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光伏:透过技术看危机
作者:王文静 发表时间:2012年11月22日

  目前,光伏产业陷入了持续的危机之中。先是由欧美经济危机诱发光伏 发电补贴的下调;继而发生由前几年产能盲目扩张引起的产能过剩所触发的大幅度价格下跌,使得中国光伏制造业的利润率受到严重削弱;第三阶段是由于光伏产品的价格大幅下跌,致使欧美光伏产品制造业大幅度裁员,甚至多家大型企业倒闭破产,促使美国实施了对中国光伏产品的反倾销、反补贴措施,而欧洲、印度也开始了对中国光伏产品进行反倾销调查,而且立案的可能性还非常高。

  光伏产品的制造技术更新相对较慢

  目前光伏产品的主流技术是晶体硅太阳电池,其产业链包括多个环节,包括:多晶硅提纯、硅片制造、电池制造、组件封装。在这四个环节中,以电池制造环节技术进步稍快,从2004年开始全球大规模生产以来已经有了不少技术进步,包括:扩散炉的改进、PECVD的改进、清洗设备的改进,但是步伐仍旧不大。比如丝网印刷技术从2004年发展至今丝网印刷机本身的改进很小,只是网版、浆料等的改进;PECVD设备仍旧是最初的Rorth&Rau公司的微波法PECVD和Centrotherm及国产的管式PECVD,没有更多的新型PECVD技术或其他技术的引进进行革命性的变革。再比如清洗设备,RENA公司的多晶硅链式清洗机自从最初的五道线之后,在2010年才推出适合50MW的八道线,而在2011年才推广改进型的InTex五道线,而单晶硅的清洗设备本身就没有太大的实质性改进。尽管太阳电池技术改进仅仅是小量的、渐变式的,但它们确实使得晶体硅太阳电池效率有了大幅的提升,从早期的单晶硅电池的16%提升到目前的18.5%,多晶硅电池从2005年的14%提升到目前的16.5%。但是这种渐变式的技术进步,使得晶体硅太阳电池制造业的技术升级换代不快、不强,许多五、六年前的生产线还在运转,这对于基于半导体技术的制造业来讲是不可想象的。

  除了太阳电池这一环节之外,其他环节的技术变革更小,像多晶硅提纯环节,到现在还是采用基于西门子法的旧工艺,虽然引进了很多新的技术,包括:还原炉的大型化、尾气回收再利用系统,但是这些技术在国外早已使用。铸锭和拉单晶设备更是十年未变,现在国内十年前建的单晶炉仍能满负荷运转。而铸锭工艺新提出的准单晶技术也迟迟未能成为替代技术。

  这种缓慢的、渐进式的技术变革导致产业代谢迟缓,只新建、少淘汰。虽然大幅压低了制造业的成本,但也造成制造业公司的同质化严重,企业敢于在短时间内大规模地增加同样技术水平的产能,而不顾及是否会遭到技术淘汰。2010年中国新建25MW单位的晶体硅生产线超过600条,并还订购了200条线延至2011年建设。这么大规模的产能扩张,在制造业历史上也是很少见的。

  技术同质化的结果使大公司不强

  大公司虽然具有进入产业早、经验丰富、管理成熟的优势,但是由于这些技术诀窍大部分可以通过设备公司和人员流动而在行业内部扩散,因此在技术上毫无秘密可言。而新入行的公司由于所购买的新设备中有渐进的技术改进,因此无论在生产效率、质量和成本方面都会超过大公司几年前引进的旧线,造成大者不强、早来早衰的现象。特别是中国公司的技术与欧美企业也具有很强的技术同质化,由于中国企业流水般地不断引进新的生产线,而欧美企业扩张速度又很慢,因此中国公司在短期内在技术上甚至超过了欧美日企业。这种在技术和管理控制方面中国全面超过欧美企业的情况在其他行业是非常少见的,这也使得中国公司在竞争中处于优势地位,致使欧美公司大量倒闭,从而引起贸易摩擦。尽管欧美都开始实施贸易保护措施,但是笔者认为,只要光伏制造业目前这种技术形态长期存在下去的话,欧美企业是没有出路的。欧美企业长期以来是以技术创新来引领行业发展的,如果产业技术更新不快,缺乏革命性的变革,欧美企业就不会有竞争优势,尽管短时间能通过贸易保护阻止中国产品的过度竞争,但是长期来看,除非有明显的技术更新,他们是没有太好的前景的。

  光伏制造业的技术扩散模式

  目前晶体硅太阳电池的技术进步模式是:研究中心在实验室及中试线开发技术,将技术传导到设备制造公司,再由设备制造公司制造出新型设备销售给太阳电池产业各个环节的制造公司进行生产。这种配合在欧洲的实验室、欧美日的设备制造商、中国的电池制造商之间完成得非常好,各自达到了极高的效率,促进了产业的进步,大大降低了成本。但是这种模式也有其缺点,就是没有新技术的排他性。设备公司因其商业利益,不会将其设备仅卖给同一家公司,而是尽可能广泛地推销其设备。这种产业模式的结果是使新技术得以快速在整个行业中扩散,使得技术的更新迅速在全行业发生,其结果是大型企业在技术上没有太多优势,自身的研发也通常被扩散出去,无法形成技术壁垒。这样做的另一个结果是资金成为决定一切的因素,只要有足够的资金就可以买到最先进的技术和设备,技术门槛被彻底削平。

  技术形态的联动性非常强

  所有事情都具有两面性,这种技术进步的模式使得光伏制造业的同一环节企业间没有技术优势可言,但是也造成生产成本的大幅度下降。整个光伏产业,包括工艺设备、原材料制造业成为一个巨大的全球化分工合作的整体,同一环节内部缺乏差异化,上下游环节之间却分工明确,这样就大幅度提高了整个产业的效率,这样才能大幅大地降低产成品的成本。在2004年时,晶体硅太阳电池价格为每瓦25元,而目前为每瓦5元。福兮?祸兮?

  由上述分析我们可以初步看出光伏制造业的技术形态,这些问题是造成目前光伏电池制造业各个环节困境的原因,但是也是光伏产品快速进入千家万户的推手。光伏产品不能总是价格高、利润厚的代名词,光伏产品市场增长的动力是其价格的降低,而目前的技术形态正好引发了价格的大幅度下降;但是这种大幅度下降又反过来伤害了光伏制造业本身。这本身就是一对矛盾。正所谓:价高伤市场,价低伤制造。各个国家的政府、投资人、老百姓其实就是在这种博弈之中慢慢地找到一个平衡点的。

  因此,对于目前在全球范围内的双反不要过于悲观,我们应该坚信一条法则:任何不符合经济规律的事情都是不能长期存在下去的:2010年光伏制造业的超高利润不符合经济规律,它很快结束了;2011年至今的超低价、全行业亏损也不符合经济规律,因此这次也长不了。欧美的“双反”其实是他们为了矫正这一趋势的一种手段而已,有其必然性。我们还是要坚定信心寻找前行的道路。

    作者单位:中国科学院电工研究所
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