中国光伏产业在历经数载的迅猛扩张与深耕细作后,已然构筑起一条从原材料供应到终端应用的全链条产业生态体系。这一体系的形成,不仅标志着我国在全球光伏领域的领先地位,也为应对日趋白热化的市场竞争与国际贸易环境的复杂多变奠定了坚实基础。然而,面对国内外市场的双重挑战,尤其是国际贸易壁垒的抬头与技术迭代速度的加快,光伏产业链的升级与核心技术的自主创新,已成为企业持续发展的生命线,是突破重围、开拓新局的必由之路。

在此背景下,新技术的研发与投产成为了引领行业前行的关键引擎。特别是TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)等高效电池技术的涌现与广泛应用,以其卓越的光电转换效率与长期稳定性,为光伏组件的性能提升开辟了新路径。这些技术的商业化进程,不仅将直接带动光伏产品成本的下降与效率的提升,更深层次地,它们正驱动着整个产业链向更高附加值、更智能化的高端领域迈进,促使产业链上下游企业加速转型升级,共同构筑起以技术创新为核心竞争力的光伏产业新生态。

光伏行业暗流涌动:谁才是技术创新的真正王者?

从研发费用的角度来看,阳光电源在2024年前三季度以高达23.76亿元的研发费用处于领先地位,这一数字不仅显示了该企业在技术创新方面的巨大投入,更为其在光伏领域的领先地位提供了坚实的支撑。紧随其后的是天合光能和隆基绿能,分别以13.59亿元和13.46亿元的研发费用位列第二和第三。这些企业均将技术创新视为企业发展的核心驱动力,通过不断研发新技术、新产品,以提升企业核心竞争力。

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光伏上市公司前2024年前三季度研发费用及2023年专利数/数据来源:choice

然而,研发费用的高低并不能直接决定企业的优劣。在光伏行业,专利数量同样是一个至关重要的衡量指标。专利不仅代表了企业的技术创新能力,更反映了其在行业内的技术积累和话语权。从图片数据中可以看出,阳光电源在专利数量上也同样占据领先地位,在2023年已拥有高达4906项专利,远超其他企业。这一数据进一步证明了阳光电源在光伏领域的领先地位和强大的技术创新能力。

尽管晶科能源的研发费用并未进入前三,但其在专利数量上却表现出色,达到了3541项。这反映出光伏行业的一个显著特点:技术创新并非仅仅依赖于高额的研发投入,还需要企业具备敏锐的市场洞察力和深厚的技术积累。晶科能源在技术创新方面的表现,正是其市场洞察力和技术积累的综合体现。

除了阳光电源、天台光能和隆基绿能之外,图片中的其他光伏企业如通威股份、晶盛机电、晶澳科技、爱旭股份等,也在不同程度上进行了研发投入和专利布局。然而,与前三名相比,这些企业在研发费用和专利数量上的表现均未能跻身前列。这并不意味着这些企业在技术创新方面没有作为,而是反映了光伏行业内部竞争的激烈程度和不同企业之间的战略差异。

值得特别关注的是,中国光伏技术创新的蓬勃态势,其背后离不开一片肥沃的培育土壤。在北京信息科技大学与香港理工大学、东京大学的一项联合研究显示,中国光伏产业的蓬勃发展,始终伴随着政策的有力支撑与严格规范,其中,土地利用政策作为关键一环,直接关乎光伏项目的布局、经济效益及合法合规性。

近年来,国务院、国土资源部、国家能源局等权威部门密集出台了一系列政策文件,旨在科学指导并优化光伏产业用地配置。并且历经数次调整与优化,中国光伏用地的利用策略已日趋成熟。当前,沙漠、戈壁及荒漠化等未利用土地依然是光伏项目的主要承载地,而对于林地、耕地、湖泊及水库等复合利用类型土地,则经历了从许可到限制乃至禁止的动态调整过程。

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中国光伏产业应用区域广大,主要集中在东北与华北地区/图源:Elsevier

因此,政策扶持力度无疑是最为关键的一环,它与其他诸如土地成本、地形坡度及地表覆盖状况等因素共同作用,共同勾勒出光伏用地的适宜性图谱,为行业健康发展提供了明确导向与坚实保障。

而也正是凭借其在土地、基础设施、低廉电力与劳动力成本等方面的综合优势,促使中国已成为全球太阳能光伏产品成本最为经济的供应国。哈里发大学Assia Chadly、Karim Moawad等学者据其2024年发布的研究成果表示,中国光伏产业的发展,得益于其全方位的成本优势,并长期以来保持了太阳能电池板每瓦成本的领先地位。值得注意的是,各国原材料成本趋于一致,约为每瓦0.13美元。对比显示,中国以最低的制造成本脱颖而出,而东盟国家成本相近,主要归因于中国企业在当地的大规模投资布局。

相比之下,欧洲、美国及其他地区的制造成本显著偏高,这背后是建设周期长、劳资成本高企、规模经济效益缺失、大规模设施建设经验匮乏,以及折旧成本增加等多重因素共同作用的结果。事实上,欧美地区的生产设备成本较中国与南亚地区高出三至四倍之多,进一步凸显了中国在全球太阳能光伏产业中的成本竞争优势。

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单晶硅太阳能组件的总生产成本(按投入)/数据来源:国际能源署

因此,上述诸般优势共同构筑了中国在太阳能光伏组件制造领域的成本竞争力基石,尤其是在全球材料成本趋于一致的大背景下,国内企业更能体现出其独特的成本优势。相较之下,印度光伏制造业的成本高出9个百分点,而美国、欧洲及韩国的成本则高出约20%至35%(数据源自国际能源署2022a报告)。这一现状预示着,美国、欧洲及其他国家若欲在光伏领域与国内企业分庭抗礼,就必须在降低能源消耗、削减劳动力成本及其他可变成本方面下足功夫,同时致力于打造高效益、低成本的生产设施。

同时此结论对于薄膜技术的未来发展同样具有深刻的启示意义。诚然,无论是薄膜还是其他光伏技术,其成本构成与技术特性既存在共性,亦不乏差异。更值得一提的是,中国当前已跻身全球光伏生产与制造的前沿阵地,这不仅意味着其现有成本优势将得到进一步巩固,更预示着在未来,中国有望通过持续的技术革新与产业升级,进一步拉低光伏产品的生产成本,为全球光伏产业的蓬勃发展贡献更多“中国智慧”与“中国方案”。

产品席卷全球近200国,领跑国际赛道

也正是伴随着中国光伏产业的发展,海外出口方面,依据国际贸易中心(ITC)发布的贸易地图数据,早在2022年,中国作为全球光伏产业的重要供应国,已向全球近200个国家输出了总量达42,377,643吨的组装光伏电池(HS编码854143,特指已组装成模块或面板的光伏电池),以及4,000,445吨单体光伏电池(HS编码854142,即未组装成模块或面板的光伏电池),两者合计出口量为46,378,088吨,彰显了中国在光伏产品制造与出口领域的主导地位。

这一成就,得益于中国重工业的雄厚实力及高度的市场竞争力,使得中国成为组装光伏电池领域的全球首要出口大国。特别值得关注的是,通过对前15大进口国的深入分析发现,这些国家集中吸纳了中国组装光伏电池出口总量的近80%,以及未组装光伏电池进口量的约92%,成为中国光伏产品出口的核心市场。

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中国组装光伏电池出口全球销售渠道/数据来源:International Trade Center

面对行业内部日益激烈的竞争态势,如今国内光伏企业将出海视为实现产业突破与升级的关键路径,拓宽国际市场已成为其确保生存与促进发展的必然抉择。据硅业分会数据,在2024年上半年,中国硅片出口量23.5GW,同比增长20.7%;电池片出口量28.98GW,同比增长38%;晶硅光伏产品(含硅片、电池、组件)出口量合计183.52GW,同比增长27.7%。

在此基础上,中国光伏企业并未止步于单纯的产品出口,而是更加注重成本控制、品质提升与新兴市场的深度开拓。众多领军企业,如晶科能源、通威股份、天合光能等,通过积极构建海外销售渠道,与当地合作伙伴建立稳固的战略联盟,不仅有效推动了产品在全球范围内的广泛应用,更实现了业务的快速增长与市场份额的稳步提升。

其中,晶科能源作为全球领先的光伏制造商之一,其在海外市场的发展动力强劲。尤其在中东地区,今年晶科能源与沙特公共投资基金(PIF)、沙特能源设备公司Vision Industries Company共同宣布将在沙特合资公司。合资企业将在沙特阿拉伯建设并运营高效光伏电池及组件项目。该项目预计总投资额近10亿美元。

通威股份则在收购润阳股份的公告中提到了该公司所具备的“自上游工业硅到终端光伏电站的完善产业布局,以及在美国、泰国、越南等海外区域的产能及市场积累”,表示此次交易将有效补充公司海外产能布局。此次战略并购,对于通威股份而言,将极大地丰富其海外产能布局,实现全球化战略的深化。

据了解,润阳股份已于2021年5月在泰国正式启动自有生产基地的建设工作,并成功构建起2GW的大尺寸组件产能。这一举措不仅标志着通威股份在上游硅料至下游组件的一体化布局上有进一步的突破,更预示着公司将迅速扩充组件产能,有力提升其在全球市场的出货量与竞争力。

天合光能11月初则在业绩说明会上表示,公司2023年已前瞻性地布局了印尼(非“双反”调查国家)和美国的产能,预计均将于2024年四季度投产,其中印尼基地为TOPCon电池产能。此外,天合光能在11月6日宣布将其下属的核心资产Trina Solar US Manufacturing Module1, LLC出售给美股上市公司FREYR Battery, Inc.,该笔交易的底层资产为天合光能在美国建设完毕即将投产的5GW组件工厂。

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图源:Choice

值得关注的是,根据上述图片也可以看出,在2023年全年,阳光电源、东方日升和横店东磁等企业则展现出更为稳健的海外市场发展策略。这些企业的境外营收占比大多在46.19%至58.63%之间,相对较为均衡。这种市场分布不仅有助于降低单一市场风险,还能使企业更好地利用全球资源,提升整体竞争力。

但特变电工的境外营收占比仅为9.44%,相对较低。这虽然可能表明该企业在海外市场拓展上较为谨慎,但也可能限制了其全球影响力的提升。未来,特变电工是否加大海外市场的拓展力度,将对其国际竞争力的提升产生重要影响。

由此可见,随着光伏企业在海外的拓展,中国已在太阳能行业中稳固确立了其主导地位。自2009年起,一系列激励政策与政府补贴的强力推动,为中国太阳能发电自2017年起领跑全球奠定了坚实基础。装机容量的迅猛增长、强大的制造能力以及国内丰富的材料资源,赋予了中国通过对进口国实施配额与限制来调控全球太阳能市场的强大能力。

数据显示,在过去25年间,中国一国便安装了亚洲太阳能总装机容量的半数以上。尽管中国在推动全球减碳进程中作出了巨大贡献,但由于其庞大的人口基数,中国依然面临严峻的碳排放挑战,位居全球碳排放大国之列。为此,中国政府曾郑重承诺,将制定并实施一项全新的战略规划,作为“碳中和”倡议的重要组成部分,力争到2060年实现国家能源系统的全面脱碳。而响应这一宏伟目标,在可预计的未来,中国太阳能电池板的安装速度预计还将大幅提速。

参考资料:

Chadly, A., Moawad, K., Salah, K., Omar, M., & Mayyas, A. (2024). State of global solar energy market: Overview, China's role, Challenges, and Opportunities.Sustainable Horizons,11, 100108.

董梓童(2024),中国能源报,光伏企业“出海”需打造全球营销新模式,

http://paper.people.com.cn/zgnyb/pc/content/202411/11/content_30030885.html

Hu, F., Mou, S., Wei, S., Qiu, L., Hu, H., & Zhou, H. (2024). Research on the evolution of China's photovoltaic technology innovation network from the perspective of patents.Energy Strategy Reviews,51, 101309.

国际能源网(2024),政策利好,装机量猛增,光伏行业何以遭遇成长的烦恼?

https://www.in-en.com/article/html/energy-2335695.shtml

李未来(2024),华夏时报,现场直击2024SNEC光伏展:满屏皆是N型产品,钙钛矿异军突起转换率突破34.6%,海外市场是企业“必选项”

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1802095985662743253&wfr=spider&for=pc

马悦然(2024),界面新闻,上半年产能仍在增加,“非常严峻”的光伏困局几时能解?

https://www.jiemian.com/article/11467412.html

晶科能源 (2024),驱动全球能源新未来,晶科能源交出全方位“高分答卷”,

https://news.qq.com/rain/a/20241111A09ATB00?suid=8QMd13he6oUYvjo%3D&media_id=

Song, C., Guo, Z., Liu, Z., Hongyun, Z., Liu, R., & Zhang, H. (2024). Application of photovoltaics on different types of land in China: Opportunities, status and challenges.Renewable and Sustainable Energy Reviews,191, 114146.

本文源自:金融界