Wednesday, September 14, 2011

太陽能已死?由三家太陽能廠倒閉看台灣太陽能產業未來發展關鍵

最近一個多月來接連幾家太陽能廠宣佈破產或減產,其中包含美國三家太陽能業者Evergreen Solar、Spectra Watt及Solyndra宣布破產,德國最大太陽能模組業者SolarWorld則宣布減產,並關閉美國加州一座工廠和德國的部分生產線。如此景況對於太陽能產業的未來發展,看似蒙上了一層灰。綠色成長是否僅止於口號?太陽能是否會泡沫化?

以資源基礎的觀點來看這次的事件,一家企業要具備競爭力最基本為具備有價值、稀有、無法模仿、不可替代等四個特徵之資源。由產品、技術、品質及成本等四個面向來觀察各公司具備之資源是否具備有價值、稀有、無法模仿即不可替代等四個特徵。Evergreen Solar及Spectra Watt生產之產品為多晶矽產品,因此在產品上兩家公司已不具備無法模仿及不可替代性。由技術上來看,Spectra Watt使用之技術為Intel分割出來時所採用之太陽能電池製造技術,與其他生產廠商相較,技術上並不特別突出。Evergreen Solar雖然具備String Ribbon製造技術,可樽節多晶矽之使用,在多晶矽價格高漲時相對於同業具備競爭優勢,然而在2009年後多晶矽材料供過於求造成價格大幅跌落之情況下,技術能樽節之成本差距已大幅縮小。在品質及成本上,Spectra Watt由於上游供應的矽晶圓以及廠房內的生產設備均有瑕疵,導致公司延誤出貨且成品品質不良使其成本較高且喪失其競爭力。Evergreen Solar在品質方面問題不大,但在美國生產之人力成本為中國大陸之15倍,雖其技術能樽節多晶矽使用成本,但多晶矽價格大幅跌落之情況下使得其技術優勢所造成之成本差距並不能彌補人力成本上之差距,使其喪失競爭力。

Solyndra雖然產品為未來潛力相當看好之銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池,技術上也相當有特色,採用圓管形封裝,相當適合用於屋頂發電,然而產品轉換效率僅12%左右,相較於矽晶圓產品目前尺寸大於10cm之單晶矽太陽能電池最高轉換效率24%來看缺乏競爭力,即便使用多晶矽做材料,目前轉換效率都還有14%左右,因此純就轉換效率來看,Solyndra所生產之薄膜CIGS太陽能電池明顯缺乏不可替代性。且由品質及成本來看,就Solyndra 2009年公佈之財務資料計算,其銷售價格為每瓦3.42美金,與尚德電力每瓦1.84美元相較明顯高了近一倍,然而以成本來比較,Solyndra每瓦成本高達6.29美元,尚德電力每瓦成本僅為1.5美元,因此Solyndra並無法與以多晶矽技術為主之中國廠商進行競爭。

雖然Solyndra競爭力不如中國廠商,但這並非意味著CIGS在成本方面無競爭力,近期如以CdTe太陽能電池聞名之First Solar及台灣廠商如台積電、綠陽光電等皆投入CIGS研發及生產,顯示此技術後續相當受人看好。主要關鍵在於量產能力,依據美國能源部預估,若CIGS產能達2GW,則每瓦發電成本將近至1美元,雖與First solar之CdTe電池成本相較較無競爭力(CdTe電池成本至2008年底已降至每瓦0.98美元),但相較於CdTe電池材料之高毒性,CIGS電池相對較安全,且成本較矽晶圓太陽能電池低。Solyndra缺乏者即如First Solar利用產線快速複製進行CdTe量產之能力,First Solar成功最重要之因素為掌握設備並快速複製產線,短短五年內即由100MW擴充至1145MW,相較之下,Solyndra2005年成立,但截至目前為止產能僅110MW,也難怪其成本降不下來。

太陽能電池台廠過去在發展半導體及LCD製程上累積相當多量產、成膜及良率提升之經驗值,將有助於量產後良率之提升。目前台積電取得技術之方式為藉由投資Stion取得其相關技術,然而此公司在量產技術上亦缺乏相關設備及經驗。未來台灣廠商發展CIGS是否會遇到與Solyndra同樣瓶頸仍未得知,但可確定的是若台灣廠商無法快速複製產線,擴充產能至一定規模,將來面對虧損之可能性相當高,因此未來的發展,廠商除了要具備技術,更要擴廠的速度。

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