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作者：北京工業大學經濟與管理學院 / 馬寧 董俐
1、太陽能光伏發電的背景
英國石油（BP）研究數據顯示，盡管全球石油、天然氣已探明儲量小幅增加，但按照目前的消費速度，全球已探明石油儲量僅夠使用40年，天然氣僅夠使用60年。并且傳統能源燃燒過程中產生的二氧化碳、二氧化硫等氣體，是溫室氣體和大氣污染的主要來源。為應對能源短缺和環境惡化，各國政府積極開發可替代的新能源。太陽能光伏電池的原材料硅的蘊藏量在地球的礦產中排名第二。太陽能更是取之不盡，用之不竭，無污染的清潔能源。這些優勢使光伏產業得到各國政府的高度重視和大力投入。太陽能光伏發電利用半導體的光伏效應原理，把太陽輻射能轉換成電能。光伏產業經過多年的發展已經形成了完整的產業鏈，包含的環節有：晶體硅生產、硅錠與硅片生產、太陽能電池生產、組件封裝、光伏產品生產、光伏發電系統。
2、全球光伏產業價值鏈的驅動力
（1）政府主導下的采購商驅動
光伏發電應用和推廣的障礙是太陽能電池組件的成本和發電價格。太陽能發電在諸多新能源中成本最高。市場上商用太陽能電池片的轉換效率只有16.5%-17.4%。這使得安裝太陽能電池組需要較大的占地面積。在擁擠的城市利用屋頂安裝太陽能，或者將太陽能光伏產品集成到建筑上（BIPV）是降低土地成本的最佳選擇。高昂的成本使得采購商在產業發展初期必須依賴政府優惠政策才能發展壯大。
德國是全球發電成本最高的國家之一，并且德國的石油嚴重依賴進口。德國政府在2000年實施《上網電價法》，并在2004年進行修訂。規定光伏發電必須上網，電力部門必須收購，上網電價每年下降5%（2009年改為每年下降9%），《上網電價法》實施超過20年。此法案的成功之處在于以下幾點：解決了電力的銷售和輸送問題；刺激了個人和企業投資光伏裝機積極性和裝機容量的爆發式增長；促使光伏企業積極開展技術創新，使光伏發電成本逐漸向化石能源發電靠攏。自2004年起，德國超過日本成為世界最大的光伏市場。德國企業發展和積累了先進的技術，培植了完整的光伏產業鏈。光伏發電成本也快速下降，從2004到2008年共降低了32%。
《上網電價法》憑借其巨大成功得到其他國家的借鑒和推廣。2000年以來，世界并網光伏發電飛速發展，年增長率達到了40%。2010年全球太陽能光伏累計裝機容量接近40GW。2010年全球太陽能光伏行業前5大市場分別為德國、意大利、捷克、日本和美國，大約占據了全球80%的需求，光伏市場仍然以發達國家為主。從產業的未來全球規劃來看，世界主要發達國家都制定了本國2020年的光伏發展路線。世界光伏產業仍將保持較高的增速，產業發展前景樂觀。另外，韓國、印度、巴西等眾多新興國家的加入擴大了市場的覆蓋廣度和市場規模，使得光伏產業逐漸擺脫對少數發達國家市場的過度依賴。市場規模的擴大又吸引了新企業的加入，充分的競爭降低了產業鏈各環節的價格。光伏產業正朝著完全市場化方向穩步邁進，抵御風險的能力越來越強。
（2）市場驅動。光伏產業的另一驅動來自掌握核心技術的生產商
以產業資本為原動力的全球價值鏈強調技術的研究與創新，生產工藝的不斷改進，產品的不斷更新，通過產業的垂直一體化達到規模經濟效應。在產業價值鏈中，各個環節對資金、技術、規模的要求不同，因而存在著組織形態與贏利水平的差異。
多晶硅行業在太陽能光伏市場發展初期主導了整個產業鏈。多晶硅是典型的技術密集、資本密集行業。2008年全球多晶硅供應依然被七大傳統廠商所壟斷，其占據全球總產能的78%和產量的90%左右。光伏產業市場規模以超過年均40%的速度迅速增長，促使各大廠商不斷擴大產能占據更大的市場份額，產能的擴充降低了生產成本提高了利潤，同時也提高了新進入者的壁壘。
硅片行業的生產技術相對成熟，吸引了眾多企業的加入，降低了該行業的集中度。硅片全球前八位企業2009年合計占有率僅為33.3%。該行業對上游多晶硅的嚴重依賴，把多晶硅的價格不斷推向新高。多晶硅的價格從2000年起一路攀升，在2008年最高達500美元/公斤。這些多晶硅壟斷廠商的毛利率最高時達70%。硅片行業的毛利率只有20%-40%。
光伏電池行業為了降低成本采取了多種應對措施。一方面與多晶硅廠商簽訂長期供貨合同，結成合作伙伴關系。中國的太陽能巨頭無錫尚德與LDK簽約10年硅片供貨協議。2007年頭三季，尚德有50%的硅材料是靠長期合約所供應。另一方面，單純經營太陽能光伏電池片業務，利潤率較低，企業的抗風險能力弱，主營業務為晶硅電池片的企業都在向產業鏈上下游擴張，進行垂直一體化整合，增強企業的綜合競爭力。中國英利公司整合了從硅料到光伏系統應用的完整產業鏈，在同等售價下獲得了最高的毛利率33.5%。光伏電池的高昂價格也刺激了替代技術——薄膜電池的長足發展。產業鏈的終端環節，即太陽能光伏發電系統的建立，對各種技術的綜合運用能力要求較高。企業為占據更大的市場份額紛紛控制銷售渠道同時提供一體化解決方案。
光伏產業在技術進步和成本降低的推動下，產業鏈一直處于持續的整合中。韓國、日本和中國的眾多新興廠商，打破了世界多晶硅行業七大巨頭的技術壟斷。多晶硅供應呈現供過于求的局面，價格從高峰回歸至100美元/千克以下的理性價格水平。光伏發電的成本也隨著太陽能電池技術進步、硅原料和組件供需形勢逐步緩解而快速下降。在政府削減補貼后，國外的一些太陽能光伏制造商難以承受高成本，導致出現產能“擠出效應”。2010年歐洲電池片企業大都關門轉移到東南亞，目前德國、西班牙、美國均已在中國設立制造基地或研發中心。預計光伏制造業將在中國進一步聚集，由目前占全球產能的1/2向更高比例邁進。
隨著多晶硅產能釋放和全球裝機需求擴張，各環節的價值增值差距正在縮小，產業鏈逐步趨向利潤均勻分布。技術進步和降低成本是推動整個行業向前發展的核心驅動力。隨著行業走向成熟，只有成本較低的公司能夠生存。業內將出現更多的整合，預計未來將只剩下少數同時擁有技術和資金優勢的超大型制造商。
3、中國光伏產業在全球的位置及存在的問題
中國光伏產業2010年的產能為8000兆瓦，占全球光伏產業產能的一半以上。目前，中國已形成了完整的太陽能光伏產業鏈，并涌現出了無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批在海外上市的知名企業。
我國光伏產業不僅長期面臨原料在外、市場在外的問題，制造業的關鍵設備依賴度也較高。太陽能電池生產的關鍵設備絕大部分來自國外供應商，進口設備費用約占企業設備費用的80%。
在原料方面，我國多晶硅2010年進口占總需求的50%以上。大多數多晶硅生產電耗目前在180千瓦時/千克以上，單位成本并不具備很強的市場競爭力。硅錠、硅片產業對上游多晶硅的依賴，導致部分企業開工不足。上述問題都可以歸結為一個原因——缺乏自主核心技術。中國在光伏研發領域的落后從2008年中國企業申請的專利數可見一斑。中國公司研發投入占營業額的比例遠遠落后于發達國家。尚德在國內企業中研發投入比例最高，但是也只有0.8%，發達國家最低的比例是1.4%。中國的專利申請更多的集中在硅片、硅錠的制造上面。日本及歐美國家的太陽能專利一半以上集中在太陽能光伏材料領域，而我國專利在相關技術領域只占1/3。中國在高純硅領域的專利申請遠遠落后于發達國家，很難占據技術領先地位。
在市場方面，2010年，中國太陽能光伏產品90%都是出口，只有10%是國內市場需求。市場的缺失直接導致我國光伏企業無法參與規則、標準的制定。我國光伏產品進入歐美市場，必須將樣品送到歐美進行美國的UL標準或歐盟的IEC標準認證。此過程耗時長達10個月甚至一年。標準的修訂與更新國內企業只能被動接受，歐美光伏企業在國內銷售則無須任何認證，間接削弱了國內企業的競爭力。缺乏市場的另一危害是國際市場的任何變動都能夠直接影響到我國的整個光伏產業。
中國整個太陽能光伏產業核心技術的缺失，間接造成了產業鏈發展不平衡、產品附加值低等問題。除少數幾家擁有核心技術和專業能力以外，在這個行業里滋生的企業大都集中在產業鏈的中間環節，缺乏足夠的競爭優勢和抗風險能力。地方政府爭上項目各自為戰，企業同質化發展現象普遍存在。生產企業內部的惡性競爭無法避免，前端受制于原材料限制、惡性降價爭奪市場。目前光伏產業的惡性競爭主要集中在產業鏈的低端。低附加值再加上惡性競爭，使得這些環節的利潤迅速減少，在高端多晶硅環節利潤率仍有30%的情況下，光伏組件企業的利潤不足10%，而且還在持續走低，慘烈的價格戰不斷升級。
4、光伏產業升級策略
光伏產業是能源產業中的重要一環，發達國家無一不是牢牢地掌握光伏產業的控制權。世界光伏產業的發展從一開始就伴隨著全球化，筆者認為要在全球價值鏈的視角下制定光伏產業升級策略：
4.1制定光伏產業標準、產業政策和發展戰略
政府在光伏產業中主要解決市場培育和產業規范的問題。要加快建立光伏產品和發電系統的技術標準和監管體系，將一些有重大影響的企業標準及時轉化為強制性國家標準。要盡快實施光伏產品的質量認證制度，并且依靠政府的力量使我國的標準獲得國外認可，減少企業赴國外檢測的資金和時間成本。
我國太陽能優質發電資源主要集中在西部，與中東部能源消費中心呈現逆向分布的特點。如果對大規模安裝光伏并網進行補貼，財政將不堪重負。我國近期光伏發電的首要方向仍然是面向無電區的電力建設，同時根據相關科技攻關和前期產業化工作要求建設一批并網光伏系統電站，為啟動大規模并網光伏發電市場做好技術儲備并積累運營經驗。
2010年由工信部、國家發改委和環境保護部聯合制定的《多晶硅行業準入條件》，對多晶硅企業在生產規模、能耗和資源回收方面的門檻顯著提高。
借助《多晶硅行業準入條件》，加快行業整合，形成協同發展產業鏈，從而實現產業規模不斷擴大與生產成本的不斷降低。
4.2加強自主研發，重點突破光伏產業關鍵技術
政府要支持相關單位和企業從事從基礎理論到生產工藝的研究和開發。支持重點包括：在晶體硅材料提純技術上實現進一步突破；努力提高光伏電池的轉換效率；降低晶硅片厚度，減少晶體硅材料的消耗量；加大對薄膜電池、聚光電池等新技術、新產品的研發投入力度；開展應用技術研究，積極推動應用示范工程建設，為大規模應用做好技術和管理準備。
4.3積極開拓海外市場
隨著歐盟市場下調補貼并且需求趨于飽和，中國光伏廠商必須在海外開拓新興市場。中國光伏企業應該根據不同的海外市場制定不同的策略。美國2010年7月通過了千萬太陽能屋頂計劃，將成為全球最重要、增長最快的市場。面對龐大市場以及貿易爭端的風險，直接在出口國建廠或者與當地光伏廠商合作，是一個很好的策略。此舉不僅能夠避開貿易制裁的威脅，還能進一步擴大國內廠商的銷售渠道。
對于光伏產業薄弱的印度、泰國等亞洲國家，可以利用低廉的價格優勢擊敗競爭對手，占領廣大的市場份額。中東地區的太陽能資源極其豐富、財力雄厚，可以提供整體解決方案，采取太陽能項目建設總包的方式，承擔“交鑰匙工程”，不斷以營造品牌、質量和服務的優良口碑來取勝。
1、太陽能光伏發電的背景
英國石油（BP）研究數據顯示，盡管全球石油、天然氣已探明儲量小幅增加，但按照目前的消費速度，全球已探明石油儲量僅夠使用40年，天然氣僅夠使用60年。并且傳統能源燃燒過程中產生的二氧化碳、二氧化硫等氣體，是溫室氣體和大氣污染的主要來源。為應對能源短缺和環境惡化，各國政府積極開發可替代的新能源。太陽能光伏電池的原材料硅的蘊藏量在地球的礦產中排名第二。太陽能更是取之不盡，用之不竭，無污染的清潔能源。這些優勢使光伏產業得到各國政府的高度重視和大力投入。太陽能光伏發電利用半導體的光伏效應原理，把太陽輻射能轉換成電能。光伏產業經過多年的發展已經形成了完整的產業鏈，包含的環節有：晶體硅生產、硅錠與硅片生產、太陽能電池生產、組件封裝、光伏產品生產、光伏發電系統。
2、全球光伏產業價值鏈的驅動力
（1）政府主導下的采購商驅動
光伏發電應用和推廣的障礙是太陽能電池組件的成本和發電價格。太陽能發電在諸多新能源中成本最高。市場上商用太陽能電池片的轉換效率只有16.5%-17.4%。這使得安裝太陽能電池組需要較大的占地面積。在擁擠的城市利用屋頂安裝太陽能，或者將太陽能光伏產品集成到建筑上（BIPV）是降低土地成本的最佳選擇。高昂的成本使得采購商在產業發展初期必須依賴政府優惠政策才能發展壯大。
德國是全球發電成本最高的國家之一，并且德國的石油嚴重依賴進口。德國政府在2000年實施《上網電價法》，并在2004年進行修訂。規定光伏發電必須上網，電力部門必須收購，上網電價每年下降5%（2009年改為每年下降9%），《上網電價法》實施超過20年。此法案的成功之處在于以下幾點：解決了電力的銷售和輸送問題；刺激了個人和企業投資光伏裝機積極性和裝機容量的爆發式增長；促使光伏企業積極開展技術創新，使光伏發電成本逐漸向化石能源發電靠攏。自2004年起，德國超過日本成為世界最大的光伏市場。德國企業發展和積累了先進的技術，培植了完整的光伏產業鏈。光伏發電成本也快速下降，從2004到2008年共降低了32%。
《上網電價法》憑借其巨大成功得到其他國家的借鑒和推廣。2000年以來，世界并網光伏發電飛速發展，年增長率達到了40%。2010年全球太陽能光伏累計裝機容量接近40GW。2010年全球太陽能光伏行業前5大市場分別為德國、意大利、捷克、日本和美國，大約占據了全球80%的需求，光伏市場仍然以發達國家為主。從產業的未來全球規劃來看，世界主要發達國家都制定了本國2020年的光伏發展路線。世界光伏產業仍將保持較高的增速，產業發展前景樂觀。另外，韓國、印度、巴西等眾多新興國家的加入擴大了市場的覆蓋廣度和市場規模，使得光伏產業逐漸擺脫對少數發達國家市場的過度依賴。市場規模的擴大又吸引了新企業的加入，充分的競爭降低了產業鏈各環節的價格。光伏產業正朝著完全市場化方向穩步邁進，抵御風險的能力越來越強。
（2）市場驅動。光伏產業的另一驅動來自掌握核心技術的生產商
以產業資本為原動力的全球價值鏈強調技術的研究與創新，生產工藝的不斷改進，產品的不斷更新，通過產業的垂直一體化達到規模經濟效應。在產業價值鏈中，各個環節對資金、技術、規模的要求不同，因而存在著組織形態與贏利水平的差異。
多晶硅行業在太陽能光伏市場發展初期主導了整個產業鏈。多晶硅是典型的技術密集、資本密集行業。2008年全球多晶硅供應依然被七大傳統廠商所壟斷，其占據全球總產能的78%和產量的90%左右。光伏產業市場規模以超過年均40%的速度迅速增長，促使各大廠商不斷擴大產能占據更大的市場份額，產能的擴充降低了生產成本提高了利潤，同時也提高了新進入者的壁壘。
硅片行業的生產技術相對成熟，吸引了眾多企業的加入，降低了該行業的集中度。硅片全球前八位企業2009年合計占有率僅為33.3%。該行業對上游多晶硅的嚴重依賴，把多晶硅的價格不斷推向新高。多晶硅的價格從2000年起一路攀升，在2008年最高達500美元/公斤。這些多晶硅壟斷廠商的毛利率最高時達70%。硅片行業的毛利率只有20%-40%。
光伏電池行業為了降低成本采取了多種應對措施。一方面與多晶硅廠商簽訂長期供貨合同，結成合作伙伴關系。中國的太陽能巨頭無錫尚德與LDK簽約10年硅片供貨協議。2007年頭三季，尚德有50%的硅材料是靠長期合約所供應。另一方面，單純經營太陽能光伏電池片業務，利潤率較低，企業的抗風險能力弱，主營業務為晶硅電池片的企業都在向產業鏈上下游擴張，進行垂直一體化整合，增強企業的綜合競爭力。中國英利公司整合了從硅料到光伏系統應用的完整產業鏈，在同等售價下獲得了最高的毛利率33.5%。光伏電池的高昂價格也刺激了替代技術——薄膜電池的長足發展。產業鏈的終端環節，即太陽能光伏發電系統的建立，對各種技術的綜合運用能力要求較高。企業為占據更大的市場份額紛紛控制銷售渠道同時提供一體化解決方案。
光伏產業在技術進步和成本降低的推動下，產業鏈一直處于持續的整合中。韓國、日本和中國的眾多新興廠商，打破了世界多晶硅行業七大巨頭的技術壟斷。多晶硅供應呈現供過于求的局面，價格從高峰回歸至100美元/千克以下的理性價格水平。光伏發電的成本也隨著太陽能電池技術進步、硅原料和組件供需形勢逐步緩解而快速下降。在政府削減補貼后，國外的一些太陽能光伏制造商難以承受高成本，導致出現產能“擠出效應”。2010年歐洲電池片企業大都關門轉移到東南亞，目前德國、西班牙、美國均已在中國設立制造基地或研發中心。預計光伏制造業將在中國進一步聚集，由目前占全球產能的1/2向更高比例邁進。
隨著多晶硅產能釋放和全球裝機需求擴張，各環節的價值增值差距正在縮小，產業鏈逐步趨向利潤均勻分布。技術進步和降低成本是推動整個行業向前發展的核心驅動力。隨著行業走向成熟，只有成本較低的公司能夠生存。業內將出現更多的整合，預計未來將只剩下少數同時擁有技術和資金優勢的超大型制造商。
3、中國光伏產業在全球的位置及存在的問題
中國光伏產業2010年的產能為8000兆瓦，占全球光伏產業產能的一半以上。目前，中國已形成了完整的太陽能光伏產業鏈，并涌現出了無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批在海外上市的知名企業。
我國光伏產業不僅長期面臨原料在外、市場在外的問題，制造業的關鍵設備依賴度也較高。太陽能電池生產的關鍵設備絕大部分來自國外供應商，進口設備費用約占企業設備費用的80%。
在原料方面，我國多晶硅2010年進口占總需求的50%以上。大多數多晶硅生產電耗目前在180千瓦時/千克以上，單位成本并不具備很強的市場競爭力。硅錠、硅片產業對上游多晶硅的依賴，導致部分企業開工不足。上述問題都可以歸結為一個原因——缺乏自主核心技術。中國在光伏研發領域的落后從2008年中國企業申請的專利數可見一斑。中國公司研發投入占營業額的比例遠遠落后于發達國家。尚德在國內企業中研發投入比例最高，但是也只有0.8%，發達國家最低的比例是1.4%。中國的專利申請更多的集中在硅片、硅錠的制造上面。日本及歐美國家的太陽能專利一半以上集中在太陽能光伏材料領域，而我國專利在相關技術領域只占1/3。中國在高純硅領域的專利申請遠遠落后于發達國家，很難占據技術領先地位。
在市場方面，2010年，中國太陽能光伏產品90%都是出口，只有10%是國內市場需求。市場的缺失直接導致我國光伏企業無法參與規則、標準的制定。我國光伏產品進入歐美市場，必須將樣品送到歐美進行美國的UL標準或歐盟的IEC標準認證。此過程耗時長達10個月甚至一年。標準的修訂與更新國內企業只能被動接受，歐美光伏企業在國內銷售則無須任何認證，間接削弱了國內企業的競爭力。缺乏市場的另一危害是國際市場的任何變動都能夠直接影響到我國的整個光伏產業。
中國整個太陽能光伏產業核心技術的缺失，間接造成了產業鏈發展不平衡、產品附加值低等問題。除少數幾家擁有核心技術和專業能力以外，在這個行業里滋生的企業大都集中在產業鏈的中間環節，缺乏足夠的競爭優勢和抗風險能力。地方政府爭上項目各自為戰，企業同質化發展現象普遍存在。生產企業內部的惡性競爭無法避免，前端受制于原材料限制、惡性降價爭奪市場。目前光伏產業的惡性競爭主要集中在產業鏈的低端。低附加值再加上惡性競爭，使得這些環節的利潤迅速減少，在高端多晶硅環節利潤率仍有30%的情況下，光伏組件企業的利潤不足10%，而且還在持續走低，慘烈的價格戰不斷升級。
4、光伏產業升級策略
光伏產業是能源產業中的重要一環，發達國家無一不是牢牢地掌握光伏產業的控制權。世界光伏產業的發展從一開始就伴隨著全球化，筆者認為要在全球價值鏈的視角下制定光伏產業升級策略：
4.1制定光伏產業標準、產業政策和發展戰略
政府在光伏產業中主要解決市場培育和產業規范的問題。要加快建立光伏產品和發電系統的技術標準和監管體系，將一些有重大影響的企業標準及時轉化為強制性國家標準。要盡快實施光伏產品的質量認證制度，并且依靠政府的力量使我國的標準獲得國外認可，減少企業赴國外檢測的資金和時間成本。
我國太陽能優質發電資源主要集中在西部，與中東部能源消費中心呈現逆向分布的特點。如果對大規模安裝光伏并網進行補貼，財政將不堪重負。我國近期光伏發電的首要方向仍然是面向無電區的電力建設，同時根據相關科技攻關和前期產業化工作要求建設一批并網光伏系統電站，為啟動大規模并網光伏發電市場做好技術儲備并積累運營經驗。
2010年由工信部、國家發改委和環境保護部聯合制定的《多晶硅行業準入條件》，對多晶硅企業在生產規模、能耗和資源回收方面的門檻顯著提高。
借助《多晶硅行業準入條件》，加快行業整合，形成協同發展產業鏈，從而實現產業規模不斷擴大與生產成本的不斷降低。
4.2加強自主研發，重點突破光伏產業關鍵技術
政府要支持相關單位和企業從事從基礎理論到生產工藝的研究和開發。支持重點包括：在晶體硅材料提純技術上實現進一步突破；努力提高光伏電池的轉換效率；降低晶硅片厚度，減少晶體硅材料的消耗量；加大對薄膜電池、聚光電池等新技術、新產品的研發投入力度；開展應用技術研究，積極推動應用示范工程建設，為大規模應用做好技術和管理準備。
4.3積極開拓海外市場
隨著歐盟市場下調補貼并且需求趨于飽和，中國光伏廠商必須在海外開拓新興市場。中國光伏企業應該根據不同的海外市場制定不同的策略。美國2010年7月通過了千萬太陽能屋頂計劃，將成為全球最重要、增長最快的市場。面對龐大市場以及貿易爭端的風險，直接在出口國建廠或者與當地光伏廠商合作，是一個很好的策略。此舉不僅能夠避開貿易制裁的威脅，還能進一步擴大國內廠商的銷售渠道。
對于光伏產業薄弱的印度、泰國等亞洲國家，可以利用低廉的價格優勢擊敗競爭對手，占領廣大的市場份額。中東地區的太陽能資源極其豐富、財力雄厚，可以提供整體解決方案，采取太陽能項目建設總包的方式，承擔“交鑰匙工程”，不斷以營造品牌、質量和服務的優良口碑來取勝。
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