自1997年左右至今,中国光伏产业发展已历经20余年,我院推出专题研究报告《中国光伏产业发展及投融资》,该研究报告分为《上篇:中国光伏制造业发展及投融资》和《下篇:中国光伏应用市场发展及投融资》,上下篇各分为六个发展阶段,系统梳理分析中国光伏产业本身及投融资发展,每个阶段选取一个典型案例,通过案例展现探讨该阶段中国光伏产业及投融资的发展、问题,以及经验教训。
第六阶段:技术创新,回归A股
(2018年531新政至今)
光伏应用市场连续5年快速发展下,弃光、电力消纳不足等问题已逐步成为光伏行业发展的制约因素,加之补贴的不可持续性,政府在2018年发布了“531新政”,逐步推进光伏发电去补贴化。政策短期内致使国内光伏市场受到严重影响,地面光伏电站新增投资接近停滞,下游电站需求萎缩给中上游制造企业带来压力,供求失衡下全产业链环节的光伏产品开始降价,除龙头企业外,缺乏技术和规模优势的企业面临破产。但长期来看,有助于倒逼企业在硅料、硅片、电池片及组件等各生产环节加大工艺研发和技改投入力度,提高生产工艺水平,增强企业核心竞争力。与晶硅电池相比,薄膜太阳能电池现阶段因丧失价格优势,应用规模整体较小,但钙钛矿电池因制备方式简单、生产成本低廉、光电性能优异能受到市场关注。2017年后,随着光伏国际市场格局发证转变,A股估值普遍明显高于海外市场,美股上市的光伏企业纷纷主动回归A股。去补贴政策下,资本市场对光伏企业的态度开始转变,从谨慎投资到积极参与,A股光伏板块股价在“531新政”落地后短期内普遍大幅走低,但从2018年10月估值开始提升,2020年隆基股份等龙头光伏制造企业实现股价翻倍。绿色债券作为绿色融资工具与光伏产业相吻合,丰富了融资途径,2019年之后,中国光伏制造业绿色债券融资规模达60亿元资金,相较2017年增长1倍。
一、光伏继续保持创新活力
(一)政策收紧,光伏制造业增速放缓
1.补贴缺口过大,“531新政”出台
2014年至2018年期间,中国光伏累计装机规模和新增装机规模连续五年位居全球第一,但跃进式发展同时也带来了潜在风险,部分地区弃光、电力消纳存在瓶颈、与电网无法协调等问题已逐步成为光伏行业发展的制约因素。中国光伏制造业之前数年的快速发展在一定程度上源于政府补贴形成的盈利预期吸引资本涌入,随着装机规模大量增加,补贴资金缺口随之扩大。据国家能源局数据,到2018年三季度,我国可再生能源发电补贴缺口已超过1200亿元。[1]在光伏产业发展早期,固定电价对投资收益的保障具有必要性,但过度依赖补贴不可持续,随着光伏产业发展到一定阶段,补贴政策需要逐步退出,以提升产业自身发展的内生动力。
2018年5月31日,国家发改委、财政部、国家能源局联合发布《关于2018年光伏发电有关事项的通知》(简称“531新政”),提出削减光伏建设规模指标、下调光伏上网标杆电价及相关补贴,以控制可再生能源附加基金缺口,促进光伏行业长期良性发展。[2]此外,2018年1月15日,工信部发布《光伏制造行业规范条件(2018年本)》,推动光伏产业结构调整和转型升级。政府分别在2017年12月和2018年5月两次调整光伏上网标杆电价和“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电度电补贴标准,逐步推进光伏发电去补贴化。

图1:“531”光伏新政
数据来源:政府公开资料整理
2.政策影响下,装机速度大幅放缓
“531新政”出台后的一段时期,我国国内光伏市场受到严重影响,地面光伏电站新增投资接近停滞,下游电站需求萎缩给中上游制造企业带来压力,原本发展势头强劲的光伏产业受挫,一周内数十家光伏上市公司股价跌停。为减缓政策大幅调整对光伏产业的短期冲击,2018年6月3日,通威股份、阳光电源、阿特斯等11位光伏企业家联名递交《关于企业家对于出台531新政的紧急诉求》,建议政府给予已经批准开建的项目一定缓冲期,逐步实现平价上网。[3]受“531新政”影响,2018年我国全年新增光伏装机容量44.26吉瓦,同比下降16.6%,但仍保持全球第一,其中集中式光伏电站受影响较大,新增装机仅23.3吉瓦,同比降低30.7%,分布式光伏新增装机20.96吉瓦,同比增长7.8%。[4]自2018年第2季度起,我国国内光伏装机容量增速转为负值,并一直持续至2019年第3季度,且新增集中式电站与分布式光伏比例开始变化,分布式装机容量占比明显提高。

图2:中国新增光伏装机容量(2018-2020年第二季度)
数据来源:国家能源局
2019年7月,光伏发电国家补贴竞价项目申报完成,申报总装机容量24.56吉瓦,[5]按政策规定,2019年补贴竞价光伏项目应在2019年年底之前全容量建成并网,逾期两个季度取消项目补贴资格,即光伏行业面临新一轮“630”抢装潮。抢装潮下多数项目赶在2019年底并网,带动2019年第四季度实现“531新政”后光伏装机容量首次正增长,新增装机规模14.12吉瓦,同比增幅达45.27%。[6]进入2020年后,受新冠肺炎疫情影响,光伏制造业供应链环节在短期内停滞,加之一季度气温低、施工难度大,是光伏装机淡季,2020年上半年整体呈温和增长趋势,1-6月新增光伏装机容量11.51吉瓦,相比2019年同期增长1.02%。[7]
3.光伏制造业竞争加剧
下游电站需求放缓导致国内光伏制造业竞争加剧,供求失衡下全产业链环节的光伏产品开始降价。2018年6月14日,隆基宣布常规单晶硅片国内价格由4.25元/片降至3.65元/片,海外价格由0.495美元/片降至0.485美元/片,跌幅达14.1%[8],6月25日,中环股份将常规单晶硅片降价至3.32元/片、低阻单晶硅片降为2.27元/片[9]。2018年,硅料、硅片、电池片、组件降价幅度分别约为40%、50%、45%、35%,降价时间集中在2018年前三季度,从10月起光伏产品价格保持相对稳定。[10]
产品大幅降价造成光伏企业毛利率下滑,减薪裁员、减产停产、破产倒闭频现。除隆基股份、正泰电器、通威股份等龙头企业产能利用率仍维持在90%以上,其余缺乏技术和规模优势的企业面临巨大生存压力。以海润光伏为例,由于股权分散、现金流持续紧张等因素影响,再加上“531新政”冲击,截至2018年下半年,其生产基地陆续停产,无力投资开发光伏电站新项目,2018年营收仅8.78亿元,同比下滑73.03%,亏损37.37亿元,因连续3年亏损,最终于2019年5月18日退市。[11]

图3:硅片及光伏组件价格(2016年8月-2019年8月)
数据来源:Solarzoom
进入2020年后,受疫情影响,光伏玻璃价格一路下滑,到二季度末跌至2018年“531”新政之后的最低位,3.2mm光伏玻璃价格仅24元/平方米。[12]但三季度之后,光伏玻璃需求快速增长,但由于产能供给相对刚性,到2020年10月3.2mm光伏玻璃每平米均价大幅涨至35元/平方米,4个月内涨幅超过45%。[13]由于光伏玻璃产能瓶颈制约组件企业的产品生产及交付,2020年11月,隆基股份、晶科能源、晶澳科技、阿特斯、天合光能、东方日升6家光伏企业联合发出《关于促进光伏组件市场健康发展的联合呼吁》,希望相关部门给光伏年终“抢装潮”降温,引导项目有序推进,同时放开对光伏玻璃产能扩张的限制。[14]

图4:光伏玻璃价格(2019年10月-2020年10月)
数据来源:Solarzoom
(二)去补贴压力增大,传统光伏产品技术持续进步
“531新政”短期对光伏行业造成严重影响,但长期有助于倒逼企业加强技术研发,在光伏产品价格整体下降的情况下,生产效率和成本优势成为光伏制造企业的核心竞争力,为维持有利地位,各企业加大工艺研发和技改投入力度,生产工艺水平不断提高。

图5:光伏产业链各环节技术进步
1. 硅料
“531新政”出台前,随着“领跑者计划”的实施以及市场对单晶产品需求的增加,对硅料质量要求日益严格,市场份额向龙头企业集中。2018年,前五大硅料企业产量占全国总产量60%以上[15]。“531新政”后,多晶硅价格自2018年初153元/千克下降至2018年末75元/千克,降幅超过50%。中小企业由于设备陈旧以及难以形成规模效应面临淘汰。[16]大型企业依靠人才技术优势,通过持续研发新产品和新技术,如电子级多晶硅、光纤用四氯化硅原料等,满足集成电路和通讯产品需求,实现转型升级。

图6:中国主要多晶硅生产企业产能及产量(2018年)
数据来源:中国光伏行业协会.中国光伏产业年度报告2018-2019. [R]. 2019: 42-50.
目前,多晶硅生产技术主要有三氯氢硅西门子法和硅烷流化床法两种,其产品形态分别为棒状硅和颗粒硅,其中三氯氢硅法生产工艺相对成熟,在硅料企业中得到普遍应用,硅烷流化床法在2018年取得突破,保利协鑫和天宏瑞科主要采用此技术:
(1)三氯氢硅西门子法
三氯氢硅法技术的主要目标在于提高生产效率及产品质量,同时降低物耗、能耗、生产成本。首先,当前的主流还原炉均已采用大型设备,棒对数达到36对棒、45对棒、48对棒及少量的72对棒,单炉产量8~12吨,多晶硅还原电耗自2009年120千瓦时/千克下降至2019年50千瓦时/千克,主要企业的还原热利用率达75%。[17]其次,冷氢化技术已成为国内多晶硅企业处理副产物四氯化硅的主流技术,新建和技改的项目单套冷氢化装置年产能达20万吨。冷氢化技术与热氢化相比,氢化环节节约能耗达70%以上。副产物二氯化硅采用反歧化技术生产三氯氢硅,经提纯后返回系统使用可降低原料消耗。此外,采用高效筛板与填料组合的加压精馏提纯技术和热耦合技术,使塔底蒸汽消耗和塔顶循环水消耗大幅降低,从而降低整体能耗45%~70%。[18]
(2)硅烷流化床法
硅烷流化床法颗粒硅生产技术与三氯氢硅法生产工艺相比,具有能耗低、可连续化生产、无需破碎、装填密度大等优点,硅烷分解后产生的尾气主要是氢气,比三氯氢硅易于回收利用,但硅烷法易燃易爆的安全隐患限制了其推广应用。2017年,美国SunEdison破产,保利协鑫收购SunEdison的硅烷流化床技术专利投入生产,2018年实现1万吨的颗粒硅年产能。[19]2014年,陕西有色集团与挪威REC旗下公司RECSilicon签署战略协议,成立天宏瑞科,在陕西合资建设年产1.8万吨的硅烷流化床颗粒硅生产线,2018年初开始系统运行,全年产量达到5400吨。[20]
2.硅片
(1)基本全面实现金刚线切割技术
硅片切割主要有砂浆钢线切割和金刚石线切割两种技术路线。传统砂浆钢线切割通过高速运动的钢线带动切割液中的碳化硅游离颗粒磨成硅棒,再切割成硅片,虽然可供单、多晶硅通用,但由于切速低、硅耗量高、不环保等因素,且成本难以下降,工艺改进空间不大,已不再具备产业竞争力。金刚线切割是在钢线表面利用电镀或树脂层固定金刚石颗粒,切割过程中金刚石运动速度与钢线速度一致,采用1.0毫米/分钟甚至1.2毫米/分钟以上大切速,切割效率可大幅提升2-3倍以上。[21]金刚石线切片技术因切割效率高、材料损耗少、出片率高、产品质量好、运营成本低、环境污染小、可切硅片更薄的优势,可使单次切割时间缩短70%以上,产能提升70%以上。金刚线切割技术最初由少数日本企业掌握,隆基股份于2012年开始研究这一技术,2015年率先采用金刚线切割规模化生产单晶硅片,此后,该技术迅速占领国内单晶硅及多晶硅切片市场,截至2019年底,单晶硅、多晶硅领域已实现金刚线切割技术全面应用。

图7:金刚线切割技术应用(2011-2019年)
数据来源:中国光伏行业协会, 中国电子信息产业发展研究院. 中国光伏产业发展路线图(2018版)[R]. 2019.01.25
(2)硅片大尺寸化
2012年前,存在100-156毫米多种形状和尺寸硅片,行业缺乏统一标准。2015年,隆基股份、中环股份、晶龙集团、卡姆丹克、阳光能源五大硅片企业联合推出M1、M2标准化单晶硅片,统一尺寸为156.75毫米,[22]截至2018年,主流单晶硅片已全部采用156.75毫米尺寸设计。2019年6月,隆基股份推出166毫米硅片,[23]同年8月,中环股份推出210毫米大硅片,进一步提高硅片尺寸。大尺寸硅片不仅可以降低自身生产成本,而且可以摊薄非硅成本,光伏电池、组件以片为单位的生产速率基本固定,提升硅片尺寸可以提升单位时间产出的光伏电池、组件功率,光伏支架的单位成本也会相应降低,此外,高功率组件可以减少土地占用面积,降低土地成本。

图8:硅片尺寸发展(2012年-2019年)
数据来源:北极星太阳能光伏网.《100mm—210mm 硅片尺寸演变40年》. 2020.04.21. http://guangfu.bjx.com.cn/news/20200421/1064893.shtml
3.太阳能电池片
目前太阳能电池片生产技术主要包括丝网印刷铝背表面(Al-BSF)技术、背表面钝化(PERC)技术、异质结太阳能电池(HIT)、全背电极接触晶硅光伏电池(IBC)技术等。

图9:光伏太阳能电池不同技术转换效率
其中,BSF电池作为传统的太阳能电池类型,市场份额仍处第一,占比达60%;PERC电池具有成本较低,且与现有电池生产线相容性高的优点,已经成为近年来高效太阳能电池的主流方向,生产规模不断提升;继P-PERC推广之后,N型电池受到光伏市场更多关注和认可,在各类N型电池中,HIT电池由于效率较高、结构相对简单、量产化步骤少等优点。随着技术进步,规模生产的单多晶太阳能电池平均转化效率分别自2010年17.5%和16.5%、提升至2018年21.8%和19.2%,其中,HIT电池转换效率显著高于PERC电池和BSF电池。[24]

图10:太阳能电池种类市场占比(2018年)
数据来源:中国光伏行业协会, 中国电子信息产业发展研究院. 中国光伏产业发展路线图(2018版)[R]. 2019.01.25z
(1)主流PERC大规模普及
PERC技术全称为发射极及背面钝化电池技术(Passivated Emitter Rear Cell),自2015年起,该技术产业化进程明显加快,具有取代BSF电池,成为光伏市场主流产品的发展趋势。一方面,PERC电池能够将转化效率提高1-1.5%,传统的Al-BSF电池背面金属铝膜层中的复合速度无法降至200厘米/秒以下,因此到达铝背层的红外辐射光只有60-70%能被反射,产生较多光电损失,而PERC技术通过在电池背面附上介质钝化层,可大幅减少光电损失。另一方面,PERC电池与现有电池生产线具有高度兼容性,仅需增加两台额外设备,即可实现原有生产线升级,可以以较低成本升级改造生产线。在已实施的第三批领跑者项目中,PERC高效组件应用占比达87.15%。[25]此外,中国光伏企业从2016年开始进行双面PERC电池的研发及产业化,其生产成本与单面电池成本相等,生产工艺与现有生产线完全兼容,单面结构升级到双面结构难度低,适合大规模量产。
德国SolarWorld率先于2013年实现PERC电池量产,随后德国Q-Cells(被韩华新能源收购),中国台湾电池企业如SunRise、GinTech,以及国内一线电池制造企业开始跟进,天合光能、晶科能源、隆基绿能等企业持续研发提升PERC电池转换效率,晶科能源2017年研发大面积p型PERC多晶硅太阳能电池,转换效率高达22.04%,创造PERC多晶硅太阳能电池转换效率的世界纪录。[26] 2019年1月,隆基绿能PERC单晶硅太阳能电池转换效率最高达到24.06%,创造PERC单晶硅太阳电池转换效率的世界纪录。[27]

图11:中国企业PERC单晶电池最高效率(2014年11月-2019年1月)
数据来源;公开资料整理
(2)HIT高效技术出现
随着PERC电池转化效率提升难度逐渐增加,再加上市场对更低度电成本、更高转换效率电池的需求增加,以及平价上网压力,亟待新技术引领电池转换效率提升。HIT电池作为最具发展潜力的高效太阳能电池,具有量产效率高、生产制程短以及性能优良等特点。虽然现阶段PERC电池在工艺复杂程度、产线兼容性以及工艺成熟度方面优于HIT电池,但固有的光衰和转化率问题限制了其发展,而HIT电池因其无光衰、高效的特性,未来更具发展潜力。
首先,HIT电池具有较高的转换效率,目前,HIT电池的实验室最高转换效率纪录已经达到26%以上,平均量产效率23%以上。[28]根据HIT技术路线基础,后续具有叠加其他技术路线的效率提升空间。其次,HIT电池发电能力更强,由于温度系数低、无衰减、弱光响应强等特点,相同功率下,HIT电池发电能力比多晶PERC电池高10%以上,比单晶PERC电池高5%-10%。[29]此外,HIT电池结构相对简单,生产工序仅需四步,相较于PERC电池量产的八道工序更为简化,生产步骤少可有效降低电池不良率,减少人工、运行维护等生产成本。虽然HIT电池在上述方面存在较大优势,但其短期发展还存在一定瓶颈,难点在于电池原材料成本居高不下,设备技术要求高,需要低温工艺和特殊材料,以及难以控制焊带拉力稳定性等。
截至2018年底,全球已经量产或计划量产HIT电池的企业近20家,规划产能超15吉瓦,实际产能3~4吉瓦左右,中国布局较早的晋能、中智、钧石、汉能等HIT产线已处于量产阶段。[30]作为进入HIT领域较早的光伏企业之一,晋能科技早在2017年既已实现中试线投产,现有产能100兆瓦,异质结电池量产最高效率达23.85%,未来规划产能1吉瓦。[31]2018年5月,通威股份与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、三峡资本控股有限责任公司共同建设2吉瓦HIT电池项目,第一片高效HIT电池片于2019年6月生产成功,电池片转换效率达23%。[32]2019年8月19日,东方日升年产2.5吉瓦高效HIT电池与组件项目正式开工。[33]此外,山煤国际、彩虹集团、爱康科技分别计划投资建设10吉瓦、2吉瓦、5吉瓦等HIT电池项目。
表1:中国主要企业HIT电池产能规划(截至2019年底)

数据来源:公开资料整理
4.光伏组件
2012年至2017年期间,光伏组件效率以年均0.3-0.4%的速度提升,2018年受益于PERC、半片等先进技术快速量产,组件效率提升速度显著加快,单晶、多晶组件平均转换效率分别达到18.6%、18%,增长率1%以上。[34]影响光伏组件效率的主要因素包括光学损失和电学损失,技术研发主要对其进行优化,同时提高封装的安装便捷性,其中半片、叠瓦、双玻、双面等新型组件封装技术已实现产业化,东方日升、晶科、晶澳、协鑫等光伏组件制造企业纷纷自主研发、引入新型生产技术。
表2:高效组件技术代表中国企业

数据来源:国际能源网. 《热门组件技术路线及代表企业、组件产能规划》. 2018.08.10. https://www.in-en.com/article/html/energy-2272471.shtml
(1)半片技术
半片技术将标准电池片对切后,通过优化半片电池片的串并联结构,得到与全片电池组件相近的电流和电压,由于每串电池电流降低二分之一,组件的相对输出功率可提高3%左右。此外,半片技术可兼容多主栅技术等绝大多数电池技术,具有更优化的应对阴影遮挡性能、机械载荷性能和高温性能,可减少焊带功率损失,降低热斑几率。半片组件在2018年产能接近10吉瓦。[35]
(2)叠瓦技术
叠瓦技术能有效增大受光面积,提高光电转化率。传统晶硅组件采用金属栅线连接,一般保留约2-3毫米的电池片间距,叠瓦组件将电池片等分为5-6部分,再将小电池片边缘层叠在一起,用导电胶连接上一电池片的前表面边缘与下一电池片的背表面边缘,省去焊接。在一张60型面积大小相当的版型组件内,叠瓦组件可封装66-68张完整电池片,比常规封装模式平均多封装13%电池片。[36]此外,叠瓦技术可减少线损,解决热斑响应,抗裂能力强,并联电路设计使得在遮光时叠瓦组件的功率下降与阴影遮蔽面积呈线性关系,在遮光条件下比常规组件表现更好。
(3)双玻双面技术
双面发电即组件正面、背面均可受光发电,发电增益最高达30%,电池背面效率略低于正面,2018年双面组件需求快速增长,量产难度低,产线改造简单,成本几乎没有增加。双玻结构则是由两片玻璃和太阳能电池片组成复合层,电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。相较于普通组件质保25年,双玻组件功率质保30年,耐磨性好、防火等级高、透水率几乎为零的优势解决了组件在大风沙、高温、高湿、海边等恶劣环境使用问题。
(三)薄膜太阳能电池市场规模较小
薄膜太阳能电池是在玻璃、柔性聚合物等基板上沉积一层厚度不大于20微米的薄膜,并在薄膜中制作PN结(或PIN结)形成的太阳能电池。与晶硅电池相比,薄膜电池的优势在于原材料消耗少、制备能耗低、可回收等特点。近年来薄膜太阳能电池技术研发重点在于衬底与电极的材料和结构、叠层结构以及制造工艺设备等方面,且逐步细化为硅基类、化合物半导体类,以及有机类三大类型。目前,已实现商业化的薄膜电池包括非晶硅基薄膜电池(a-Si)、碲化镉薄膜电池(CdTe)、铜铟镓硒薄膜电池(CIGS)。

图12:光伏电池分类
1.现阶段产业应用规模较小
相较晶硅电池,薄膜电池市场规模较小,全球市场份额2010年达到13.7%以后逐年下滑,到2018年已降至3.2%。[37] 2017年,全球主要薄膜电池生产企业Solar Frontier受日本光伏市场影响销售下滑,暂停了产能150兆瓦、60兆瓦的薄膜电池生产项目,同时单晶硅电池转化效率的提升使得硅基薄膜竞争力减弱,中国薄膜电池制造企业的CIGS项目未能如期释放产能,全球薄膜电池组件产量连续两年下滑。2018年全球薄膜电池组件产能9吉瓦,产量约3.67吉瓦,产能利用率仅40%,其中碲化镉薄膜电池(CdTe)为主要产品类型,2018年产量2.7吉瓦,占薄膜太阳能电池总产量73.6%,主要应用于以美国市场为主的大型光伏地面电站项目,另一类主要产品为铜铟镓硒薄膜电池(CIGS)则以分布式电站、用户分布式及移动能源市场为主,产量占比23.7%。[38]

图13:全球薄膜太阳能电池组件产量及市场份额(2012-2018年)
数据来源:中国光伏行业协会.中国光伏产业年度报告2018-2019. [R]. 2019: 119-134.
薄膜电池市场份额的快速下降主要源于价格优势的逐步丧失,2016年之前,薄膜太阳电池组件价格低于晶硅电池组件价格,价格优势可弥补转换效率相对较弱的不足,因此在发展初期,薄膜电池市场份额达到10%以上。随着晶硅电池技术进步,生产成本快速下降,2016年,薄膜类及晶硅类组件价格走势形成交叉点,此后晶硅组件价格不断走低,到2018年末,多晶硅组件价格仅为薄膜组件价格的一半,价格优势的丧失使得薄膜组件市场份额不断下降。

图14:薄膜电池组件与晶硅电池组件价格变化(2012-2018年)
数据来源:PVNEWS
2.转换效率逐渐提升,技术具备发展空间
与晶硅组件价格变动趋势一致,薄膜组件价格同样大幅下滑,自2018年初0.334美元/瓦下降至2018年底0.246美元/瓦,下降幅度高达26.3%,成本压力倒逼企业推动技术升级,以便与晶硅产品竞争。[39]与当前主流的单多晶PERC电池相比,CdTe、CIGS两种薄膜电池的理论转化效率可达到30%以上,未来具备发展潜力与竞争力。

图15:光伏电池转化效率对比
数据来源:CPIA、汉能研究团队
美国First Solar碲化镉(CdTe)薄膜电池组件量产转化效率可达到18%,中国企业成都中建材光电材料有限公司也实现了大面积1.92平方米组件17.8%的最高效率,CdTe作为目前为止最成功的薄膜太阳能电池,其发展受到原材料稀有元素碲储量少的限制,难以满足光伏市场大规模需求。[40]汉能在铜铟镓硒薄膜电池(CIGS)量产组件转化效率方面保持领先,其子公司Miasole的柔性CIGS最高转化效率为17.44%,量产组件平均效率达到16.5%。[41] 砷化镓电池(GaAs)方面,2018年4月,美国Microlink Devices公司使用三结外延层剥离技术,转化效率突破记录达到37.75%,德国Fraunhofer ISE的双端GaInP/GaAs/Si多结电池转化效率也提高至33.3%,2018年12月汉能研发的单结柔性GaAs电池转换效率再次刷新全球纪录,达到29.1%。[42]
3.钙钛矿电池成为研究热点
钙钛矿电池的发展源于薄膜电池中的染料敏化电池,日本桐荫横大学在2009年研究染敏电池过程中,首次使用具有钙钛矿结构的有机金属卤化物作为敏化剂,生产出转化效率3.8%的钙钛矿电池。此后,因制备方式简单、生产成本低廉、光电性能优异,钙钛矿太阳能电池受到关注,生产技术快速提高。2016年,上海交通大学和苏州黎元新能源科技公司制造出第一个有效面积36.1平方厘米的钙钛矿模块,转化效率达12.1%。[43]此后杭州纤纳光电解决了钙钛矿光伏组件大面积生产中的均一性问题,于2017年将组件效率提升至15.2%,欧洲薄膜太阳能电池研究联盟(Solliance)在2018年将钙钛矿电池组件面积增加至6英寸2,实现了14.5%的转化效率。[44]2019年,中国中科院半导体研究所已将钙钛矿电池实验室转化效率最高提升至23.7%。[45]
在实验室技术不断进步的同时,国内外钙钛矿电池产业化也在不断推进。英国Oxford PV公司2019年完成6500英镑的D轮融资,与Meyer Burger签署战略合作协议,2020年在德国建成钙钛矿-硅串联太阳能电池生产线,成为全球同类电池的第一条生产线。[46]协鑫集团2016年收购厦门惟华光能有限公司的钙钛矿电池中试生产线,子公司协鑫纳米建设了10兆瓦大面积钙钛矿组件中试生产线,将组件成本降至1元/瓦,计划2020年实现钙钛矿光伏组件的商业化生产。[47]2020年8月,杭州纤纳光电投资54.6亿元,建成5吉瓦的钙钛矿工厂,并正式投产。[48]
二、光伏制造业投融资:回归A股
(一)国内资本市场融资渠道丰富
“531新政”将2018年的中国光伏产业分割为上下半场,典型表现在A股光伏上市公司的股价大幅波动,A股光伏板块股价在“531新政”落地后普遍大幅走低,截至2018年10月底,38家A股光伏上市公司中,超过90%企业股价下滑,其中,中来股份自每股38.8元下跌至14.23元,跌幅63.32%,成为行业之最。[49]2018年11月,国家能源局召开光伏“十三五”中期规划调整会议,释放“规模扩容、有补贴、户用单独指标”等多重利好,光伏板块股票止跌上扬。[50] 以龙头企业隆基股份为例,2018年10月至2020年10月,其股价自11.02元暴涨至75.99元,短短两年期间涨幅高达589.56%。在一定程度上,A股光伏上市公司的股价变化反应了资本市场对于中国光伏产业的态度转变。
1.IPO上市及股权再融资
2018至2020年,共有3家光伏制造企业登陆A股市场,融资总额约20.9亿元,分别选择在上交所和深交所创业板上市。与近几年国内光伏应用市场快速发展趋势吻合,上市光伏企业主要以光伏电站建设、运营以及提供核心器件为主,对于资金需求较大,IPO上市后可为其提供直接筹资,拓宽企业融资渠道。同时,光伏产品制备工艺的改进带动上游光伏生产设备制造产业发展,设备国产化一方面增加了设备制造商的市场空间,企业规模、盈利能力提升从而实现IPO上市,另一方面光伏企业也通过购买具有价格优势的国产设备,降低生产成本,加快推进平价上网。
表6-3:光伏企业IPO上市融资(2018-2020年)

数据来源:公开资料整理
对于已上市企业,则可利用上市融资平台,通过增发股份、配股融资。保变电气、中利集团、隆基股份、东旭蓝天作为光伏产业链各环节的龙头企业,具有业绩及盈利能力保障,再融资规模均在10亿元以上。此外,协鑫集成、嘉泽新能也发布了定向增发公告,并获得证监会审议通过,分别计划募资32.82亿元、25.6亿元,主要用于符合国家产业导向的大尺寸再生晶圆半导体项目等半导体材料制造以及光伏电站建设项目。[51]
表4:A股光伏企业再融资(2018-2020)

数据来源:CVSource投中数据库
2.绿色债券
除股权融资之外,绿色债券作为既可以满足发行方融资需求及可持续发展需要,又可满足投资方致力于环境保护、控制温室气体排放的融资工具,与光伏行业融资需求存在契合。自2011年起,共有中节能、林洋能源、中来股份、通威股份、隆基股份5家光伏企业发行绿色债券,募集资金用于多晶硅料、太阳能电池及组件等项目。2019年之后,中国光伏制造业绿色债券发行数量及融资规模较之前几年均有所提升,2019年共募集60亿元资金,相较2017年增长1倍。[52]以通威股份为例,该企业在2018年多次发行短期融资券和超短期融资券募集短期资金,发行总额40亿元,融资期限120-270天之间,发行利率5.5%-7.5%,2019年发行总额50亿元可转换公司债券主要用于投资高纯晶硅项目。[53]

图16:中国光伏制造业绿色债券发行数量及规模(2011-2020年)
数据来源:中央财经大学绿色金融国际研究院
3.资本市场估值走高
去补贴政策下,资本市场对光伏企业的态度开始转变,从谨慎投资到积极参与,大量资本在2020年进入光伏行业。之前光伏产业发展依赖国家补贴,补贴发放滞后甚至拖欠影响光伏企业现金流,存在财务风险,资本参与意愿低。去补贴之后,实际情况证明光伏企业可依靠自身力量生存且获得盈利,实现可持续发展,资本市场对光伏行业的财务风险担忧降低。光伏产业作为新能源代表性产业,经过前期行业整合、技术迭代更新,其在未来数年景气确定性较高,市场规模可观,导致资本市场对光伏行业的估值逻辑发生变化。2020年以来,光伏制造相关企业在二级市场受到资本青睐,自1月2日到10月30日,阳光能源、晶澳科技、隆基股份、通威股份等龙头光伏制造企业实现股价翻倍。光伏玻璃供应紧缺及价格连续上涨,也使得该细分领域龙头企业股价提升,在此期间,福莱特股价涨幅最高达256.3%。[54]

图17:中国光伏制造企业股价变化(2020年1月-10月)
数据来源:Wind数据库
同时,投资光伏产业的公募基金开始增加,截至2020年9月底,已有超过15支公募基金投资光伏产业。根据统计的10支基金,其前10大持仓中光伏企业股票占核心地位,光伏产业持仓占比平均达到13%,其中嘉实主题新动力混合基金光伏企业占比高达29.1%。[55]从投资个股情况看,公募基金普遍选择隆基股份、晶澳科技、通威股份、阳光电源等光伏龙头企业,这与其股价持续上涨密切相关,投资这类企业可为基金带来稳定收益,反过来资本投入也会为企业股价上涨提供支撑。

图18:代表性公墓基金前10大持仓光伏资产(2020年9月末)
数据来源:天天基金网整理
(二)美股上市光伏企业回归A股
自2017年开始,之前选择在美股上市的光伏企业纷纷主动回归A股,天合光能、阿特斯、晶澳、韩华新能源相继主动自纳斯达克退市。天合光能是第一家私有化退市的中国光伏企业,2017年3月向纳斯达克提出终止交易及退牌请求,完成私有化并首选在A股重新上市。[56] 2017年12月,阿特斯宣布私有化方案,董事长瞿晓铧以18.47美元/股价格,收购公司所有不属于瞿晓铧和张含冰(瞿晓铧夫人)的普通股,标志着阿特斯也从纳斯达克退市。[57]2017年11月,晶澳太阳能宣布公司将以3.62亿美元的全现金交易方式被收购且实现私有化,2018年7月,晶澳太阳能暂停纳斯达克股票交易,自纳斯达克退市。2019年9月,天业通联公告发行股份购买晶澳太阳能100%股权,晶澳太阳能于2019年12月通过借壳在A股实现再上市。[58]2018年8月,韩华新能源也宣布将从纳斯达克退市。此外,仍留在美股的晶科能源则选择将电站资产分拆,在国内A股上市,制造板块依留在美股市场。
光伏产业发展初期,优质企业海外上市可获得国际资本支持和品牌传播效应,而2017年后光伏企业回归国内市场主要出于两大原因:
从直接原因看,A股估值普遍明显高于海外市场,同时可提供融资平台。随着中国光伏产业快速发展,A股光伏上市公司估值一路高涨,以隆基股份为例,在2012-2017年五年期间,隆基股份市值翻涨十倍,突破700亿元,而同样作为光伏龙头企业的阿特斯、天合光能等海外市值不足70亿元。对于A股上市的光伏企业来说,隆基股份并非个例,随着行业发展,多数企业估值不断上涨,突破百亿市值。而美股市场的光伏中概股不但估值低,而且融资环境较差,阿特斯自2006年在纳斯达克上市到2017年底,10年时间仅融资3亿多美元,与国内上市企业一次定增即可筹集超过10亿元资金差距明显,阻碍了美股上市光伏企业的长远发展。[59]海外上市企业回归A股再上市后,可运用A股资本市场平台实现融资、并购整合功能,更好提升企业资本实力和品牌知名度
。

图19:美股、A股光伏企业市值对比(2017年)
注:美股企业市值由美元按照汇率折合为人民币
数据来源:公开资料整理
从根本原因看,光伏国际市场格局已经发生转变,中国光伏产业发展初期,全球光伏市场以欧洲、美国为核心,中国光伏产业两头在外的格局决定了光伏制造企业对国际市场依赖严重,海外上市更有助于企业开拓欧美市场。但经过近20年发展,中国光伏应用市场快速兴起,光伏装机容量已成为全球第一,光伏产品市场潜力可观,回归A股也因此成为企业发展的战略之选。
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作者:
徐洪峰中央财经大学绿色金融国际研究院副院长
白杨中央财经大学绿色金融国际研究院研究员
特邀专家顾问:
彭澎中央财经大学绿色金融国际研究院特邀专家、中国新能源电力投融资联盟秘书长
原创声明
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