基于波特鉆石理論模型的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究

許凱杰，王仙雅

天津科技大學(xué)，天津 300457

0 引言

據(jù)行業(yè)發(fā)布的報(bào)告可知，2020年我國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)253 GW，連續(xù)6年位居世界第一；光伏新增裝機(jī)規(guī)模同比增幅達(dá)60%，連續(xù)8年位居第一；多晶硅產(chǎn)量達(dá)39.2×104t，連續(xù)10年位居世界第一；光伏組件生產(chǎn)量達(dá)124.6 GW，連續(xù)14年位居第一。貿(mào)易出口方面，我國(guó)光伏組件遠(yuǎn)銷(xiāo)荷蘭、越南、日本、巴西、澳大利亞等多個(gè)國(guó)家。隨著“碳中和”“碳達(dá)峰”目標(biāo)的提出，光伏板塊融資規(guī)模大幅提升，達(dá)到682億元，相比2019年增長(zhǎng)230%。然而，由于原材料供給、外部宏觀環(huán)境多變、用地等各方面問(wèn)題未有效解決，我國(guó)光伏行業(yè)的發(fā)展依舊面臨著巨大的挑戰(zhàn)[1]。

1 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力分析

1990年，美國(guó)戰(zhàn)略管理學(xué)家邁克爾·波特在其《國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》[2]一書(shū)中提出了波特鉆石理論模型，用以分析一個(gè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的原因。該理論從生產(chǎn)要素、需求條件、相關(guān)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)戰(zhàn)略、政府和機(jī)會(huì)6個(gè)角度進(jìn)行分析。

1.1 生產(chǎn)要素

中國(guó)作為人口大國(guó)，豐富的勞動(dòng)力人口相較于其他光伏產(chǎn)業(yè)排名靠前的國(guó)家是一大優(yōu)勢(shì)。在原材料供應(yīng)方面，作為光伏電池板主要原料——硅料的最大生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，中國(guó)在多晶硅、硅片等上游材料的生產(chǎn)規(guī)模不斷提升，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需求的同時(shí)，也在不斷降低對(duì)多晶硅的進(jìn)口。

同時(shí)，我國(guó)不斷增強(qiáng)對(duì)技術(shù)型光伏人才的培養(yǎng)，為促進(jìn)光伏技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步做出努力。自2014年起，我國(guó)研究機(jī)構(gòu)晶硅電池實(shí)驗(yàn)室效率已打破紀(jì)錄29次，2020年P(guān)ERC單晶電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)22.8%。另外，我國(guó)積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，2020年我國(guó)提交的IEC新標(biāo)準(zhǔn)提案9項(xiàng)中，有7項(xiàng)已成功立項(xiàng)。

1.2 需求條件

近年來(lái)，隨著農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)、高技術(shù)制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，以及信息服務(wù)行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)以及城鄉(xiāng)居民用電量都在持續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí)，在追求綠色低碳發(fā)展的目標(biāo)下，非化石能源發(fā)電需求在不斷增大。截至2020年底，非化石發(fā)電占總發(fā)電量的比重達(dá)33.9%。光伏作為我國(guó)可再生能源的兩大支柱之一，其每年新增裝機(jī)量將對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型意義重大。為了實(shí)現(xiàn)“3060”目標(biāo)，預(yù)計(jì)“十四五”期間我國(guó)光伏年均新增裝機(jī)在70～90 GW，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)需求潛力巨大。

由于光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，我國(guó)出口到國(guó)外的硅片、電池片、組件等光伏中上游產(chǎn)品出口量也在持續(xù)增長(zhǎng)，相比2019年雖然出口額同比減少5%，但出口量與2018年持平。同時(shí)，在全球重視清潔能源生產(chǎn)的背景下，隨著我國(guó)在光伏產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步促使生產(chǎn)成本不斷降低，我國(guó)企業(yè)在承接海外光伏項(xiàng)目的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力將不斷提升。

1.3 相關(guān)與支持性產(chǎn)業(yè)

硅作為光伏產(chǎn)業(yè)重要的原材料，硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著相輔相成的作用。由于市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，我國(guó)金屬硅市場(chǎng)已經(jīng)成為世界最大工業(yè)硅消費(fèi)市場(chǎng)。其中，多晶硅和硅片的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，2020年產(chǎn)量分別達(dá)39.2×104t和161.3 GW。同時(shí)，多晶硅作為工業(yè)硅的下游產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程中的還原電耗、冷氫化電耗、水耗、硅單耗等產(chǎn)生的能耗及原料使用都在隨著技術(shù)進(jìn)步及規(guī)模優(yōu)勢(shì)而不斷降低，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本，在提升硅產(chǎn)業(yè)實(shí)力的同時(shí)，推動(dòng)了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，由于我國(guó)正加快能源轉(zhuǎn)型，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也在積極和光伏產(chǎn)業(yè)合作開(kāi)發(fā)大基地電站。

1.4 企業(yè)戰(zhàn)略、結(jié)構(gòu)和同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)

波特認(rèn)為創(chuàng)造與持續(xù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的最大關(guān)聯(lián)因素是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前期，由于我國(guó)政府實(shí)施對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼政策，使得光伏產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了同質(zhì)同構(gòu)、產(chǎn)能過(guò)剩等現(xiàn)象，行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)壓力巨大，為此多家光伏企業(yè)都在憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)占據(jù)單一生產(chǎn)線競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局，同時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，從而形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，降低成本，進(jìn)而以較低的價(jià)格吸引光伏電站運(yùn)營(yíng)商。目前，隆基企業(yè)、晶澳科技、中環(huán)公司等光伏產(chǎn)業(yè)老牌公司都在與上游原材料供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期合同，為價(jià)格戰(zhàn)做準(zhǔn)備。

1.5 政府和機(jī)會(huì)

住建部于2020年11月發(fā)布《太陽(yáng)能發(fā)電工程項(xiàng)目規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）》來(lái)推進(jìn)光伏在建筑方面的應(yīng)用，促進(jìn)光伏建筑一體化的發(fā)展；工業(yè)和信息化部制訂了碳達(dá)峰行動(dòng)方案，鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)優(yōu)先使用可再生能源，建立綠色工業(yè)園區(qū)；交通運(yùn)輸部制訂高速公路路側(cè)光伏工程技術(shù)規(guī)范，促進(jìn)光伏在交通運(yùn)輸上的能源利用。同時(shí)，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2021年3月發(fā)布《關(guān)于引導(dǎo)加大金融支持力度促進(jìn)風(fēng)電和光伏發(fā)電等行業(yè)健康有序發(fā)展的通知》，提出七項(xiàng)金融措施，彌補(bǔ)企業(yè)承擔(dān)的利息成本，以及解決可再生能源企業(yè)資金困難問(wèn)題。

2 美國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)分析

2.1 生產(chǎn)要素

據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)2020年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，相比于中國(guó)221.4萬(wàn)光伏行業(yè)就業(yè)人員，美國(guó)僅24.2萬(wàn)就業(yè)人員，但隨著美國(guó)新總統(tǒng)拜登的上任，美國(guó)太陽(yáng)能工業(yè)協(xié)會(huì)主席Hopper表示，將有機(jī)會(huì)為美國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)創(chuàng)造數(shù)十萬(wàn)個(gè)崗位，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能十年計(jì)劃。雖然由于一些突發(fā)因素導(dǎo)致美國(guó)部分公共事業(yè)項(xiàng)目受到推遲或取消的影響，但是美國(guó)2020年新增光伏裝機(jī)量突破2016年以來(lái)的最高紀(jì)錄，達(dá)到16.5 GW。同時(shí)，美國(guó)積極為技術(shù)創(chuàng)新提高資金支持，2020年1月美國(guó)能源部經(jīng)審核后投資了1.255億美元于太陽(yáng)能技術(shù)的研究，投資涉及光伏系統(tǒng)安全性、逆變器網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能檢測(cè)、農(nóng)業(yè)+光伏、光伏+儲(chǔ)能等項(xiàng)目，希望實(shí)現(xiàn)降低太陽(yáng)能成本，提升美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。美國(guó)在過(guò)去的十年里太陽(yáng)能安裝成本降至原本的70%，2019年公共事業(yè)加權(quán)平均LCOE成本降至每千瓦時(shí)0.067 7美元，而中國(guó)每千瓦時(shí)僅為0.054 1美元[3]。

2.2 需求條件

據(jù)EIA報(bào)道，由于太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能的迅速增長(zhǎng)，美國(guó)可再生能源在電力生產(chǎn)中的比重從2008年的9%增長(zhǎng)至2018年的17%。同時(shí)，隨著國(guó)家響應(yīng)對(duì)清潔能源的號(hào)召，各州、大公司和公共事業(yè)部門(mén)的清潔能源目標(biāo)也在不斷增長(zhǎng)。據(jù)SEIA年度報(bào)告顯示，美國(guó)頂級(jí)企業(yè)正加速對(duì)太陽(yáng)能及可再生能源的投資，截至2019年，美國(guó)企業(yè)太陽(yáng)能用戶(hù)已在38 000個(gè)不同的設(shè)施中部署超過(guò)8 300 MW的太陽(yáng)能裝機(jī)容量，其中蘋(píng)果公司、亞馬遜、沃爾瑪以398.3 MW、369 MW、331 MW的裝機(jī)容量排在前三位。然而，近年來(lái)美國(guó)光伏組件進(jìn)口占比不斷上升，雖然美國(guó)頒布了提升關(guān)稅的相關(guān)政策，刺激了對(duì)新制造業(yè)的投資，但是由于光伏組件及太陽(yáng)能電池需求太大，導(dǎo)致進(jìn)口量沒(méi)有下降。

2.3 相關(guān)及支持性產(chǎn)業(yè)

雖然作為光伏產(chǎn)業(yè)上游原材料的硅片產(chǎn)業(yè)最先是由美國(guó)開(kāi)創(chuàng)的，但是由于美國(guó)龍頭公司經(jīng)營(yíng)出現(xiàn)了虧損便結(jié)束了對(duì)該市場(chǎng)的占有，使美國(guó)失去了硅片產(chǎn)業(yè)巨頭的優(yōu)勢(shì)，目前全球排名前五的硅片生產(chǎn)廠商沒(méi)有一家來(lái)自美國(guó)。同樣作為清潔能源的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，是美國(guó)近十年可再生能源發(fā)電最多的一個(gè)行業(yè)，其在電力生產(chǎn)總量上的占比從2008年的1%提升至2018年的6%，與光伏產(chǎn)業(yè)形成了有效競(jìng)爭(zhēng)。

2.4 企業(yè)戰(zhàn)略、結(jié)構(gòu)和同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)

在美國(guó)50個(gè)州中，加利福尼亞州在裝機(jī)方面一直處于領(lǐng)先地位，2019年其太陽(yáng)能裝機(jī)容量達(dá)31 288.02 MW，但隨著太陽(yáng)能成本的不斷下降，佛羅里達(dá)州和得克薩斯州的裝機(jī)容量也在不斷增長(zhǎng)，同時(shí)刺激著越來(lái)越多的州參與到太陽(yáng)能裝機(jī)容量的競(jìng)爭(zhēng)中。據(jù)SEIA報(bào)道，目前已經(jīng)運(yùn)行的太陽(yáng)能項(xiàng)目的容量為47 GW，但正在建設(shè)或正在開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目的容量卻達(dá)到115 GW，可見(jiàn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之大。

2.5 政策與機(jī)會(huì)

自2006年起，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了投資稅收抵免（ITC）法案，即對(duì)住宅、商業(yè)和公共事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能安裝提供30%的投資稅收抵免。該法案自頒布以來(lái)，美國(guó)太陽(yáng)能年平均增長(zhǎng)率達(dá)52%。2020年，國(guó)會(huì)通過(guò)了對(duì)ITC法案逐步降低的推遲，即2021和2022年仍維持26%的抵免，2023年抵免降至23%，2024年取消對(duì)住宅的抵免，同時(shí)商業(yè)及公共事業(yè)項(xiàng)目抵免降至10%。2020年ITC法案的修訂給發(fā)展長(zhǎng)期投資的公司提供了確定性，加快競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，將降低消費(fèi)者的能源成本。但是新就任的美國(guó)總統(tǒng)依舊維持201法案，即對(duì)進(jìn)口雙面太陽(yáng)能組件征收20%的關(guān)稅，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)光伏制造業(yè)的發(fā)展，同時(shí)201法案的繼續(xù)實(shí)行也將提高太陽(yáng)能投資者的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

一方面，國(guó)家層面需繼續(xù)提供政策的支持，加大對(duì)技術(shù)研究資金的投入。技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，關(guān)乎著我國(guó)在光伏領(lǐng)域的話(huà)語(yǔ)權(quán)，同時(shí)技術(shù)的進(jìn)步有利于進(jìn)一步降低太陽(yáng)能裝機(jī)成本，從而降低度電成本，以加速平價(jià)上網(wǎng)政策的實(shí)現(xiàn)，也能促進(jìn)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升，吸引更多的海外項(xiàng)目。另一方面，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)及科研機(jī)構(gòu)需積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂，提升行業(yè)話(huà)語(yǔ)權(quán)的同時(shí)，應(yīng)注重專(zhuān)利權(quán)的保護(hù)，并且積極探索創(chuàng)新光伏應(yīng)用領(lǐng)域，充分利用太陽(yáng)能資源。同時(shí)，需加大對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的布局，重視原材料資源的持續(xù)性獲取，積極加強(qiáng)相關(guān)及支持性產(chǎn)業(yè)間的合作。