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1、中国企业对外直接投资模式：以光伏企业为例上海对外贸易学院国际经贸研究所 1 引言光伏技术是通过半导体材料直接将太阳能转变为电能，目前使用半导体的基本材料是多晶硅，其可被制成单晶硅棒，再通过进一步切片加工而制成IC级单晶硅抛光片，来生产电池片和光伏组件。我国太阳能光伏生产已有20多年历史，但是真正进入规模化生产阶段是在21世纪以后，以无锡尚德电力有限公司为代表的公司，通过在海内外市场上市，以发达国家作为研发和原料基地，在国内形成规模化生产方式进行制造加工，将产品出口到以欧洲为主的市场。之所以将中国光伏企业为例分析对外直接投资模式，主要基于以下三个方面的因素。第一，光伏太阳能作为一种可永久利用的清
2、洁能源，有着巨大的开发应用潜力，但同时存在高风险。国际能源署（IEA）预测到2020年世界光伏发电的发电量将占总发电量的2，2040年将占总发电量的20%至28%欧盟联合研究中心（JRC）预测到2030年可再生能源在总能源结构中将占到30以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中将达到10%以上；2040年可再生能源在总能源结构中将占50以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中将占到80以上，太阳能发电将占到60以上。资料来源：李俊峰、王斯成等著：中国光伏发展报告2007，中国环境科学出版社2008年版，第40页。我国是世界上最大的光伏产品生产国之一，国际光
3、伏市场的快速发展对我国光伏企业的成长具有重要意义。但同时，同任何高技术产业一样，光伏产品在技术、制造和市场等方面存在着风险，具体表现在：一是国际上的硅材料和制造装备主要掌握在少数几家国外跨国公司手中，我国企业对这些产品的需求大量依赖进口来满足。二是同其他发电原料相比较，光伏发电成本高。据估计，国际上目前光伏发电成本高出其他燃料发电1至2倍，我国要到2030年左右光伏发电才能达到同常规电价相竞争的水平。三是光伏发电进入发电网路系统不仅技术上存在障碍，而且不同发电燃料之间存在着利益冲突。第二，从事光伏产品的生产企业以国内企业为主，这些企业拥有独立的研发、采购和销售权，通过料件的进口生产太阳能光伏产
4、品，出口到以欧盟和美国等为主要市场的发达国家，这是21世纪以来我国在高技术领域出现的新型投资方式。第三，相对其他行业的高技术加工贸易，我国光伏产品生产企业已经在世界上具有一定的国际竞争力。2008年，我国已经成为光伏组件最大的生产国，占世界产量的32.9%，而且排名前10家的光伏企业都在国外上市，这同内资企业的技术、资金和市场获得路径形成了鲜明的对照。表1 世界常规能源储备状况能源种类世界中国太阳能无穷大无穷大石油约42年约12年天然气约60年约26年煤约122年约80年铀约71年约50年资料来源：BP世界能源统计2009国外对光伏产业的研究从20世纪80年代就开始了，从经济学角度看，它们主要
5、研究光伏产业的市场进入壁垒问题。布朗（Brown)认为作为一种新能源，光伏发电行业存在着市场失灵现象，表现为做出能源使用决策的是消费者的代理者而不是消费者本人，没有反映消费者的最大利益，能源消费产生的负外部性（例如污染）对价格机制的影响以及消费者利益的影响Brown, M.A. , November 2001. “Market Failures and Barriers as a Basis for Clean Energy Policies,” Energy Policy (29:14), pp. 11971207.。福克斯恩等人（Foxon et.al.) 认为从实验项目到商业化之间存在着
6、许多障碍，例如规模化之前资金的匮乏，大规模生产和早期商业化下技术人员的短缺，而这些人员同实验室的技术人员是完全不同的，以后从早期商业化到完全商业化之间存在着技术风险、市场风险和体制风险Foxon, T.J. Gross, R. Chase, A. Howes, J. Arnall, A. Anderson, D. , November 2005. “UK Innovation Systems for New and Renewable Energy Technologies: Drivers, Barriers and Systems Failures,” Energy Policy, 33:
7、16, pp. 21232137.。富克斯（Fuchs）和阿伦森（Arentsen) 从技术标准角度分析了再生能源电力生产方面存在的壁垒，认为再生能源发电系统与传统发电系统的整合比较困难，从使用者的角度看消费者消费模式的转变也比较困难，因各家庭群体的消费方式不同，早期的消费者存在着网络外部性Fuchs, D.A. Arentsen, M.J. , May 2002. “Green Electricity in the Market Place: The Policy Challenge,” Energy Policy, 30:6, pp. 525538.。香农格雷厄姆（Shannon Grah
8、am）在描述了光伏商业模式演变的基础上探讨了未来可能出现的商业模式：一种是最终端用户完全拥有发电设施和系统；第二种是第三方机构或者公共事业部门参与拥有发电设备和相关网络，提供资金渠道和相关服务；第三种是光伏系统和传统发电系统完全“一体化”，各种利益相关主体之间的利益得到平衡，实现充分商业化Shannon Graham, Ryan Katofsky, Lisa Frantzis, and Haley Sawyer, 2008. Future of Grid-Tied PV Business Models: What Will Happen When PV Penetration on the D
9、istribution Grid is Significant? http:/www.nrel.gov/docs/fy08osti/42985.pdf.。本文以国内光伏企业为例分析我国对外直接投资的动机、问题和可选择的模式。2 光伏发电产业价值链太阳能电池基本上以高纯度硅料作为主要原材料，简称硅基太阳能电池。硅基太阳能电池又分为晶硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池。在这两大产品中，晶硅太阳能电池还是占主要的市场份额，国内大企业主要生产晶硅太阳能电池。所以我们以光伏发电产业价值链为例进行分析。光伏发电产业价值链主要包括：多晶硅原材料的制造，多晶、单晶硅片的生产，太阳能电池片太阳能电池分为硅基太阳能电
10、池、薄膜太阳电池和新型太阳电池三种。其中，晶硅太阳能电池光电转换效率较高，占市场份额的90%以上。所以，我们这里只讨论晶硅太阳能电池。的制造，电池组件的封装，以及光伏发电系统等环节，如图1.1所示。太阳能电池晶体硅电池薄膜电池单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池其他化合物电池90%10%48.2%51.8%46.1%53.9%图1 不同太阳能电池产品的发布，资料来源：李勇军（2009）：光伏产业研究报告，http:/ 光伏发电产业链根据不同产品的制造技术和商业关系，我们将光伏发电产业链分为上、中、下游三个环节。上游环节为原料环节，主要是从硅材料的处理，到形成单晶硅棒和多晶硅锭；中游环节是制造和组装环
11、节，主要是单晶硅电池、多晶硅电池和光伏组件的制造，形成光伏方阵；下游为光伏发电系统环节，与最终用户之间的商业关系。上游环节的产品为多晶硅，是生产光伏电池和组件最为关键的原材料。多晶硅生产技术是光伏产业价值链中的核心技术，该产品技术主要采用改良西门子法，即以氯气和氢气合成氯化氢，氯化氢和金属硅在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD 反应生产多晶硅除了改良西门子法外，还包括硅烷法硅烷热分解法（美国Asimi和SGS公司采用的技术），流化床法（FBR）（Wacker 和MEMC公司采用的技术）。由于上游环节的技术和资本壁垒很高，因而世界多晶
12、硅市场基本被十大企业垄断，它们中的多数企业既是化工联合企业，也是半导体联合企业。特别是前四家，分别是美国的Hemlock和SGS、德国的Wacker、日本的Tokuyama公司，这四家公司用于太阳能光伏发电的多晶供应量占全世界的60%左右。尽管我国和世界其他国家在2005年以后，多晶硅生产企业的数量在增加，但是，主要生产能力还是控制在该前十家供应商手中。相比上游多晶硅原材料市场来说，中游制造链节的技术和必要资本壁垒相对低一些，因而竞争更激烈。如前面所述，这一环节主要涉及的是将多晶硅锭或单晶硅棒切割成不同大小和规格的硅片，并对其进行深加工，即通过参杂微量元素、扩散和置入电极生产成电池，后经11大
13、程序进一步加工成电池组件电池片的制造，简单讲就是一个对硅片的深加工过程。首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的 硼、磷、锑等；扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成PN结。然后采用丝网印刷法，将银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的那面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。在光伏电池片和光伏组件生产中，电池片的技术要求相对光伏组件高，生产所需的技术要求较高，初始投资成本也较大。2000年以后，由于发达国家积极推出各种新能源政策，因而生产光伏组件的企业大幅度增加，特别是中国的企业，到2008年已
14、经增加到734家。表2 世界光伏发电产业链不同环节的企业数量 单位：家硅料硅片电池片光伏组件2005年1030702002008年49177196734资料来源：根据易恩孚咨询公司相关年份数据整理。http:/ 世界晶体硅企业分布 单位：家区域主要国家欧洲德国（104）意大利(70)西班牙(34)其他欧洲国家(129)亚太中国大陆(755)日本(22)印度(78)其他亚太地区(111)美洲美国(77)加拿大(19)其他美洲国家(8) 其他非洲(8)中东(6)根据易恩孚咨询公司相关年份数据整理。http:/ 世界薄膜电池企业分布 单位：家类型企业类型企业非晶硅已生产(194)即将投产(4)CIS系列已生产(57)即将投产(10)CdTe碲化镉已生产(11)即将投产(4)CSG已生产(1)即将投产(0)聚光光伏已生产(75)即将投产(10)新型组件设计已生产(92)即将投产(4)第三代技术已生产(15)即将投产(28)根据易恩孚咨询公司相关年份数据整理。http:/
