“十二五”时期中国光伏产业发展对策*

汪 锋,于文华

(1.常州大学经济管理学院,江苏常州213164;2.常州大学图书馆,江苏常州213164)

“十二五”时期中国光伏产业发展对策*

汪 锋1,于文华2

(1.常州大学经济管理学院,江苏常州213164;2.常州大学图书馆,江苏常州213164)

面临全球市场竞争加剧的压力和国内市场支撑不足的困扰,“十一五”期间我国光伏产业却取得了爆发式增长,已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。为提升我国光伏产业的国际市场竞争力,切实成为“中国制造”的表率,“十二五”期间应积极加快培育光伏产业的系统集成者、构建技术创新体系、启动国内光伏发电市场、建立和完善行业标准体系。

中国光伏产业;系统集成者;技术创新体系

一、中国太阳能光伏产业的崛起

作为全球经济增长最快的发展中国家,我国面临着快速增加的能源需求。国际能源署研究数据表明,中国能源消耗和温室气体排放都位居世界第一;水资源缺乏、水污染问题、土地资源退化等问题已非常突出。[1]为在保持经济快速增长的同时应对能源需求和气候变化的挑战,我国通过积极调整能源消耗结构,强化节能减排效果,推进经济增长的集约化转型等措施,使得早先在清洁能源技术的开发和部署呈显现出积极的效果。据国家统计局公布的数据,“十一五”期间,单位GDP能耗下降了19.1%,2010年单位GDP能耗比2009年减少了4.01%。由于大力推进清洁能源技术的开发工作,中国在“可再生能源国家吸引力指数”(安永,2010)排行榜中位次首度跃升至第一,业已成为清洁能源技术投资领域的世界领先者。近年来,我国新能源产业持续保持高速发展态势,在光伏发电、风力发电等清洁能源领域的发展已取得较大成绩。

“十一五”期间,我国太阳能电池产量以超过100%的年均增长率快速发展;2007-2010年连续4年产量世界第一,2010年太阳能电池产量接近10GW,超过全球总产量的50%,[2]太阳能电池产品90%以上出口,2010年出口额达到202亿美元。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域光伏产业集群;我国生产多晶硅的企业近30家,而国外也只有10余家;太阳能光伏电池组件厂家500家左右,八成以上生产多晶硅光伏电池产品;涌现出一批国内外知名且具有代表性的企业,已初步完成垂直一体化布局,加快海外并购和设厂,向集约化国际企业发展。已有天合光能、晶澳太阳能、无锡尚德等等数十家光伏公司分别在海内外上市;2010年光伏行业年产值接近500亿元美元。[1]“十一五”期间,我国光伏产业突破材料、市场以及人才等发展瓶颈,走上了快速发展之路,涵盖从多晶硅原料、硅锭、硅片到电池和组件供应链的所有环节,已经掌握了包括太阳能光伏电池制造、多晶硅提纯生产等关键工艺技术,成套设备及主要原材料逐步实现国产化,产业链不断完善,产业的规模经济性明显显现,制造成本逼近国际先进水平,具备较强的国际市场竞争能力;[3,4]我国光伏产业的崛起带动了世界光伏产业的发展,有效地推动了技术进步,降低了光伏产品成本,加快了全球光伏产业应用步伐。

二、中国光伏产业发展特征及利好态势

从光伏产业巨大产能扩张的背后反映出,我国光伏产业早期发展是先从封装组件等技术含量较低的产业低端做起,然后逐步向多晶硅生产等产业高端环节升级模式。不同于占比绝大多数高技术产品加工贸易——跨国公司通过FD I直接从事生产、销售低附加值环节的最终产品组装,唯光伏组件生产是以国内民营企业为主——且拥有相对独立的R&D、采购和销售权,其九成产品销往欧美发达国家等主要市场。[5]在发展初期由于缺乏核心技术,只能依靠进口多晶硅材料的情况下,为快速抢占国际市场,国内以民营资本为主的光伏企业采用“低成本驱动模式”进入光伏低端环节,通过“资本驱动模式”在境内外资本市场融资和上市获得资金支持,迅速占领了全球光伏电池、组件封装市场,打造出相对完整的光伏产业链。

(一)中国光伏产业发展特征

1.特征之一：原材料依赖进口、核心技术设备缺失、产品主要出口“三头在外”。一是光伏产业的硅料来源大多依赖进口,国内多晶硅生产生产规模小、工艺技术落后、生产成本高。二是少数几家跨国公司垄断着硅提纯技术和国际光伏产业的大多重要装备技术,致使国内光伏产品摊销较高的固定成本。三是因为国内市场难以承受光伏发电的高成本,以及光伏发电进入发电网路系统技术上问题,国内几乎绝大多数光伏电池组件只能销往欧美等发达国家及地区。由于近年国际金融危机的影响,欧美国际市场已出现较大的进口需求波动,已直接波及和影响了我国光伏产品的外销。

2.特征之二：“低端产能居多”和“环境污染”。多晶硅行业属资金投入大、技术要求高的行业,按照目前的设备成本和工艺水平,单线3000吨的多晶硅项目投资需15亿至20亿元。分析我国目前光伏企业的产品结构时却会发现,几乎绝大多数光伏企业都集中——太阳能电池板组装产品的制造和生产环节上!该环节是整个太阳能产业链中的技术含量最低、工艺最简单、基本上属于劳力密集型的中小型加工类企业。此类资金实力和技术实力弱的中小企业的低效产出集中表现在3个方面：第一,多晶硅产品纯度不足及质量不很稳定。[6]多晶硅产品的纯度和杂质含量是决定太阳能电池的光电转换效率的极为关键的指标,如太阳能级多晶硅的纯度要求达到6N(99.999%)以上,而一些国内中小型加工类企业的产品纯度只有4至5N(99.9%);此外,不同批次产品间纯度和质量稳定性控制不足。第二,规模小的企业单位成本高。当前,我国多晶硅行业大型企业的成本约为35-50美元/公斤,少数中小企业则高达60-70美元/公斤,一些没有采用闭环式生产技术的企业成本更高。而欧美多晶硅生产巨头德国瓦克、美国M EM C的生产成本仅有15～20美元/公斤。第三,污染问题。目前,我国企业多晶硅提纯多采用非闭环改良西门子法,生产过程中产生大量的四氯化硅等氯硅烷副产物和氯化氢。[7]129一方面,目前闭环改良西门子法生产多晶硅技术被美、德、日等发达国家跨国企业所控制;另一方面,国内多数企业未安装或未完全安装相关的回收设备,加上污染控制等关键技术方面还未突破,致使氯硅烷等副产物回收再利用的成本昂贵。

3.特征之三：国内外光伏市场竞争进一步加剧。进入2011年后,德国、意大利、西班牙等国一些列削减光伏补贴的政策相继出台,欧洲市场光伏装机量剧减和全球光伏产业扩张过快造成光伏产业供需失衡,直接影响了我国光伏企业的出口。从供给的角度来看,2010年光伏产业的繁荣造成大批企业进入,产能大幅上升,我国光伏组件产能面临过剩风险。随着全球光伏市场的开启,目前东南亚光伏业也在迅速崛起,发展轨迹与中国如出一辙--本地市场尚未完全开启,产品完全出口。同时,国外巨头企业的不断扩产,其雄厚资本和先进技术优势将“激荡”中国光伏产业的发展格局。如美国Hem lock公司代号为“solar3”的扩产工程不断投产,其2010年产能已达到36000吨,位居全球首位;日本德山化工公司于2010年在马来西亚建造6000吨多晶硅工厂。在国际市场的刺激下,国内英利集团、江西赛维LDK太阳能高科技有限公司、浙江昱辉阳光能源有限公司等一批多晶硅生产企业也纷纷增资扩产。2010年9月,我国第二轮光伏电站特许权招标,中标结果是清一色的中电、中节能、国电等国有大型电力企业。新兴市场的崛起、国际巨头和大型国企的加入,加上未来全球光伏产能进一步释放,无疑将会导致我国光伏市场的行业平均利润率再趋下降,中国光伏产业将面临更加严峻的局面。

(二)近年来中国光伏行业发展呈现利好态势

1.产能急剧增长,产业链垂直整合趋势明显

在光伏产业链中,上游的高纯度晶体硅、切片环节,技术含量最高,利润占比最多(约50-70%);其次才是电池片、电池组件等环节——此环节技术门槛较低、利润回报较少(约15%左右),该环节成本竞争最为激烈,企业的抗风险能力也最低;[8]下游是光伏系统的集成运用,包括并网电站、光伏建筑一体化等,该环节是实现光伏产业链整体价值“最为惊险的一跳”。上游的晶体硅材料主要为欧美和日本的传统7大厂商所垄断,占全球多晶硅材料供给量八成以上。下游光伏发电应用市场主要集中在欧洲,其光伏系统装机量占全球比例接近九成。金融危机以来,欧洲多个国家相继削减太阳能发电电价补贴,出口外销额急剧大幅下降;2010年全球多家光伏厂商扩充产能,国际光伏市场出现供大于求状况。为了摆脱这种局面,我国多数领先企业斥资迅速扩张产能,加大了光伏产业链垂直整合力度。通过整合上下游产业,逐步拉长光伏产业链,以达到规模化生产,从而降低产品单位成本,全方位提升产品竞争力。我国光伏领军企业尚德、晶澳、英利、天合在内的等多家以晶体硅电池制造企业,不惜投入巨资和大量人力,研究开发光伏新产品、新技术,大力发展产业化规模和水平,不仅持续的扩充产能,还向产业链上下游延伸至多晶硅材料、硅片、组件及系统安装等。一体化经营将使企业竞争能力大为增强。如无锡尚德于2010年10同MMA Renewable V entures组建了合资企业Gem ini太阳能开发公司,将致力于开发、融资和经营至10兆瓦太阳能项目;收购美国加州的商业太阳能公司EI Solutions,此举使无锡尚德在美国同样有能力向商业、电力和政府客户提供完整的太阳能解决方案。再如,多晶硅行业中像保利协鑫和赛维LDK等高市场份额的大企业,其产能均超过10000吨,规模经济十分明显。

2.光伏产业貌似“难以摆脱设备长期依赖进口”顽症也逐渐呈现转机

纵观我国光伏产业发展历程,光伏产业链各环节长期经历着不平衡的发展,最为薄弱的环节莫过于——高纯硅料和设备业。“十一五”期间,我国太阳能电池产量以超过100%的年均增长率的快速发展,如图1和图2所示;造成国内多晶硅供需缺口巨大 (表1),光伏产业处于投资过热与较低的技术装备并存的发展局面。目前,国内多家企业加大设备技术研究和工艺控制技术水平的开发,通过自主创新与引进消化吸收再创新相结合,研制出众多达到国际先进水平的光伏设备,打破了我国光伏产业严重依赖国外光伏设备的局面,原辅材和光伏制造设备的国产化率已经超过50%。如中国电子科技集团公司第四十八研究所,已成功为国内外光伏企业提供具有很强适应性和明显成本优势的晶体硅太阳能电池制造成套装备和工艺解决方案,其技术上接近甚至超过国际先进水平;于2010年,打破了多年来由欧美设备制造厂商垄断全球市场的局面,一跃成为最强全球光伏设备制造商中一员,其光伏设备不仅覆盖全国29个省区市,而且还出口到美、英、法、德、意等16个国家和地区。

表1 我国多晶硅生产量、需求量、缺口量[1,3](单位：吨)

3.新技术和新产品不断涌现

随着未来光伏发电成本的降低以及国内光伏发电的规模化应用,行业领军企业都极为重视技术的积累进步和新产品的开发。针对当前光伏市场——大量严重同质化、技术差异性相对较小的现状,创新驱动,积极努力带动转化效率产生技术跨越式的提升,进一步提升其产品整体市场竞争力。目前国内多晶硅电池片的平均光电转化效率在17%-17.5%之间,无锡尚德已推出的“冥王星”系列电池片的最高光电转换效率达到了19.2%,英利推出的“熊猫”系列电池片的最高光电转换效率达到了18.8%,并且这些企业都已具备了将这些先进技术大面积用于商业化生产的能力;[2]江苏林洋新能源研发成功新型高效晶体硅太阳电池新产品——双面照光电池,两面光电转换效率的综合等效效率可达21%以上,在B IPV(光伏建筑一体化)以及普通光伏屋顶或者光伏电站方面都具有广泛应用价值。多家光伏设备企业和原材料供应商大力投资于新技术研发和技术的更新换代,包括金刚石线切割技术、无切损技术、单晶铸锭技术等多项技术研发。第三代聚光高效太阳能薄膜电池、太阳能电池板自动跟踪系统等新技术力发展和应用,将会加速我国整个光伏产业的发展进程和重构竞争格局。

4.多晶硅行业准入条件颁布实施

近年来,因光伏产业的高利润而兴起投资热潮,规模极速扩张,引致众多大小企业纷纷进入多晶硅行业,这就造成了多晶硅行业良莠不齐的现象。2009年9月,发改委等部门出台《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》,旨在抑制光伏产业低端产能过剩和重复建设,引导新能源新兴产业有序发展。2011年1月,工信部、国家发改委、环保部联合发布《多晶硅行业准入条件》,从多晶硅企业生产的规模经济要求、最低资本金投入要求、节能环保等关键性指标限定和提高了多晶硅行业的准入门槛。此举将提高多晶硅行业的准入门槛,并加速淘汰国内落后产能。上述政策和规定立足于提升多晶硅产业市场竞争力的需要,通过设定技术经济指标门槛来限制和淘汰众多低端产能,高效指引资金运用、资源分配,推动技术进步和成本控制,有利于消除产业泡沫、规范行业发展,促进中国多晶硅光伏行业综合竞争力提高,巩固我国多晶硅原料产业发展成果,培育具有国际竞争力的航母。

三、“十二五”期间中国光伏产业发展对策

我国光伏产业通过持续开展技术研发和市场化运作,突破材料、市场以及人才等发展瓶颈,产业规模迅速壮大,上下游完整产业链基本成型,极大地促进了世界光伏产业的发展步伐。“十一五”期间,我国太阳能光伏产业发展迅速,已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。[2]经济危机以来,欧洲经济形势和一些主要的光伏应用国家政策调整幅度加大,造成国际市场需求下滑。国内一些龙头企业1-2年前已大力投资于上游硅料扩产;《多晶硅行业准入条件》的实施,光伏产业链垂直整合速度的加快,如何消化我国光伏“十二五”期间的巨大扩充产量?

1.积极培养中国光伏产业的系统集成者

我国光伏产业2007年突破了1个GW,2008年基本上成为全球最大的制造性的行业,其巨大产能已排在全球市场竞争的前列。中国光伏产业联盟的成立,将极大地促进我国光伏产业的持续健康发展,推动建设完整的产业链和成熟的市场,提升行业的整体竞争力;同时,一定程度上体现出了强化国家意志,整合优势资源,引导国内光伏产业整合,培育具有国际竞争力的大型龙头企业,[9]即系统集成者。纵观我国光伏产业链的发展,增长趋势已经十分明显。我国光伏产业能否经得起抗衡和超越由跨国公司主导的全球光伏产业生产网络,就必须加快大型龙头企业能够进入更高层次的全球光伏产业集成关系之中,从而实现我国光伏产业的整体竞争力的提升。

2.支持企业自主创新,抢占技术制高点

太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业,已被明确列为我国重点培育发展的7大战略性新兴产业之一。虽然已成为太阳能光伏电池的最大生产国,但我国多晶硅关键技术仍落后于国际先进水平,晶硅电池生产用高档设备仍需进口,薄膜电池工艺及装备水平明显落后。因此,必须通过技术改造等手段来扶持掌握自主技术的龙头企业,以新兴企业、科研机构与高等院校为基础,加强产学研结合,支持关键共性技术研发,全面提升国产化光伏产业技术水平;加大对持续创新能力的光伏企业、科研院所的培育与扶持,强化关键技术研发,提升生产工艺水平,重点支持多晶硅行业节能降耗、太阳能电池高效高质和低成本新工艺技术的研发和产业化项目,抢占技术制高点。[7]123考虑到我国光伏产业产量世界第一的现状,除大力推进先进技术运用外,更要充分利用我国光伏产业规模经济和范围经济的优势来争得全球光伏产业一席“话语权”。

3.启动国内光伏应用市场

2010年我国光伏电池产量高达8000兆瓦,约占全球光伏电池总产量一半,而国内光伏发电市场装机量仅为380兆瓦左右,约占全球总装机的3%,国内光伏应用市场始终未能大规模的启动,究其主要原因是光伏发电入网和政策支持问题。为此,必须有效地启动国内光伏应用市场的发展,加快促进支持光伏发电持续发展的长效机制的形成。

在“十二五”期间,国家已明确了从两方面推动光伏发电应用：一是通过国际通行的招标方式,启动建设一批规模较大的并网光伏电站,通过竞争、利益补偿和驱动机制,制定实施投资补贴和税收优惠政策等措施,促进光伏产业链的优化组合,激发电力企业解决光伏并网的主观能动性;二是继续大力推进和实施“金太阳示范工程”,通过多种政策补贴的组合带动应用项目发展,如我国将建设100座新能源示范城市。[10]2011年7月国家发展改革委出台的《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,对非招标太阳能光伏发电项目实行全国统一的标杆上网电价统一定为为1元/千瓦,此举将会推动国内光伏发电规模化应用快速增长,形成国际国内协同需求拉动,促进我国光伏产业健康持续发展。

4.完善标准体系,推动产品认证监测制度建设

美国的UL标准以及欧盟的IEC标准一直是全球光伏产业的国际通用光伏模组检验标准,而我国光伏产业至今还没有统一的国家行业标准和检测机构,标准化进程已远远落后于产业发展速度,导致我国光伏产品在国际竞争力明显降低,缺少应对竞争手段。所以,应重视光伏产品和系统标准体系建设：以我国自主知识产权为基础,结合国内产业技术实际水平,积极参与或主导制定多晶硅、硅锭/硅片、太阳能电池等产品和光伏系统相关标准;实现行业的规范化标准化发展,积极的推动产品的认证监测制度,打造中国光伏产业的优质形象;完善光伏及相关产品的质量标准的行业监管,避免劣质贴牌产品流入国际市场,推动企业加强光伏产品组件回收,推动我国光伏产业持续健康发展。

[1]SEM I中国光伏顾问委员会,中国光伏产业联盟 (CPIA).2011中国光伏产业发展报告[EB/OL].(2011-03-16)[2011-07-10].http：//www.china5e.com/show.php?contentid=164584.

[2]国家工信部.太阳能光伏产业“十二五”发展规划 (征求意见稿)[EB/OL].(2011-09-06)[2011-09-08].http：//www.new energy.org.cn/htm l/0119/961142470.htm l.

[3]李 雷,郭 焱.中国光伏产业发展现状及若干问题的思考[J].中外能源,2010(9)：38-42.

[4]赵勇强.我国太阳能光伏产业的近期进展、挑战和对策建议[J].宏观经济管理,2009(2)：45-48.

[5]刘仰焰,沈玉良.我国光伏企业加工贸易生产控制模式之研究[J].国际贸易问题,2010(7)：89-96.

[6]王立国,赵 琳,高越青.谨防风电设备、多晶硅行业性产能过剩的风险 [J].宏观经济管理,2011(5)：38-45.

[7]叶安珊.新兴光伏产业发展与环境保护研究 [J].东方论坛,2010(4).

[8]王卫星.风险与防范——基于高新技术企业的研究[J].常州大学学报 (社会科学版),2011(2)：40-44.

[9]汪 锋,徐俊华.我国新材料产业：现状、困局及升级 [J].新材料产业,2011(2)：76-79.

[10]姜国刚,袁 锋,蔡瑞林.江苏省绿色照明产业发展对策研究[J].常州大学学报 (社会科学版),2011(3)：53-54.

On Countermeasures to China PV Industry Development Dur ing the 12th Five-Year Plan Period

WAN G Feng1,YU W en-hua2
(1.School of Economics and Management,Changzhou University,Changzhou 213164,China;2.Library,Changzhou University,Changzhou 213164,China)

Contrary to the pressure of the global market competition and the puzzle about domestic market’s insufficient support,China’s PV industry has achieved exp losive grow th during the 11th Five-Year period,which has becomeoneof the few industries that can simultaneously participate in international competition and is expected to reach the international leading level.For enhancing the competitiveness in the international market while setting an good example of“China Manufacture”in the next Five-Year plan,China’s PV industry needs to accelerate the cultivation of PV industry system integrator,construct the technology innovation system,start and develop domestic PV market,establish and imp rove the industry standards system.

China’s PV industry;system integrator;technology innovation system

刘志新)

F426

A

2095-042X(2012)01-0049-05

2011-10-28

汪 锋 (1966-),男,浙江金华人,教授,主要从事战略管理、产业政策与理论研究。

江苏省教育厅高校哲学社会科学项目 (08SJD 6300007);常州市软科学研究项目 (CR20119034)