大国光伏:中国王牌制造业的突围与崛起(全2册)
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前言

2015年7月,麦肯锡全球研究院发布了一份报告,题目是《中国创新的全球效应》。报告公布了全球两万多家上市公司的统计数据,对中美各个产业2013年的整体实力进行对比并得出结论:光伏产业是中国绝对领先于美国的产业,除此以外,中国在铁路设备、风力涡轮机、纺织品、家用电器等一众优势产业中的领先幅度也较大。中国光伏产业的营收占全球光伏行业营收的比例超过中国GDP占全球GDP比例的4倍。国家能源局原局长张国宝说:“中国光伏产业在如此短的时间内,从一个弱小的草根产业,崛起成为全球产业领头羊,堪称中国近代工业史上的一个奇迹。”

从制造业角度来看,中国已经在光伏产业链的国际竞争中取得绝对优势地位。中国光伏行业协会理事长曹仁贤指出,目前我国已经形成了从工业硅、高纯硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、逆变器、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等全球最完整的产业链,并且在各主要环节均形成了一批世界级的龙头企业。根据中国光伏行业协会公布的数据,2022年,中国在多晶硅、硅片、电池片、组件环节的全球产量占比分别达到85.6%、97.4%、90.3%、84.8%,产业链各环节产能和产量全球占比均达到五分之四以上。

从发电角度来看,在过去十余年中,中国光伏也取得了举世瞩目的成就。2022年中国的光伏发电量是2013年的4751%,年复合增长率达到53.6%,光伏发电量占全社会用电量的比例接近5%,是2013年的29倍以上。而2023年,中国光伏发电装机规模超过风电和水电,成为仅次于火电的第二大装机电源。

不同的研究机构在碳中和领域得出了一致的结论:在人类实现碳中和的过程中,必须形成以非化石能源或者可再生能源为主体的新型能源系统,在这其中,光伏和风电的发展潜力(规模提升和成本下降潜力)是最大的。1957年,全球首次实现商用的光伏发电系统,发出1000千瓦时(1000度)的电,按今天的货币购买力折算其成本,约为30万美元(人民币200万元左右),也就是1千瓦时电约为300美元(人民币2000元左右)。而这1000千瓦时电只够当时一个普通美国家庭用一个月。2021年上半年,中国光伏头部民营企业晶科科技中标沙特阿拉伯的一个大型光伏项目,电价低至0.0104美元/千瓦时,折合人民币0.067元/千瓦时,截至2022年年底,仍为全球光伏电价的最低纪录。从2000元/千瓦时的发电成本到约0.067元/千瓦时的成本,全球光伏(最低)发电成本在60多年的时间里降低了4个数量级,接近过去的三万分之一。

太阳能从实现商用到变成一种廉价能源,足足花了60年左右的时间。放眼全球,在半个多世纪的光伏商用史上,有5个国家的创新体系先后做出过突出的贡献,分别是:美国、澳大利亚、日本、德国和中国。后继国家接力实现了更高水平、更大规模、更完整生态、更低产品价格的产业成就。中国在其中最后的10~20年完成了光伏产品超大规模商业化应用过程的“临门一脚”,并成功跃升为全球光伏产业的领军国家。

在中国刚刚接过先进国家递过来的“接力棒”时,人们还无法想象光伏在国内外会达到这样的装机规模,因为光伏当时在国内还不是一种可以大规模商业化使用的能源形式——2004年,中国光伏发电成本(不是发电价格)高达5元/千瓦时,发展到2022年,中国光伏平均上网电价(发电价格)为0.38元/千瓦时,18年的时间下降超过92%。中国光伏制造业从业者普遍认为,国内光伏未来完全有能力在全国大范围内做到0.15元/千瓦时的电价,而当中国光伏+储能的发电总成本小于0.5元/千瓦时时,整个电力生产的供应体系将发生翻天覆地的变化。就连很多业内专家也不敢想象光伏发电可以在这么短的时间内做到如此便宜。很多人对这一过程的发生感到茫然:这种新能源在发电端所用到的产品——主要是晶硅光伏组件,在制造端是如何通过持续的创新和优化实践,几乎永无止境地提升其发电效率并降低其单瓦成本的?我们这本书的核心主题之一便围绕着光伏产品的降本增效展开。

除此之外,我们认为中国光伏行业还有这样三个谜团有待解开:

一是晶硅光伏产品作为一种西方人发明的科技产品,由西方人开创了多晶硅生产技术路线和光伏制造的各环节工艺流程,由发达国家科学家设计并定义了今天仍在大规模量产的各种电池片技术路线,为什么最终取得晶硅光伏产品全产业链领先地位的国家却是中国?

二是光伏行业在实现商业化近70年的时间中,先后有美国、日本、德国等发达国家取得过制造业领先的地位,并实现过本国光伏跨越式发展的成就,为什么它们先后都失去了领先地位?中国是否会重蹈它们的覆辙?

三是为什么这样一个中国能取得全球绝对领先地位的行业,在过去二十多年的时间里,却是承受着国人误解、指责、批判最多的行业之一?所谓的“三头在外”“补贴依赖”“垃圾电”“高污染”“高耗能”“没技术”“造富神话”“无序扩张”……这些说法因何而起,又有哪些说法早已不再困扰行业的发展?

这是本书希望回答的三大问题。这些谜题纠缠在一起,就像经济学家张五常在《中国的经济制度》当中所说的那样:“一个跳高的人,专家认为不懂得跳。他走得蹒跚,姿势拙劣。但他能跳8英尺[1]高,是世界纪录。这个人一定是做了些很对的事,比所有以前跳高的人都做得更对。那是什么?”张五常用这个比喻来形容中国经济的高速发展之谜。而我们认为,用它来描绘“中国光伏高速发展之谜”同样是恰如其分的。

过去很多年来,光伏行业饱受外界诟病的一点在于,其高速发展的力量源泉,是曾依赖国家给予的所谓“补贴”和国家政策给予的市场空间。但是作为新能源装备制造业和初始成本较高的可再生能源发电行业,这是光伏行业发展特点决定的,在任何国家都概莫能外。在污染排放和碳排放定价机制尚不健全的化石能源工业时代,如果火电对环境产生的负面影响无法量化,火电就始终是经济性、可靠性最高的发电形式。如果按照西方所谓自由市场的逻辑,国家不出手,不给市场、不给补贴,不将光伏行业“扶上马,送一程”,那么指望可再生能源领域出现自我繁荣的奇迹无异于痴人说梦。事实上,读者将在书中看到,早在中国开启国内光伏市场之前,20世纪下半叶,美、德、日等发达国家和所谓奉行“自由市场”的国家,在发展光伏行业早期是如何通过补贴和政策引导光伏行业发展并取得国际优势的。无论是中国还是其他国家,政府在发展可再生能源的过程中都发挥着举足轻重的作用。在中国,如果没有工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局、财政部、科技部等政府部门对可再生能源装备制造业和可再生能源发电行业的积极引导和大力支持,中国光伏行业是不会达到今天的发展水平、取得今天的发展成就的。这恰恰是中国在很多优势产业实现跨越式发展的历程中应该给予充分肯定的一点。

就像中国电动汽车和动力电池行业的发展过程一样,我们更应该关心的是国家补贴和人为开辟出的市场是否让国内这一产业最终形成了可持续的国际竞争力,而不应把涉足企业都假定为“骗补”企业,不应将新兴行业一时发展的羸弱状态当作可以用舆论“生吞活剥”的靶子。幸运的是,中国的新能源产业链经过多年的忍辱负重,已经坚强地站了起来,并终于拥有了可为自己“一雪前耻”的实力。根据中国能源经济研究院发布的“2021全球新能源企业500强”榜单,中国上榜企业达到214家,超过第2名美国、第3名日本、第4名德国、第5名韩国、第6名法国、第7名芬兰、第8名印度、第9名意大利、第10名英国的上榜企业数量总和。中国上榜企业营收总计超过1.8万亿元,占比超过新能源500强企业营收总和的四成,达到41.10%,是第2名美国(13.57%)的3倍以上。

中国光伏产业链作为新能源产业的杰出代表,其对于中国的意义是远不止光伏和能源领域的。2021年,中国货物贸易进口规模17.37万亿元,其中进口原油和成品油花费17696亿元,进口集成电路花费27935亿元,这两类商品合计占我国货物进口总额的26.3%。中国光伏行业可以显著提升中国的出口能力。

从能源替代的角度,未来中国将实现更高比例的可再生能源发电,实现“以电代煤”,同时在交通领域提高新能源汽车的替代率,实现“以电代油”,从而提高可再生能源在一次能源消费当中的比例,降低对石油的总体消耗。

从集成电路产业国产替代的角度,由于泛半导体领域设备、原料技术的相通性,以及中国光伏设备、原料不断实现技术水平和产品品质的提高,很多中国光伏设备、原料企业开始纷纷涉足半导体集成电路领域,并对中国在半导体产业当中的一些关键环节提供国产替代的解决方案:比如一些光伏设备企业从硅基半导体设备、第三代半导体(碳化硅等)设备和原材料角度提供支持,一些硅材料和硅片企业通过对太阳能级多晶硅产品不断进行改良、提质、优化,实现在电子级多晶硅、大尺寸晶圆领域的国产化突破。正如中国光伏行业协会秘书长王世江博士所指出的,从产业变革的角度来看,“硅能源”将深化半导体技术与能源产业融合。通过对技术能力的适当迁移,中国光伏设备、原料企业对诸多战略性新兴产业的上游设备与原材料国产化供应产生了协同效应。

贯穿本书的一个重要思想是,一个强大的制造业产业,主要由上游国产化原材料和国产化设备提供关键支持。对于中国来说,上游生产资料的国产化往往意味着相关生产成本的显著下降,同时会提高国内企业在全产业链增加值当中的占比,提升有效产能,提高贸易顺差,降低相关生产资料被海外国家“卡脖子”的风险。

可以说,“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的宏伟目标一经提出,光伏产业顿时成为能源圈、资本圈、媒体圈和政策层面关注的焦点。只不过这一次,人们不再讨论光伏“凭什么”,而是开始讨论光伏“如何能”助力中国碳中和目标的实现。在大量研讨“碳中和”话题的图书和论文中,各类机构热衷于预测未来10~40年光伏发电在中国电力结构和能源结构中所占的比例,预测光伏发电成本的下降空间还有多大,预测氢能、储能等能源形式如何更好地实现成本下降,以支持光伏这种间歇性、波动性能源更好地为电网平稳出力,等等。

当然,这些作品所探讨的话题非常重要,也清晰呈现了中国未来几十年能源产业发展过程中所必然要面对的各类课题,但在笔者看来,这样的作品与大众读者的接受能力之间,存在着一条鸿沟:光伏行业从所谓“高污染”“高耗能”的“垃圾电”行业,仿佛一夜之间登堂入室,成为“碳中和”舞台上闪亮的明星。光伏在人们心中作为一种“廉价、清洁、自给自足”的能源形象尚未完全树立,其作为未来主要能源形式出力的“合法性”地位尚不十分稳固,一些专业人士就急忙响应“双碳”目标画出各种图表,表示光伏发电在三四十年后会占到中国发电量的百分之几十——这样的论述如何能取得公众“心悦诚服”的认同感?法国存在主义哲学家加缪说过:一个人的思想首先是他的怀念。抽象而言,理性的认同源自感性的认可,一个人只有在情感上被触动,才有可能稍稍松动其内心长期所顽固抱持的思想观念,尝试去认同新的价值,这也是好的文艺作品能够“润物细无声”地教育人、滋养人的关键所在。

我们希望这本书能给大众读者带来的正是一种“滋养”,我们希望这首先是一部可以“打动”人的作品,希望书中主要人物在特定历史时期所背负的压力、面临的抉择和承担的后果,能让读者感同身受。我们希望把光伏作为一个产业背景,聚焦在一个个具体的人物上,并呈现出较为完整的时间性叙事,而不仅停留在对行业专有名词的科普性诠释工作上。一个产业中最宝贵的财富是人,是一个个鲜活的、具体的产业中人成就了一个产业,造就了一个丰富多彩的产业图卷。

我们希望将光伏产业诞生、发展、繁荣过程中宏大的历史背景,与光伏企业家、行业专家、技术人员等鲜活而具体的人生经历熔为一炉,尽可能立体完整地呈现这一产业在不同历史阶段演化而成的复杂面貌,由此揭示中国光伏民营制造业在短短二十年内蓬勃发展的过程背后,其实有着超过半个世纪国际国内环境的风云变幻和复杂的历史经纬。正如美国历史学家斯蒂芬·科特金(Stephen Kotkin)所指出的:“大战略研究往往特别注重大规模的结构,有时会对偶然性或事件顾虑不周。与之相反,传记研究则倾向于重视个体的意志,有时会对背后起作用的更大的力量失之考察。当然,传记和历史的结合可以相得益彰。”

在本书写作过程中,中国光伏行业协会与酷玩实验室联合对数十位企业家、行业专家、政策制定者进行了深度采访,积累了近30个小时的采访录音和近50万字的采访实录。本书中所采信的历史数据,主要来自中国光伏行业协会历年的年度报告和光伏产业发展路线图,国际能源署、国际可再生能源机构发布的报告,光伏专业人士所著图书,以及光伏行业上市公司年报等,不同来源的统计数据可能存在一定出入。本书在撰写过程中难免存在错讹、疏漏之处,恳请读者予以批评指正。

当读者翻开正文的第一页,或许会认为这是一本“行业人物故事书”,但我们将在本书后半部分向读者证明:所有故事及其背后所体现出的精神理念经过上升、汇聚,最终会通往一个制高点:新能源如何缔造新强国?我们将系统地阐述二者之间有着怎样千丝万缕的联系,还有哪些其他领域的事业将与光伏行业的发展形成“大合流”,奠定中国从制造大国走向制造强国的基石。

如果要对本书核心思想做一次全盘的扫描,那么它将如“地壳构造演化图”一般,呈现出一幅层累式结构图景:中国制造业门类覆盖全面的特点是中国光伏供应链体系大而全的基础保障;光伏设备、原料、辅料、辅材的国产化是光伏制造业各环节实现降本增效的基础;光伏制造业全产业链自主创新是国内光伏电站投资成本长期下降的基础,也是中国光伏产品为国家积蓄高额贸易顺差的基础;光伏电站建设成本的下降和良好的长期运维是保障电站发电能力和降低度电成本的基础;健全的可再生能源电力市场化交易机制和互联互通、调度得当的电力基础设施是光伏电站长期实现稳定售电收益的基础;光伏电站长期稳健的投资回报率是使电站成为优质基础设施资产的必要条件;光伏电站成为优质资产是电站资产证券化的基础;电站资产证券化是盘活社会资本、降低企业负债、加速新能源领域投资循环的基础;新能源领域持续扩大对社会资本的吸纳和利用规模是加速中国在40年内实现碳中和目标的基础;碳中和目标是牵引中国实现能源安全供给,改善我国生态环境,平衡东、中、西部产业格局,加强欧亚大陆互联互通,迈向新能源制造业强国,践行大国气候责任并争取国际气候舆论主动权;而在新一轮能源革命的引领下,这一系列复杂、宏伟目标的实现将最终有助于实现中华民族的伟大复兴,奠定中国作为世界性强国的地位。

在这里,我们要坦率地指出,单单光伏制造业一个环节全球领先,并不足以实现上述所有宏伟目标,只能为实现以上目标“添砖加瓦”。上述所呈现的层累式进阶结构是一个牵涉国际地缘政治、国内地区间平衡发展,以及制造业、能源发电行业、金融业等跨领域的系统工程。另外,中国光伏产业的升级之路也并不适用于所有产业。因为光伏产品的特点是,需要通过不断降低成本和提高产品性能并举的方式来获得国际竞争力。而在这些行业中,“持续提高产品性能”足以构成相关企业的核心竞争力,这类行业产品对成本的变化并没有光伏产业这样敏感。

如果其他行业试图模仿、照搬光伏产业的成功经验,虽然难免有“缘木求鱼”“刻舟求剑”之嫌,但这并不意味着中国光伏走向成功的历史经验无法与其他行业形成共鸣。中国光伏产业在全球取得绝对竞争力的关键启示在于:发展中国家,尤其是后发工业国家,在西方国家已取得先发优势的科技工业门类中,如何不依赖劳动力成本优势,而在国际产业分工中占据领先地位?今天中国部分产业劳动力相关成本已经高于印度、东南亚等国家和地区,国际上关于中国制造业供应链迁出的传闻不绝于耳。如何在我国产业不断升级的新形势下深刻理解中国科技制造业的核心优势,或者说如何理解中国经济高质量发展的“新动能”,是本书试图用光伏产业这一大型案例进行生动回答的问题之一。

最后,希望读者同我们一道,秉持着“唯物史观”参与到对光伏行业发展历史的理解当中来,即:任何企业、行业在特定时点的兴衰成败并不具有本质上的必然性,它们的存在先于其本质,它们的本质是在其发展实践当中被创造、被定义、被深化的。它们的历史走向往往是商业主体的禀赋、意志和实践,与超出它们自身的一些变化因素之间不断互动、互渗的结果,或者说,是任何商业主体与为其奠基的各类(政治的、商业的、文化的,国内的、国际的……)基础设施共同作用的结果。基础设施要素条件的变化会改变商业主体有所作为的倾向性,但不会全然决定商业主体的命运;商业主体的主观意志和行动力可能会改变基础设施要素变化的方向和程度,但也可能仅仅是螳臂当车、蚍蜉撼树。换言之,对于参与塑造历史的商业主体而言,它们能改变的一部分“连接的倾向性”——比如在怎样的基础设施环境铺就的情况下,通过少数企业主观上的有所作为,使单晶硅能够“逆袭”多晶硅,成为全球光伏行业硅片环节主流选择的“倾向性”被大大增加?又是怎样的因缘际会,使得PERC电池技术成为光伏行业迄今历史上最为成熟、量产规模最大的电池技术路线?本书对历史过程的阐释理念在于,行业历史发展进程中的关键性变化,是商业主体的意志力和基础设施的完善程度在某一时期形成“合流”的机缘下的产物,而不应在事后被解释为一种历史必然,或按照所谓的“宿命论”来理解。

如果以上这段话过于抽象、令人费解,还有一种简单的理解方式:读者可以在阅读全书过程中,时时刻刻体味、咂摸书中人物沈浩平的那句口头禅——“生命总要寻找出路。”

也正是基于这样特殊的历史观,本书并未追求成为中国光伏行业发展至今的“唯一正史”,正如中国光伏行业协会名誉理事长王勃华在做行业报告前常常强调的那样:“一家之言,仅供参考。”因为中国光伏和世界光伏的发展一直呈现出强烈的开放性和流动性,其人物与人物之间、事件与事件之间联系的丰富程度远远超过了任何个人所能通盘掌握的能力范围,所以它时时刻刻召唤着产业中人和有识之士根据自己的立场和角度呈现这一领域更为斑斓、复杂、多面、壮阔的历史画卷。如美国汉学家柯文(Paul A.Cohen)所言,事实无穷无尽,有时毫无用处,有时也相互矛盾,犹如梦呓,令人费解。我们的职责是“走到混乱的事实巴别塔深处,选择重要的事实,理解它们的意义。”每个历史领域都有属于自己的理解难题,这或许是我们面临的最大挑战,这样的困境永远无法完全克服。然而与这一困境角斗,甚至拥抱这个挑战,带领读者一道深入探寻我们渴望了解的神秘过往,正是能为我们带来满足感的最大来源。


[1]1英尺≈0.305米