太阳能作为新兴能源代表近年来得到全社会广泛的关注,各路厂商纷纷进入这一领域,这其中,薄膜巨头First Solar被认为是全球太阳能光伏产业界最受各界瞩目的厂商之一,最近两年其在全球太阳能电池制造商排名扶摇直上:2006年First Solar产量为60MW,在全球太阳能电池制造商排名13位;2007年产量大幅提升至206.3MW,排名跃升至全球第五位,为第一家进入全球前十大太阳能电池制造商的薄膜厂商,在此之前全球前十大厂商一直为硅晶厂商的天下;2008年产量为503.6MW,更跃居全球第二位,与首位的Q-Cells已相差不远。
以2009年第一季各家厂商出货情况推算,2009年First Solar可望超越Q-Cells,成为全球最大的太阳能电池制造商。First Solar除了出货量快速激增之外,难能可贵的是其毛利率始终能保持相当高的水平,最新一季(2009年Q1)First Solar毛利率为约为54%、净利约为40%,自从2006年11月First Solar在美国Nasdaq股市挂牌以来,一直保持高股价,更被认为是目前太阳能光伏产业最赚钱的公司。
全球前三大厂商比较
将2008年全球前三大太阳能电池厂商最近几季的营业额做比较,可以发现Q-Cells与尚德的的营业额高峰均位于2008年第三季,之后受到金融海啸与西班牙补助政策改变的影响,营业额逐步下滑,但First Solar 2008年第四季营业额仍持续增长、2009年第一季仅小幅下滑,当季已超越Q-Cells成为全球最大的太阳能电池制造商。
另外,从三家公司最近几季的毛利率比较,可以发现Q-Cells与尚德毛利率最近几季呈现下滑趋势,然而First Solar毛利率仍维持50%以上的水平,三家公司的毛利率差距已大幅拉大。综合三家公司从2008年第三季以来的营业额与毛利率表现,可以发现Q-Cells与尚德营业额与毛利率均下滑,而First Solar营业额维持稳定,毛利率无太大变化。主要因为从2008年第三季开始,全球市场逐渐产生供过于求的现象,全球前十大厂商中有九家硅晶厂商,在硅晶应用市场竞争非常激烈,使得各家厂商营业额与毛利均大受影响,但First Solar为前十大唯一的薄膜厂商,由于有业界成本最低的优势,因此营业额与毛利率影响均相当有限。
First Solar成功原因解析
分析First Solar最近几年在太阳能光伏产业大放异彩的原因,主要可以分为两点,第一为生产线聪明复制,成本为业界最低;第二为产品回收机制获得认同,以下就此两点加以分析。
First Solar最近几年产线扩充的情况如图一所示,First Solar目前有三处生产基地,第一处为美国俄亥俄州Perrysburg,于2005年开始生产;第二处为德国Frankfurt,于2007年开始生产,德国厂成立时吸取美国厂建立时的经验,快速缩短生产线建造、产品试产至量产的时间;第三处生产基地位于马来西亚Kulim,由于之前美国厂与德国厂的经验,使得生产线设好后,产能即可达到最大值,这也使得First Solar可以大规模量产压低单位成本。

图一First Solar各厂产能分布
观察First Solar近几年模块成本,由2005年每瓦1.59美元逐步下降,至2008年第四季已经下降至每瓦0.98美元,已经低于每瓦一美元的重要关口,相对于目前硅晶太阳能光伏模块每瓦成本仍高于二美元、硅薄膜太阳能光伏模块每瓦成本高于1.5美元,因此First Solar的太阳能光伏模块在产品单位价格上具有相当强的竞争力。
First Solar成本在近几年可以迅速下降的主要原因,在于其掌握了关键制程设备,且其制程较其它薄膜技术(硅薄膜、CIGS)简单,相对于其它薄膜技术设备成本占总成本相当大的比例,First Solar在此方面具有相当大的优势。
First Solar成功另一个重要原因为该公司提出的产品回收机制已获主要太阳能光伏应用国家认同。First Solar的碲化镉太阳能光伏模块因含有对人体有害的重金属镉,过去产品一直受到各界人士质疑,是否会对于环境或人类产生危害,而太阳能光伏属于绿色环保产品,对于环境污染的疑虑是否能有效解决,为产品推广的最大关键。First Solar目前已发展出一套完整的产品回收机制,如图二所示。这一套机制主要的重点,在于当First Solar每卖出一套产品,就提拨一定比例的收入做为回收基金,这个基金由于有特定的使用目的,由独立之第三方机构所管理,当产品达到使用年限之后,由独立运作基金成立的回收公司会将产品做回收,因为其为独立运作,不会因为First Solar营运状况的好坏而受到影响,可保证产品可以全部回收,不会在产品超过使用年限后被任意丢弃。同时经由精炼后将稀有材料再利用,可部分解决一些稀有材料如碲元素的料源问题。此机制已经被德国、美国等主要太阳能光伏应用国家所接纳,因此First Solar产品可以顺利在这些国家进行销售。

图二 First Solar产品回收机制
各种太阳能光伏技术竞争力分析
目前市场上考虑太阳能光伏产品的最主要因素为转换效率与单位成本,图三为各种技术的模块依据这两项因素的位置分布,其中圆圈代表该项技术目前的位置分布,而箭头代表未来三至五年可以到达的位置。屋顶型(Rooftop)的应用因装设面积较为有限,因此以转换效率为主要考虑,而在太阳能光伏电厂(Solar Farm)之应用一般设置于土地成本较为低廉之处,则是以单位成本为主要考虑。以转换效率而言,硅晶太阳能光伏模块转换效率较高,因此在屋顶型市场较为有利,而First Solar的碲化镉太阳能光伏模块为单位成本最低,所以在太阳能光伏电厂较为有利,值得注意的是,目前硅薄膜太阳能光伏模块由于转换效率与单位成本均不如First Solar的碲化镉太阳能光伏模块,因此在产品定位上有相当的困境。目前有许多厂商转而注意目前技术尚未成熟的CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能光伏模块,目前有多家厂商目前试产的转换效率介于10~12%之间,将是被看好相当具有潜力与First Solar一拼的新兴技术。

图三 各种太阳能光伏模块的转换效率与单位成本分析
First Solar的下一步
First Solar在产品回收机制已获主要应用市场认同之后,目前主要的发展方向有两项,第一为继续保持业界成本最低,第二为将触角延伸至系统端。在第一项方面,First Solar未来模块成本下降规划如图四所示,First Solar未来模块成本将由2007年第一季每瓦1.29美元下降至每瓦0.65~0.7美元,成本下降的方式主要为效率的提升与转移至低制造成本的地点生产,其它降低成本的方法则包括降低制造费用、改进产线生产效率与扩大生产规模。在第二项方面,First Solar于2007年11月并购Turner Renewable Energy、并于2009年4月并购OptiSolar两家系统开发商,以贴近应用市场,参与市场应用标案。
2008年First Solar占全球薄膜太阳能电池58.09%的份额,一家独大的态势已然成型,但是薄膜太阳能光伏的技术目前发展仍未成熟,各项技术改进的空间仍相当地大,未来三年First Solar可望在产业中呼风唤雨,但是其它技术如果有关键性的突破,则有可能扭转目前的情势。目前呼声甚高的CIGS技术,必须解决在大面积基板上均匀度不足的关键问题,进而追求产品生产速率(Throughput)够快,且能保持良率在一定的水平,为技术突破的关键因素。
责任编辑:solar_robot
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