK 0,3 0,3 1,0 Türkei 0,2 0,3 1,1 Thailand 0,3 0,3 0,9 Singapur 0,5 0,5 0,5 Deutschland 0,5 0,5 0,5 Algerien 0,4 0,4 0,7 Brasilien 0,3 0,3 0,9 Süd-Afrika 0,2 0,2 0,8 China 21,1 19,7 3,1 Saudi- Arabien 2,0 2,0 2,2 Taiwan 2,5 2,0 1,5 Qatar 2,0 2,0 2,0 Malaysia 1,5 1,7 1,7 USA 1,7 1,6 1,3 Mexiko 0,7 0,7 1,8 Japan 0,2 1,5 1,3 Indien 0,6 0,6 1,4 Süd-Korea 1,0 0,8 0,8 Ghana 0,1 0,1 0,6 Australien 0 0 0,7 Kanada 0,1 0,1 0,5 Indonesien 0 0 0,6 Marokko 0 0 0,6 Iran 0 0 0,6 Philippinen 0 0 0,5 VDMA Dr. Jutta Trube

13 Photovoltaik-Produktionsmittel in Deutschland: Eine Erfolgsgeschichte! Graphik: BMU» Gesamtumsatz der Branche Komponenten, Maschinen und Anlagen für die Photovoltaik-Produktion aus Deutschland: 2005: 0,3 Mrd. 2008: 2,2 Mrd. 2009: 2,0 Mrd 2010: 2,5 Mrd. 2011: +8,5% 2012: -46% 2013: -45%, 2014: + 6%» Hohe Exportquote: 85%» Hoher Asienanteil: 70%» Auftragsreichweite : 4,6 Monate» Zahl der Unternehmen in Deutschland: ca. 80» Beschäftigte PV*: ca *2012, nur für PV-Bereich in den Unternehmen, Inland; schwankt Projektabhängig» VDMA hat eigene, bisher einzigartige Quartalsstatistik VDMA Dr. Jutta Trube Seite 13 24/02/16

14 Wettbewerbssituation deutscher Maschinen- und Technologielieferanten» Weltmarktanteil > 50% (2014)» Wettbewerber aus EU, USA, Korea, Japan, China (stark steigende Tendenz)» China: Ziel: höhere Wettbewerbsfähigkeit und Marktmacht ausgewählter lokaler Unternehmen gegenüber ausländischen Konkurrenten National Champions + Vorgabe: 80% des Equipment made in China» Vor diesem Hintergrund muss sich die deutsche PV Maschinenbauindustrie verstärkt für Märkte außerhalb Chinas aufstellen Emerging Markets (Thailand, Vietnam, Süd- Afrika, MENA, Indien)» Nicht außer Acht lassen darf man auch den europäischen Markt. Auch wenn in den vergangenen zwei Jahren viele Firmen ihre Produktion eingestellt haben, stehen jetzt die Prognosen wieder auf Wachstum. VDMA Dr. Jutta Trube Seite 14 24/02/16

15 Photovoltaic Equipment Made in Germany Umsatzentwicklung nach Region Quelle: VDMA VDMA Dr. Jutta Trube

16 Photovoltaic Equipment Made in Germany Auftragseingang nach Region Quelle: VDMA VDMA Dr. Jutta Trube

17 Photovoltaik-Produktionsmittel Geschäftsklima-Umfrage September 2015 Anteil der Firmen in % 120 Aktuelle Auftragssituation Änderung September 2015 / September , ,2 4,3 schlechter gleich besser Antworten gewichtet nach Zahl der Beschäftigten VDMA Dr. Jutta Trube

18 Photovoltaik-Produktionsmittel Geschäftsklima-Umfrage September 2015 Anteil der Firmen in % 45 Umsatz-Erwartungen für , , , ,8 3,5 4,5 1,9 2,8 0,0 0,4 0,0 >-30% % % 5 10% % 0, % % 10 20% 20 30% >30% Antworten gewichtet nach Zahl der Beschäftigten VDMA Dr. Jutta Trube

19 Technologie-Überblick: Aktuell dominiert Standard c-si» Industrielle c-si Standardprozesse sind praktisch seit Jahren unverändert im Markt (Zell- und Modulproduktion)» c-si Standard: p-typ Wafer, Siebdruck, Al-BSF, SiN-ARC» Favorisierte Situation für Anbieter von Standardlösungen (Technologie, Maschinen, Prozesse)» Weiterentwicklung durch Prozessoptimierung, verbesserte Materialien (Pasten) und Verbrauchsmaterialien» Innovationstreiber Maschinenbau» Automation» Produktions- und Qualitätssteigerung» Durchsatzoptimierung» z. B.: Diffusion: verbesserte Batch-Kapazität, back to back, half pitch» Effizienzsteigerung durch Equipment- und Prozessinnovation» z. B.: nasschemische Kantenisolierung VDMA Dr. Jutta Trube

20 Technologie-Überblick: Etablierung von neuen Zellkonzepten» ITRPV» double sided contact Zellkonzepte bleiben dominant» PERC-Konzepte erreichen signifikanten Marktanteil» Konsolidierter Markt ƞ-verbesserung zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit» Zukünftige Produktion wird auf innovativen Zellkonzepten basieren» Trend zur Diversifikation» Herausforderung für Hersteller und Zulieferer: Auf welche Technologie soll ich setzten? VDMA Dr. Jutta Trube Seite 20 24/02/16

21 Technologie-Optionen» Komplett neue Ansätze - Langzeitperspektive» OPV» Perovskite»» Dünnschicht etablierte oder vielversprechende Konzepte (CdTe & CIGS), vermutlich nicht a-si» First Solar hat Wettbewerbsfähigkeit erheblich gesteigert, aber c-si aus China ist seit 2013 billiger als CdTe» CdTe: seit 2013 extreme Effizienzsteigerung, Konsolidierungswelle steht bevor» CIGS: schneller Aufbau von großen Produktionskapazitäten, Know-how- Einkauf: Hanergy, TSMC, Solar Frontier» HIT / HJT: hohe Effizienz, aber große Investitionskosten, da nicht kompatibel zu existierenden Produktionskapazitäten» IBC: hohe Effizienz, aber ambitioniert, besonders für Markteinsteiger» Evolutionäre c-si Konzepte VDMA Dr. Jutta Trube Seite 21 24/02/16

22 Evolutionäre c-si Konzepte» Evolutionäre c-si-konzepte basieren auf industriell in Serienfertigung prozessierten Standard-Technologien (geringe Margen niedrige Investitionsneigung)» Effizienzsteigerung durch zusätzliche Prozessschritte (Upgrade)» Technologie-Implementierung:» Potenzielle Upgrades von bereits installierten Produktionskapazitäten» Geringere Investitionssumme & geringeres Risiko im Vergleich zu disruptiven Technologien» Steigerung der Marktanteile nach Etablierung im Markt» Upgrades ermöglichen schnelle Tests in vorhandener Produktionsumgebung» PERC ist typisches Beispiel eines evolutionären Ansatzes VDMA Dr. Jutta Trube Seite 22 24/02/16

23 Innovative Zellkonzepte auch für multikristalline Zellen?» Die meisten innovativen Zellkonzepte oder Ansätze zur Effizienzsteigerung fokussieren auf monokristalline Zellen» Optimiertes Material, charge carrier life time,» Weiterentwicklungen im multi-segment werden aktuell durch die Verbesserung der Waferqualität forciert (Upgrade)» Innovative Zellkonzepte für multi wünschenswert» Marktanteil multi über 60%» Multi-Hersteller suchen nach Optimierung ihrer bereits installierten Produktionskapazitäten» PERC ist auch für multi geeignet (ƞ > 18,2 %)» BBr 3 -Diffusion für mono und multi möglich» AlO x bei mono anwendbar, bei multi noch Herausforderungen VDMA Dr. Jutta Trube Seite 23 24/02/16

24 Modul - Chancen und Herausforderungen» Gegenwärtig 60 Zellen / Glas / Folien-Modul dominant one size fits all -Ansatz» Lokale Produktion könnte die Nachfrage nach maßgeschneiderten Modulen befördern» Harsche Klimabedingungen Glas/Glas-Layout (Potenzial für bifaziale Anwendungen)» Trend zur Installation von großen Solarparks größere Module» Moduldesign wird direkt vom Zellkonzept beeinflusst» Bifaziale Zellen» Rückseitenkontaktierte Zellen» Mehrere generelle Trends bieten Chancen für PV-Zulieferer» Höhere Arbeistkosten Automatisierung» Mehr Busbars höhere Präzision notwendig VDMA Dr. Jutta Trube Seite 24 24/02/16

25 VDMA Deckglasentwicklung Dr. Jutta Trube Seite 25 24/02/16

26 Lebensdauer der AR beschichtungen VDMA Dr. Jutta Trube Seite 26 24/02/16

27 Transmission des Deckglasses 100,0% 99,0% 98,0% 97,0% 96,0% Transmission of glass [%] 95,0% 94,0% 93,0% 92,0% 91,0% 90,0% Measured in the intervall 300 nm 1200 nm VDMA Dr. Jutta Trube Seite 27 24/02/16