太陽能光伏發電市場分析
環境政策雙力助推
由于油價一路攀升,各國政府紛紛調整本國電源結構,發展可再生能源。再加上《京都議定書》自2004年開始實施,二氧化碳減排成為全球共識,光伏發電系統需求強勁,預計2005~2007年太陽能光伏發電系統仍將維持30%的高增長率。各國政府也紛紛制定規劃,大力發展太陽能光伏發電。我國在新的《可再生能源中長期規劃》提出,將太陽能光伏發電裝機容量從2004年的6萬千瓦發展到2020年的200萬千瓦。
盡管太陽能光伏發電具有再生、永續循環的特性,為各國積極發展扶持的產業,但是由于價格高昂,所以得到各國政府政策扶持是其穩步發展的關鍵。據統計,太陽能光電行業生產規模1995年達到77.6兆瓦,隨后8年內生產規模以14%~43%不等之高速增長率增長,2003年達到744.08兆瓦,2004年達到945兆瓦,增長率為27%。
太陽能光伏發電行業2005年的年產量將增長到150萬千瓦,年銷售收入將從83億美元增長到111億美元,利潤將從12億美元增長到23億美元。筆者預測光伏發電行業銷售收入在2006年至少達到150億美元,在2010年達到360億美元,稅前利潤2006年增加到38億美元,2010年至少達到64億美元。到2010年,全球太陽能產量將增長4倍、銷售收入增長3倍、利潤增長3倍。
金字塔型構架初成
光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
太陽能電池最上游原料為石英砂,從石英砂到最終可以使用的太陽能發電系統,中間包括以下步驟:硅料生產、硅料到硅片、硅片到電池、電池到組件、組件到工程安裝。
其中硅原材料按其制造方式可分為單晶硅和多晶硅,單晶硅使用年限較長,轉換效率較高,一般在15%~16%之間,但相對較貴;而多晶硅制造流程較為簡單,相對也比較便宜,但轉換效率較低,約14%~15%,兩者為目前全球太陽能光電應用比例最高者,合計市場占有率已經達到88%。
目前,按照從硅料到電池的產業劃分,太陽能光伏發電的產業結構呈現明顯的金字塔結構。
高居塔尖的是7家太陽能多晶硅制造企業。多晶硅生產企業受下游半導體行業影響,是明顯的周期性行業,盈利受全球IT行業景氣周期度影響較大;雖然目前太陽能電池市場爆發使得太陽能多晶硅價格暴漲從而盈利相當可觀,但其盈利能力的周期性較強。
第二層是15家硅片制造企業,硅片生產環節主要流程包括鑄錠(或單晶生長)、切方滾磨、多線切割機切片和化學腐蝕拋光等,其中鑄錠環節能耗較高,切割機的投資規模也相對較大,設備投資約占初期總投資的60%以上。一般來說,硅片生產企業毛利率最高,其成本根據使用單晶硅還是多晶硅有所不同。
第三層是太陽能電池制造企業,按照2004年產量,夏普為全球最大的電池制造商。一般來說,太陽能電池制造企業毛利率比硅片制造企業低,但要高于電池組件生產企業。
第四層是組件制造企業,組件的生產主要是將制作好的電池封裝,技術含量相對較低,進入門檻不高,屬于勞動密集型產業,全球企業數量超過200家,電池組件生產企業毛利率較低。
硅料決定成敗
種種現象顯現,目前,太陽能光伏發電行業最重要的決定性因素就是硅料供應。由于來自太陽能行業對硅料的需求增長超過了產能的增長,導致硅料的價格大幅上升。在過去的兩年,硅料價格上漲了67%,從2003年的每公斤24美元到2004年的32美元以及今年的40美元,而2006年很可能進一步上漲到每公斤50美元。硅料供應跟不上飚升的需求原因在于新的硅料生產線需要18到24個月的建設期,而5000噸的產能需要2.5億到5億美元的投資。筆者預計,太陽能光伏發電行業對硅料的強勁需求增長和硅料有限產能的擴張,將繼續導致非常高的硅料價格,同時硅料利用率將會迅速提高。
不過,硅料供應緊張具有以下有利因素:一是促進上游硅料生產企業的利潤增長;二是由于原材料價格上漲有效傳遞到中下游每個環節,對于緩解中游硅片生產企業的競爭形勢有所幫助;三是原材料短缺會導致企業鼓勵成本節約,提高硅料利用率,促進技術進步,鼓勵非晶硅技術的發展;四是與上游原材料供應企業的戰略聯盟關系有助于提高行業集中度。不利因素則是,會造成下游企業產能利用率的下降,這將導致企業利潤率出現大幅下滑。同時,原料生產企業可能因為滿負荷運轉而發生事故。
筆者認為,未來兩年硅料供應緊張是太陽能行業最主要的風險,如果企業無法獲取足夠的原料供應,將會造成盈利增長波動的風險。但是,緊張的硅料市場也有積極的一面,尤其對那些能夠成功獲取硅料的公司而言將大大有利。
可以預計,未來3~4年太陽能電池原料還將持續緊張,下游企業量產面臨的最大問題將是如何獲得原材料。2007年、2008年按新工藝投資的產能兌現以后,硅料才能達到基本的供需平衡。
因此,雖然光伏行業將在2005年~2007年進入盈利的黃金時期,但真正能夠從中掘金的還是靠近上游且能獲得充足原材料供應的企業。受制于硅料瓶頸,在未來幾年,電池片、電池組件廠商的開工率將可能逐年下滑,實際產量仍難以滿足行業需求30%以上的增長。
非晶硅技術短期難以替代
盡管非晶硅技術具有巨大的優勢,但在2010年之前不可能對晶硅制造企業構成挑戰。因為與非晶硅制造企業相比,晶硅制造企業將繼續享有巨大的成本優勢。筆者預計到2010年,硅錠、硅片、電池和組件的制造企業可以削減30%~40%的成本,這預示著,它們很可能繼續成為這個行業的領導者。
筆者認為太陽能技術將向兩個方向發展:第一,通過規模經濟、在低成本地區制造、硅料的高效使用、更高的轉換效率等方式的采用和技術的不斷革新,企業將取得快速成長。第二,非晶硅技術將擴大產量和市場份額,預計非晶硅,CIS,CdTe和其他非硅技術的產量將從2004年的70兆瓦(6%的市場份額)增長到2005年的140兆瓦(9%的市場份額)和2006年的240兆瓦(12%的市場份額)。同時,世界光伏發電行業發展趨勢為:一是通過擴大生產規模,改進生產裝備,降低生產工藝成本;二是光伏發電向替代能源過渡,年產200兆瓦~1000兆瓦的大型企業成為主流,大型10兆瓦以上并網電站將成為主要產品;三是光伏組件與建筑集成化成為趨勢;四是研究降低太陽電池材料成本;五是建筑一體化包括光熱、光伏等能源綜合供給系統的概念將成為主流;六是新型適合人類應用的低成本高效率太陽能產品不斷出現和應用。