光伏電池及光伏行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與管理分析

摘 要：太陽(yáng)能光伏技術(shù)是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)形式，是太陽(yáng)能利用的一種重要形式。根據(jù)目前世界能源形勢(shì)走向，光伏能源在未來(lái)將扮演舉足輕重之角色。論文介紹了光伏行業(yè)的發(fā)展情況及光伏電池新產(chǎn)品的評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后通過(guò)兩個(gè)案例分別分析了新產(chǎn)品上市成敗的關(guān)鍵因素：準(zhǔn)確市場(chǎng)預(yù)測(cè)、政府政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈支撐等。最后提出了我國(guó)光伏行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、管理與盈利需要重點(diǎn)關(guān)注的因素。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，新產(chǎn)品

1光伏行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展概況

太陽(yáng)能光伏技術(shù)是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)形式。按目前的發(fā)展趨勢(shì)，煤、石油和天然氣等化石能源包括核電站所用鈾材料在100-200年終將消耗殆盡，2030年光伏發(fā)電將占到世界能源供給的10%左右，2050將占到25%，2050年以后逐步成為最主要能源形式，由補(bǔ)充能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁δ茉础?/p>

中國(guó)光伏市場(chǎng)迅速發(fā)展。全球光伏市場(chǎng)（按交付使用的總裝機(jī)容量）在2005-2009年實(shí)現(xiàn)了復(fù)合年增長(zhǎng)率45%的高成長(zhǎng)，全球光伏發(fā)電的總裝機(jī)容量由1460MW增長(zhǎng)到6430MW。在中國(guó)，光伏行業(yè)也迅速發(fā)展，光伏行業(yè)作為“綠色GDP”受到各地政府的追捧，在貸款、土地等方面取得了政府支持，各地紛紛上項(xiàng)。根據(jù)我國(guó)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃給出的數(shù)據(jù)，同樣看出中國(guó)未來(lái)的能源和電力來(lái)源也必然是太陽(yáng)能。

2005年起，我國(guó)已經(jīng)逐步形成了以太陽(yáng)電池生產(chǎn)較完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，從上游到下游依次包括：多晶硅原材料制造、硅錠/硅片生產(chǎn)、太陽(yáng)電池制造、組件封裝和光伏系統(tǒng)集成應(yīng)用等。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在2005-2008年每年以200%的速度增長(zhǎng)，2008年上半年已經(jīng)成為世界第一大太陽(yáng)電池生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)值2000億元，就業(yè)人數(shù)20萬(wàn)，然而98%的產(chǎn)品銷往國(guó)外，國(guó)內(nèi)安裝量?jī)H占2%。2008年下半年，金融危機(jī)風(fēng)暴席卷全球，光伏發(fā)電市場(chǎng)也迅速下滑，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)受到極大沖擊。中國(guó)光伏行業(yè)卻仍增長(zhǎng)了58%，遠(yuǎn)高于世界平均水平45%。目前，中國(guó)已經(jīng)成為世界第一大光伏產(chǎn)品制造國(guó)。

2光伏電池新產(chǎn)品主要評(píng)價(jià)指標(biāo)

（1）光伏電池新產(chǎn)品可用程度評(píng)價(jià)指標(biāo)

能量回收期定義：光伏系統(tǒng)幾年內(nèi)能把自己壽命期內(nèi)消耗的能量回收回來(lái)。顯然，回收期愈短愈好。能量回收期越快表示在太陽(yáng)能電池使用地電池可用程度。按照測(cè)算結(jié)果，商業(yè)化薄膜太陽(yáng)電池的能量回收期大約只有1年。產(chǎn)品完全可以利用光伏發(fā)電來(lái)使用光伏電池。

TP = EP / ES

式中：TP（年）為光伏電池能量回收期；EP為制造光伏系統(tǒng)所消耗的能量；ES為陽(yáng)光下光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量；EP與所采用的光伏電池種類，光電轉(zhuǎn)換效率，生產(chǎn)這種電池所采用的工藝技術(shù)路線，以及光伏電池、光伏組件、光伏系統(tǒng)（含配套部件）的所有制造過(guò)程的能耗緊密相關(guān)。ES與當(dāng)?shù)氐年?yáng)光資源，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，所采用的上網(wǎng)控制逆變器的DC/AC轉(zhuǎn)換效率有關(guān)。能量回收期TP（年）與EP成正比，而與ES成反比。

（2）光伏電池新產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)換效率評(píng)價(jià)指標(biāo)

光伏電池的光電轉(zhuǎn)換率表示入射的太陽(yáng)光能量有多少能轉(zhuǎn)換為有效的電能。

η=（光伏電池的輸出功率/入射的太陽(yáng)光功率）*100% = （Vop *lop/Pin* S）*100%其中Pin是入射光的能量密度，S為太陽(yáng)能電池的面積，當(dāng)S是整個(gè)太陽(yáng)能電池面積時(shí)，η稱為實(shí)際轉(zhuǎn)換效率。Vop *lop為輸出功率（產(chǎn)品會(huì)標(biāo)識(shí)該指標(biāo)）。

光伏電池轉(zhuǎn)換率將決定哪家企業(yè)成為競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勝者。各種技術(shù)的成本均有大幅下降空間，且隨成本下降其對(duì)總成本影響邊際效應(yīng)減弱，不如通過(guò)提高轉(zhuǎn)換率技術(shù)的杠桿效應(yīng)大，各種技術(shù)的轉(zhuǎn)換率將在未來(lái)成為主要的競(jìng)爭(zhēng)因素。

3決定光伏電池新產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵：經(jīng)典案例分析

新產(chǎn)品經(jīng)歷開(kāi)發(fā)、基于過(guò)程的管理、市場(chǎng)導(dǎo)入、試銷等環(huán)節(jié)后最終需要通過(guò)市場(chǎng)銷售與盈利情況來(lái)評(píng)價(jià)新產(chǎn)品的成敗。以下以光伏行業(yè)巨頭無(wú)錫尚德電力的新產(chǎn)品成功和失敗的案例，分析探討決定光伏電池新產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵決定因素。

3.1準(zhǔn)確的市場(chǎng)預(yù)測(cè)與政府政策支持使得新產(chǎn)品迅速獲利

2000年前中國(guó)市場(chǎng)沒(méi)有高品質(zhì)多晶硅光伏電池，相對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)而言是新產(chǎn)品。2000年，尚德尚未成立，學(xué)習(xí)太陽(yáng)能留學(xué)歸來(lái)的施正榮博士在沿海各地宣講為創(chuàng)業(yè)以籌集資金，并召集一批人作為尚德電力早期的創(chuàng)始人。無(wú)錫尚德電力創(chuàng)始人施正榮、楊懷進(jìn)、張鳳鳴和泰德等人認(rèn)為光伏技術(shù)具有巨大的市場(chǎng)潛力，預(yù)測(cè)判斷以下因素將繼續(xù)驅(qū)動(dòng)光伏工業(yè)的發(fā)展，同時(shí)這些因素也將使光伏產(chǎn)品的需求量將上升：

（1）日益增長(zhǎng)的能源需求與化石能源的價(jià)格不斷升高；

（2）環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)與化石能源的限制使用；

（3）中國(guó)政府將支持綠色環(huán)保的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展；

（4）相比于傳統(tǒng)能源及其他形式的可再生能源；

（5）使用太陽(yáng)能與常規(guī)能源成本差距逐漸縮小。

于是，他們開(kāi)始創(chuàng)建研發(fā)中心，招聘培訓(xùn)技術(shù)人員。作為新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，多方投資者質(zhì)疑其太陽(yáng)能光伏技術(shù)投產(chǎn)的可行性，無(wú)錫尚德經(jīng)歷了艱難的初創(chuàng)時(shí)期。在這種情況下，經(jīng)過(guò)創(chuàng)始人施正榮與無(wú)錫政府多次談判最終通過(guò)了項(xiàng)目，并召開(kāi)了投資者的會(huì)議。同時(shí)，從無(wú)錫市政府處取得了部分標(biāo)準(zhǔn)廠房的無(wú)償使用權(quán)，尚德電力的前身無(wú)錫尚德于2001年正式成立。

2002 年8月，無(wú)錫尚德引用德國(guó)先進(jìn)技術(shù)完成了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線的安裝，生產(chǎn)出當(dāng)時(shí)中國(guó)光伏高端市場(chǎng)上的新產(chǎn)品——多晶硅光伏太陽(yáng)能電池。無(wú)錫尚德管理層認(rèn)為自身的先進(jìn)技術(shù)能夠通過(guò)擴(kuò)建產(chǎn)能產(chǎn)生的規(guī)模效益發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)投入、產(chǎn)能規(guī)模的提高，原材料利用效率也會(huì)提高，進(jìn)而降低單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。如表所示，2002-2005年，無(wú)錫尚德預(yù)計(jì)技術(shù)市場(chǎng)前景下，為追求規(guī)模效益而不斷擴(kuò)建光伏電池產(chǎn)能。

準(zhǔn)確的市場(chǎng)預(yù)測(cè)與德國(guó)政府政策出臺(tái)為新產(chǎn)品光伏電池打開(kāi)了銷路。剛剛度過(guò)初創(chuàng)時(shí)期的無(wú)錫尚德擺脫了資金短缺的困境，產(chǎn)品銷售情況也逐漸好轉(zhuǎn)。第一條生產(chǎn)線投產(chǎn)兩年后，歐洲太陽(yáng)能市場(chǎng)尤其是德國(guó)市場(chǎng)的銷售收入大幅度增長(zhǎng)。原因在于德國(guó)修訂《可再生能源法》，對(duì)太陽(yáng)能出臺(tái)了新一輪補(bǔ)貼計(jì)劃。德國(guó)在全球光伏行業(yè)政策引導(dǎo)中具有示范效應(yīng)，對(duì)全球光伏的發(fā)展影響較大。受此影響，2004年德國(guó)市場(chǎng)需求膨脹，并對(duì)全球光伏市場(chǎng)需求增長(zhǎng)有促進(jìn)作用。在此背景下，國(guó)內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)中尚德技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯有能力拿到更多的德國(guó)市場(chǎng)的訂單進(jìn)行生產(chǎn)。2004年德國(guó)市場(chǎng)銷量收入同比增長(zhǎng)了23倍，占總銷量的比重上升至72.1%，成為無(wú)錫尚德產(chǎn)品第一大市場(chǎng)。

準(zhǔn)確的市場(chǎng)預(yù)測(cè)與政府政策支持使得新產(chǎn)品迅速獲利。受主要市場(chǎng)德國(guó)需求增長(zhǎng)的影響，無(wú)錫尚德收入增速顯著提升，僅三年時(shí)間收入從13.9百萬(wàn)美元增長(zhǎng)至226百萬(wàn)美元，增長(zhǎng)15倍。收入增長(zhǎng)的同時(shí)，無(wú)錫尚德產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，光伏組件替代光伏電池成為主導(dǎo)產(chǎn)品。在需求膨脹以及收入迅速增長(zhǎng)的作用下，2002年仍然虧損的無(wú)錫尚德在2003年扭虧為盈，并且在接下來(lái)的兩年時(shí)間無(wú)錫尚德利潤(rùn)迅速增長(zhǎng)，2005年便實(shí)現(xiàn)高達(dá)30.6百萬(wàn)美元的凈利潤(rùn)取得行業(yè)領(lǐng)先地位。

其于2004年被PHOTON International評(píng)為全球前十位太陽(yáng)電池制造商，已經(jīng)建成了國(guó)內(nèi)最大、最先進(jìn)的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)線。經(jīng)過(guò)短短幾年的大發(fā)展，尚德公司的產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量水平已完全達(dá)到國(guó)際光伏行業(yè)先進(jìn)水平。作為核心資產(chǎn)，無(wú)錫尚德集中尚德電力95%以上產(chǎn)能。施正榮整合股權(quán)后，高盛、英聯(lián)等海外資本順利入股，尚德電力轉(zhuǎn)制為外資企業(yè)，公司于2005年12月14日在紐約證券交易所上市，并成為第一個(gè)在紐約證券交易市場(chǎng)成功上市的中國(guó)民營(yíng)企業(yè)，尚德電力是上市殼公司，無(wú)錫尚德為實(shí)體企業(yè)。

3.2缺乏產(chǎn)業(yè)鏈支撐與低價(jià)替代品導(dǎo)致新產(chǎn)品虧損

光伏電池發(fā)電技術(shù)可以大致分為晶硅電池技術(shù)和薄膜電池技術(shù)兩大類。目前，晶硅電池技術(shù)在光伏發(fā)電領(lǐng)域是占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的主流技術(shù)。晶硅電池技術(shù)主流下也不乏有反例，全球市值最大的太陽(yáng)能上市公司美國(guó)First Solar并非使用主流的晶硅電池技術(shù)，而是薄膜電池技術(shù)的典型代表。較之多晶硅光伏電池，薄膜電池的光電轉(zhuǎn)化率偏低，但其材料消耗量、生產(chǎn)成本、制造能耗和平均售價(jià)都比前者低出很多。在生產(chǎn)成本和產(chǎn)品毛利率上明顯優(yōu)于采用晶硅電池技術(shù)的生產(chǎn)廠商。同時(shí)，薄膜電池的市場(chǎng)前景看好，市場(chǎng)潛力巨大。薄膜電池具有成本優(yōu)勢(shì)與良好市場(chǎng)前景。

薄膜電池專業(yè)博士出身的無(wú)錫尚德電力總裁施正榮曾對(duì)其頗為重視。2007年5月，無(wú)錫尚德宣布將投資3億美元發(fā)展薄膜電池，并計(jì)劃在2010年形成400MW的產(chǎn)能。然而，2010年8月初，無(wú)錫尚德電力卻突然停止了在上海的虧損的薄膜太陽(yáng)能電池新產(chǎn)品生產(chǎn)，轉(zhuǎn)型晶硅電池生產(chǎn)。是什么原因?qū)е滦庐a(chǎn)品薄膜電池非但沒(méi)有發(fā)揮其成本優(yōu)勢(shì)與良好市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，反而給尚德電力帶來(lái)巨額虧損？

原因一：替代品成本降低。無(wú)論是晶硅電池還是薄膜電池，其產(chǎn)品使用效果是一樣的。金融危機(jī)以后，多晶硅價(jià)格從400美元/公斤一路下滑到了50美元/公斤上下，這讓多晶硅從占據(jù)電池總成本的50%降到了25%。而與之相比，薄膜電池同期成本僅下降了10%。晶硅太陽(yáng)能電池板的成本驟降，晶硅板僅售每瓦特1.85美元時(shí)，作為薄膜電池的替代品其競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越強(qiáng)。替代品成本下降導(dǎo)致生產(chǎn)薄膜電池的成本優(yōu)勢(shì)喪失。

原因二：國(guó)內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)業(yè)鏈支持。為推出新產(chǎn)品薄膜電池，無(wú)錫尚德電力建立三條薄膜太陽(yáng)能生產(chǎn)線。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上沒(méi)有完整的薄膜電池產(chǎn)業(yè)鏈，搭建新產(chǎn)品生產(chǎn)線的成本較高。例如：支持系統(tǒng)需要從國(guó)外采購(gòu)，無(wú)錫尚德電力購(gòu)買了美國(guó)應(yīng)用材料公司的SunFab系統(tǒng)，來(lái)制造薄膜電池板，使得生產(chǎn)的薄膜電池板成本較高。一條薄膜電池生產(chǎn)線價(jià)格是晶硅電池的3倍左右，配套的相關(guān)設(shè)施價(jià)格也是晶硅電池?cái)?shù)倍以上。國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈支撐，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的企業(yè)需要自己承擔(dān)更高的引進(jìn)與安裝成本。

另一個(gè)由于缺乏產(chǎn)業(yè)鏈支持新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的失敗例子就是無(wú)錫尚德的新產(chǎn)品——冥王星電池。太陽(yáng)能光伏電池領(lǐng)域最頂尖的技術(shù)叫做Pluto（冥王星）技術(shù)，全球只有中美兩家公司研發(fā)。并且只有中國(guó)的無(wú)錫尚德研發(fā)成功。尚德與新南威爾士大學(xué)之間合作研究冥王星高效電池技術(shù)，通過(guò)進(jìn)一步完善已經(jīng)將該電池效率提高到了20.3%的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著尚德冥王星系列高效電池的一個(gè)飛躍，將其原有的19.6%的轉(zhuǎn)化效率提升到太陽(yáng)能電池效率的一個(gè)新高點(diǎn)。然而，就是這樣一個(gè)領(lǐng)先于世界的新產(chǎn)品卻因國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)環(huán)境與產(chǎn)業(yè)鏈不支持導(dǎo)致無(wú)法量產(chǎn)。

4光伏電池與光伏行業(yè)新產(chǎn)品分析的總結(jié)

光伏電池與光伏行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、管理與盈利需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）光伏電池與光伏行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的政府政策、市場(chǎng)環(huán)境與技術(shù)環(huán)境不穩(wěn)定。受政府補(bǔ)貼政策和經(jīng)濟(jì)周期影響，光伏電池與行業(yè)市場(chǎng)并不穩(wěn)定（例如：2009年西班牙降低光伏電價(jià)補(bǔ)貼，西班牙的市場(chǎng)迅速下降52%）。光伏行業(yè)還是一個(gè)未完全市場(chǎng)化的、受政策影響較大的行業(yè)。國(guó)內(nèi)沒(méi)有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)支撐，國(guó)內(nèi)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需要自己承擔(dān)更高的引進(jìn)與安裝成本。

（2）我國(guó)光伏電池“兩頭在外”的商業(yè)模式使得新產(chǎn)品市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)加大。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)光伏行業(yè)形成了“兩頭在外”的商業(yè)模式，即晶硅原材料的供應(yīng)主要由海外控制，光伏產(chǎn)品的終端市場(chǎng)也主要由海外提供。我國(guó)光伏行業(yè)的高對(duì)外依存度使得喪失主動(dòng)權(quán)。

（3）新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需要警惕企業(yè)經(jīng)營(yíng)與財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。全球光伏電池市場(chǎng)的供需關(guān)系在2009年發(fā)生逆轉(zhuǎn)。市場(chǎng)下滑和產(chǎn)品過(guò)剩導(dǎo)致激烈的競(jìng)爭(zhēng)和價(jià)格大幅下降和全球范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)洗牌。很多沒(méi)有融資能力、降價(jià)能力和創(chuàng)新能力的企業(yè)都面臨被兼并或破產(chǎn)的危險(xiǎn)。行業(yè)老大尚德電力于2013年已經(jīng)因產(chǎn)品生產(chǎn)線投資過(guò)度和財(cái)務(wù)危機(jī)破產(chǎn)重組。

光伏行業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)并存，需要在把握機(jī)會(huì)與控制潛在風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行權(quán)衡。一方面，如果不進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投資或是投入較少，一旦未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展較好，企業(yè)就會(huì)因前期未及時(shí)投資而失去機(jī)會(huì)，進(jìn)而無(wú)法取得投資收益；另一方面，企業(yè)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投產(chǎn)并且為滿足融資需求而背負(fù)大量債務(wù)。未來(lái)市場(chǎng)出現(xiàn)萎縮導(dǎo)致投資不能取得預(yù)期回報(bào)，同時(shí)隨著債務(wù)償還壓力加大，財(cái)務(wù)流動(dòng)性風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)一步加大。

光伏產(chǎn)業(yè)新產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展及趨勢(shì)如下：（1）商業(yè)化電池效率不斷提高；（2）太陽(yáng)電池組件成本大幅度降低；（3）薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快；

參考文獻(xiàn)：

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[5]朱晉偉，吳媛媛等.尚德太陽(yáng)能電力公司考察[M]，北京：經(jīng)濟(jì)管理出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：

陳旭，出生年月：1990.8.18，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：寧夏回族自治區(qū)銀川市，當(dāng)前職務(wù)：科長(zhǎng)，學(xué)歷：大學(xué)本科