中国光伏产业在蓝星拥有统治性地位

在传统发电技术领域如水力发电、火力发电或者核电，中国产业发展的主基调是追赶。

中国用了将近半个世纪的时间，通过引进技术、消化吸收和自主发展，才最终在2000年前后追上了西方发达国家，使得中国的水力发电技术、火力发电技术和核电技术都达到了全球领先水平。

(资料图片仅供参考)

光伏产业则是一个完全不同的故事。

在中国光伏产业发展的故事中没有追赶，只有竞争和领先。

中国光伏产业的发展史概况起来就是从一个胜利走向另一个胜利，直至称霸蓝星！

根据中国光伏行业协会的数据，2021年在光伏产业链的各环节中，中国在多晶硅/硅片/电池/组件中的全球市场占有率分别达到78.6%，97.0%，87.9%，82.1%。

中国的光伏产业不仅市场占有率高，而且技术也是最领先的！

中国在光伏产业的全产业链都拥有统治性地位！

中国在光伏产业绝对领先的事实使得美国哈佛大学教授、“修昔底德陷阱”概念提出者格雷厄姆·艾利森在英国《金融时报》上发文章哀叹：“中国在太阳能领域的主导地位让西方面临艰难选择——不得不与北京合作”！

当然我们也必须清醒的看到，全球光伏产业真正商业化和大规模发展的时间不过短短数十年（最多不超过20年），全球光伏产业的竞争格局还远未定型。

在过去的这20年中，中国的光伏产业虽然经历了起起落落，但是仍然在技术上、在市场份额上保持了领先。

全球光伏产业发展简史

为什么说全球光伏产业发展的时间很短——真正大规模发展的时间不过数十年？

2010年全球光伏累计装机容量仅有37.9GW。不论光伏发电技术是何时开始商业化应用的，我们能看到的就是一直到2010年全球光伏的装机容量仍然很低！

从2011-2021年，全球光伏产量经历了高速发展，光伏累计装机容量增长到930.6GW。

全球光伏装机容量十年间几乎增长了10倍！

从2011-2021年全球光伏产业的发展速度是多快呢？

可以这么说，从2013年开始几乎每年新增的光伏装机容量都超过了2010年前的累计装机容量，从2018年开始更是以每年新增100GW的速度加速发展。

2010年前的累计装机容量仅占2021年总装机容量的4.1%，2021年全球光伏发电累计装机容量930.6GW 的95.9%都是在2011-2021这11年间新增的。

所以在讲述光伏产业的故事时，我们并不需要追溯很远，从2010年开始讲起并不会错过多少精彩的故事。

在这样的高速增长背景下，传统的产业格局、竞争格局分析都不适用！

在市场容量每年扩大一倍甚至增加更多的情形下，重要的是抢增量，存量竞争的意义不大。

更可怕的是，光伏的新增装机规模还在上升，从2018年开始超过100GW/年的规模，2022年的新增装机规模预计超过200GW。

2010年前的全球光伏产业

我们简单回顾一下全球光伏产业2010年前的主要事件：

2010年以前（一直到2013年），全球最大的光伏市场是欧洲。

在2010年全球37.9GW的光伏装机容量中，欧洲的装机容量达到30.37GW，占全球总装机容量的80.1%。

全球光伏产业的商业化发展始于欧洲的清洁能源补贴。

以2004年德国《可再生能源法》的颁布为标志，欧洲国家希望通过补贴推动光伏产业的发展并最终减少对化石能源的依赖，实现能源转型。

欧洲国家的想法是美好的，但是结果却并不如人意。

欧洲的补贴是推动全球光伏产业发展的第一个催化剂，但作用有限。

全球光伏的装机容量虽然有了一定的增长，但是总量仍然很低——2010年全球37.9GW。

从光伏产业技术进步的角度看，此时的光伏技术还远远未达到能用的地步：光伏电池的转换效率低，光伏电站的全生命周期成本仍然高达0.40美元/千瓦时，远远超过传统火电、核电等发电方式的成本。

此时的光伏发电技术不成熟，光伏发电成本高昂，欧洲的光伏电站完全依赖政府补贴生存。

这种市场结构导致了光伏产业极高的波动性。

全球光伏产业的需求是欧洲政府补贴力度决定的，需求波动幅度极大。

以德国瓦克公司外代表的企业控制了上游硅料的供应，但是在硅片、电池片和组件等需要劳动量较多的环节则主要集中在中国。

中国光伏产业当时的情形是“三头在外”：即市场需求在外，原料供应在外，设备供应在外。

2011-2021年的全球光伏产业

2011-2021年光伏产业发展的核心和目标是——平价上网。

光伏发电的成本很高，是2010年前制约光伏产业发展的瓶颈。

如果光伏发电的成本太高，那么光伏产业就只有道德观价值（清洁能源），而缺少经济价值。

只有降低了光伏发电的成本，并且能够与其它发电方式竞争，那么光伏发电才具有经济价值，光伏产业才能从少部分高收入国家的道德需求变为普世的经济需求。

降成本是光伏产业的核心竞争力。

光伏产业在2011-2021实现了发电成本的显著下降，十年间的光伏发电成本降幅达到90%左右并成功实现了平价上网。

光伏发电成本如此大规模的下降是如何实现的？

中国的光伏产业在期间发挥了什么样的作用？

中国的光伏产业为什么在这十年间能够进一步扩大市场占有率？

2011-2021年光伏发电成本如此大规模的下降，是光伏全产业链生产成本的下降和发电效率提高的共同结果！

中国的光伏产业是成本下降和技术进步的主要贡献者，并在产业的发展中进一步扩大了领先优势！

光伏产业链主要包括硅料、硅片、电池、组件、应用系统是产业链上的五大环节。

中国光伏产业在产业链的所有环节上都实现了技术和成本上的重要突破！

硅料环节——降低多晶硅生产成本

硅料（多晶硅）是光伏电池的原料，是制造光伏电池的第一步。

硅料环节的研发和制造门槛高，需要投入的资金大，硅料的价格和质量决定了光伏发电的成本和效率。

改良西门子法工艺是当今硅料企业的主要制备工艺，我国光伏硅料企业经过多年努力，不断研发创新改良西门子法工艺，使得硅料的生产成本不断下降。

硅料的生产成本中，折旧费用和电费是最大的两项，我国企业通过研发：

第一，显著降低了硅料生产需要的投资规模；

第二，显著降低了生产硅料消耗的电量。

多晶硅生产线投资主要包含土建、设备、安装费用，其中设备投资成本占比 60%-70%。

西门子法生产硅料的核心设备还原炉基本实现了国产化。

随着生产装备技术的进步、单体规模的提高和工艺水平的提升，多晶硅生产线投资成本逐年下降。

2010年前，硅料生产线的规模通常不超过1万吨，硅料单位投资高达60亿元/万吨。

2013年，新疆大全新建硅料生产线的规模达到1.8万吨，单位投资就下降至20亿元/万吨左右。

2015年后通威股份建设的硅料生产线达到5万吨，单位投资进一步下降至16亿元/万吨

2022年投产的万吨级多晶硅生产线投资成本为 10.0 亿元/万吨

我国企业在传统改良西门子法的技术进步中实现了重要进步，使得晶硅综合能耗下降了近七成。

工信部每年出台的《光伏制造行业规范条件》显示，仅从能耗看，2013年多晶硅项目的“门槛”是综合电耗不得高于140千瓦时/千克，2021年已经降至80千瓦时/千克。

新技术硅烷流化床法能够进一步降低硅料生产过程中的电耗。

2012年协鑫科技旗下子公司中能硅业中试分厂用硅烷流化床法（FBR）成功产出颗粒硅，标志着中国光伏材料领域的颠覆性变革就此开启。

颗粒硅综合能耗进一步降低到15千瓦时/千克以下。

2022年颗粒硅市场占比为7.5%，随着硅烷流化床法生产技术的成熟，颗粒硅的市场份额将会不断提升。

中国的硅料生产企业不断的改进生产工艺降低能耗，同时也利用更加先进的生产技术扩大产能。

2010年，中国的多晶硅产量仅有5.1万吨，市场占有率只有28.1%；2021年中国的多晶硅产量达到71.1万吨，市场占有率上升到78.6%。

2022年中国的多晶硅产量更是增长63.4%达到82.7 万吨，其中排名前五企业产量占国内多晶硅总产量 87.1%。2023年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放，产量预计将超过 124 万吨。

2021 年全球多晶硅产量排名前十的企业中，中国企业占据七席，前四名为通威、保利协鑫、大全、新特，海外企业有德国瓦克、韩国OCI 和美国Hemlock 三家。

中国在多晶硅生产上拥有技术优势、产能优势和扩张优势不言而喻！

硅片环节——减少硅片厚度

在光伏电池的生产中硅片的厚度与切割时的损失量是影响晶体光伏电池成本、甚至并网发电成本的一个决定性因素。

薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，是降低光伏发电成本的一个重要环节。

2013年前，硅片切割通常采用砂浆切割技术，但是砂浆切割技术成本基本没有下降空间了。

在面临2012年欧美对中国光伏产业实施“双反”的重重压力之下，隆基决定对硅片切割工艺进行彻底改造。

不用砂浆用什么呢？硬度更高的金刚线看起来是个不错的选择。首先是快。以8英寸硅棒为例，传统砂浆切割一刀需要10小时左右，而金刚线切割只需4小时甚至3小时以内，生产效率大大提高，设备折旧和人工成本也随之大幅度下降。其次是省。传统砂浆钢线切割技术耗材价格已逼近成本线，而价格虚高的金刚线未来若能普及则有很大的降价空间，还存在进一步改良工艺的可能。最后是薄。金刚线可以把硅片切得更薄，不仅能大幅提高每公斤单晶出片率和切片产能，而且硅片越薄柔性越好，比方说可以加工成柔性组件安装在无人机翼等复杂物体表面，扩大单晶组件的应用场景。

为了采用新工艺，隆基成立“金刚线切割”的专项课题组开始技术攻关。

金刚线切割作为一种新工艺，市场上没有成熟的配套企业。

在隆基开始研发金刚线切割时，市场上能够批量供应金刚线的只有少数几家日本厂商，不仅销售价格高，而且供货周期长、售后响应慢，根本无法满足新工艺研发的反复试错。

金刚线刚刚导入时，专用金刚线切片机还很少，主要切片机均需要从砂线切割改造为金刚线切割。从金刚线到切片机，再到检测设备，金刚线整个产业链条都缺乏供应企业。

隆基从零开始，培育国内的金刚线和切片机生产企业，最终在2015年取得了重大突破。

通过紧密的上下游联合技术攻关，很快开发出高品质、低成本的金刚线。金刚线供应价格大幅下降近九成，每米仅需0.3元，同时品质也得到了极大程度的改善。

如今，金刚线切割不仅为隆基所用，也是国内光伏企业的标配。

金刚线切割工艺使得国内的硅片生产企业获得了绝对的技术领先优势，中国硅片生产企业基本上垄断了全球市场。

2010年，中国的硅片产量仅有10.98GW，全球市场的占有率为50.7%；2021年中国的硅片产量达到226.7GW，全球市场占有率上升到97.0%。

2022年中国的硅片产量进一步增长57.5%达到357GW，其中排名前五企业产量占国内硅片总产量的 66%。随着头部企业加速扩张，预计 2023 年全国硅片产量将超过535.5GW。

光伏电池——提高转换效率

光电转换效率是衡量光伏电池把光能转换为电能的能力。

光电转换效率越高，在同等光照条件下就能获得的电能就更多。

提高光伏电池的光电转换效率，是光伏电池技术的主要演化方向。

光伏电池的技术演进路线是：BSF（铝背场）电池——多晶PERC（发射极钝化和背面接触）电池——单晶PERC（发射极钝化和背面接触）电池——TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）电池——HJT和IBC电池。

2010年时，量产的光伏电池都是BSF（铝背场）电池，光电转换效率只有18%左右。

2016年前BSF（铝背场）电池在都占据了主要的市场份额，此后PERC（发射极钝化和背面接触）电池的比例开始显著上升。

2017年单晶硅片开始替代多晶硅片，单晶PERC 电池技术逐渐成为市场主流。到2021年，PERC单晶电池量产平均转换效率已经提升到23.1%，最高达到23.56%。

2022年，BSF（铝背场）电池的市场份额仅剩2.5%，将很快消亡； PERC 电池的市场份额达到88%，n型TOPCon电池片市场占比约 8.3%，异质结电池片市场占比约 0.6%，XBC 电池片市场占比约 0.2%。

在电池技术上，中国的企业仍在引领全球进步的方向。

目前 TOPCon 技术路线得到了下游市场的普遍认可，众多头部一体化组件商和电池厂商布局 TOPCon 的量产产能，包括晶科、晶澳、天合、通威、隆基等。

2022 年底全行业TOPCon产能约85GW，预计到 2023年底全行业TOPCon 产能有望达到 330GW，全年新增 200GW；XBC 路线，隆基和爱旭已有量产，2022 年底产能合计达 25GW。

天合光能是中国开发先进光伏电池技术的佼佼者，不仅几十次创造和刷新世界纪录，更是在2021年11月，凭借“高效低成本晶硅太阳能电池表界面制造关键技术及应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖，实现了中国光伏行业在国家科学技术大奖上零的突破。

以该项目成果和技术为依托，天合光能创建了全球首条高效低成本电池规模制造生产线，被载入世界电池效率路线图，引领着全球光伏产业技术发展。

2021年底全球423.5GW 的电池产能中，有364GW 位于中国，另外有32GW 的东南亚电池产能属于中国企业。中国光伏电池产业的全球市场占有率是87.9%。

2021年光伏电池产量排名全球前十的企业中，有九家是中国企业。

2022 年，全国光伏电池产量约为 318GW，同比增长 60.7%。其中排名前五企业产量占总产量的 56.3%，产量达到 5GW 以上的电池片企业有 17 家。预计 2023 年全国电池片产量将超过 477GW。

光伏发电平价上网的实现

光伏行业通常用 LCOE（Levelized Cost of Electricity,平准发电成本）来衡量光伏电站整个生命周期的单位发电量成本，并可用来与其他电源发电成本对比。

在全投资模型下，LCOE与初始投资、运维费用、发电小时数有关。

根据中国光伏行业协会的估算，2022 年全投资模型下地面光伏电站在1800 小时、1500 小时、1200 小时、1000 小时等效利用小时数的 LCOE 分别为 0.18、0.22、0.28、0.34 元/kWh。

光伏发电拥有的巨大的经济优势，这是未来光伏发电发展的底气。

从2017年开始，中国的光伏产业就开始进入了平价时代。

光伏产业大发展的浪潮已经到来！

2021年6月，轰动光伏产业的四川甘孜州南部光伏基地正斗一期200MW项目竞争性配置定标，国家电投集团四川电力有限公司以0.1476元/千瓦时拿下开发权，这一电价也创下了国内光伏项目的最低电价。

很难想象，10年前的光伏度电成本还在1元/千瓦时左右，超过80%的成本降幅，需要产业界付出多少努力。

光伏产业的成功是中国发展模式的胜利

中国的光伏产业技术为什么与国外先进水平相比差别不大？

因为光伏产业是一个十分年轻的产业，发展起来的时间不过20多年，甚至可以说仅仅不过10年。

虽然中国不是光伏技术的起源国家，但是中国与外国相比在技术上落后的时间并不长。特别是这些技术还不是成熟技术。

只要中国的企业开始进入光伏产业，跟上技术进步的速度，很快就能赶上西方国家。

这与水力发电、火力发电和核电等已经成熟的发电传统技术截然不同。

在过去10年光伏产业技术的高速发展过程中，中国企业是光伏产业技术进步的主要贡献者：颗粒硅技术、金刚线切割、单晶硅片、PERC 电池等技术都是中国企业首先量产的。

中国的光伏企业利用自身研发形成的技术优势，叠加已有的供应链和成本优势，最终制霸了蓝星的光伏产业。

中国的企业拥有最齐全的产业链配套，最低的生产成本，如果再拥有技术优势，那么就将获得统治性的地位。

这是来自对手的认证！

中国的发展模式是全产业链发展模式。

以光伏产业为例，从硅料、硅片、光伏电池到组件都可以在中国生产。

光伏产业需要的各种设备和配套产品如还原炉、金刚线，组件用的铝支架，配套的逆变器等，也都能在国内生产。

这种模式的竞争力是最强的，中国光伏产业当前统治性的市场占有率就是明证。

美国的发展模式是什么样的？

美国的发展模式是分工模式，美国和其它国家的分工合作。

美国掌握技术和核心零部件，劳动密集型环节外包。最典型的就是苹果的产业链模式。

美国的发展模式要求美国的技术水平要具有绝对领先优势，在美国拥有技术领先优势的产业如计算机、智能手机、干线客机等领域，美国的这种模式是成功的。

美国模式同时也要求承接劳动密集型环节的国家要有相应的技术能力和配套能力。

这个国家目前通常就是中国。

美国技术+东南亚组装这样的组合行不行？

目前来看这种组合不太行。

东南亚国家的本土配套产业链和技术水平都不够，只能承接最低端的组织业务，稍微需要技术含量的工作都无法胜任。

例如在光伏产业中东南亚不仅无法生产硅料这样的核心产品，连铝合金支架这种简单的配套产品对越南等国家来说也是难题，毕竟生产支架也需要用到千吨级别的挤压机。

在美国技术优势不明显的产业，美国的分工模式就竞争不过中国的全产业链模式。

光伏产业、电信设备制造业、无人机产业都是如此。

中国的全产业链模式在开发新技术的竞争中优于美国的分工模式。

随着中国不断弥补短板，中国落后的产业技术越来越少，中美的竞争将重点转向新技术的竞争。

在新技术的竞争中，中国的模式更有竞争力！