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中国光伏产业在过去几年经历了高速增长，但也存在诸如投资盲目、恶性竞争、创新不足等问题。随着企业技术能力的不断提升，国家必须及时对光伏产业进行政策引导和调整，防止其重蹈一些产业“暴生暴滥”的覆辙。
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本文重点就光伏产业中的重要环节——多晶硅的发展进行阐述。
多晶硅不是高能耗、高污染源头
现在人们经常用“提炼1吨多晶硅要消耗16万度电”来认定光伏就是高耗能产业。这种观点是片面的。从单位产值能耗看，在现有技术条件下，我国每万元光伏组件产值耗能（含多晶硅提炼环节）约900千瓦时，而钢铁行业每万元产值能耗3900千瓦时左右,电解铝每万元产值能耗6000千瓦时左右。光伏产业的产值能耗远低于钢铁和电解铝行业。从光伏产品全生命周期总能耗看，光伏产品是一种在生产过程中耗能而在使用过程中产能的能源产品，其产能远大于耗能。2009年1千瓦晶硅电池能耗约2600千瓦时，安装运行后以平均年发电1300小时计，1千瓦晶硅电池年发电量约是1300千瓦时左右，也就是说其两年左右就可回收生产中的能耗。以其使用寿命为20年计（通常认为寿命25～30年），1千瓦晶硅电池至少还会有18年的净能量回收期，约发电23400千瓦时。从占全国耗电总量上看，即使假定到2020年全国光伏行业产量达到300亿瓦，年耗电总量约525亿千瓦时，占全国耗电总量也仅为0.69%。而钢铁行业2008年耗电量约为3940亿千瓦时,占全国耗电总量的9.8%；电解铝行业2008年耗电1500多亿千瓦时，占全国耗电总量的4.5%。 内容来自中华人民共和国图鉴社
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人们所提到的光伏产业的污染问题主要是指在多晶硅生产环节的副产物四氯化硅能否妥善处理回收。目前国际上采用的改良西门子法已做到四氯化硅完全可以回收利用。其技术和应用原理是将四氯化硅加氢还原为三氯化硅，进一步作为原料加工成纯硅，再进入生产循环。另外，一些企业还将四氯化硅溶于水后生成二氧化硅和氯化氢，二氧化硅可以用于制造玻璃，氯化硅可以做工业原料。多晶硅生产环节可以做到清洁生产，完全没有污染。国内光伏企业之所以造成污染，是环境监管不力和企业投机取巧的结果，并不能说明光伏产业本身具有污染特性。
多晶硅转化技术促进光伏产业进步
对目前占据光伏市场90%的晶体硅太阳电池来讲，转换效率的提高和硅片的薄型化是降低成本的主要途径。
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2004年以来，多晶硅电池的转化效率从14.5%快速提高到16.5%，使太阳电池系统成本降低14%左右（见表1）；硅片厚度从300微米大幅度降低至170微米，硅材料消耗从12千克/千瓦显著降到8.5千克/千瓦，使硅材料成本降低30%左右。最新的实验数据显示，多晶硅太阳电池最高效率可达20.3%，单晶硅太阳电池最高效率可达24.7%。
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目前国内一些公司在利用物理法（硅在整个处理过程中，不发生化学反应的多晶硅生产法）获取高纯度硅的技术方面已取得实质性进展，可用物理法提纯出6～9个“9”（99.9999999%）的多晶硅,转换效率达到14%，而投资成本只是西门子法的1/10。这些新的技术如得到广泛采用，国内多晶硅的成本和能耗等都会有几何级的降低，会对全球已有光伏产业格局产生颠覆性的影响。
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在技术进步、应用规模扩大和原材料价格下降等多重因素作用下，光伏发电的成本呈逐年快速下降趋势。目前占光伏组件总成本近40%的多晶硅价格，已由2006年的250美元/千克下降到2008年的140美元/千克，光伏发电的成本下降到2.3～1.7元/千瓦时，且还有很大的下降空间。这种下降速度远远超出了当年众多学术机构和投资者的预期。目前国际上一些权威机构对未来光伏发电成本的预测都持很乐观的态度。其中最为乐观的预测认为，到2015年光伏发电的成本会降到1.0～0.7元/千瓦时，也就是说再用５年左右的时间就可实现光伏发电成本达到传统电力的水平。中国的尚德、天合等光伏企业更是提出只用３年左右时间实现光伏发电成本下降到 1.0 元/千瓦时。
多晶硅已出现“暴生暴滥”苗头
中国已是全球最大的光伏电池生产国，光伏电池产量占全球总产量的三分之一。在全球排名前30位的光伏电池生产企业中，中国已占了10家。但在发展中也暴露出严重问题，主要也反映在多晶硅产业上。
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我国光伏产业早期发展的突出特征是“两头在外”：关键材料多晶硅来自国外、产品销往国外。前者是因为国内缺乏技术能力，后者是因为国内难以承受光伏发电的高成本。发展模式是先从封装组件等技术含量较低的产业低端做起，然后快速向多晶硅生产等产业高端环节升级。近年来，当国内多晶硅瓶颈制约越来越突出的时候，一些已有一定产业经验和资金积累的国内企业，从2006年起开始进入多晶硅生产领域。目前国内已有近50家企业投资多晶硅生产。2008年我国多晶硅产量达到4500吨，产能达到2万吨，在建产能估计已超过4万吨。中国多晶硅只能依靠进口的局面很快就会改变（见表２）。
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现在各方面普遍担心光伏产业是否会重蹈其他新兴产业覆辙，发展快也乱得快。我国很多新兴产业发展常常经历的一个怪圈是，当该产业出现重大发展机会的时候，各种资本会大举进入该产业；在没有自主技术支撑的情况下，企业就通过引进国外技术和生产线在国内迅速形成巨大的生产能力，往往在一半甚至更短的时间内达到国外经过多年才能实现的产能。这种“一哄而上”的结果很容易迅速导致国内甚至全球的产能过剩。而面对产能过剩的巨大压力，很多企业又偏好于采取以规模化获取低成本和超低价格的竞争战略全力打压竞争对手，整个行业很快陷入恶性竞争。低水平竞争导致企业利润率降低，结果是严重削弱了企业和行业的研发投资，使整个行业长期停留在低水平，新产业很快被做“滥”了。需要警惕的是，我国光伏产业的发展已经出现了这样的苗头，如不及时进行政策引导和调整，其也难逃“暴生暴滥”的命运。
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我国光伏产业在发展中暴露出的问题，正是反映在多晶硅产业盲目扩充产能、低价恶性竞争、污染控制不严格、大部分企业技术能力不足上。
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投资过于盲目。自2006年以来，国内光伏领域的投资呈爆炸式增长。尤其是在全球金融危机发生后，该领域的投资逆市而上。目前国内多晶硅的产能已由2006年的3300吨猛增至2008年的2万吨，增长了5倍多，有的一家企业就可形成4000吨的产能。然而2008年全球的多晶硅需求只有4.52万吨。原因之一是投资界和产业界对国内光伏应用市场抱有极为乐观的态度，带有赌国内光伏应用必定会有爆炸式增长的意图。原因之二是光伏产业的高利润率。就多晶硅环节，2008年的利润高达45%，在金融危机发生后还保持在30%以上。第三个原因是基于地方发展经济追求GDP的强烈驱动。
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恶性竞争严重。一哄而上和各自为政的结果就是产能迅速过剩和恶性竞争。在高端多晶硅环节利润率仍有30%的情况下，光伏组件企业的利润不足10%，而且还在持续走低，惨烈的价格战不断升级。前几年，由于国内企业各自为政，在进口多晶硅时相互抬价，使国际多晶硅的价格由2005年50美元/千克陡升至2008年的410美元/千克。在国内多晶硅电池成本2.04美元/瓦时，国外仅1.08美元/瓦，几乎高一倍，让国外多晶硅企业坐收利润。这两年国内众多企业又都争着上多晶硅项目，产能已呈现出过剩，企业间相互残杀的局面很可能会在多晶硅领域重演。
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增长过快和监管不到位造成环境污染和产品质量问题。如前所述，光伏产业本身所造成的污染不是不能控制。西方国家以及国内少数先进企业目前都已能解决多晶硅提炼环节产生的四氯化硅等污染物的回收和再利用问题。但是一些地方政府和环保部门为了上项目保发展而有意放松环境监管，有关部门又没有及时出台或更新有关光伏产业的环保和产品标准，而企业为压低成本有意减少必须的污染控制投入。其结果是在国外没有产生污染的光伏产业，在国内却成为一些地方的重要污染源。
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自主创新能力不足。截止到目前，国内很多曾一度被追捧为高新技术企业的光伏企业，实质上并没有太多技术含量。由于依靠快速生产和低成本战略能很快取得回报，多数企业根本顾不上搞研发，也没有经过必要的技术积累过程。从整体上看，在多晶硅提纯技术、电池转换率、切片技术、系统集成等关键技术和工艺上，以及基础科学和未来新技术研发上我们与国外仍有较大差距（见表3）。
多晶硅决定光伏产业健康与否
光伏产业技术经济性的持续重大改进，决定了光伏产业发展已进入到了可大规模发展的阶段。这个判断是国家如何定位光伏产业以及国家应采取什么样的发展战略和政策的基本前提。
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我们认为，国家对光伏产业发展的支持政策必须着眼于引导技术创新和产业升级，而不是在现有的技术水平和产业格局下通过大规模补贴来启动国内光伏市场。因此，国家应该首先严格执行环保和产品准入政策，坚决淘汰落后产能，支持优势企业技术创新。特别是在多晶硅产业中，政府要支持相关单位和企业从事从基础理论到生产工艺的研究和开发。支持重点包括：在晶体硅材料提纯技术上实现进一步突破（包括采用不同的技术路线）；努力提高光伏电池的转换效率；降低晶硅片厚度，减少晶体硅材料的消耗量；加大对薄膜电池、聚光电池等新技术、新产品的研发投入力度；开展应用技术研究，积极推动应用示范工程建设，为大规模应用做好技术和管理准备。
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表1多晶硅转化率变化数据 来源：欧洲光伏工业协会（EPIA）
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表２ 中国光伏产业链产能和产量 中华人民共和国图鉴社
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注：（1）数据基于中科院和国家发改委能源研究所资料整理；
（2）多晶硅材料和硅锭/硅片由吨折算为MW时，每MW电池按耗材9吨折算。
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表3 中国与国际光伏组件成本构成
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数据来源：中科院电工所 copyright 中华人民共和国图鉴社
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国家体育场“鸟巢”周围路灯采用太阳能光伏发电。 （新华社） 本文来自中华人民共和国图鉴社
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四川瑞能硅材料有限公司3000吨/年多晶硅项目7月29日建成投产。图为多晶硅炉生产线。 （巨源 摄）
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