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深度思考太阳能电池的日本困境

2018-11-28 14:10:40

深度思考:太阳能电池的“日本困境”

(1)需求增加厂商却纷纷陷入困境的怪圈

太阳能电池市场已迎来黄昏。在欧洲市场低迷不振的情况下,太阳能电池的价格在2011年骤跌了近一半。虽然被视为新一代能源的先锋,但全球市场却总体呈现出崩溃迹象。引发价格竞争的中国企业似要通过追求规模生存下去。长此以往,日本企业前景堪忧。朝阳能否再度升起?

在日本,受到福岛核电站事故的影响,人们的安全意识提高,现在,绝大多数核电站已经停运。德国和瑞士政府已经决定关闭全部核电站。我们能够提供替代方式。应该彻底地利用的天然资源!

全球的太阳能电池厂商中国尚德电力公司的董事长兼首席执行官(CEO)施正荣在全球 去核电 大潮之下,看到了巨大的商机。

大企业尚德电力的工厂向全球供应廉价的太阳能电池

施正荣在2001年创建了尚德。11年过后,该公司的太阳能电池产量已经跃居世界。据美国Solarbuzz估计,2011年其产量达到了1641兆瓦(兆为100万),相当于日本总设置量的约1.4倍。

但是,在施正荣所描绘的玫瑰色快速发展期即将到来之前,太阳能电池价格却以超过各公司应对能力的速度骤跌。纵观全球市场,其惨景令人不忍目睹。

奥巴马总统的误判

在美国,自2011年8月以后,Solyndra、Evergreen Solar、SpectraWatt、Energy Conversion Devices等太阳能电池企业相继倒闭,Solyndra是贝拉克?奥巴马政府的环境相关经济刺激政策 绿色新政 的象征。在德国,SOLON等企业也于2011年12月破产。

尚在生存的太阳能电池厂商也是业绩惨淡。

与施正荣雄心勃勃的话语恰恰相反,身为大企业的尚德2011财年的终决算为亏损100,670万美元。为了渡过困境,该公司采取了停止新投资等措施。

产量全球第二的中国晶澳太阳能公司也是终亏损56,430万元,产量第三的中国天合光能公司的终亏损也高达3780万美元。前三名悉数亏损,其他企业的经营情况也就可想而知。

过去曾经雄踞世界,如今在日本企业中依然表现的夏普公司在太阳能电池业务方面预计2011财年(截至2012年3月)也将出现240亿日元的营业亏损。

夏普除了太阳能电池之外,还遭受了主力业务液晶电视低迷的双重打击,已做好全公司2011财年终亏损估2900亿日元的心理准备。4月1日引咎退居没有代表权的会长一职的前社长片山干雄说: 在太阳能电池业务领域遭受到价格猛烈下跌的冲击。

处于困境中的日本企业不只是夏普。昭和壳牌石油公司2010财年(截至2011年12月)因太阳能电池业务低迷,包括电力业务在内的能源解决方案业务出现288亿日元的营业亏损。2011财年(截至2012年12月)预计还将继续亏损,目前尚未找到扭亏为盈的办法。

京瓷公司2011年4~12月的太阳能电池业务同比减少。该公司社长久芳彻夫也叹息道: 太阳能电池单价下跌猛烈,成了基本没有利润的业务。

可谓从上到下全线崩溃。各太阳能电池企业在着手控制投资和裁员的同时,只能是一味等待竞争对手掉队,自己获取 幸存者利益 的那一天。SMBC日兴证券公司高级分析师渡边洋治评论说: 简直就像是比忍耐、比胆量一样。

原本应是 去核电 的先锋

与使用储量有限的石油、煤炭、天然气进行发电相比,能够利用阳光进行发电的太阳能电池作为形成可持续性能源消费社会的21世纪新产业,一直备受期待。到2015年,按照发电量换算,太阳能电池市场预计将扩大到40吉瓦(吉为10亿),接近现在的2倍。

正因如此,在遭受2008年雷曼危机打击的美国,奥巴马政府作为绿色新政的核心,推出了向本国的太阳能电池产业提供支援的政策。

作为继信息技术之后的新增长产业,太阳能电池产业受到的期待愈发高涨,相关风险企业在硅谷接连创立。2011年破产的Solyndra便是其中之一。正如奥巴马亲自视察工厂那样,美国政府将其推举为绿色新政的象征加以宣传,同时提供了5.35亿美元的巨额贷款担保。

视察美国Solyndra工厂的美国总统奥巴马。Solyndra 已于2011年破产。

在日本,这一产业也备受期待。2011年8月, 可再生能源特别措施法 成立。如果该法于2012年7月实施, 全量收购制度 即将随之启动。

由电力公司向屋顶上安装了太阳能电池的住宅购买剩余电能的 剩余电力收购制度 已于2009年开始实施。而将于2012年7月启动的全量收购制度规定,电力公司必须全量收购企业利用阳光、风力等可再生能源生产的电能。

着眼于全量收购制度的施行,百万瓦级太阳能开发计划在各领域纷纷涌现。软银集团社长孙正义成立了 自然能源协议会 。提出了与地方政府联手,在日本全国建设约10座百万瓦级太阳能电站的构想。

经营光伏发电业务的国际航业控股公司于2012年2月,就在北海道和香川县建设5座百万瓦级太阳能电站的计划,与当地的土地所有者达成了协议。打算将开发的百万瓦级太阳能电站出售给养老金基金等投资者以赚取利润。

推动该计划的集团成员JAG国际能源公司社长兼CEO山本忠宏称: 只要政府明确一定的收购价格,投资者就能获得稳定的售电收入。 日本资源能源厅预计将在4月确定价格。

日本全国运行中的百万瓦级太阳能电站约有25座。着眼于全量收购制度的实施,约60座电站的开发计划已经出台。如果计划全部得以实施,百万瓦级太阳能电站的数量增加到约85座,达到现在的约3.5倍。

包括日本在内,全球的需求似将继续保持上升趋势。既然如此,各大太阳能电池企业为何纷纷陷入了困境?

【太阳能电池的黄昏】(2)中国企业所向披靡,日美欧企业幸存几何?

欧洲的 太阳能电池泡沫 破裂

太阳能电池泡沫的背后隐藏着巨大的 政治风险 。需求很大程度上受到电力收购制度等各国政府扶持政策的左右。也就是说,政府一个小小的决定,就有可能决定太阳能电池产业的生死。

各国之所以推行扶持政策,是因为太阳能电池价格还比较高,在成本上高于火力、核能等现有发电方式。于是各国政府通过为购买太阳能电池提供补贴、设定收购制度等,促进家庭和企业采用。

使成本等于或低于现有发电成本的重点在于 电平价(grid parity) 。尚德的施正荣称: 再过3~5年将不需要扶持政策。现在距离目标仅有一步之遥。 太阳能电池企业人士一致认为, 实现电平价后,将开始暴发性普及 。

按照各国政府描绘的发展路线,在政府的推动下,随着全球各地太阳能电池企业价格竞争的展开,发电成本终有一天将降低到现有发电成本以下。这样一来,即使取消扶持政策,普及也将自发进行。

但在到达电平价之前,普及无法自发进行。扶持政策将大幅左右需求。

请看下表。在世界的太阳能电池市场欧洲,近年来,部分国家的需求发生着剧烈的变化。

典型范例要数西班牙。资源综合系统公司的调查显示,2008年,该国购置了2758兆瓦的太阳能电池,接近上年的5倍,一跃成为了世界的消费国,但转瞬间,其需求在第二年就骤降到了46分之1的60兆瓦。

在西班牙,高价的全量收购制度虽然掀起了百万瓦级太阳能建设热潮,但是,由于收购额过度膨胀,电力公司陷入了亏损。因此,电力公司下调了收购价格,导致需求锐减。 太阳能电池泡沫 随之破裂。

德国由扶持转为限制收购

围绕光伏发电的收购价格,市场处于混乱状态的并非只有西班牙一国。资源综合系统的调查显示,长期引领世界太阳能电池市场的德国在2010年购置量也猛增至7411兆瓦,约为上年的2倍,但第二年踩下了急刹车,购置量基本持平。该国为给过热的发电业务降温而下调收购价格,同样导致了需求的低迷。

德国政府于2012年2月宣布将再次下调价格,并对收购量进行限制。收购价格转嫁到电费中,给国民造成了负担,而 发电量受天气情况左右,不稳定 又招致了国民的不满,发展成了政治问题。削减幅度据说与发电规模挂钩,为2~3成。

在扶持力度大、生意旺盛之际,来自中国等各个国家的太阳能电池企业蜂拥而至,价格竞争愈演愈烈。如果西班牙和德国等国家的需求骤降,库存就将堆积成山,导致供求平衡崩溃,价格下跌将一发而不可收拾。

现在,在欧洲市场上,企业给经销商的太阳能电池批发价不断下跌。美国Solarbuzz公司预测,2010年10~12月,批发价为1W平均2.19美元,到1年后的2011年10~12月已经降至1.14美元,几乎降了一半。

在主要太阳能电池企业主要依赖的欧洲市场,价格下跌和需求的低迷同时进行,在2011年直接冲击了各公司的收益。Solarbuzz预测,2012年,欧洲的价格下跌估计将继续加剧,在2012年10~12月似将降至0.81美元。

中国制造与日本制造质量相同

而没了去处的太阳能电池正准备大量流向即将于2012年7月实行全量收购制度的日本市场。

在世界市场上影响力微弱的日本企业此前在国内市场上竞争力强大,夏普、京瓷、三菱电机等企业一直占据高份额。不过,一旦成本竞争力强大的中国造太阳能电池大量流入,作为日本企业根据地的日本国内市场很可能遭到侵蚀。

欧洲企业也在跃跃欲试。德国大型企业Q-Cells的日本法人社长Steffen Studeny表示: 为了降低对欧洲市场的依赖度,我们将致力于在日本的销售。

迎接挑战的夏普会长片山干雄自信地说: 我们产品的长期可靠性比高于外国产品。 京瓷太阳能业务本部长兼副社长前田辰巳也干劲十足地表示: 我们将大力宣传本公司产品的高性能,向光伏发电项目销售产品。 昭和壳牌集团旗下Solar Frontier的常务董事平野敦彦则强调: 我们的太阳能电池灵敏度高,在阳光微弱的早晚和背阴处都能有效发电。

日本企业都在着重强调高品质。但实际上,中国生产的太阳能电池的质量很难说比日本产品差。

日本经济产业省某位官员说: 全量收购制度的目的之一是扶持日本的太阳能电池产业。但中国生产的太阳能电池与日本产品相比一点都不逊色。如果以质量差为由把中国产品排除在收购制度之外,那也必将排除日本产品。将二者区别对待是不可能的。

尚德市场部副总裁黄建章说: 采用本公司太阳能电池的百万瓦级太阳能开发项目能够顺利得到金融机构的贷款。这是我们的产品受到信赖的证明。 强调了该公司得到希望通过发电业务获得利益的投资者的信任。

幸存者将寥寥无几

在发电业务方面,以更低的价格采购能够以更高的效率把太阳能转换成电能的太阳能电池,直接关系到获取利润。

太阳能电池以单晶硅类和多晶硅类2种为主流。转换效率因种类而异,单晶类的转换效率一般约为20%,多晶类约为15%。

多晶类与单晶类相比虽然转换效率差,但价格低廉,得到了设置面积广大的百万瓦级太阳能电站的大量采用。而单晶类虽然价格较高,但在设置面积有限、需要高效发电的住宅等领域实现了普及。

4月1日接替片山干雄(左)就任夏普社长的奥田隆司(右)能否重振太阳能电池业务

多数企业都在生产这两种太阳能电池,但就同类电池而言,企业之间的转换效率差距微小。在转换效率基本持平的情况下,价格将成为左右企业选择的首要因素。

日本人的 国产信仰 的确根深蒂固,但在幻想破灭之时,低廉的中国产品很可能得到日本市场的接受。软银的孙正义等人就表明了 在选择太阳能电池时不分是日本制造还是海外制造 的想法。

软银社长孙正义(中央)与日本全国各县的知事联手成立了 自然能源协议会

实际上,如上所述,在对本国生产的太阳能电池信心薄弱的海外市场上,中国产品所向披靡。终导致了Solyndra和SOLON等企业的破产。

太阳能电池市场的退出者越来越多,而另一方面,来自中国等的名列前几位的企业,其份额则在不断增加。尚德的施正荣说: 到2011年夏季,前六强的份额已经达到了55%。与上年的25%相比,比率大大增加。

在世界市场上,追求规模已经成为生存的条件。SMBC日兴证券公司的渡边先生分析说: 在国内拥有巨大潜在市场的中国企业处于有利位置。

当太阳能电池市场完成淘汰之时,留下的日本企业究竟会有几家?

从下篇开始,笔者将带您探明中国企业在短期内席卷世界市场的理由,以及日本企业的生存之道。

【太阳能电池的黄昏】(3)日本企业的优势缘何屡屡被迅速赶超?

日本企业当初曾席卷全球市场,但在普及期却被新兴市场国家赶超。不仅限于太阳能电池,历史在DRAM和液晶电视领域也被重演。赶超还在加速。那为何会屡屡出现这种情况呢?

在太阳能电池领域,日本曾经引领全球。夏普及京瓷等企业的研发历史长达30年以上,日本各厂商在全球占据了很大的市场份额。不过这一状况只延续到了太阳能电池开始全面普及的2000年代中期。现在,该产业的核心地区已经转移到了中国。

虽然拥有很高的技术实力和市场份额,但进入普及期之后,就开始被新兴市场国家的厂商超越,日本企业的这个 失败模式 已经屡次上演。比如用于个人电脑等的半导体存储器DRAM、液晶电视、DVD播放器、数字家电锂离子电池及车载导航仪等,不胜枚举。

日本厂商花费很长时间积累的制造技术经验流入中国、韩国及台湾地区,低价量产产品开始普及。

东京大学产品制造经营研究中心特聘研究员小川纮一指出: 技术传播速度日益加快,日本企业占据优势的时间越来越短。

在DRAM领域,日本企业的市场份额从约60%减少到约30%,从1991年到1999年经过了约8年时间。而在太阳能电池领域,份额从约50%减半到近25%,仅用了从2004年到2006年的2年时间。

为何追赶速度如此之快呢?

中国工厂中摆满日本的制造装置

为了一探究竟,笔者来到了中国江苏省无锡市。在该市广阔的工业区内,太阳能电池巨头中国尚德太阳能电力有限公司(SunTech Power)建有工厂。

太阳能电池的制造流程大致分为利用硅制成边长约为10cm的四方形板状单元,和排列单元制成模块(太阳能电池面板)的操作工序。其中难度较高的是制造作为关键元件的单元。

尚德在无锡市的工厂进行单元和模块的生产。在单元生产线上,排列着标有字母的制造装置。笔者向带领参观的负责人询问得知,这些是德国制造的装置。虽然没能看到实物,但他明言: 也在使用日本产的制造装置。

在这些装置中,应该有日德制造装置厂商与自己国家的太阳能电池厂商共同开发的产品。凝聚了日德太阳能电池厂商积累的制造技术经验。可以说,生产技术及经验通过制造装置流入中国,是加快技术传播速度的原因之一。

如果日本太阳能电池厂商全部自己制造生产装置,并严格保密,就能防止技术外流。但是,由于成本较高,因此许多日本厂商都是向外部订购单元制造装置。日本太阳能电池厂商高管失望地说: 即使通过专利保护相关技术经验,技术早晚也会通过制造装置流出。

当然,并不是只要引进制造装置、打开开关便能以较高的成品率一揽子进行单元量产,事情没有这么简单。制造装置间的操作工序等需要高水平技术。不过即便如此,通过引进制造装置,肯定降低了量产化的困难。

在中国的晶澳太阳能公司,有多名技术人员曾在美国从事过制造工序与太阳能电池极为相似的半导体生产。由这些技术人员操作着制造装置。该公司首席执行官(CEO)方朋也表示: 我们通过充分利用半导体生产经验,以贯彻质量管理。

太阳能电池单元所使用的硅并不像半导体那样要求高纯度,质量管理较为容易,如果拥有半导体制造经验,制造太阳能电池单元并不难。

【太阳能电池的黄昏】(4)拘泥垂直整合模式将重蹈平板电视覆辙

技术革新停滞不前,价格竞争激化

近年来,太阳能电池转换效率的提高接近极限,基本处于停滞不前状态。中国和日本在转换效方面相差无几,事到如今,如果不从基本原理上进行根本改进,就不能实现大幅提高。

夏普公司和东京大学生产技术研究所教授荒川泰彦正致力于采用新原理的产品 量子点太阳能电池 的研究。据称理论上转换效率可提高到80%,大约为现有单晶硅类太阳能电池的4倍,不过荒川表示, 实现实用化还需要10~20年时间 。

如果技术革新停滞不前,日本企业就不能在技术实力上占据优势,在性能相同的情况下,会被价格较低的中国制太阳能电池夺走客户。日本厂商就这样逐渐在全球市场上失去份额。

在太阳能电池领域构建水平分工体制,也是中国企业蒸蒸日上的原因。

水平分工方面的代表企业是晶澳太阳能公司。该公司成立于2005年,当时是一家单元专业厂商。将单元销售给其他企业,因而能够容易地进入太阳能电池市场。就这样,中国太阳能电池厂商增多,在全球市场上形成了一大势力。

晶澳太阳能专注于对外销售单元,是为了通过规模经济来降低成本。大部分日本厂商所采用的垂直整合模式是在公司内部,从单元到模块,进行一条龙生产。由于单元交易局限在公司内部进行,因此产量有限。另一方面,晶澳太阳能模式则是向其他企业广泛销售单元,通过增加产量来降低每个单元的成本。

晶澳太阳能现在除了对外销售单元之外,还致力于模块的贴牌生产(OEM)。如果向晶澳太阳能进行生产委托,即使自己公司没有工厂,也可轻而易举地涉足太阳能电池市场。

在中国,除了单元和模块之外,其他分工也非常精细。

在江苏省扬州市,有一个由该市运营的工业园区。园区运营组织扬州经济技术开发区副主任张连生说: 这里正在构建制造太阳能电池所需的供应链。

上游从制造硅的企业开始,用硅制造铸锭的企业、用铸锭切割晶圆的企业、用晶圆制造单元并组装成模块的企业等,将构建起分工体制。晶澳太阳能和尚德在此处负责单元和模块的制造。

熟悉中国情况的《半导体产业》总编津村明宏解释说: 中国政府曾尝试过在国内培育半导体产业,但由于技术实力不足,进展不顺利。那时在半导体商业化方面失败的企业开始在制造起来更为简单的太阳能电池领域寻找出路,因而形成了供应链。

会不会重蹈平板电视的覆辙?

相对于建立水平分工体制的中国企业,许多日本厂商并不想放弃垂直整合模式。松下公司将于今年12月投入运营的马来西亚工厂,从利用铸锭切割晶圆,到模块组装工序,将以一条龙体制进行生产。

松下能源公司太阳能业务部门集团经理脇坂健一郎强调称: 分工的话,从晶圆厂商向单元厂商、从单元厂商向模块厂商搬运产品时,每次都需要进行包装、运输、打开包装及检查。如果在一个工厂进行一条龙生产,便可省去某些流程,有助于降低成本。

京瓷公司太阳能能源事业本部长、副社长前田辰巳说: 即使想使单元变薄,如果没有高品质材料就无法实现。掌握所有流程,可从许多方面控制品质,比较方便。

虽然日本厂商强调易于进行品质管理及保持高度的成本竞争力,但东京大学的小川特任研究员认为: 日本厂商中意垂直整合,是因为他们是从供应链尚未建立的时候开始进行太阳能电池开发。没有从外部采购部材的环境,只能所有的东西都在自己公司内制造。各个公司的岗位安排都针对的是垂直整合模式,无法简单地转换为水平分工体制。

目前大部分日本厂商仍在坚持垂直整合模式。现在的应对措施是,使其范围超出制造工序扩大到下游,以确保利益。例如,松下将大力发展使太阳能电池与其他节能产品配套,面向住宅等销售系统的 整体 事业。将充分利用今年1月进行了业务整合的松下电工公司所从事的电气设备施工业务等。

三菱电机公司光伏发电系统计划部长野村真一介绍说,三菱电机 作为社会基础设施事业的一环,将在日本国内积极开展百万瓦级太阳能设施的建设 ,迄今已在建设火力、水力、核能发电成套设备方面取得了业绩,今后要充分利用这些积累。松下能源和三菱电机均将构筑可发挥自己公司优势的垂直整合模式,与进行水平分工的中国企业相抗衡。

不过,在进行系统销售及建设百万瓦级太阳能设施方面,并不是必须在自己公司中生产单元。也可以购买市场上的低价中国制单元,以此为基础制造太阳能电池,设置于住宅和百万瓦级太阳能设施中。

日本厂商的平板电视业务就是因为拘泥于在自己公司中制造关键设备而导致失败。松下向等离子面板工厂、夏普向液晶面板工厂,各自进行了几千亿日元的投资,但在全球平板电视分工体制已经确立,韩国、台湾地区制造的低价液晶面板已大量上市。

夏普和松下的平板电视丧失了成本竞争力,在全球市场大败。2011财年出现巨额亏损已成定局。

不可否认,无法摆脱垂直整合模式的日本厂商有可能在太阳能电池事业领域走上同一条道路。

【太阳能电池的黄昏】(5)善于取舍,实现经营革新比技术更重要!

日本厂商研发的技术向新兴市场国家传播的速度正日益加速。这是因为,技术蕴含于MCU嵌入软件和制造装置之中,由此流失到了新兴市场国家。通过将MCU内置于自己公司生产的数码产品中,或在工厂中设置外国生产的制造装置,新兴市场国家的厂商无需在技术开发上花费时间,既可在短时间内追赶国家。

可以说,1990年代,韩国和台湾地区的政府部门通过减轻生产设备折旧费负担,使购买制造装置变得更为容易,也是推动技术传播速度加快的一个原因。当然,操纵制造装置必须具备一定水平以上的技术实力。日本在战后从美国电子产业学习到大量技术时,日本厂商本身也是具备足够的技术消化实力。

国家政策也非常重要

技术简简单单就会传播出去,很难在技术实力方面与新兴市场国家之间拉开差距,在这种情况下,为了在竞争中获胜,变革国家制度及企业经营是非常重要的。关于国家政策,可列举的问题如矫正过度的日元升值、减轻企业所得税及折旧费用负担等。如果实施上述制度改革,获得的竞争力会比太阳能电池转换效率提高1%大得多。

另外,还必须认清自己公司的优势,将经营转向着重于优势领域。日本厂商一般都有把所有业务都纳入囊中的倾向,认为这样有助于实现附加值。另外,为了确保就业,经营者也希望继续维持广泛的业务范围。

不过这导致开销成本变得非常大。追赶的一方必定会展开价格竞争。为了在竞争中取胜,要决定真正应该保留的业务,其他业务委托给外部公司。例如,美国苹果公司在商品策划、用户界面设计及知识产权管理领域发现附加值源泉,而其他制造等工序则委托给了台湾的鸿海精密工业公司等。

找到新兴市场国家的厂商无法简单涉足的领域,将其定位为核心业务,这也是存活下来的策略之一。过去(在与日本家电厂商的竞争中失败的)荷兰飞利浦、德国西门子通过将核心业务转移到注重产品可靠性的医疗器械和社会基础设施领域而存活了下来。通过将重心从家电业务转移到社会基础设施等领域,三菱电机、东芝和日立制作所现在的业绩也比较坚挺。

另一方面,松下等却无法摆脱以电视事业为核心的经营,业绩陷入低迷。应该认识到产业结构已经与以前发生变化,并对经营进行革新。

就太阳能电池而言,日本拥有非常多的相关专利。不过,却一直未能采取使消费者重视这些技术的销售方式。将性能转换为价值的相关机制还比较薄弱。美国太阳能公司的太阳能电池转换效率并不高,但却拥有比日本企业大的市场份额。我们需要仔细考虑一下原因何在。

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