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自1997年左右至今，中國光伏產業發展已歷經20余年，我院推出專題研究報告《中國光伏產業發展及投融資》，該研究報告分為《上篇：中國光伏制造業發展及投融資》和《下篇：中國光伏應用市場發展及投融資》，上下篇各分為六個發展階段，系統梳理分析中國光伏產業本身及投融資發展，每個階段選取一個典型案例，通過案例展現探討該階段中國光伏產業及投融資的發展、問題，以及經驗教訓。
中國光伏制造業發展以1997年左右為起點，隨著德國、西班牙為代表的歐洲國家以及美日等國光伏支持政策相繼出臺，國外光伏產品需求暴增帶動中國光伏制造業初始發展。中國光伏制造業初期主要以來料加工+出口貿易模式為主(1997-2005年)，即進口多晶硅原料，加工制成光伏電池及光伏組件，再出口至國外。受技術水平落后，規模有限等因素制約，這一時期中國光伏制造業的發展重點是光伏產業鏈中游的光伏組件和光伏電池生產。此外，由于技術壁壘相對較低，還有部分企業參與硅棒/硅錠、硅片產業鏈環節。而由于技術門檻和歷史原因，這一時期從事多晶硅原料生產的中國企業僅有三家。憑借低成本的人力優勢以及政府政支持等，尚德電力、英利集團、天合光能等企業快速發展，中國在短短數年內實現了光伏電池和光伏組件產量的快速增長。
中國光伏制造業發展初期，一方面企業融資渠道有限，多晶硅生產企業融資主要是國有資本主導、社會產業資本融合；而電池片及組件制造企業資金源自創始人出資、企業自有資金、地方財政、政府產業基金，以及社會資本等。另一方面企業融資規模總體較小，金融機構融資基本缺失，光伏制造企業普遍存在政策性貸款拿不到、商業性貸款不提供的雙重問題。尚德電力的發展歷程在一定程度上呈現出中國光伏制造業發展初期明顯的行業特征。
一、中國光伏制造業初始發展
（一）光伏產業鏈及其投融資特點
1.光伏產業鏈組成環節
1839年，法國科學家埃德蒙·貝克勒爾首次發現光伏效應。20世紀50年代，世界首例單晶硅太陽能電池在美國貝爾實驗室研發成功。迄今180余年期間，光伏產業已實現商業化，形成自產品制造至電力應用的完整產業鏈條。
光伏是利用光伏組件和其它配套設備將太陽能轉化為電能的清潔能源技術，其形成的圍繞硅材料開發應用的產業鏈條稱為“光伏產業”，光伏產業鏈包括上游硅料開采提煉和硅片制造、中游光伏電池及光伏組件制造、下游光伏電站建設運營三大環節：
(1)光伏產業鏈上游主要包括硅料提煉和硅片制造，以硅礦開采為起點，提煉加工為太陽能級多晶硅，經過拉棒、鑄錠、切片環節制成單晶硅片、多晶硅片，為光伏電池生產提供基礎產品。硅是重要的半導體材料，光伏電池發電主要利用硅元素的光電效應。硅元素在自然界分布較廣，主要以二氧化硅和硅酸鹽形式存在，包括天然硅砂、硅石、水晶、石英等，其構成地殼總質量的27.6%，是地球儲量僅次于氧的第二大元素。據美國地質調查局《世界礦產品摘要2019》數據，2018年中國硅產量達400萬噸，占世界硅總產量將近60%[1]，根據純度差異，多晶硅可分為太陽能級多晶硅、電子級多晶硅等，其中太陽能級多晶硅純度相對較低，主要用于光伏電池生產；電子級多晶硅純度較高，主要用于制造半導體硅片，是電子芯片的重要原料。
(2)光伏產業鏈中游包括光伏電池生產和光伏組件制造，將硅片加工為光伏電池片是光伏產業鏈中實現光電轉換的關鍵環節，將若干單體電池片進行連接、封裝組成光伏電池板意味著光伏生產制造環節完成。根據電池材料及制備工藝不同，光伏電池分為晶硅電池和薄膜電池兩大類。其中，多晶硅電池因制造相對簡便、生產成本較低，在光伏制造業發展初期得以大規模應用；單晶硅電池制造工藝相對復雜、產品價格較高，但更高的光電轉化效率使其在強調光伏產業升級，推動先進技術應用的環境下受重視程度不斷提高。2017年，以PERC電池為代表的單晶硅電池強勢崛起，目前基本形成單晶為主、多晶為輔的光伏電池產業格局。薄膜電池采用不同種類的化合物作為電池面板材料，可比晶硅電池薄350倍，更好的柔韌性可拓寬光伏電池應用領域。
(3)光伏產業鏈下游主要是在光伏組件的基礎上，配套逆變器、變壓器、電纜等設施，建設運營小型分布式光伏電站和大型集中式光伏電站，實現光伏發電的實際應用。集中式光伏電站將所發電力輸送至電網，經統一調配后向用戶供電；而分布式光伏電站則是用戶自發自用、多余電量上網。
2.光伏產業鏈各環節技術要求
光伏產業作為集光學、電磁學、半導體、化工、機械等學科為一體的高新技術產業，產業鏈整體技術含量較高。光伏產業鏈各環節需要運用不同的生產技術，根據技術要求高低，可分為三種類型：
一是技術門檻高的產業環節，包括硅料生產和光伏電池制造。多晶硅生產作為光伏產業鏈最上游環節，技術要求相對較高具有一定的技術壁壘，使得市場呈現“寡頭壟斷”態勢，2018年，多晶硅產量排名前十企業的多晶硅總產量達到33萬噸，占全球總產量的74%。[2] 光伏電池制造是實現光電轉換的核心環節，企業競爭力主要體現在光伏電池光電轉換效率的高低，要求企業保持長周期的研發投入，才能跟上快速提升的電池制造技術，光伏電池平均轉換效率已經自2006年的13%～15%[3]，到目前已提升突破20%。
二是技術含量相對不高的產業環節，主要為硅片制造。硅棒、硅錠和切片在光伏產業鏈上通常為一體環節，技術要求體現在硅片切割厚度、破片率、導電率，以及轉換效率等。隨著光伏市場對硅片品質要求的提高，倒逼企業加快技術升級，以滿足下游高效率電池片的要求。
三是技術含量相對較低的產業環節，包括光伏組件和光伏應用系統。光伏組件與其他制造環節相比，技術壁壘相對較低，發展初期勞動力需求量較高，總體表現為勞動密集型特點。光伏組件整個生產過程為物理加工過程，技術工藝重點在于減少封裝損失、實現組件轉換效率最大化。近些年，多數光伏組件生產企業開始更多用機器組裝代替人工組裝，并且組件轉換效率的技術要求不斷提升。此外，光伏應用系統技術要求同樣相對較低，主要是光伏組件以及配套設施的安裝運維。
3.光伏產業鏈各環節投融資特點
從投融資特點看，光伏產業整體資金需求量較大，除組件環節資金需求相對較少外，其余生產制造及發電應用環節基本為資本密集型。具體看，硅料、硅片環節資金需求量大，屬于高耗能化工制造業。電池片環節投資需求高主要源于相關設備價格較高(尤其初期多數設備源于進口)，且技術更迭快，要求企業不斷加大研發投入，才能在激烈競爭中保持核心競爭力。產業鏈下游光伏發電系統的裝機規模主要取決于資金規模，除光伏組件、逆變器、電纜等主要設備成本，還需土地、安裝工程、項目運營等方面資金投入。而光伏組件環節生產周期短、生產規模相對較小的特點決定了該環節資金需求量相對較小，進入壁壘相對較低，更易成為企業進入光伏行業的突破口。
表1：光伏產業鏈各環節技術要求及投融資特點
（二）中國光伏制造業初始發展
1.國外光伏市場需求暴增
21世紀伊始，以德國為代表的歐洲國家，以及美國、日本等國先后出臺光伏產業支持政策，通過財政補貼、貸款貼息等支持光伏產業快速發展，國外光伏產品需求暴增，為中國光伏制造業的起步提供了契機。
德國作為全球光伏產業發展的引領者，于1997年開始實施“十萬太陽屋頂計劃”，并于2003年完成了該項安裝計劃。2004年，德國對EEG法案進行修訂，規定電網公司有義務收購可再生能源電力，并支付上網補貼電價。德國政府對光伏產業發展采取了兩種較為典型的鼓勵政策，一是補貼電價，高價收購居民的太陽能電力匯入電網，收購價約0.53歐元/度，而居民使用太陽能電力的價格則與普通電價相同，約為0.21歐元/度，由此激發居民安裝太陽能發電設備的積極性；二是貸款貼息，提供3%的貼息支持，鼓勵居民貸款購買安裝太陽能發電設備。此外，西班牙頒布新《電力法》鼓勵光伏并網發電，規定電力公司必須高價購買太陽能電力。英國《可再生能源法》則提出，到2010年實現可再生能源電力占比達到10.4%的發展目標。瑞士SIG(日內瓦工業化服務組織)也于2004年開始實施“5兆瓦光伏”計劃。
除歐洲國家外，美國和日本等發達國家也較早開始支持光伏產業發展。美國早在1997年即制定“百萬屋頂計劃”，計劃到2010年達成目標，屆時美國達到4.6億兆瓦的光伏安裝容量。2000年，美國能源部制定“新五年國家光伏計劃”，將保持美國光伏產業世界領導地位作為戰略目標。1994年至2005年、以及2001年至2005年期間，日本先后實施“新陽光計劃”和“五年研究開發計劃”，政府為光伏企業提供相關投資補貼、支持光伏技術研發等，推動了日本光伏產業的快速發展。
表2：代表性國家光伏產業支持政策（1995-2005年）
在歐、美、日等多國政策刺激下，國外光伏產品需求大幅增長。2001年至2007年期間，全球光伏發電新增安裝容量逐年增加，自2000年293兆瓦、大幅增加至2007年2524兆瓦。其中2004年德國EEG法案修訂帶動光伏產品需求量暴漲現象尤為顯著，當年德國國內光伏安裝容量增速高達92.23%[4]。
圖2：全球光伏發電新增裝機容量及增長率（2000-2007年）
總體看，這一時期國外光伏產業發展主要由歐洲國家帶動，以2007年為例，德國、西班牙光伏市場份額遠高于其他國家和地區，分別達到46.99%、22.65%，而整個歐洲地區的市場份額超過70%。除歐洲國家外，日本和美國的光伏市場份額相對較高，分別達到8.14%、7.18%[5]。
圖3：世界主要國家和地區光伏市場份額（2007年）
2.中國介入優勢
以歐洲和美日為代表的國外光伏市場快速發展為中國光伏制造業的初始發展提供了契機。這一時期，中國光伏制造業發展模式主要為來料加工+出口貿易，呈現兩頭在外特點：即進口多晶硅材料，加工制成光伏電池及光伏組件，再出口至國外。上游因缺乏硅料精煉和提純技術，90%以上硅料依賴進口；而下游光伏發電尚未推廣，光伏應用需求有限，致使90%以上光伏電池組件產品出口至歐洲國家、美國和日本。中國光伏制造企業最早通過光伏組件加工參與到國際光伏產業鏈中，并通過進口設備建設電池片生產線，逐漸參與到光伏電池生產環節。[6]在上下游產業發展較弱的情況下，憑借低成本的人力優勢以及政府政策支持等，尚德電力、英利集團、天合光能等企業快速發展，中國在短短數年內實現了光伏電池和光伏組件產量的快速增長。
（1）低成本人力優勢
中國作為人口大國，勞動力資源豐富，在世界勞動力總量中占比達26.3%[7]。據聯合國貿易與發展報告數據，中國2002年的勞動力工資水平僅相當于美國的2.1%、日本的3.4%、新加坡的4.3%、韓國的7.8%、馬來西亞的19.2%。[8]勞動力低成本的特點決定了中國在勞動密集型產業具有顯著的競爭優勢，因而在光伏產業全球化布局過程中，中國承接產業鏈的加工制造環節，從產業鏈中游切入成為必然選擇。光伏組件封裝技術要求相對較低、資金門檻較低，發展初期勞動力需求大的特點使其成為中國光伏產業鏈中發展最早、最快的環節。
（2）中央及地方政府政策支持
中央政府層面，2001年10月，原國家經貿委發布《新能源和可再生能源產業發展“十五”規劃》，提出到2005年全國太陽光伏電池年生產能力達15兆瓦，形成應用器件配套齊全的太陽光伏產業，累計擁有量達53兆瓦的發展目標。2005年至2007年期間，國務院、發改委、財政部等部門相繼出臺支持光伏技術、設備、項目應用的相關政策，同時積極支持可再生能源發電上網。
表3：中國光伏產業相關支持政策（2001-2007年）
地方政府層面，尚德電力、天合光能、江西賽維等這一時期的光伏制造企業前期快速發展均離不開地方政府的扶持，除優惠政策和融資支持外，地方政府還不同程度提供了人才、技術、市場等方面的支持。以無錫為例，無錫市政府通過政府產業基金向尚德電力注入資金幫助解決企業解決初始資本困難，江蘇省政府支持建立江蘇省光伏能源工程技術研究中心等技術研究院，以提升企業的技術研發能力，同時將光伏產業作為引進人才的重點領域之一，每年用于光伏領域的人才經費高達2000萬元以上。[9]
3.中國光伏制造業發展重點
在中國光伏制造業發展的初始階段，受技術水平落后，規模有限等因素制約，中國光伏制造業的發展重點是光伏產業鏈中游的光伏組件裝配和電池片生產。此外，由于技術壁壘相對較低，還有部分企業參與硅棒/硅錠、硅片產業鏈環節。而出于技術門檻和歷史原因，這一時期從事多晶硅原料生產的中國企業僅有三家。
（1）電池片及光伏組件制造
2001年尚德電力成立，得益于歐洲光伏市場需求暴增，到2004年尚德電力產值增長10倍。財富吸引之下羊群效應快速顯現，中國光伏制造企業數量快速增加。
表4：中國代表性電池片及光伏組件制造企業（1997-2005年）
從企業規模、產業鏈環節，以及企業性質看，發展初期，中國光伏制造企業初始注冊資本普遍在1000萬美元以內，企業規模相對較小。受生產技術落后影響，這一時期中國光伏制造以產業鏈中技術、資本壁壘相對較低的光伏組件、電池片制造為重心。隨著市場、企業規模擴大，逐步向硅棒、硅錠、硅片產業鏈延伸。這一時期光伏制造企業性質較為均衡，其中50%民營企業、25%國有控股企業、此外部分企業具有外資屬性。
從區域分布看，企業主要集中于長三角區域的江蘇、上海、浙江，以及河北、江西等地，呈現出較為顯著的產業集群特點。光伏產業作為高端制造業的特點決定了其主要孕育在國內制造業發達、科學技術水平相對較高的這些區域。在光伏產業發展不完善的情況下，產業集群有助于企業間細化分工，實現優勢互補，延伸產業鏈條。
從研究技術看，在企業創立之初，創始人多具有光伏產業相關的教育背景和知識儲備，以施正榮、瞿曉鏵為代表的海外留學者憑借自身知識技術水平帶動企業發展，而國內背景企業也紛紛引進海外技術人才，組建專家研發團隊。企業為提升技術水平，通過產學研結合，相繼建立起光伏技術的研究機構，如天威英利“國家能源光伏技術重點實驗室”、尚德電力“光伏能源工程技術研究中心”等。
（2）硅棒/硅錠、硅片制造
在中國光伏制造業發展初期，垂直一體化發展有利于整合產業鏈上下游資源，降低生產成本，而硅棒/硅錠、硅片作為多晶硅材料與光伏電池片之間的關鍵環節，是光伏企業走垂直一體化的必經之路。這一環節技術含量相對不高，只需購置相關設備和原材料即可進行生產，因此，投資門檻較低，競爭比較激烈。英利集團、天合光能等以光伏電池片生產為主的企業紛紛向上游拓展，2004至2007年期間，中國硅錠、硅片產業以116%的平均速度增長，產量基本與光伏電池需求量處于平衡狀態。[10]
（3）多晶硅生產
中國多晶硅產業萌芽于20世紀50年代，多晶硅生產企業曾多達20多家，但由于技術水平低、生產成本高，大部分企業因虧損相繼停產或轉產，直到20世紀90年代末，中國多晶硅產業重新起步，全國在建、在產企業僅有峨眉半導體廠、四川新光和洛陽中硅三家企業。這一時期，受國外技術封鎖和市場壟斷，中國多晶硅生產工藝落后、產業規模小、產品質量低，2005年中國多晶硅年產量僅90噸。[11]為形成多晶硅規模化的生產體系，上述三家企業分別開展多晶硅產業化項目，逐步建設多晶硅生產示范線。
表5：中國多晶硅生產企業（2005年）
二、光伏制造業投融資：渠道有限規模較小
（一）融資渠道有限
1.多晶硅材料：國有資本主導、社會產業資本融合
在多晶硅發展的初創階段，中國多晶硅企業為國有企業，在科技部、發改委等部門支持下，由隸屬國務院、國資委的國有企業發起創建并注入資本，項目投資資金多源自政府。但政府早期對多晶硅的支持重點是電子級產品，主要用于芯片、衛星制造，硅料的高價格使其難以商業化，生產規模相對較小。進入21世紀后，光伏產業發展產生對太陽能級多晶硅的巨大需求，2003年至2008年期間，硅料價格自50美元/千克暴漲至最高近500美元/千克，豐厚利潤刺激中國多晶硅產業的發展重點自電子級多晶硅轉向太陽能級多晶硅，國有資本與民營資本相結合，多晶硅產品逐步實現民用化。
東方電氣集團峨眉半導體材料有限公司原為峨眉半導體研究所，于1964年10月以原冶金部有色金屬研究院338室和沈陽冶煉廠高純金屬車間為主體組建而成，2006年7月整體并入大型國企東方電氣集團公司，隸屬國務院國資委。
四川新光硅業科技有限公司是原國家計劃委員會批準建設的中國第一個1000噸產能多晶硅高技術產業示范項目基礎上成立的企業。2000年10月注冊成立，注冊資本3億人民幣，控股股東為隸屬四川省國資委的川投能源股份有限公司。此外，還通過與保定天威保變電氣股份有限公司戰略合作，實現了融合發展，其控股股東英利集團通過戰略合作將產業鏈自電池片、組件生產延伸至硅料制造環節。[12]
洛陽中硅高科技有限公司于2003年成立，由中國恩菲工程技術有限公司、洛陽硅業集團有限公司、偃師金豐投資有限公司、中國有色工程設計研究總院四家股東共同出資組建，注冊資本10.57億人民幣，其中，中國恩菲是由中國有色工程設計研究總院按照股權多元化現代企業制度設立的國際化工程公司，持股比例達75%。[13]
2.電池片及組件制造：創始人出資、企業自有資金、地方財政、政府產業基金、社會資本
光伏制造業作為高新技術產業，在發展的初始階段，市場還未廣泛認知其產業特點和發展前景，企業資金來源極其有限。
一部分光伏制造企業是在原有企業基礎上，通過企業轉型、新設公司方式參與到光伏制造業，這類企業經過前期積累，資金相對充足，多以企業自有資金為主。部分企業之前經營業務與光伏太陽能相關，具備技術優勢。1987年成立的英利集團最初主營化妝品經銷，1998年與保定國家高新技術產業開發區發展有限公司共同出資成立天威英利，承接年產3兆瓦多晶硅太陽能電池及應用系統國家示范項目，正式介入光伏領域。上海航天汽車機電股份有限公司、上海空間電源研究所原為航天器、航空器等特殊飛行器提供電源系統，2000年共同出資設立上海太陽能科技有限公司，以實現光伏發電等民用產業孵化。晶澳太陽能三大出資股東晶龍集團有限公司、澳大利亞光電科學有限公司、澳大利亞太陽能發展有限公司均為具備豐富太陽能電池生產經驗的企業，可為晶澳太陽能提供資金及技術。
另一部分光伏制造企業則是創始人憑借自身專業知識技術，個人以現金、專利技術等資產作為出資，在此基礎上尋求地方政府財政資金支持，撬動社會資本參與，進而成立全新的光伏企業。例如，2000年施正榮獲得無錫市政府支持，個人出資加上技術專利等無形資產共占25%股份，無錫當地6家企業在地方政府組織下共同出資成立尚德電力。[3]此外，無錫市政府還設立政府產業基金，進一步支持當地光伏產業發展。江西賽維的初創資金則來源于江西省新余市政府，以新余市財政作為擔保，江西信托、江西省財政廳共拿出2億人民幣支持江西賽維。[15]
（二）融資規模整體較小
1.多晶硅項目投資
中國光伏制造業發展初期，多晶硅材料行業的投資以峨眉半導體、四川新光，以及洛陽中硅三大企業為代表，投資總額超過22億人民幣：[16]四川新光年產1260噸多晶硅項目總投資約12.9億人民幣，企業建立時即獲得1億元專項國債資金支持。[17]1997年，原國家計委批復峨眉半導體年產100噸多晶硅項目可行性研究報告，項目總投資9940萬人民幣，其中政府投資1500萬人民幣。2006年東方汽輪機廠整合峨眉半導體材料有限公司后，首期注入6億人民幣啟動500多噸多晶硅、單晶硅、硅片等相關項目建設。[18]洛陽中硅成立后，年產300噸多晶硅項目總投資達2.4億人民幣。[19]
圖4：第一階段中國代表性多晶硅制造企業投資額
2.電池片/光伏組件企業成立初始投資
整體來看，在光伏制造業發展之初，國內企業以組件制造為核心業務的特點，決定了勞動成本為企業競爭重點，資金需求相對不大，投融資規模與多晶硅產業相比整體較小。以統計的光伏企業為例，6家企業成立之初的投資總額僅4400萬美元左右。
其中，1997年天合光能注冊資本110萬美元，其中天合氟碳以現金、廠房、土地使用權以及其他作價出資60萬美元，占比75.00%，香港聯德機械有限公司以機械設備出資20萬美元，占比25.00%。[20]1998年，英利集團成立天威英利，注冊資本500萬元，其中英利集團出資425萬元，保定國家高新技術產業開發區發展有限公司出資75萬元。[21]2000年，上海太陽能科技有限公司初始投資5600萬元。[22]2001年，無錫當地6家企業共同出資600萬美元，施正榮個人出資40萬美元組建尚德電力。阿特斯成立之初注冊資本僅34.77萬美元。[23]2005年，江西賽維成立之初公司注冊資本2900萬美元。[24]
圖5：第一階段中國代表性電池片/光伏組件企業成立初始投資
中國光伏制造業發展初期，金融機構融資整體基本缺失，銀行貸款融資渠道對于光伏制造企業來說普遍存在政策性貸款拿不到、商業性貸款不提供的雙重問題：一方面，光伏電池項目當時有專項撥款，且款項只能通過國家開發銀行向企業發放，光伏制造企業獲得貸款的難度較大。1996年，英利集團計劃投資中國西部大開發的太陽能項目，正是由于無法申請到國家開發銀行貸款，轉而通過向隸屬保定高新區管委會的投資公司出讓60%股份，重組成立英利新能源有限公司獲得所需資金。[25]另一方面，光伏制造業作為當時國內的新興高端制造業，技術含量高，生產線建設通常需要一段時期，商業銀行在短期內無法獲得收益。此外，發展初期缺乏對光伏制造業的充分了解也使得金融機構難以評估光伏制造業收益和風險，因此為光伏制造企業提供融資支持的動力不足，風險偏好較低。
原標題：IIGF觀點 | 中國光伏產業發展及投融資(上篇一)
