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“大扩张”下的无锡光伏产业:何以“追光”

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-10-03 15:00:32
导读

  作者: 马晨晨  [ 2022年,无锡市171家规上新能源企业实现营业收入1550.72亿元、同比增长24.16%。其中,光伏规上企业96家,营业收入1014.56亿元、同比增长47.16%。 ]

作者: 马晨晨

[ 2022年,无锡市171家规上新能源企业实现营业收入1550.72亿元、同比增长24.16%。其中,光伏规上企业96家,营业收入1014.56亿元、同比增长47.16%。 ]

在不同地域,光伏的“造富”神话轮转。尚德施正荣、汉能李河君都曾登顶中国首富。英利苗连生曾是河北首富,赛维彭小峰更是在32岁时便成为江西首富。而现在,更为人熟知的是四川的通威集团、常州的天合光能(38.550, -0.04, -0.10%)等。

无锡,是中国光伏发展史中绕不过去的地方。它曾经和尚德的名字深度绑定在一起,成为中国光伏的发源地,组件产能一度占到全国的1/4,但现在,无锡的光伏组件产能不到全国的10%,且缺乏行业龙头企业。

当前的光伏产业,一面是产能过剩风雨欲来,一面是迭代更新加快,不同技术路线狭路相逢,深刻经历了光伏产能过剩冲击的无锡,又将如何把握行业周期转变的时间窗口,实现光伏产业的再度做强?

尚德往事

2000年,师从“太阳能之父”马丁·格林的施正荣决心归国创业。彼时,澳大利亚对太阳能只是停留在研发层面,产业化停滞不前,于是施正荣把目光投向了还是“光伏荒漠”的中国市场。

当时的无锡市政府也在探索“硅谷模式”,通过建立政府主导型的风险投资基金,扶持起拉动本地经济起飞的高科技企业,两方一拍即合。

随着无锡尚德冲进全球光伏电池制造企业前三强,并于2005年在纽交所上市,施正荣一举成为当时的中国首富,也带动了中国光伏产业的快速发展。

根据第一财经·新一线城市研究所的统计,从2000年前后至2012年“双反”发生的这十年,是中国光伏起步的十年,也是中国光伏逐步完成国产化的十年。在这段时间里,无锡的光伏专利技术被引用超38000次,技术外溢至国内每一个省份,共计376个设市城市,对中国地级以上城市的覆盖率接近90%。

不过,隐患也早已埋藏:原料依赖进口、产品主要出口、核心技术没握在手上。汹涌而来的欧美“双反”调查使得“三头在外”的问题暴露无遗,历经曲折和震荡,2013年无锡尚德宣告破产重整。

当地多位熟悉产业规划的人士对第一财经表示,“巨星陨落”一定程度上使得当地政府对于光伏产业的支持更为谨慎。最直接的体现是,无锡市“十二五” “十三五”期间出台的相关产业发展政策里,重点支持光伏发展的政策表述大量消失了。

但是,尚德等一批企业对于无锡乃至中国光伏产业的影响却持续着。

无锡新能源商会秘书长朱刚告诉第一财经,至今无锡的“光伏圈”仍保留着每年一届足球赛、篮球赛的传统,也还保持着每周踢一场足球、打一场篮球的习惯。一同上场的,许多是十几年前他在无锡尚德的老同事、老朋友。

在朱刚看来,近十年间光伏企业依然在无锡“野蛮生长”,得益于当地完备的产业链和人才积累,体现了高度的市场化程度和国际竞争力。“尚德鼎盛时期,周边的配套企业就有100多家,无锡光伏从业人员最多时,曾超过10万人。虽然尚德破产重整了,但是产业链上下游的很多企业和高端人才都留了下来,他们发挥了重要的带动作用。”

第一财经·新一线城市研究所的统计显示,以2013年为节点,对比无锡光伏企业在不同产链环节的分布情况,可以看到近十年新成立的企业在上游技术研发、设备原料,以及下游太阳能产品等环节的占比显著提高。这表明,无锡光伏产业新生力量正在推动产业结构优化,从附加值较低的中游组件环节向微笑曲线两端的高值环节延伸。

统计还显示,与长三角周边地市相比,无锡市光伏产业的科技型企业规模呈强增长态势。截至2022年初,无锡市累计有417家光伏科技型企业,近二十年的企业数量复合增长率维持在15%以上,企业规模在长三角仅次于苏州,产业集聚效应凸显。朱刚也感受到了这两年当地政府的积极态度:光伏产业地位正在逐步提升。

但在周边城市和其他光伏产业大市的竞争中,无锡如何走出自己的一条路?

以先进产能驱动“弯道超车”

在新一轮光伏领域N型TOPCon、异质结(HJT)以及钙钛矿电池和组件扩产浪潮中,无锡尚没有形成大规模产能。据无锡日报,截至2022年度底,N型TOPCon电池产能仅有2GW,远低于省内其他城市产能水平。

国内光伏扩产凶猛的背景下,无锡逐渐意识到扩大先进产能的重要性,并采取行动以抓住发展时机。今年一季度以来,无锡市签约、开工的多个光伏产业项目,均是在异质结和钙钛矿领域的布局。

1月25日,锡山经济技术开发区与华晟新能源科技有限公司正式签订合作协议,投资57亿元重点建设华晟异质结光伏产业园。4月12日,总投资30亿元的极电光能钙钛矿产业基地项目在锡山区开工。该项目是一次“追加”,2022年底极电光能已经在锡建成了全球规模最大、智能化程度最高的150MW钙钛矿光伏生产线,该产线将在今年逐步释放产能。

为何选择在众多技术路线中,押注异质结和钙钛矿?

华晟新能源高级副总裁徐昕告诉第一财经记者,异质结技术早期由日本三洋公司进行实验室阶段到量产阶段的转化,由于其核心专利的保护,异质结技术一直未得到有效的发展。2011年左右,异质结核心专利保护解禁,国内外纷纷研究起异质结技术并试图将其量产和规模化,华晟就是其中的一员。

光伏的发电成本高度依赖于太阳能电池的光电转换效率。研究显示,转换效率每提升1%,发电成本可降低7%,但目前晶硅太阳能电池光电转换效率出现瓶颈。

据中国光伏行业协会统计,2022年P型PERC电池量产平均效率达23.2%,世界效率纪录为24.06%,已接近24.5%的理论天花板。而N型电池2022年量产平均效率均已超24.5%,华晟新能源G12-15BB电池量产效率达25.2%。目前新技术的N型电池的技术路线主要有TOPCon、异质结、IBC等。

“异质结的两个优势非常突出:一是转换效率高,二是制备过程低碳友好。由于异质结的工艺流程短、低碳足迹,因此相对其他技术,制备过程中对环境产生的污染和负担也会明显降低,这也非常关键。” 徐昕说。

与此同时,行业对于TOPCon和异质结“狭路相逢”谁将胜出的讨论不绝于耳。徐昕认为,如果说从PERC到TOPCon,只是在一种范式内实现“量”的变化,那异质结电池技术,包括未来和钙钛矿的进一步结合,则正在打破现有的光电转化范式牢笼,是颠覆式的创新。

在这一设定下,众多主力光伏组件企业的表现略显保守,常规的做法是通过改造传统产能扩建TOPCon项目,而非直接选择异质结。这种做法的背后,财务成本和收益是一个关键因素。

华金证券研报显示,目前TOPCon组件相比PERC组件享有0.095元/W溢价,在此基础上测算,TOPCon电池端预计实现1亿元/GW盈利,远超过异质结电池约0.56亿元/GW盈利水平。TOPCon电池在N型电池中量产性价比最高,头部企业多选择以TOPCon作为下一代电池技术路线。

徐昕表示,目前行业主流的厂商改造传统产线为TOPCon,计算的投资回报周期约为三年,即三年内能收回投资成本,为现有的PERC“续命”。三年以后,随着异质结进一步降本,届时光伏产品市场有望成为异质结电池的“天下”。

另一种“明星路线”是钙钛矿电池,包括纯钙钛矿电池和钙钛矿叠层电池两种类型。异质结目前被公认是与钙钛矿组成叠层电池的“最佳拍档”。

极电光能副总裁姜伟龙告诉第一财经记者,钙钛矿电池具有更高的理论极限效率和更低的生产成本,两者是市场普遍看好钙钛矿电池的核心原因。

券商研报显示,钙钛矿仅用了14年就将实验室效率提升到26%,而晶硅电池用了接近70年才提升到26.8%。同时,单结钙钛矿电池理论效率33%大于晶硅电池的29.4%,钙钛矿/异质结叠层电池实验室效率已来到33.7%。

更低的成本则体现在产业链短、原材料成本低且纯度要求低、能耗低等方面。例如,单晶硅太阳能级纯度要求在99.9999%,而钙钛矿太阳能级只需99%以上即可,大幅降低了对原料纯度的要求和原料提纯的成本。从能耗角度看,单晶硅料制备最高温度需要1700℃,钙钛矿材料制备仅仅需要150℃。

投资方面,以1GW产能投资来对比,晶硅的硅料、硅片、电池、组件全部加起来,需要大约9亿~10亿元的投资规模,而钙钛矿1GW的产能投资,在达到一定成熟度后,约为5亿元,是晶硅的一半。

目前国内已有3条百兆瓦级单结钙钛矿产线投产,预计2023年开工产能约1~2GW。其中,极电光能去年底在无锡投产了全球最大150MW钙钛矿光伏产线,今年4月再度选择无锡加码投资建设全球首条1GW钙钛矿光伏生产线及研发创新中心、总部大楼。

规模化将带来巨大的降本优势。姜伟龙表示,目前晶硅电池的销售价格约为1.3~1.4元/W,极限成本约为1.1~1.2元/W,但是GW级产能下,钙钛矿电池组件成本可降至0.8元/W,约为晶硅极限成本的60%~70%,且有进一步下探空间,未来有望降至0.6元/W。

值得注意的是,无论是TOPCon、异质结还是钙钛矿,一连串的扩产动作下,光伏电池及组件产能不断提高,产能过剩的隐忧与日俱增。

姜伟龙认为,光伏制造产能过剩已经是公认的事实,未来两年内将完成行业洗牌和N型取代P型的技术迭代,部分企业将不可避免地被淘汰出局。两年之后,也正是钙钛矿组件实现GW级量产并开始大批量进入市场的时间。

如何与晶硅企业成熟完善的市场渠道竞争,姜伟龙对此持乐观态度,“钙钛矿的市场规模取决于技术本身”。在他看来,光伏是一个缺乏品牌忠诚度的工业品市场,性能和价格决定了应用侧的收益率,电站项目收益率和度电成本决定了用户的选择。因此,晶硅光伏现阶段的过剩并不成为钙钛矿厂商的关切,钙钛矿企业当前还是聚焦于技术研发和产业化的推进,聚焦于钙钛矿产品持续降本增效。“当钙钛矿在效率、寿命和价格等方面综合形成明显优势以后,市场份额的提升就是水到渠成的事情了。”

无锡“追光”

“为何选择这里”,多家落地无锡设厂的企业都提到了这里完备的产业链和人才配套,以及良好的营商环境。但是,缺乏作为“链主”的龙头企业也限制了本土产业发展的想象空间。

徐昕表示,华晟的总部设在安徽宣城,外地拥有大理、无锡、合肥三大生产基地,预计2023年投产异质结电池产能将超过12GW,加上2.7GW的原有产能,到2023年总产能将达15GW左右。高速扩产的背后,既有企业自身降本提质的需求,也是对于龙头企业下场前的防守。“在大厂意识到该做异质结的时候,我们希望华晟的产能规模能达到40GW到50GW,这是一道安全线。”

华晟的防守不无道理。一位行业人士告诉记者,目前许多龙头企业都在建立新路线的人才和技术储备,异质结是其中的热门路线,“把脚放在油门上”。当某家厂商验证了其成本竞争优势时,单个龙头企业“踩油门”布局的规模可能短时间内达到几十GW。到时,产品迭代的速度或许如同PERC技术取代BSF,一两年即可完成。

在各大厂商出于不同的原因纷纷扩产的同时,许多城市也将其视为战略性新兴产业,加大招商引资力度。无锡多位光伏行业人士告诉记者,给土地、给税收优惠、给产业基金,这些操作一度是部分地区招商的“标配”,争夺相当激烈。而无锡地处长三角腹地,土地资源相对紧张,电价相较四川等水电大省偏高,因此在先天资源上存在一定劣势。

“当时很多地方都抛来了绣球,但我们还是选择了无锡。一方面,无锡市政府在招商引资方面专业成熟,响应速度快、办事效率高,这是非常打动我们的理由。”徐昕表示,除此以外,当地的产业配套也很完整,无论材料还是设备供应商,都能在附近找到合适的,能降低沟通运输等成本。同时,本地的文化氛围好,半导体等高层次人才聚集,而光伏产业现在面临的一个大问题就是人才稀缺。

极电选择无锡的理由与之类似。姜伟龙告诉记者,不同于晶硅庞大漫长的产业链,钙钛矿的产业链比较短,主链条在一个工厂就能完成。对于钙钛矿工厂而言,采购进厂的原材料是大宗的化工原料,出厂的是可以装到电站上的钙钛矿光伏组件。其中,制造装备以及涵盖原材料、靶材等在内的辅链均需要外部采购,他几乎都能在当地找到供应商。最关键的是,钙钛矿还处于产业化技术开发阶段,高端人才的需求量较大,无锡从自然环境到社会环境、人才政策对于高端人才都具有很强的吸引力。

先导智能(36.490, -0.01, -0.03%)是当地光伏设备商的代表企业,先导智能相关负责人告诉第一财经,先导智能最早给电容器产线提供设备,2008年尚德等一批企业缺乏自动化设备,先导智能由此切入锂电和光伏领域。2021年左右,光伏产业冒出了迭代升级的苗头,该公司着力研发TOPCon技术的工艺设备,此后各大厂商的TOPCon扩产潮证明了这一判断的准确性。目前,公司也在积极布局其他光伏技术路线对应设备的前瞻性研发。

作为一家全球知名的设备龙头企业,先导智能是无锡吸引先进产能布局的一张名片。在该负责人看来,其他地方想要“复制”一家这样的企业并不容易。设备企业最大的优势在于技术和产品,同时供应链也是设备企业发展的重要一环。依托长三角的地理优势,先导智能与数千家供应链企业建立起了紧密的联系。目前,先导智能是业内唯一一家拥有100%自主知识产权的整线设备服务商,这意味着在交付、成本和研发能力等方面具有领先优势。

“锂电的更新迭代是渐进性的,也许未来十年锂电在现有的框架上也不会有很大的变化。但光伏产品的迭代是颠覆性的,现在的TOPCon和PERC还有一些衔接,但是异质结和钙钛矿是彻底的改变。对于光伏厂商和设备商来说,这构成了很大的挑战,我们需要密切关注新技术和新需求。”该负责人分析说。

根据第一财经·新一线城市研究所的统计,“组件” “封装” “夹具”等关键词在无锡的光伏领域专利中出现频率较高,反映出无锡在光伏产业中游环节有深厚的技术积累。

朱刚介绍,在晶硅光伏产业链中,组件环节是终端产品,是电池片、胶膜、光伏玻璃、边框、接线盒等多个部件的集合,周边配套需求较多,具有较强的产业带动能力。作为光伏资源集聚高地,无锡在产业链集群完整度、市场化品牌竞争力、上市公司数量、高端人才、第三方平台机构等资源方面仍处于行业领先地位,具备高质量发展的核心基础要素。

他同时提醒,“光伏产业还需要一个千亿级乃至更强实力的行业‘链主’来引领”。“链主”是产业链上的“火车头”,具备链接某一产业上中下游的核心凝聚力,是整个产业发展中具有带动作用的企业。目前无锡的光伏企业中,尚缺类似通威、隆基、协鑫这样的龙头企业,单个企业的带动性和影响力还不够。

2022年,无锡市171家规上新能源企业实现营业收入1550.72亿元、同比增长24.16%。其中,光伏规上企业96家,营业收入1014.56亿元、同比增长47.16%。

根据无锡“十四五”时期构建“465”现代产业体系规划目标,光伏产业是无锡10条卓越产业链之一。

“光伏是一个典型的资本密集型和周期性行业,产品、技术、价格、品牌、人才、商业模式等产业要素瞬息万变,每过几年都要经历一轮残酷的洗牌和资源整合,传统企业不断地革新和上下游扩张,外部资本和跨界势力也不断入局,行业始终处于风云变幻和优胜劣汰格局之中。但是,在这样的冲击和夹缝中,无锡的很多企业一直活到了现在。我们希望组织协调各方资源优势,发挥无锡地方资源优势和各类行业平台作用,助力企业不仅扛住行业巨变,还能发展得更好。”朱刚说。


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