中国光伏往事:首富跌落,光伏永生
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插曲
在上述对话栏目中,李河君显得尤为轻松,节目播出全程始终翘着二郎腿,同在光伏行业,硅料价格暴跌时没有砸到他,“双反”来了也戳不到他,为什么他能如此幸运?
因为他选择了与大家都不一样的技术路线——薄膜技术。
我们前面讲的其实都是在晶硅技术框架内,如果跳出这个体系,薄膜技术也是一种路线。
只不过,晶硅技术当时对光能转换率达15%,现在更是能超25%,成了市场主流技术,而薄膜技术虽然比晶硅技术应用范围更广、更柔性,但光能转换率低至9%,薄膜光伏发电难题到目前都没有大的突破。
事后来看,李河君从一开始就选了一条很难走通的技术路线。但在当时,众多光伏企业都行走在无人区,很难说谁的模式和路线能笑到最后,薄膜技术是晶硅之后的第二代光伏技术,就连施正荣也曾考虑过上马薄膜技术,美国生产薄膜电池的第一太阳能公司上市时,也曾受到资本的强烈追捧。
所以,选择小众的薄膜技术本无可厚非,但问题就在于,李河君太坚信薄膜技术了。
他认为,晶硅发电终归还是集中发电,然后配电输送,跟传统的火电、水电并无差别,而薄膜发电应用场景更广,能让每个用电体“穿上”薄膜成为自己的发电体,这才是真正的颠覆。
于是,他大手笔梭哈并不成熟的薄膜技术。
他当时也有这个资金实力。
94年刚创业不久他就靠“铁路运输和开矿”赚了8000万,这些钱成为他打造“汉能帝国”的初始资金。
90年代国内处于民营水电站发展高峰期时,李河君在家乡河源投资了一座小型水电站,尝到甜头后不断扩大其水电版图,成为“能源大亨”。
李河君手下最知名的水电站是总装机量达到300万千瓦的金安桥水电站,该项目历经近十年,前后投入200多亿,为当时全球最大的民营水电站。金安桥水电站建成后成为汉能的“现金奶牛”,也是他反复抵押获取信贷及其他资金的“底层资产”。
李河君曾直言,水电站就是“印钞机”。金安桥水电站带来的“年年几十亿”的巨大现金流造就了他继续向外扩张的底气。
他在全国各地建设移动能源产业园,输出薄膜光伏技术和设备。他曾计划,在全国布局10个这样的产业园区,并要求地方政府把汉能作为优先级贷款公司。
2012年光伏行业哀鸿遍野,薄膜光伏企业大量破产,李河君觉得血拼的时机到了,他先后买下了德国Solibro、美国MiaSolé、Global Solar Energy等多家薄膜光伏公司,当时全世界在薄膜太阳能技术与生产方面领先的公司几乎都改姓了“汉能”。
汉能把全世界最强的薄膜技术都攥在手里,李河君还写了一本名为《中国领先一把》的图书,将薄膜发电定义到“国家抢占能源革命制高点”的高度。
在他的描述中,煤炭替代木材成就了英国,石油替代煤炭成就了美国,太阳能替代石油将成就中国,而在太阳能中,薄膜发电将取得最终胜利。
新能源产业不但不能为汉能带来太多收益,还需要投入大量的资金。于是李河君开启了他的资本运作,与地方、银行建立紧密关系。用光伏项目找地方背书,再去银行借钱。
2013年,汉能借壳上市,2015年市值超3000亿港元,汉能薄膜用短短几年时间股价暴涨1800%,李河君个人财富同比增长832%,达1655亿元,力压马云、马化腾等互联网大佬坐上“中国首富”宝座。
转折也同样发生在2015年,在资本运作中左右逢源的李河君,其创立的汉能被质疑存在大量关联交易,涉嫌操作股价等问题,当天股价就暴跌47%,此后引发了多米诺骨牌效应,银行对汉能股价的持续上涨和还贷能力产生质疑,大债主纷纷抛盘,李河君成为“最快跌落的中国首富”。
李河君和他的薄膜技术探索在中国光伏史上算是个插曲,他在迷幻的资本运作中渐渐跌落,但也把全球顶尖的薄膜光伏技术专利都买来了。
这段经历将光伏技术变革的残酷性、押注新技术过程中的魔幻性表现得淋漓尽致。
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合力
汉能借壳上市开始在资本市场呼风唤雨的2013年,在之前几个周期里都籍籍无名的隆基宣布其单晶硅片产销全球第一。
这在当时也并未引起多大的轰动,毕竟彼时多晶硅片仍是光伏行业的主流产品,占据了80%以上的市场份额。最大的多晶硅片生产商协鑫也只是象征性地推出铸锭单晶(准单晶)进行防御,把主要精力往下游具有丰厚补贴的光伏电站延伸。
单晶硅与多晶硅一字之差,却有较大区别。硅料经熔化铸锭或者拉晶切片后,可分别做成多晶硅片和单晶硅片;相比而言,单晶硅片太阳能的电池转换效率更高,但制作工艺复杂,成本更高,而多晶硅片制造成本更低,光电转换效率也相对低。
一直以来,中国绝大多数光伏企业选择的都是技术门槛更低、成本更低的多晶硅路线。
协鑫方面也坦言,单晶硅从效率上确实更具未来,但未来毕竟“未来”,当下的江山仍以多晶硅为主体,到2017年,单晶硅市占率不会超过35%。
从事后来看,2017年单晶硅的市占率稍微超过了35%达到了36%,此后更是一路上扬,在2019年就超过了多晶硅,现在已经是市场绝对主流。
多晶硅、单晶硅的技术路线之争由此结束,隆基靠押注新技术的成功成为中国光伏新霸主。
“未来”也并没有多远。
在讲述多年来为何对单晶硅这么笃定时,隆基创始人李振国没有语出惊人,他指出了一个行业常识:光伏行业的本质是度电成本的不断降低。
因为所有发电方式生产的最终商品就是电,而电是最典型的标准品,没人会关心我今天手机充的电是来自火电、水电、光伏、风电还是核电,更低的价格是极致标准品的唯一竞争法则。
当时中国光伏度电成本虽已降到0.8元/度,但还是高于火电上网电价,根本干不过火电厂,如果成本不能持续下降,那整个光伏产业也就没有存在的必要。
隆基对光伏发电核心产品光伏组件,也就是太阳能电池板的成本结构进行拆解发现,电池工序仅占据系统成本的25%,而硅片生产则占据了60%以上,因此认为降低硅片的生产成本,提升硅片的发电效率,是提升光伏发电竞争力的必然选择。
而在比对了多种技术路线后,李振国发现单晶硅电池的转换效率最高,并且成本还有较大的下降空间。
选定了单晶硅路线后,怎么进一步降低成本?
隆基通过研究进一步发现,众多技术中,降本最大的提升关键,在于绕开游离磨料砂浆、改用金刚线砂浆技术。
相比于游离磨料砂浆,金刚石线切割具有速度快(4-5倍切割速度)、出片率高(多出15%-20%硅片)、环境污染小等方面的巨大优势。
但当时,金刚线核心技术都掌握在日本等国外企业手中,国内从金刚线、切片机到监测设备,整个产业链都缺乏供应企业。
李振国在确定了金刚线是切割的终极方案后,决定把重要的研发力量和资源用于攻破金刚线切割这一技术难关上,允许公司一年亏损4000万。
金刚线技术突破后,迅速成为中国光伏企业的标配,方棒出片数量提升40%以上,硅片切割速度提升65%,整个产业每年节省成本约300亿元。
除了隆基,光伏产业链各个环节的企业也在不断进行着技术迭代。
在多晶硅、单晶硅技术路线中落败的协鑫,死磕硅料环节,搞出了更节能、成本更低的颗粒硅,仍然靠技术守住了一片地盘;
2016年,随着瑞士企业梅耶博格推出相关生产设备,光伏电池片步入“PERC技术”时代,通威、爱旭搭上了PERC技术迭代的顺风车,成为电池片双雄;
2019年,中环一举推出210大硅片,引领了行业大尺寸、薄片化的趋势,再次改写了行业格局,成为硅片领域的另一霸;
P型电池效率几乎接近极限后,近几年晶科能源、钧达科技、晶澳科技等又在积极布局更具效率潜力的TOPCon、HJT等N型电池;
就连在光伏逆变器这样的细分领域,也诞生了“两极”——阳光电源和华为,也在不断卷技术和成本;
还有生产光伏电池的焊接材料、玻璃基板、铝型材、金刚线等几十种配套产品及设备的企业,他们早期都是名不见经传的小企业,没什么投资,都是从草根企业打拼出来的;
......
光伏领域的渐进式创新越来越频繁,企业和光伏圈企业家们是推动这种创新的主要力量,各个环节都能看到他们发动渐进式创新的身影和效果,在更高发电效率和更优经济性中寻找着平衡和突破。
渐进式创新之上是更具变革意义的激进式创新,是从0到1的创新。光伏的两代技术,即20世纪50年代的晶硅发电技术和70年代的薄膜电池技术,首先诞生于欧美等发达国家,只不过李河君当年押注的第二代薄膜技术在效率和成本优势上始终不如第一代晶硅技术,被第一代技术反杀,市占率非常低。
当前市场看好的第三代钙钛矿技术正在从研发发展到量产过程中,我国企业走在世界第一梯队,钙钛矿技术产业化于2022年启动,国内产能接近35MW。
随着不断商业化,钙钛矿技术有可能直接颠覆晶硅技术建立起来的光伏产业链,钙钛矿可以制造出廉价、高效的太阳能涂层,这种涂层可以像报纸一样从打印机上脱模印制。
始终不能忽略的是,光伏技术迭代和度电成本降低背后的有只“看得见的手”——政策带来的内需的扩大,为企业提供了规模化生产的机会。
光伏第一次周期低谷时,中国于2009年启动了“金太阳工程”,预计投入100亿,对光伏发电的补贴高达50%,但作为中国光伏补贴的1.0版本,在消化部分过剩光伏产能的同时,补贴中存在着不小的漏洞,“骗补”情形严重。
美欧“双反”影响电池组件出口后,2013年中国启动了更大规模的光伏补贴新政,补贴资金通过电网企业转付给分布式光伏发电项目单位,“十三五”期间,平均每年光伏补贴资金需求量达到762亿元。
国家和地方政府多级提供补贴,以光伏推广上相当积极的浙江为例,国家提供0.42元/千瓦时的补贴外,浙江省政府再补贴0.1元/千瓦时,杭州市可能再补贴0.1元/千瓦时,甚至杭州萧山区再补贴0.2元/千瓦时,加在一起接近当时的光伏发电成本。
除了直接补贴外,其他方面也有不小的优惠,比如制定标杆上网电价。所谓“标杆电价”,就是为推进电价市场化改革,国家在经营期电价的基础上,对新建发电项目实行按区域或省平均成本统一定价的电价政策。
一般地区的煤电上网标杆电价为0.4元/千瓦时左右,而光伏的标杆电价则为0.9元/千瓦时左右。换句话说,光伏电价在并入电网时,不但能够拿到国家和各级政府的补贴,还可以以较高的价格卖入电网。
2013年-2017年度电补贴和标杆电价(图源:国家能源局和国家发改委发布文件)
同时,通过“领跑者示范项目”等政策加速光伏领域技术成果向市场应用转化,促进产业升级。
补贴总会伴随着一些乱象,但总体来看,政策培育了巨大的需求市场,中国光伏累计装机量从2012年底的6.5吉瓦迅猛增至2021年底的306吉瓦。全球光伏技术、制造和市场逐渐转移到中国。
光伏度电成本及各国年新增装机规模(图源:中金研究院《创新:不灭的火炬》)
多方合力之下,从2010—2020年中国光伏度电成本大幅下降84%至0.38元/度,而且还有进一步降低的空间,逐步对传统能源形成替代。
2021年是分布式光伏补贴的最后一年,意味着光伏发电跟煤电等化石能源发电站在了一条商业起跑线上,光伏企业的竞争力将完全依靠成熟的技术突破、大规模产业化,与绞肉机式的成本下移。
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