大国光伏 (上) 2423

一本完整讲述中国光伏产业故事的书,上下两册。光伏之于自己本该有特殊意义的,这段历史中的大部分自己都在一旁看着,其中的众多人物虽然没见过,但离得并不远。股票投资山似乎也动过念头。这个产业的历史对于理解当下、展望未来还是很有意义的,此刻正值产业新一轮周期的低点,底在哪里很难有人知道。回顾之前的历史,之于个人最大的教训其实是没有切身参与其中,回头看当时关注的很多事物其实不值得花时间,反而把这个应该花时间的领域没有花太多时间,进而错过了。转眼进入不惑之年,再往后,新事物其实没那么多,反而是这类真正值得长期关注的,应该聚焦进去。

我对光伏的感觉还是非常正面的,毕竟这给了人类电力的新一种可能,此时此刻无论产业上有什么问题,这一形态的电力成本已经低于火电了,具备了竞争力,剩下的一方面需要结束当前的无序竞争、产能过剩,估计会有一定的管制开始,另一方面就是静待花开了。技术路线的快速演进在投资早期是好事,大家都有机会,却也有各种投资和产能的泡沫出现;目前演进速度慢了,搞搞整合去产能,对于大玩家是好事,可以逐步去收获利润了。整体而言还是因为其能造福人类,就必将享有光明的未来吧。我也希望这样光明的未来面前,自己能够保持聚焦和关注,能够切身投入其中,不再像此前那样错过。

照例做些摘要。

1974年,为了实现全面的集成技术研发,通产省下属的日本产业技术综合研究所就把各个研究领域分给了各大企业:组件制造技术给了夏普、多晶硅薄膜技术给了日立和NEC、带状硅技术给了东芝和东洋硅业,化合物半导体电池给了松下。但最后率先引领日本光伏产业找到正确技术路线并规模化的,却是被官方排斥的京瓷。表面上看是日本官方赌错了一条技术路线,这背后更为隐秘的原因是和官方研发的体制相关。

事实上,从一开始,日本以通产省为主导、大企业跟随并接受委托的光伏技术开发体系本身就存在三重困境:第一,政府目标和企业目标谁先谁后,第二,政府应该更早集中资源到少数几种技术路线上,还是给不同企业分配不同的课题路线;第三,政府是否会和企业争利?政府资助企业研发,研发成果怎么算。

日本通产省对应我们的发改委,相比之下日本人做事细致,规划和执行上也过于细致导致了最终的失败;国内相比之下要粗糙一下,反而给了其他企业以空间。但这谈不上优点,反而是我们的侥幸。历史已经无数次证实了:真正正确的技术路线不是政府定的,只能是市场博弈的结果。

作为公司掌舵人,面对新机遇,李振国总是忍不住要去尝试,如果几个人评估下来发现的确是好机会,会上定了调,大家就会全力以赴去推进。但如果预感到有巨大的风险,钟宝申就会从战略层面提出意见,大家回顾发现,八成的提案被钟宝申毙掉了。2010年,另一位兰大校友李文学加入后,又会从项目可行性、执行层面给出专业建议,进一步不全了隆基的决策链条。因此在面对行业周期时,隆基没有让自己陷入九死一生的境地,而一家企业也绝不可能仅靠一场豪赌就能赢得持续的胜利。

隆基的成功有其偶然性,但这样的团队构成后就有了必然性:一个大胆冲、一个谨慎把关、还有一个落实细节,几乎没有做不成的事情了。我们自身的组合也类似,很难单独看其中一个,组合价值才是最大化的。

隆基反复对外宣言的一大战略,叫做“不领先不扩产”,而不是因为赚钱才扩产。换言之,当所有人在做蹲起跳的时候,选择深蹲跳的人一定会是起跳最晚但跳的更高的那个。钟宝申的解释是,做企业、做事情,首要的一点,就是要创造能真正为社会带来价值的产品。聚焦主业才是重要的事情,不去抓赚快钱的机会。

领先扩产才符合本质要求,为了赚快钱扩产则很有可能死在半路。价值观正确还是十分重要的,否则这样赚快钱的事情,搞死一次基本就难以翻身了。想到几年前差点投身磷酸铁项目的事情,不领先就砸大钱,胜算其实很小。

彭小峰的考虑是,过去中国硅料企业做到百吨级时,国外已经是千吨级,人家卖30美元每千克,国内光成本就要60美元,根本没办法竞争。因此要宁可多花一些钱在硅料技术引进上,也要于国外企业在同一起跑线上竞争,所以就要建一个规模大、效率高的硅料基地。

彭总还是想简单了,千吨百吨级背后的差异不只是设备,而是技术。如果只是设备的话,这么想是对的,但如果核心在技术,而不是规模,则规模越大越可能出问题。胆识能解决一些问题,但不解决技术问题。

为什么光伏行业大发展,硅料一定紧缺并且价格暴涨?答案是:扩产周期不同。组件的扩产周期是3-6个月,硅片和电池片的扩产周期是6-9个月,硅料的扩产周期是18-24个月。换言之,硅料企业和硅片企业同时宣布扩产,硅片企业一投产就面临原料短缺,要么拥硅为王,要么失硅为虏。

这个规律相信今天依然存在,周期错配背后的玩家都有了新策略,垂直一体化一定程度上是可以避免这个问题的。

2013年的中欧双反谈判,最终以中国企业主动“限量、限价”的方式保住了60%的欧洲市场,中方承诺对欧出口的组件价格不低于0.56欧元/瓦,出口配额上限是7Gw,超过7GW的部分会被征收47.6%的反倾销税。

欧盟双反是行业的生死局,能够以谈判方式解决还是非常有创造性的,对行业也十分好,这个事情非常漂亮。

2014年,在施正荣的支持下,原尚德副总裁龙国柱成立了上迈新能源公司。施正荣说,重复做以前的事,何必呢?这不是我的定位,我喜欢做新的东西。展望未来,施正荣认为那些传统组件无法安装的地方,都会是他的蓝海市场。他将以一种全新的方式,带着创新产品回归光伏。他说,谈不上回归,因为我从来没有离开过。

祝愿施老板顺利吧。今天转眼已经10年又过去了,发展似乎没那么顺利,主要问题可能是没解决什么关键的技术问题吧。

对西部电站在大规模建设中日渐暴露的补贴拖欠问题、路条倒卖和弃光问题,陆川和正泰新能先知先觉,转过身来把视野投向了浙江大本营一带。浙江虽然日照资源少,发电小时数少,全国倒数第六,但这里的上网电价比西部高。同样电站,西部只能收到0.2元现金流,东部地区则能收到0.4元现金流。每个企业都要做一个选择题:你是等待可能遥遥无期的0.8元,还是选择立刻到手的0.4元?正泰独树一帜,选择了后者。

浙江公司还是很有商业头脑的,拿不到的0.8和到手的0.4之间果断选择后者,发展的实际要更好。商业机会就是这样,近在身边却有多少人都视而不见。

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氢能革命 2422

氢能是不是未来?这其实是这几年投资中非常核心的命题,国内在2022年前后一度的投资热度还非常高,基本上是锂电池最热的时候,余热就会到纳电池和氢能上,这个路径其实不是实事求是的方式,而是比较接近炒作的方式。我们甚至也做了一点内部研究,比尔盖茨也专门写了关于气候的书,但对这个问题的答案一直是将信将疑状态。这本书还是比较权威的,对许多问题都有这比较深刻的回答,未来究竟如何?我们拭目以待吧。我个人的理解还是比较乐观的,不出意外的话,基础路径会是:风电光伏的电力成本持续下降是最大的优势,加上碱性电解槽以及非贵金属的PEM电解槽先突破和持续装机,带来氢气成本的下降,每千克2美元的目标是有机会的。看到今天加氢站的最低价格已经到了20-25元/kg,再降一降指日可待;输送上聚乙烯管道会是未来,液氨路线在海运上会陆续普及;重工业的绿氢替代会更容易,交通可能是最后的战场了。当然最大的变量还是全球对全球变暖、降碳合作的态度,要能继续加大重视,就越来越好,如果反而越来越不重视,或者顾不上重视,发展的速度就可能会慢很很多了。所以有趣的事情就是氢能的未来可能不取决于氢,碳税的分量更重,碳税可能才是关键!

照例做些摘要。

以电力形式存储能量,存在一些困难。锂离子电池已经进步了很多,但1kg锂离子电池储能却不足0.3kwh,相比之下1kg汽油可以存储13kwh的能量。这意味着对能量密度要求高的行业来说,电力并不是一个最佳选择。

锂离子电池的1000km应用已经满足绝大多数出行需求了,这方面氢的机会不大。

此外,对于炼钢等重工业,电气化几乎是不可能的,这不是因为缺乏政治或商业意愿,而是因为基础物理的限制。对于需要高热量的行业,电力提供这种热量的成本过高,你可以用电力加热物理周围的介质如空气来间接的加热他,但在高温下,这种间接加热的方式效率很低。而这些重工业、航运航空、重型公路运输等减排难的行业,占目前能源相关排放的三分之一。

这才其实是氢的最主要用途之一,还有很多领域不是解决电力问题就可以的,尤其是直接加热领域。

从1895年到1902年,拉库尔的风车持续为他的学校供电,由于储了12立方米的氢气,阿斯科乌从来没有过停电的情况,1902年这个风车成为发电厂的雏形服务了整个村庄,直到1958年才被电池和汽油发动机取代。所以一个多世纪前,人们就已经证明了氢能所具有的实力。影响氢能普及的因素有两个,一是氢的密度低,运输不便;二是与方便开采的化石燃料相比,氢很难从地球上其他元素中分离出来。

没想到类似于电车100年前发生的故事也在氢能上发生过,足以说明“天下没有新鲜事”了!所以真正重要的不是是否首创,而是是否能够发展起来!

不同燃料的氢含量是:煤炭含氢5%,剩下90%是碳,1MWh产生二氧化碳900kg;石油含氢11-13%,剩下85%是碳,1MWh产生二氧化碳560kg;天然气含氢25%,剩下75%是碳,1MWh产生二氧化碳360kg。而氢则是100%,无二氧化碳产生。从石油中提取1L汽油需要近25吨史前埋下的植物材料。现在1吨杨木的价格是90欧,按这个价格为了生产1L汽油,你的先花2600欧,再等上几百万年,让这些植物材料在高温和高压下慢慢变化。

人类历史其实是碳的历史,也是氢的历史,碳基生物的我们所用的能量确实碳越来越低、氢越来越高。这个规律还挺有意思,值得研究!

仅在2020年,英国ITM Power的市值就增长了6倍,而其竞争对手Nel的市值增长了2倍多,这些公司正准备生产更多的设备来制造绿氢,预计2030年前电解槽市场将以每年10-15%的增速增长。我早期的看法是电解槽制造商的成功与否取决于能够在成本、性能、耐久性之间找到正确的平衡。目前主要有碱性电解槽和PEM质子交换膜电解槽。碱性电解槽已经有百年历史了,大规模用在烧碱工业,De Nora公司就不仅为烧碱厂制造电极,也在生产碱性电解槽的核心部件——电堆。

电解槽是个核心设备。

将氢气和天然气掺混显然是正确的一步,但可能只是一个过渡阶段,达不到净零的效果,为此我们需要天然气网来输送纯氢。必要时,我们可以对现有管网系统更新,但花钱太大。但一些老旧的天然气管道本来也需要更新,英国人正在把天然气管道从熟铁管换成聚乙烯管,非常适合纯氢的运输。1立方氢气的能量只有同体积天然气的1/3,但其粘度低,流速快,通过额外压缩,管道输送的最大容量能达到天然气的八成。

长期看氢气的管道运输不是问题,与其研究新材料解决氢脆的事情,不如直接用聚乙烯管道简单,压力是个问题,但也还好。

液氢的问题是很轻,1立方才70kg重。1L液氢也可以储存2.4kwh的能量,1L液氨储能4.3kwh,而1L汽油可以储能9.4kwh。因此即便使用液氢,其低能量密度依然是个问题。氨气是氢最理想的载体之一,作为一种富氢燃料,在内燃机中运转良好。液氨的能量密度差不多是柴油的一半、液氢的2倍,这足以让他成为一种可行的发动机燃料。

液氢也不是解决方案,冷冻降温的成本很高,即便如此,液氢也不如液氨,液氨是更好的出路。

现在更有前途的方法是直接还原铁(DRI),有时也被称为海绵铁。纯氢是一种优良的还原剂,这样以来,人们就可以在电弧炉中加热海绵铁来炼钢,只要电弧炉的电力和DRI过程中的氢气来自可再生能源,这就是一种完全绿色钢铁的生产方式。瑞典SAAB和德国蒂森克虏伯是对氢炼钢技术的先驱,SAAB已经建立了试验工厂,正在向无化石炼钢迈进。

钢铁工业的未来就是DRI+氢冶金,目前的问题还是成本有点高,需要碳税上来才有出路。所以真正关键的问题反而不是氢,而是碳税的具体进展了。

想要实现脱碳运输,需要在效率、里程和充电时间、基础设施上做出权衡。工程师的结论是:动力电池如锂离子电池比燃料电池好。理由是,电池在充放电过程中,不会损失很多能量。氢燃料电池的效率36%几乎是内燃机的一倍,但仅仅是锂离子动力电池的50%。但氢气的优势是其能量密度极高,1kg氢气的能量约40kwh,是汽油的3倍,电池的超过100倍。

氢能的效率只有36%。

目前还需要氢气成本的大幅下降。但什么才叫大幅下降?这取决于氢气要替代什么燃料,以及随着时间推移这种燃料成本的变化,包括其排放的二氧化碳的价格。如果二氧化碳排放的价格上升,氢气也将上涨。如果把氢气将下降降低到2美元/kg(50美元/mwh),绿氢就可以和灰氢竞争,并且作为合成氨生产的原料,这个市场大约1300亿美元。这意味着只有当氢气价格达到3美元/kg时,他的发展才会加速。

目前已经3美元左右了,距离2美元并不十分遥远。

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