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王孟源的部落格

事實與邏輯

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  • 2015-12-06 05:22

【工業】淺談光伏業

我對臺灣高科技企業自外於紅色供應鏈,或單打獨鬥或做日本代工廠的發展前景,向來不甚樂觀,在前文《經濟的最後支柱》中曾預言2020年前工具機業將大幅萎縮、2025年前聯發科將無足輕重、2025年後連臺積電都會跌下神壇。其實臺積電自2009年起就曾試圖開發新業務,藉著入股茂迪、引進美國Stion的CIGS(Copper Indium Gallium Selenide,銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池技術,向子公司臺積太陽能投資了數百億臺幣,但是今年八月仍然黯然認賠關廠。聯電投資光伏業更早更積極,甚至願意垂直整合,到大陸建光伏電廠,但是同樣在這兩年面臨了市占流失、虧損嚴重的結果,2014年十二月被迫將專攻矽晶光伏的聯景脫手給茂迪,做CIGS的聯相還在不死不活地撐著,但是前景不容樂觀。既然臺灣頂尖的企業,已經無力在拓展新業務上與大陸競爭,那麽未來十年的整體經濟展望,除了節節敗退之外,衹怕沒有其他更好的預言。

光伏是一項新的能源工業,它興起的背景是20年前開始從學術界傳播到歐美政商菁英的對全球暖化問題的認知。既然燃煤發電是引起二氧化碳排放的最大來源之一,提高零碳能源如核能、水電、風能和太陽能的應用就成了有遠見的政治家和企業家的共識。太陽能發電技術分光伏(直接轉化光能爲電能)和光熱(光能先轉爲熱能,再推動蒸汽輪機)兩種,其中光伏是主流。最早全力投入現代光伏研發的是Schroeder治下的德國,同期的美國在互聯網泡沫推動之下也有好幾家公司創業。

光伏電池的材料分傳統的晶矽和新一代的薄膜半導體兩種:其中前者又分爲單晶矽和多晶矽兩類。單晶矽就是一般矽晶片的材料,不但極爲昂貴、生產過程又耗能嚴重并製造污染,所以雖然效率最高(最新的商用模塊能量轉換率達到20.0%),全壽命性費比卻沒有優勢;多晶矽的成本低,目前的商用能量轉換率能達到16.5%,占全球光伏市場的大半。薄膜半導體理論上量產成本比多晶矽還低,但是屬於較新較不成熟的技術,所以競爭力還未完全發揮;可用的材料有很多種,當前性能領先的是前面提到的CIGS和美國第一大光伏公司First Solar所押寶的CdTe(Cadmium Telluride,碲化鎘),最新的商用能量轉換率分別是16.0%和15.0%。碲化鎘所用的鎘毒性很高,部署之後會吸收濕氣而性能遞減,效率又低,原本不是很好的光伏材料,但是因爲歷史上First Solar投下重資解決了工程和市場推銷的問題,目前是美國光伏業的主力。長期來看,碲化鎘與單晶矽一樣都沒有成爲主流技術的底子,未來十年應該是CIGS逐步成熟,并與多晶矽爭奪市占額分的過程。

歷史上,在十年前左右,歐美就認爲單晶矽、多晶矽和非晶矽(最早的薄膜技術,現在已明顯落伍)過於昂貴,在新一代薄膜半導體發展之後,會很快被淘汰,所以對製程技術的轉移毫無限制,以便在生產綫儀器和晶矽原料上大賺特賺,衹對CIGS和CdTe做了嚴密的封鎖。臺灣和大陸都引進了多條年產40MW的生產綫,但是先是臺灣(如日月光和茂迪),隨後大陸的廠商以歐美認爲不可能的速度,將多晶矽的生產成本壓低到不可能的水平,以致嚴重壓縮了歐美薄膜光伏廠的生存空間。First Solar資本雄厚,又有先發優勢,還可以持續獲利。做CIGS的廠商雖然解決了主要的科學和工程上的問題,一時卻還無力壓低量產化的成本,在中國的多晶矽和First Solar的CdTe夾擊下,根本沒有市場競爭力,不斷失血之後,德國和美國政府都認爲本世代的CIGS技術不再有受保護的必要,於2011年開始容許中國企業購并這些快要倒閉的企業(對臺灣的戒心小些,所以開放更早些,臺積電和聯電都在2009年前就引進技術),其中以水電起家的漢能集團最爲積極,一口氣買下德國的Solibro以及美國的Miasole和Global Solar;中建材則買下了德國Avancis的光伏部門。但是這是因爲這些CIGS生產綫都有成本高、不易擴產的毛病,全球最大也最先進的CIGS廠商Manz仍然由德國人牢牢掌握。2015年三月,歐盟啓動“CIGS Sharc25”計劃,準備由Manz主導,開發能量轉換率達到25%的下一代CIGS光伏電池,與此同時還在討論另一個“X-GWP”計劃,希望能解決產量和成本的問題。

在未來十年,CIGS應該能在成本和效率兩方面都超越多晶矽,成爲下一代光伏的主流。目前中國依靠購并德美的廠商,節省了5-8年左右的研發時間,距離世界尖端技術衹有半步之遙。而且CIGS原材料中以Indium最爲稀有,美國還特別因此而開始研發CZTS(Copper Zinc Tin Sulfide,銅鋅錫硫)作爲替代,可是全球第一Indium大戶就是中國,產量占世界40%。所以衹要能好好整合,群策群力,和Manz頗有一拼。今年稍早,漢能集團因現金流透支而出現財務問題後,中共國務院因而有很大的動力來幫忙解決。2015年十二月5日傳出消息(參見http://www.guancha.cn/economy/2015_12_05_343674.shtml),“某央企”準備投資漢華集團的CIGS和若干水電資產,這對未來幾年的中國光伏企業發展,應該是一大利多。

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  • 作者:王孟源

引用

迴響(23)

# re: 【工業】淺談光伏工業
王先生,我想問漢能操控股市導致 現金流透支而出現財務問題後, 中共國務院為什麼要出大力來幫忙解決。(在內地漢能光伏市場佔有率不大,發家來源不清不楚。)
這些CIGS公司還在燒錢,卻是未來產業升級必須依賴的據點,如果漢能倒了,德、美可能阻撓其他中方企業收購它們,那麽國家整體就喫虧了。

當然我個人認爲衹拿下15%的股權太少了,應該拿85%才對。
# re: 【工業】淺談光伏工業
这。。土共为了爬科技,产业升级,这难道是要扶持财阀吗?这这这虽然土共打左灯向右转已经不足为怪了,但走到这一地步还真是没想到。
漢能的現金流根本是它的水電資產。這次央企注資的條件似乎是漢能轉讓一半的水電產能,然後才入股CIGS分公司15%,所以還算合理。

當然,以漢能目前的囧境,要提出更嚴苛的條件也是可以的。最起碼應該保證李河君不再能夠玩操控股市的把戲。
# re: 【工业】浅谈光伏业
感谢楼主撰文。

我在前面说到了,我老家就是中共在核电和光伏这两大产业在未来十年的发展重点城市。

核电可以说是南北开弓,江西北部的彭泽是第三代核电,南部的瑞金是第四代核电。

而之前中国最大的光伏产业就是事实上是新余的“江西赛维LDK”。虽然前几年不小心断崖,但是江西省还在拿出钱死扛着让其不倒。要知道江西赛维前几年的风头还要比博主提到的那个汉能还要高。

看江西这个中国落后省份来看,新能源的推广包括核电太阳能风电是极其迅速的,农村瞬间从烧柴到了“烧太阳”。这比什么高铁的进展更加恐怖。

因为中国并不需要无知老百姓的思考,事实上,现在科技这样增长,老百姓靠自己的力量已经思考不了了,民主国家就是财阀控制媒体再控制群众的脑子让自己慢慢割腕自杀。

中国的政府规划了就做,今天一纸红文,明天千家万户的农户楼顶都是黑乎乎的太阳能板。现在江西的农村就已经开始反卖电力给国家电网了。

到现在各位要明白一个道理,现在中国的发展并不能用行业人员的目光或者经济学家的预测。因为世界上并不存在“了解中共和可以说可以容纳被中共不断打脸的经济学家”。连同文同宗的台湾都没有。

现在中国市场容量各方面3年内可以追上美国,10年后甚至可以达到其两倍。到时候政府要谁起来就让谁起来,让哪家国际公司损失找个理由把他踢出中国市场那么他也死的快。

到时候其他世界上伟大的,追求民主的人民还在街头反对核电。
高鐵算是一個很成功的案例,只花了十年,不但產品能獨力做好了,連生產器材都主要是自製的。

電網也快要達到這個地步。希望光伏能在十年内達到世界先進地位,下一步就是攻關生產綫機器。

汽車和手機這類消費性產品比較困難,目前仍是組裝爲主,許多關鍵部件和生產工具還是必須靠外國公司。不過這是爬技術階梯的必經步驟,先有了下游的組裝業,才能鼓勵上游的零件和工具機業在國内生根。大飛機的發展路綫也是如此構思的。

# re: 【工業】淺談光伏業
台積電確定登陸:

台積電斥資30億美元 南京設晶圓廠 (http://udn.com/news/story/6/1361639)
我也看到了。預定2018年量產16納米的12吋晶圓,届時臺積電最先進的7納米也會在臺灣投產。

這對臺積電來説是不得不做的小小試足,但是所有上下游企業都必須跟著去,牽一髮而動全身,是臺灣半導體業正式全面出走的第一步。其實我在《經濟的最後支柱》裏已預言這會是臺積電對臺灣缺電問題的真正解決方案,但是臺灣全民居然真的毫不在乎。
# re: 【工业】浅谈光伏业
“汽车和手机这类消费性產品比较困难,目前仍是组装为主,许多关键部件和生產工具还是必须靠外国公司。”


回复博主:我个人认为大陆的手机产业还是可以的。当然汽车真的是和国足一样。

www.cctime.com/.../20157221336234193.htm

华为消费者业务2015年上半年业绩:手机市场份额稳居全球前三


现在小米和华为自己都有了自己的芯片,一个世界第三,一个世界第四。尤其是华为自己有了高端芯片麒麟950,开始拉开和联发科的距离。(个人说来我就准备入手他的mate8)

现在麒麟950勉强超过了8月前的14纳米的三星7420,换言之和三星还有一年的技术代差,和高通可能差半年吧。前者三星各方面整合能力太强,手机屏幕,内存,cpu,相机都能自己生产而且行业里面非一即二。追三星短时间华为估计够呛,少说要追个五年,后者的高通三年就会被海思赶上。毕竟现在全球能自己设计,自己生产16纳米以下的屈指可数只有四家:IBM,英特尔,三星,台积电。所以三年内,华为海思的芯片设计赶上高通是没有问题的,加上自己也是全球通信霸主,所以手机的几项核心技术华为并不缺少。虽然不能追上三星苹果,但是老三还是不是问题。

不知道博主是否看好中国2025年左右诞生出和上面四家pk的超级半导体集团?

我不知道为什么博主会觉得台积电在2025会走下神坛,毕竟我觉得大陆现在只能生产28纳米的cpu,可以说相对落后, 而台积电似乎在上面四家中处于相当靠前的位置。这种没落从何说起呢?
手機的關鍵零件都還在外國人手裏,包括相機頭、記憶體、作業系統和芯片内用的CPU和GPU。反而是汽車業生產綫上的機床已經開始有國產的,這比起半導體業要好得多。

十年是很長的時間,臺積電無法開發新業務,晶片代工的本行并沒有不能跨越的技術鴻溝,尤其生產工具是由外界的廠商提供的,而且到7納米之後製程的進步會撞上量子墻壁,所以被趕上或超越衹是時間和金錢的問題。
# re: 【工業】淺談光伏業
不太了解; 中國大陸風力水力發電的潛能是世界上最大的, 再加上近年已批准大量的建造高效的煤電廠, 所以解決本身用電的需求同時減排是完全沒有問題的. 那為什麼還要對光伏發電下這麼大的功夫呢? 是不是世界其他地方太陽能的市場還很大, 而大陸要搶單?
我在《2030年左右》已經解釋過,即使在經濟減速的背景下,未來15年的能源需求仍然是驚人的。

最近批准的高效煤電是爲了替代舊有的煤電,不是用來提供增長。

大陸的風力水力資源一在西北一在西南,發電後的傳輸問題很大。核電和分佈式太陽能可以就地滿足需求。

至於外銷,那是當然的。中國的工業化從來不是衹爲滿足内需;永遠都會需要外來的原料和市場。
# re: 【工業】淺談光伏業
"其實我在《經濟的最後支柱》裏已預言這會是臺積電對臺灣缺電問題的真正解決方案,但是臺灣全民居然真的毫不在乎。"

12個Q&A 台積電自問自答為何西進 (http://udn.com/news/story/9117/1363301)

連台積電給出的新聞稿都如此溫和 (感覺有點傲嬌?),台灣人當然更是享受這種溫水煮青蛙的過程。
還記得我在《愚民主政下的指鹿爲馬》裏提到的胡亥故事嗎?既然不願意聽實話,日後慘死也不能怪別人了。
# re: 【工業】淺談光伏業
我覺得不管光伏技術怎發展, 台灣的再生能源照樣一場空。因為地理環境太差, 夏天沒有風, 外加國土面積不夠, 與工業化用電量大, 因此發的根本不夠用。如果要用嘴皮子耍混能源問題, 企業集體出走早晚事要發生的。
是的,風電、太陽能和水電都必須靠天然資源,而臺灣沒有,那麽零排放能源就祗剩下核能,可是。。。

集體出走不是早晚問題,而是已經發生了。
# re: 【工業】淺談光伏業
其實我是很希望張忠謀能講點實話 (甚至難聽一點也不要緊),畢竟他在台灣算很有份量。但像這種自我安慰的 Q&A,也能說得出口,我也不知道該說些什麼。
他自己的問題已經解決了,就懶得再捅馬蜂窩。

我在《經濟的最後支柱》裏已經解釋過,他衹管自己的生意,對臺灣的體制問題沒有興趣,所以説話繞彎子、很委婉,連“自建發電廠”這種不可能的事都先用來當烟幕放。
# re: 【工業】淺談光伏業
台積電蓋電廠是假議題而已, 真正的原因是為了表達不滿與日後出走鋪陳理由! 蓋發電廠沒有十年根本不必談! 如果加上液化石油氣儲存槽那些很容易引發抗爭的配套, 目前要在台灣蓋根本是天方夜譚
所以這事我不怪張忠謀。
# re: 【工業】淺談光伏業
在台灣講難聽話除了自己全身彈孔外趨勢還是朝既定方向 二戰前也是有一些日本人反對發動戰爭 然後一個個被殺被自殺了

如果要走趁早 不想不能走的儲備美金及人民幣 朋友經歷過sars金融海嘯的怕的不是統一而是中共不來 越晚來台灣就越跌越低 萬一來太晚崩盤 有房貸沒工作老本又耗盡的就要家破人亡了 愛台人士務必廣積糧草啊
我的確爲朋友的退休金擔心;如果再不統不獨20年,衹怕政府基金有好幾個會破產。

離題太遠了,到此爲止。
# re: 【工業】淺談光伏業
以前的印象裏, 大陸銷歐美的太陽能板遭遇頃銷的指控和打壓, 以致產能過剩庫存增高, 光伏產業危急. 而王先生此文卻是一片樂觀, 所以上網查了一下 .solar.ofweek.com/.../ART-260006-8480-28948557.html
如果上述報導屬實, 那這兩年來多晶矽的PV在大陸國內市場的銷售和裝置因為政策導向又被活絡起來了; 太陽能被用在脫貧和農業現代化上確實是很好的搭配. 我想大陸這麼大且還在發展中, 所以各種產能過剩的問題只要政府想辦法應該總能解決的.

我大學畢業的那個夏天, 朋友開車送我到鳳山步兵學校受訓. 那時台灣十大建設的南北高速公路還欠高雄到小港一段還沒通車, 我們行駛其上半天看不到一輛車子.想起另一個同學在當時對蔣經國的批評; 說是 "台灣那麼窮要高速公路幹嘛? 怕是專給高官開的道".不想十幾年後這第一國道上車已是滿為患以致後來又開了第二條, 還有橫向的公路也開了不少. 所以面對富裕之路, 基礎設施和能源方面應該永遠都有活幹的.
“高速公路是開來給有錢人用的”是當年“黨外”的訴求主題之一,不到幾年這些鼓動民憤的無腦宣傳不攻自破,那其實是年輕的我對綠營產生疑慮的濫觴。

中國如果在一年後拿到市場經濟地位,席捲世界光伏市場指日可待。
# re: 【工業】淺談光伏業
渔翁先生,大陆现在对交通的需求非常旺盛,今年虽然高铁发展很快,但是铁路货运却下滑明显,公路货运已经是铁路货运的十倍,这都是大力发展高速公路的结果,四纵四横就是主动脉,各地修建的支线就像毛细血管,把整个中国都给串联起来,为中国未来发展打下了坚实的基础。
鐵路貨運下降,完全受煤、鐵等大宗散貨影響,工業成品的運輸反而有增加。

高速公路建得太好,會鼓勵民衆開長途車,這在美國是石油財閥有意造成的,在大陸我想還是以高鐵爲主,高速公路做輔助就好了。
# re: 【工業】淺談光伏業
08年的时候,四万亿砸下去,西部修了很多高速,上来就是六车道,郎咸平还在那里吐槽说修了路没有车在上面开,是浪费。现在15年了,他还敢这样说么?!
美國的經濟學家,如果說了話事後有結算,那麽你會發現他們個個都不如擲飛鏢的猴子。

經濟學本來就衹是美國財閥的遮羞布。
# re: 【工業】淺談光伏業
王先生,我看到有人爆料,民进党跟台湾某些从事新能源产业的企业关系莫逆,这一次大力支持新能源也是为了执政之后大开支票,现在国民党推动不了的风能太阳能,他们也不在乎。只要画好了饼,大家分完,谁管结果如何。
民进党现在已经开始准备收割当权之后的蛋糕了,但是台湾核电停摆之后的电力空窗怎么解决,我看绿营没有一个人敢说真话,真的很可惜!
臺灣沒有風電和太陽能的天然資源,不以科學態度去評估,硬是從政治出發,那麽後果自然就衹能是浪費、貪瀆和產業出走。臺積電已經跨出一步了,再虛耗八年,臺灣還能剩下什麽?
# re: 【工業】淺談光伏業
王先生,台湾有风电资源,不过在离岛澎湖,上不了岸,台湾的各县诸侯有权利抵制中央的政策,真是悲哀
非要做的話,技術上也可以,海底電纜輸電并非不可能,但是費用至少加倍,而風電原本就不便宜。以臺灣現在的貪腐程度,説不定費用要再加一倍。而且風電不是一天24小時隨要隨有,衹有在完整的超大型電網裏才能有經濟效益。

臺灣什麽都沒有,尤其沒有理性和決心,到最後必然是以極高的費用獲得極差的結果。
# re: 【工業】淺談光伏業
其实特高压输电统一分配是不错的选择,例如广东从越南北部进口媒,然后广东的火电厂发电之后卖回越南,比越南本地的电厂发电还便宜。只是现在越南政府有心改变这一局面,于是不允许越南出口煤矿到广东,很多时候政治考量影响了经济因素。
世界上決心和一帶一路唱反調的,就是美、日、印三個大戶和臺、越、菲三個小弟。中國或許不能和前三者翻臉;後三者卻完全是不自量力。
# re: 【工業】淺談光伏業
其实现在中国的几个特高压输电线路都是从西部到东部,对西部丰富的水电风能还有煤矿资源都是一种合理利用。其实还有东北向俄罗斯买的电也是一样,统一调度,合理使用。
其实台湾现在说句实话,发展太阳能没有土地,发展风能上不了岸,有一种可能就是潮汐发电,但是台湾政府已经没有能力进行这么大的投资案了。说句实话,其实台湾也可以跟大陆的特高压电网结合,这样现在民进党的口号才能够实现。可惜就跟金门供水一样,明明是厦门地区优质水源,却被某些绿媒污蔑成连金门过度开采的地下水都不如,真是可悲可叹可哀。
中國的特高壓電網是世界第一,但是目前仍然遠遠不足以將所有西北部的風電傳送到東部的人口重心;西藏的水電就更別提了。

連接大陸的電網,在臺灣是政治上絕不可能的事。

留言請注意,以簡潔爲要,避免將瑣碎的小事也打散多發。
# re: 【工業】淺談光伏業
版主你好,我是台灣電機工程學生今年20歲,是不是要做好轉行或者是提前做好轉行或離開台灣的準備?
還是準備離臺念研究所吧。
  • 2015-12-16
# re: 【工業】淺談光伏業
能不能请博主分析一下紫光近年来的动作?有人说是拿了国家大基金的钱到处挥霍,没有什么实际促进作用,也有人说是手腕高明的资本运作。
還很難說,因爲購并的成敗與否取決於執行細節;不過紫光買得太多、太快、太貴,也沒有拿到主控權,似乎是太急了些。
# re: 【工業】淺談光伏業
電機工程要以系統為重,太陽能板的直流電輸出並不穩定,需經DC/DC,Dc/AC轉換併網到電力線,這其中的轉換效率如能改善,效益是很大,比如以Ga N/Si C寬能隙元件取代矽基功率元件,系統的轉換效率可提升5%以上,這也是ㄧ項有前景的電機工程,也可應用到將筆電的adapter體積縮小至1/4,台灣也需有生力軍為貧苦大眾謀福利,李遠哲,陳健仁為何大力鼓吹以太陽能發電取代核能,他們的薪水不靠此,所以要探究其中的事實與邏輯。
我想以臺灣的技術實力與企業現實,說要做這種突破是不切實際的。
# re: 【工業】淺談光伏業
我的原意是版主觀點
"臺灣沒有風電和太陽能的天然資源,不以科學態度去評估,硬是從政治出發,那麽後果自然就衹能是浪費、貪瀆和產業出走。"
為何李遠哲,陳健仁仍大力鼓吹以太陽能發電取代核能,他們的薪水不靠此,技術知識不在此,不會care未來的成敗。

但太陽能板燒太陽抽電之後的電機系統,卻是應用相當多。
李遠哲,陳健仁的專業知識也不在此,他們做這種鼓吹衹是政治挂帥罷了。
# re: 【工業】淺談光伏業
就算是中研院自己的專業,他們的執行力也是有問題的。

中研院生技園區延宕 馬總統痛批十分鐘 (http://udn.com/news/story/9142/1383041)

中研院還是總統府直屬單位,我都不知道說些什麼了。
馬英九正事不幹,工程延誤過他的退休日就大發雷霆?臺灣選的總統真是越來越匪夷所思。

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