Кремниевые пластины опережают «батареи»: неоднородность эффективности и влияние политики в фотовольтаической отрасли Китая

Почему заводы по производству солнечных панелей важны для повседневной жизни

Солнечная энергия часто представляется как сверкающие панели на крышах, но за этими панелями стоит разветвлённая промышленность — фабрики, превращающие сырьё в чистую электроэнергию. В этой работе приподнимается занавес над китайскими производственными гигантами солнечной отрасли и задаётся на первый взгляд простым вопросом: какие звенья в цепочке поставок используют свои ресурсы наиболее рационально и как государственная политика помогает или мешает? Ответы важны для всех, кому небезразлична доступная чистая энергия: скрытые неэффективности сегодня могут замедлить климатический прогресс и повысить стоимость электроэнергии завтра.

От песка к свету: маршрут производства

Китай сейчас доминирует на мировом рынке солнечной энергетики. К концу 2023 года установленная мощность страны выросла более чем в двадцать раз всего за десятилетие, а панели ежегодно вырабатывают сотни миллиардов киловатт‑часов электроэнергии. Этот бум опирается на трёхзвенную промышленную цепочку: кремниевые пластины, изготовленные из очищенного песка; солнечные элементы (в отраслевом жаргоне часто называемые «батареями»), преобразующие свет в электричество; и собранные модули, которые устанавливают на электростанциях и крышах. Вместо того чтобы рассматривать эту цепь как единый механизм, авторы анализируют 37 публичных китайских компаний в период с 2018 по 2023 годы, чтобы выяснить, насколько эффективно каждый сегмент превращает ресурсы — фабрики, оборудование, персонал и бюджеты на исследования — в результаты, такие как выручка, стоимость акций и показатели устойчивости.

Где кремний превосходит, а «батареи» отстают

Применяя методику бенчмаркинга, сравнивающую множество компаний за несколько лет, исследование показывает, что общая эффективность отрасли выросла с примерно одной трети от максимально возможного уровня в 2018 году до почти половины к 2023 году — в среднем примерно на 8% в год. Но этот рост неравномерен. Производители кремниевых пластин уверенно опережают остальных: они выигрывают от больших масштабов, строгого контроля затрат и технического опыта, который трудно воспроизвести новичкам. Производители модулей, собирающие готовые панели, демонстрируют умеренные и порой нестабильные результаты, поскольку они ближе всего к ценовым баталиям на конечном рынке. Наибольшие отставания наблюдаются у производителей солнечных элементов в середине цепочки. Стеснённые мощными поставщиками кремния вверх по цепочке и агрессивными покупателями модулей вниз по цепочке, они сталкиваются с постоянным давлением на цены, при этом вынуждены активно инвестировать, чтобы поспевать за быстро меняющимися технологиями ячеек.

Как политика и потребление электроэнергии смещают правила игры

Авторы затем выходят за пределы заводских стен, чтобы понять, как местные экономические условия и действия властей формируют эффективность. Компании, расположенные в более богатых провинциях с более высоким региональным доходом, как правило, работают лучше: они получают выгоду от сильных промышленных кластеров, лучшей инфраструктуры и более глубокого пула квалифицированных кадров. В регионах с уже большой установленной солнечной мощностью тоже наблюдается выше эффективность фирм, что указывает на эффект обучения в процессе работы и наличие крупных проектных портфелей, помогающих распределять фиксированные затраты и стимулировать технологические обновления. Удивительно, что два фактора действуют в обратную сторону. Провинции с очень высоким общим потреблением электроэнергии связаны с более низкой эффективностью солнечной отрасли, скорее всего потому, что старые угольнозависимые сети испытывают трудности с поглощением переменного солнечного производства без потерь. Ещё более контринтуитивно, более высокие прямые субсидии фирмам ассоциируются с худшей эффективностью: лёгкие деньги, по всей видимости, подталкивают некоторые компании гнаться за масштабом вместо разумных вложений, усиливая избыточные мощности и притупляя стремление к инновациям.

Взгляд в будущее: рост, но неравномерный

Чтобы заглянуть в ближайшее будущее, исследование объединяет свои результаты по эффективности с простой моделью машинного обучения, использующей тенденции региональных доходов, спроса на электроэнергию, расширения солнечной генерации и субсидий. Прогноз показывает, что производители солнечных панелей Китая в среднем продолжат повышать способность превращать ресурсы в ценность до 2027 года. Однако структура улучшений изменится. Ожидается, что производители солнечных элементов будут быстро совершенствоваться по мере внедрения новых технологий и в некоторых показателях смогут догнать или даже обогнать фирмы, производящие пластины и модули. В то же время разрывы между ведущими и отстающими компаниями внутри каждого сегмента, вероятно, будут расширяться, особенно в тех местах, где поддержка политики остаётся грубой, а сети медленно адаптируются.

Что это означает для чистой энергии

Для неспециалиста главный посыл прост: не все звенья солнечной индустрии вносят одинаковый вклад, и меры, направленные на ускорение перехода к чистой энергии, иногда могут давать обратный эффект. Успех Китая в масштабировании солнечной энергетики впечатляет, но исследование предупреждает, что чрезмерная ставка на субсидии и простое расширение рискует загнать критически важные фирмы средней ступени цепочки в низкоинновационную пропасть. Более вдумчивая поддержка, поощряющая настоящие технологические улучшения, лучшее планирование сетей для поглощения солнечной выработки и более тесная координация по всей цепочке кремний–ячейка–модуль могли бы обеспечить больше электроэнергии от каждой фабрики и каждого вложенного юаня. Проще говоря: если извлечь правильные уроки, будущие солнечные панели смогут давать больше чистой энергии при меньших затратах, ускоряя переход от ископаемых видов топлива.

Цитирование: Li, Wq., Liu, Hl., Liu, Xy. et al. Silicon wafers outperform batteries: efficiency heterogeneity and policy effects in China’s photovoltaic industry. Sci Rep 16, 12118 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40680-7

Ключевые слова: солнечная фотовольтаика, политика в области возобновляемой энергии, промышленная эффективность, энергетический переход Китая, солнечная цепочка создания стоимости