我国光伏产业国际竞争力现状及提升路径
2013-04-08付静
付 静
(华北电力大学 经济与管理学院,北京 102206)
一、问题的提出
随着能源危机和环境污染的日益严重,绿色能源工程已经成为各国能源产业发展的重要方向,太阳能光伏发电作为一种可持续的清洁能源替代方式,具有安全、可靠、环境污染小、不受地域限制等特点,得到了世界各国的广泛关注和迅猛发展。光伏产业成为继IT、微电子产业之后,国际上又一爆炸式发展的行业。据OFweek行业研究中心数据显示,截至到2011年底,全球光伏累计装机量达到67.4 GW,成为仅次于风电能和生物质能的第三大可再生能源[1]。根据欧洲联合研究中心(JRC)的预测,到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上,太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上;2040年可再生能源占总能耗50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上,太阳能发电占到60%以上,显示出重要的战略地位[2]。
我国光伏产业兴起于20世纪70年代,但真正的大发展是在2005年前后。作为后发国家,在短短的6年间,我国光伏产业迅速扩张,各地光伏企业进入黄金发展期,2007-2011年连续5年产量居世界第一,到2011年我国电池组件产能达到30 GW以上,产量达到11 GW,已发展成为全球化程度极高、产业规模位列世界前三的新兴产业[3]。2011年以来,中国光伏企业进入寒冰期,国际市场需求萎靡导致光伏巨头破产、产能相对或绝对过剩引起的原材料价格与组件价格大跳水、欧洲多国下调太阳能补贴、美国对中国光伏产品征收双反关税,欧洲开展的双反调查等等,一系列的事件将中国的光伏产业拖入绝境。面对日益严峻的国内外形势,中国光伏产业何去何从是一个迫在眉睫的问题。本文运用波特的钻石模型分析中国光伏产业的现状及问题,并提出提高竞争能力的路径。
二、基于钻石模型的光伏产业国际竞争力现状分析
(一)“钻石模型”的内涵
产业国际竞争力是一国特定产业相对于他国该产业所具有的较高的生产能力,从而在国际市场上取得优势竞争地位,并持续盈利的能力。在产业竞争力理论体系中,产业竞争力的决定因素是其核心内容,也是进行相关理论研究的前提和基础。波特在其《国家竞争优势》一书中从国家层次分析了某一产业在国际竞争中赢得优势取决于四项基本因素和两项辅助因素[4]。四项基本因素包括生产要素——自然资源、人力资源、资本资源、基础设施等;需求条件——国内外市场的需求规模和需求质量等;相关与支持性产业的表现——这些产业的相关产业和上游产业是否具有国际竞争力;企业的战略、结构和同业对手的竞争情况。两项辅助因素包括政府和机会。以上因素的相互联系构成了钻石理论体系。
(二)我国光伏产业国际竞争力现状分析
1.生产要素
根据迈克尔·波特的定义,生产要素可进一步分为初级生产要素和高级生产要素。前者包括自然资源、气候、地理位置、人口统计特征等,后者包括基础设施、熟练劳动力、科研设施以及专门技术知识等。
(1)初级生产要素
初级生产要素可以为一国提供初始优势,本文将以自然资源和人力资源作为主要分析对象。
自然资源方面。从全国来看,我国是太阳能资源相当丰富的国家,总辐射量大致在930-2330 kwh/m2/年。绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/m2以上,西藏最高达7 kWh/m2。大体上说,我国约有2/3以上的地区太阳能资源较好,特别是青藏高原和新疆、甘肃、内蒙古一带,利用太阳能光伏产品解决当地的用电难问题是最佳选择之一。
人力资源方面。我国人力资源成本低是发展光伏产业的一个很大的优势。光伏电池封装组件属于劳动密集型产业,对技术要求不高。所以,在组件环节的人工成本方面,我国竞争力较强。虽然我国已出现了劳动力工资水平上升的现象,劳动力成本也已步入上升通道,但我国制造业成本的上涨速度并未显著高于其他发展中国家[5]。因此,我国在国际市场上的劳动力成本优势仍然存在。
(2)高级生产要素
技术进步与创新不仅是太阳能光伏产业成长的现实基础,而且还是促进光伏产业快速成长的决定因素。
光伏产业链条大致可划分为上游(硅料、硅片)、中游(太阳能电池片、电池组件)和下游(光伏电站等应用系统)3个部分,涉及多晶硅材料、铸锭、拉单晶、电池片、封装、平衡部件、系统集成、光伏应用产品和专用设备制造等多种产品及多项技术。从现实来看,上游的工业硅料的提纯和下游的并网设备和电站建设阶段的技术密集度高,长期以来是由美、德、日等发达国家垄断,是产业链中收益最高的部分;中游的工业硅料的生产属于产业链中能耗高、污染严重、利润较少的一环,其生产主要集中在中国等发展中国家和地区,并且拉棒、切片设备的关键技术由欧美掌控,有能力提供光伏电池全套生产线的企业也集中在欧美。
我国的光伏企业多集中在产业中游,尤其是电池片的生产和组件封装环节。与欧美发达国家相比,我国在材料、生产装备、电池及组件、光伏系统及配套的测试技术等方面均有较大的差距,而在组件方面差距相对较小。
在材料方面,我国多晶硅生产工艺研发仍处于起步阶段,与国际先进水平相比仍存在明显差距。国际上通常采用闭环改良西门子法、冶金法、气液沉压法、重掺硅废料提纯法等多项先进技术,污染少,纯度高,成本相对较低;而国内主要采用的是非闭环改良西门子法,产能相对较少,纯度低,质量不稳定。
在生产装备方面,单晶炉已实现国产化,多晶硅浇铸炉仍依靠进口。光伏电池及组件的生产设备国产化率最高,但晶体硅电池用的高档设备仍需进口,如高纯多晶硅生产的氢化炉、四氯化硅闭环回收装置、大尺寸铸锭炉、多线切割机、PECVD镀膜设备、自动丝网印刷机、全自动电池焊接机等[6]。
在电池及组件方面,我国生产工艺和国际相当,一些技术还处于全球领先地位。目前,英利“熊猫”N型单晶硅电池实验室转换效率达20%,规模化生产转换效率达19.5%,是全球三大高效太阳能电池之一。尚德电力(Suntech)2012年创造出又一项世界记录,其“冥王星”(Pluto)电池技术由新加坡太阳能研究院(SERIS)独立证实效率达到20.3%。
在光伏系统方面,智能电网、光热电站、光伏直流并网系统等建设用的关键设备制造技术及并网技术方面与国外有较大的差距,有些甚至是处于空白状态。在配套的测试服务及技术等方面,我国更是远远落后于发达国家。
2.需求条件
在产业成长过程中,市场需求因素是产业发展的基本前提条件。市场需求,是指一定价格水平上消费者愿意购买的商品量。一个国家需求结构的状况和变化趋势,对其产业结构有着最为直接和重要的影响。各国能源需求从化石能源向清洁可再生能源的变化,是光伏产业发展的主要动因。
(1)国内市场需求不足
从2007年开始,中国成为世界光伏生产第一大国。然而,由于目前光伏发电成本相对较高以及政策补贴不到位,我国国内市场总量却较低,太阳能光伏发电仍主要用于解决常规能源覆盖不到的、偏远地区的居民用电问题,我国太阳能光伏产业仍停留在“只做不用”的窘境。2010年我国新增光伏装机容量仅有400兆瓦,剩余7600兆瓦全部出口[2]。这一巨大的反差反映出我国光伏产业面临巨大的市场风险。
(2)国外市场遭遇寒冰
长期以来,中国的光伏产品主要是满足国外市场需求,90%左右的产能出口,出口市场主要是欧洲、亚洲和北美洲,其中以欧洲为首,占56.94%,亚洲占21.15%,北美洲占16.54%。近6年来,中国太阳能光伏产品出口额连续较快增长,2011年出口额达到358亿美元,同比增长17.38%,其中太阳能电池出口额226.7亿美元[1]。因此,国外市场的稳定与否成为我国光伏产业发展的关键因素。但近期,由于欧洲主权债务危机的影响,严重影响了欧洲国家对我国光伏产品的需求,许多企业面临破产的危险,而欧美国家对我国光伏产品的“双反”(反倾销、反补贴)调查和认定,可能会成为压垮光伏产业的“最后一根稻草”。2012年10月,美国商务部已经做出终审判决,认定中国向美国出口的晶体硅光伏电池及组件存在倾销和补贴行为,并设定了18.32%-249.96%的最终反倾销税率,以及14.78%-15.97%的最终反补贴税率。欧盟委员会在宣布启动对中国出口的所有光伏组件和部件(包括太阳能电池片、硅片)进行反倾销调查之后,于2012年11月正式发布公告,称已对从中国光伏企业进口的硅片、电池、组件启动反补贴调查,如果欧洲的“双反”成立,对中国光伏产业的影响更是致命的。
3.相关与支撑产业分析
(1)上游产业存在技术壁垒
作为太阳能光伏电池生产的主要原料多晶硅,其制造过程具有资金密集型、技术密集型、实现稳定产出的周期较长等特点,具有很高的进入壁垒。中国虽然是硅矿的主要产地,优质石英硅矿也很多,但要从石英石中提炼出制造太阳能电池所必备的高纯度硅材料仍面临很大的技术壁垒和资金限制。目前,多晶硅材料的生产技术主要掌握在美国的 Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司,日本的 Tokuyama、三菱、住友公司,德国的 Wacker公司等7家公司[5],形成了严重的技术封锁和市场垄断。
(2)相关设备制造业国产化程度偏低
光伏设备制造业主要包括硅料提炼设备、硅片生产设备、电池和组件生产设备、专用材料(铝浆、封装玻璃等)生产设备、光伏系统支持部件生产设备等一系列设备的制造。目前,光伏设备制造业已经成为我国光伏产业的重要组成部分,其国产化程度逐步提高,对降低光伏发电成本有重要意义。
在早期,我国主要是对国外先进设备进行仿制,那些高性能全自动化的精密设备由于制造技术长期被发达国家控制,仍长期依赖进口。2005年以后,全球光伏产业快速增长和高纯硅材料的严重短缺为国内光伏设备企业提供了极好的发展契机。我国设备制造商通过自主创新,部分设备制造技术已经达到国际先进水平,尤其是硅片加工设备中的单晶炉以其优良的性价比在国内市场中占据绝对统治地位,并批量出口亚洲[7]。在过去很长一段时间内完全依赖进口的多晶硅铸锭炉也已取得技术上的突破,我国已经能够生产单次投料量为800公斤的多晶硅铸锭炉[8]。尽管我国光伏设备制造的生产规模已逐渐形成,但高端的光伏设备的制造技术仍掌握在少数外国制造商手中,某些设备甚至仅有3-4家生产商提供,行业集中度非常高。
4.企业战略和同业竞争分析
(1)企业产业链建设缺乏长远战略眼光
企业战略是指企业对有关全局性、长远性目标的谋划和决策,是指企业为适应未来环境的变化,对生产经营和持续、稳定发展中的全局性、长远性目标的谋划和决策,战略的选择和实施是创造和保持竞争优势的关键。
我国光伏产业链各环节的企业数量呈金字塔结构分布,即上游从事太阳能级硅材料的企业相对较少,中游从事硅锭/硅片切割、晶体硅电池片及组件的企业由于技术和资金门槛低,从事的企业最多,且扩产最快,是产量最大的一个环节[9]。未来光伏行业的竞争,已不再是产业链某个环节间的横向竞争,而是一个产业链条之间的整体竞争,尚德与赛维模式的简单复制将导致光伏产品低端同质化竞争严重,产业泡沫泛滥。
(2)龙头企业势均力敌,中小企业过度竞争
伴随着中国光伏产业的迅速发展,晶澳、英利、尚德、天合光能等数十家公司已在海内外上市,向国际化知名企业发展。据多家行业分析机构统计,2011年度全球十大光伏电池供应商中,5家来自中国大陆,3家来自中国台湾[1]。2011年全球前十大光伏组件厂商排名前五位中就有三家中国企业,排名第一的中国尚德电力(Suntech)已是连续两年成为全球光伏组件出货量最多的企业,另外两家分别是英利(位列第三)和天合光能(位列第四)。应该说,目前我国太阳能电池片生产的龙头企业还是具备一定的规模优势、技术优势和资金优势。
从潜在进入者的威胁角度看,上游的多晶硅提纯技术壁垒较高,行业的进入者相对较少,构成的威胁并不大;而中下游的晶体硅电池片以及电池组件环节的生产技术已相对成熟,投资少、建设周期短,潜在进入者集中分布在太阳能电池组件领域中,如此过度集中的行业分布将导致那些竞争力低下的中小企业被淘汰出局,尤其是2011年以来的价格下降已经使众多中小企业破产倒闭。
5.机会和政府作用分析
(1)危机中蕴含机遇
2011年以来,由于受到欧债危机的影响,欧洲各国纷纷采取财政紧缩政策,各国光伏产业政策开始大幅调整。我国光伏企业的主要客户——德国、意大利、西班牙等国相继宣布将下调2012年的光伏补贴,再加上美国与欧洲的“双反”,中国的光伏产业发展面临前所未有的重大危机。这迫使我国必须在危机中寻找生机,开拓和发现新市场。事实上,在“双反”浪潮中,也不是所有的光伏企业都在这次贸易战中受到冲击,电站建设和薄膜电池制造类企业不仅没有受到影响,其业务量反而会加大。这是由于国家为了应对美欧“双反”,在国内加快了分布式能源生产的推进[10],所以从另一个角度讲,这对中国的光伏电站建设和新能源建设会起到一个促进作用。
(2)政策扶植力度不够,扶植方向有待调整
任何一个产业在它的发展初期,都需要政府强大的支持,如果没有政府政策的支持,产业将不可能健康有序地发展。目前,我国在电价政策制定、补贴方式和金融支持方面仍显力度不够,政策扶植方向也有待调整。
电价政策方面。当前我国出台的电价政策,属于过渡政策,存在许多不合理之处。2011年8月,国家发改委明确了2011年7月1日前后核准的光伏发电项目的上网电价分别为每千瓦时1.15元和1元(2012年西藏仍执行1.15元)。近1-2年内,1元标杆上网电价将使青海、内蒙古等这些光照充足的省份首先受益,西部光伏应用市场随之可能会快速启动,而其它地区可能还需等待光伏发电成本的进一步下降,或依靠当地政府的补贴才能获利[11]。
光伏补贴方面。国内光伏补贴政策在方向上形成了错误引导,侧重生产环节补贴。目前国内对于光伏项目的补贴主要有两部分,一部分是由国家能源局主导的可再生能源补贴,其形式是发电方的补贴;另一部分是“金太阳”项目补贴,其形式是安装方的补贴,该项目由国家住房和城乡建设部主导。两者的不同之处在于发电方的补贴是后发放,而建设端的补贴是先发放。2011年末,国家发改委提出可再生能源补贴从现在每千瓦时4厘钱提高到8厘,但许多地区由于可再生能源电价附加费(电价附加)征收困难,存在大量资金缺口,目前仅能满足大约70%的补贴需求,补贴发放滞后也成为困扰可再生能源发电企业的一大难题。而事前补贴的政策也成了推广“金太阳”示范工程的绊脚石,因为,项目投资方一旦在项目建设之前拿到补贴,很难考核其后续工程建设质量和长期发电效果。
金融支持方面。目前,金融机构对光伏行业贷款普遍采用“压缩”“退出”和“维持”政策。商业银行对于中小光伏企业基本只收不贷,特别是很多中小银行明确表示不再向光伏企业提供贷款。连国家开发银行,自2011年初开始也停止了对太阳能企业用于生产制造的信贷支持。
从以上的分析可以看出,从要素来看,光伏产业的初级要素丰富,而高级要素明显短缺,从需求因素看,国际市场需求萎缩已经是既定事实,如何开发国内市场是保证光伏产业健康发展的关键,从相关与支撑产业分析看,推进技术创新、延伸光伏产业链是光伏产业发展的前提,从企业战略和同业竞争来看,企业整合和行业洗牌是必然选择,从机会和政府作用来看,改善政府扶植政策,开发新市场会实现光伏产业的转机。
三、提升我国光伏产业国际竞争力的路径
(一)技术创新迫在眉睫
推进技术创新,提升转换效率、降低生产成本成为企业未来提升竞争力的关键问题。根据产业发展的实际情况,光伏企业应该充分发挥自身位于技术应用前沿的优势,同时与科研机构和高等院校联合,整合各方科研力量,搭建公共技术服务平台,攻克当前制约产业发展的多晶硅制造、光伏器件生产和光伏电站建设等方面的核心技术和装备的难题。但目前,我国产学研结合的技术创新体制尚未从根本上得到突破,要提高光伏企业技术创新能力,降低生产成本,在借鉴国外经验的同时也要努力探索具有中国特色的技术创新模式。
1.国外技术创新模式的借鉴。(1)美国模式。该模式主要体现为大型光伏企业主导的技术创新。大企业一般具有强大的经济实力、具有雄厚的科技人才储备,依托若干国家级的产业研究机构,在技术创新方面极具优势,通过大企业的创新自然会带动小企业的发展。(2)日本模式。日本通常将技术引进与企业再创造结合在一起,属于混合型技术创新模式。这一技术创新模式将重心放在技术创新的后期过程,把引入的技术放在生产线上,以工厂作为实验室,进行技术的再创新,并发展成为新技术。
2.探索具有中国特色的技术创新模式。(1)英利集团的协同创新模式。该模式依托国家级重点实验室和博士后工作站,与“供应商”在一个开放的研发平台共同进行新材料、新工艺和新设备的研发、工艺优化,加速新产品产业化,并与供应商组建联合研究中心,进行关键材料研发与应用、关键设备研发与应用。协同创新模式改变了与供应商之间单纯的供需关系,达到了优势互补、互利共赢的效果。(2)产业技术创新战略联盟。“联盟”的重要特征是以企业的发展需求和各方的共同利益为基础,通过签订研究协议,明确知识产权和协商利益分配,使企业与大学、科研机构等组织之间实现资源整合,降低研究成本,提高研发资源使用效率。目前,在光伏领域里,长沙市已经建立起了先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟,安徽省光伏发电产业技术创新战略联盟也已经成立,“联盟”这种创新体制将进一步提升两地光伏发电产业技术创新能力与核心竞争力,这一模式将成为国家实施光伏技术创新工程的重要载体。
(二)国内市场亟待开发
面对此起彼伏的光伏贸易战,在全球市场范围内,我国光伏企业在短期内难以“收复失地”,需要继续开拓新兴市场,然而新兴市场的补位作用毕竟有限,所以更重要的是,进一步释放国内市场的需求,企业“回归”的脚步需要加快。
作为光伏制造大国,中国的光伏应用市场仍未完全打开。光伏发电和常规发电的高价差限制了其在中国市场的成长。多年来,中国光伏市场较多的集中于离网农村电气化工程[2],这仅仅实现了很小的安装量。2012年9月,我国《太阳能发电发展“十二五”规划》出台,规划中提出到2015年底,我国太阳能发电装机容量达到2100万千瓦以上,这意味着未来3年我国光伏发电装机容量有望扩大6倍以上,可以预言,太阳能光伏市场应用领域将有效拓宽,应用技术将有望继续拓广。在未来几年内,除了大型并网光伏电站外,与建筑相结合的光伏发电系统(BIPV)、小型光伏系统、离网光伏系统、集团购买(如油田、铁路、通讯等供电或备用电源)、公共设施和市政建设(如警示灯、景观灯、指示牌供电等)、个人出资购买光伏系统用于生活和生产用电等将成为国内光伏发电市场需求增长的新兴动力。因此,我国要坚持并网发电与离网应用相结合的原则,依托国内并网光伏发电示范项目的建设和远离电网、零星分布的离网农村光伏发电项目的建设,鼓励光伏企业与电力系统等加强沟通合作,通过合理的电价标准、适度的财政补贴和金融扶持,积极扩大国内光伏市场。
(三)产业调整势在必行
国际市场不断萎缩、国内市场又尚未完全开启,内外交困使目前国内90%以上的光伏企业面临亏损、减产甚至停产,加快转型升级已经成为企业的当务之急。但光伏企业在经历产业调整、行业洗牌之时,必须具有战略眼光,光伏企业要么实现自身垂直一体化发展,要么以产业集团军的形式[12],通过长期合约或控股整合上下游产业链,通过供应链管理降低企业的生产成本。
如前所述,完整的光伏产业链涵盖硅料、硅片、太阳能电池、光伏组件、应用系统5个环节。在这个产业链条上,中国光伏业界一直存在着“一体化”与“专业化”两种商业模式。垂直一体化企业由于在各个环节上都能以成本价供应,从而降低了产品的生产成本;而一条全面的产品线在市场上也会更有竞争优势。英利、晶澳、天合光能等企业就凭借垂直一体化的优势获得了更高的利润回报,那些曾经专注于产业链某一环节的光伏企业也纷纷向产业链上下游拓展,垂直一体化整合将成为趋势[13]。而产业集团军模式能迅速提高或者降低产量,具有较高的灵活性。在该模式下,通过与专业化的厂商合作,企业既可以获得专业企业以往积累的宝贵经验,也同时确保获得行业中最先进的解决方案,有助于减少企业前期研发、小批量生产带来的高成本。我国在大力发展光伏产业的进程中,应通过政府引导、政策扶持、有针对性地培育特色光伏产业园,打造更多的光伏产业集团军。
(四)政策扶植急需转向
从美国、日本等地区的经验来看,“强制光伏上网电价”“税收优惠”“净电计量法”“初装补贴”等一系列光伏扶持政策相继出台,有效地刺激了市场需求,带动了产业的发展。美国的光伏系统安装补贴政策模式主要包括纳税抵扣、初装补贴和上网电价,同时辅以其他融资或审批扶持政策。日本很多年前就开始了光伏电站的补贴,近两年开始在装机补贴的基础上加入收购多余电量的补贴模式。
未来我们应从电价改革、可再生能源发展基金建设、光伏发电的合理补贴方式、金融支持等方面进行探索,真正实现以政策启动市场。在电价改革方面,要改变当前“一刀切”的上网标准。为此,政府相关部门应该加快在电站建设、光伏发电的成本、企业经营状况等方面的调研与评估,尽快制定更加合理、长远的电价政策,使光伏产业的发展有法可依,有规可循。
在可再生能源发展基金建设方面,应当建立起稳定的补贴渠道。在电价改革的基础上,充分发掘现有政策潜力,逐步取消地方自行出台的可再生能源电价附加减免政策,加强征收和使用各环节的管理,保证可再生能源补贴及时到位。
在补贴方式方面,尤其要进行调整与转变。结合我国实际情况来看,对于金太阳工程发电项目等,应由现行的“事前装机补贴”改为“事后度电补贴”,即从初始投资补贴改为发电量补贴;对分布式光伏发电项目,应从补贴发电端(即每度电的补贴为光伏标杆上网电价与当地火电上网标杆电价的差值)改为补贴用户端(即每度电的补贴为光伏标杆上网电价与当地销售电价的差值)[14]。如果所有分布式光伏发电项目,包括自发自用和余电上网部分,都可以获得一定程度的补贴,将有效提高分布式光伏项目的投资回报率。
在投融资的优惠政策方面,对那些单纯扩充制造业产能的项目融资不予考虑,优先支持优势企业兼并重组中小企业的融资需求,同时增加科技型光伏企业的贷款额度。此外,国家还应通过适当政策鼓励企业走出去。“走出去”一方面可以消化过剩产能,另一方面也为这些企业提供长期盈利,从而把目前的产能过剩变成一种优势。
[1]OFweek太阳能光伏网.2012全球太阳能光伏产业发展报告[EB/OL].[2012-05-23].http://solar.ofweek.com/2012 - 05/ART - 260006 - 8420 -28613876_3.html.
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