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重新洗牌:美國(guó)將如何控制光伏制造和技術(shù)

PV-Tech每日光伏新聞發(fā)布時(shí)間:2023-02-13 16:19:42
最近,美國(guó)政策制定者發(fā)布了一系列聲明,再加上地緣政治動(dòng)蕩加劇,從能源安全的角度來(lái)看,中國(guó)制造業(yè)的主導(dǎo)地位和太陽(yáng)能光伏發(fā)揮的作用,有可能以這一行業(yè)前所未有的方式重新定義光伏技術(shù)、制造和組件供應(yīng)鏈。

本文概述了《通貨膨脹削減法案》(IRA)(盡管處于起步階段)如何重新塑造、重新安排和重新激活美國(guó)的光伏價(jià)值鏈制造業(yè);與此同時(shí),隨著這一行業(yè)下一代高效技術(shù)從單結(jié)轉(zhuǎn)向多結(jié),技術(shù)也轉(zhuǎn)向一個(gè)完全不同的增長(zhǎng)和創(chuàng)新階段。

具體而言,筆者在下文中討論了為充分實(shí)現(xiàn)這一雄心壯志需要采取的額外步驟,以及創(chuàng)建一個(gè)完整的美國(guó)生態(tài)系統(tǒng)(包括整條價(jià)值鏈上的光伏設(shè)備和材料供應(yīng)商)的重要性,這一系統(tǒng)或會(huì)在21世紀(jì)三十年代及之后成為全球光伏行業(yè)羨慕的對(duì)象。

同時(shí),一勞永逸地解決目前困擾這一行業(yè)的可追溯性和ESG難題。

這提醒了我們?yōu)槭裁串?dāng)下的光伏比以往任何時(shí)候都更重要?

時(shí)機(jī)就是一切。

雖然美國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)一直渴望建立一個(gè)可持續(xù)的、有利可圖的制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng),但這種雄心壯志主要是在太陽(yáng)能光伏被廣泛視為是可取的、而不是必要的時(shí)期存在的。

在過(guò)去兩年里,這一切都發(fā)生了變化,而且變化的速度令人嘆為觀止。事實(shí)上,在很大程度上,光伏行業(yè)仍在研究如何在當(dāng)下這個(gè)由國(guó)家經(jīng)濟(jì)利益和全球企業(yè)投資責(zé)任驅(qū)動(dòng)的行業(yè)中發(fā)揮作用。

一系列的事件永遠(yuǎn)改變了光伏產(chǎn)業(yè)。首先是在2021年底的COP26大會(huì)召開(kāi)之際,企業(yè)界宣布了他們對(duì)凈零排放的忠誠(chéng),這推動(dòng)了對(duì)光伏的需求;同時(shí),機(jī)構(gòu)投資方也分配了預(yù)算,以在全球范圍內(nèi)建立多GW規(guī)模的太陽(yáng)能光伏電站。

在這一過(guò)程中,推動(dòng)2022年的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)供應(yīng),而烏克蘭戰(zhàn)爭(zhēng)使之前圍繞能源安全重要性的言論成為現(xiàn)實(shí)。

此外,在這一切發(fā)生的同時(shí),國(guó)際社會(huì)開(kāi)始努力解決新 疆問(wèn)題;這個(gè)話題現(xiàn)在已經(jīng)滾雪球般地演變成對(duì)中國(guó)資助的制造業(yè)主導(dǎo)地位的日益不安,這可以追溯到幾十年前。目前,亞洲以外的制造業(yè)正在發(fā)生重大變革,多元化只是其中的一部分。

這一系列事件對(duì)所有進(jìn)入光伏制造和部署上下游的投資進(jìn)行了新的審查,并真正撼動(dòng)了光伏行業(yè)昔日有些既定的增長(zhǎng)軌跡。

當(dāng)下,任何關(guān)于光伏制造、投資、部署和資產(chǎn)所有權(quán)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略都應(yīng)該建立在對(duì)這一行業(yè)的根本重塑上,重塑正在如火如荼地進(jìn)行,不要關(guān)注這一行業(yè)以前是如何運(yùn)作的(只是在邊緣進(jìn)行微調(diào))。
  First Solar在阿拉巴馬州的新產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃與美國(guó)制造光伏組件的增長(zhǎng)直接相關(guān)

供國(guó)內(nèi)消費(fèi)的本土產(chǎn)品

在過(guò)去的幾十年里,在創(chuàng)建一個(gè)可持續(xù)的、有利可圖的上游光伏制造領(lǐng)域(以供應(yīng)下游開(kāi)發(fā)渠道),不同的國(guó)家都面臨著挑戰(zhàn),進(jìn)行了各種嘗試,可悲的是,這就像一連串失敗的開(kāi)始,而中國(guó)的行業(yè)每次都能找到一個(gè)解決方案。到目前為止,最好的辦法是把所有的遺留問(wèn)題解決掉,把注意力集中在一個(gè)成功的戰(zhàn)略上,考慮到光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有的和未來(lái)的運(yùn)作環(huán)境,可以而且應(yīng)該這樣做。

正如本文標(biāo)題和開(kāi)篇所述,目前,美國(guó)在IRA的支持下正在制定的立法有可能最終改變?nèi)蚬夥圃鞓I(yè)的格局。然而,目前提出的建議可能只是一系列事件中的開(kāi)場(chǎng)白,隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)揮的作用進(jìn)入下一個(gè)層次甚至更遠(yuǎn),美國(guó)可能會(huì)處于真正的主導(dǎo)地位。

讓筆者現(xiàn)在試著解釋一下。

迄今為止,各國(guó)為阻止中國(guó)公司主導(dǎo)國(guó)內(nèi)光伏組件供應(yīng)所做的每一次嘗試都過(guò)度關(guān)注防御型方法:即如何阻止進(jìn)口產(chǎn)品流入或根據(jù)原產(chǎn)國(guó)征收額外關(guān)稅(AD/CVD、201條款等),以刺激國(guó)內(nèi)制造業(yè)并使之差異化應(yīng)是主要驅(qū)動(dòng)力。

這是IRA改變的所在。IRA與其他一些將太陽(yáng)能電站的發(fā)電量激勵(lì)與使用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品聯(lián)系起來(lái)的想法有本質(zhì)上的不同,把這兩者聯(lián)系起來(lái)是行不通的。同樣,當(dāng)務(wù)之急應(yīng)該是只刺激國(guó)內(nèi)制造業(yè)。在這里,IRA被視為提供了這條路線。

世界不是一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境;永遠(yuǎn)不會(huì)。但是,沒(méi)有能源安全的代價(jià)是什么,尤其是當(dāng)全球在不可避免的擺脫化石燃料時(shí)?因此,如果一個(gè)經(jīng)濟(jì)體能夠提供資金來(lái)推動(dòng)事情的發(fā)展,世界上有誰(shuí)會(huì)反對(duì)呢?

擁有有吸引力的激勵(lì)措施來(lái)制造價(jià)值鏈組件(目前是多晶硅、硅錠、硅片、電池和組件或薄膜組件)是唯一的方法。到現(xiàn)在為止, IRA的功勞都在。但正如筆者前面提到的,這只是一個(gè)步驟,可能還需要另外兩到三個(gè)步驟才能真正達(dá)到最終目標(biāo)。

但知道真正的最終目標(biāo)是關(guān)鍵所在。這是筆者談到的下一個(gè)話題,可能是最需要考慮的問(wèn)題,也是政策制定者公開(kāi)承認(rèn)的一個(gè)極其微妙的問(wèn)題。

杜絕向海外國(guó)家的貨幣兌換

目前,IRA為在美國(guó)建立光伏制造業(yè)的人打造了一個(gè)很好的起點(diǎn)。這個(gè)"人"幾乎是來(lái)自"任何地方"的 "任何人"。

讓我們?cè)诖送nD片刻,考慮一下在IRA情景中發(fā)生的事情。

一家中國(guó)公司在美國(guó)設(shè)立了一個(gè)工廠,從中國(guó)購(gòu)買制造設(shè)備如電池設(shè)備、組件裝配部件、玻璃等,在美國(guó)境內(nèi)通過(guò)IRA資金銷售組件獲利,然后將美元運(yùn)回中國(guó),兌換成人民幣。作為整個(gè)活動(dòng)的一部分,中國(guó)的設(shè)備和材料供應(yīng)部門獲得了生產(chǎn)線和運(yùn)營(yíng)的采購(gòu)訂單。

這不可能成為最終目標(biāo)。除了在美國(guó)一個(gè)急于展示可再生能源就業(yè)的州克隆目前最先進(jìn)的中國(guó)光伏制造模板之外,這也沒(méi)有任何意義。

如果出現(xiàn)這種情況,它只會(huì)讓政策制定者重新制定政策,然后再花幾年時(shí)間解決激勵(lì)條件的問(wèn)題。

最終目標(biāo)必須是美國(guó)資助的活動(dòng),美國(guó)的利潤(rùn),以及直接進(jìn)入美國(guó)經(jīng)濟(jì)的全部利益。如果我們從這里開(kāi)始并接受這一點(diǎn),那么它實(shí)際上會(huì)比任何人今天所意識(shí)到的都要有用、有益得多。筆者將再次試著解釋。

成為光伏技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者是基石

筆者現(xiàn)在擔(dān)心的是,在IRA宣布后的近期計(jì)劃中,美國(guó)光伏利益相關(guān)方似乎專注于爭(zhēng)論他們應(yīng)該采用哪種 "中國(guó)推廣的"電池技術(shù),最值得關(guān)注的是"TOPCon還是異質(zhì)結(jié)"。這是非常短視的。

這些技術(shù)僅僅是作為下一代p型單晶PERC電池發(fā)展起來(lái)的。簡(jiǎn)而言之,為什么有這么多人想知道哪一種是目前最好的中國(guó)電池克隆技術(shù)?這肯定是一種天真的、錯(cuò)位的想法,需要迅速糾正。

制造業(yè)的創(chuàng)新需要得到刺激。例如,對(duì)于電池效率達(dá)到目前最先進(jìn)水平(約22-24%)的企業(yè),可以有一個(gè)IRA激勵(lì)率,然后有一個(gè)更高的、基于27-30%的激勵(lì)率。抄襲現(xiàn)有的亞洲制造業(yè)是不可接受的,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,是不可取的。

這只是一個(gè)想法,但希望你能明白這一點(diǎn)。

但是,使技術(shù)領(lǐng)先成為政策的關(guān)鍵支柱必須是優(yōu)先事項(xiàng)。創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境,獎(jiǎng)勵(lì)國(guó)內(nèi)資助的活動(dòng),從而制定制造業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。

在這方面,現(xiàn)在正是時(shí)候。

光伏行業(yè)現(xiàn)在正在經(jīng)歷基于單結(jié)概念的電池架構(gòu)迭代的最后階段。這就是TOPCon和異質(zhì)結(jié)的用武之地。每一種都只是主流光伏制造的近期演變,這些演變令行業(yè)發(fā)展到當(dāng)下的地步。

未來(lái)數(shù)年,光伏行業(yè)將轉(zhuǎn)向低成本大規(guī)模生產(chǎn)的混合和多結(jié)概念,這將使所有現(xiàn)有的光伏項(xiàng)目在這一領(lǐng)域成為短暫的主張,即暫時(shí)性過(guò)渡技術(shù)。

在這方面,這種轉(zhuǎn)變將使這一舉措更有價(jià)值。忘掉現(xiàn)在的太陽(yáng)能電站吧,目前的技術(shù)在30-40年內(nèi)都是靜態(tài)的。因此,觀察人士應(yīng)該停止談?wù)撁绹?guó)每年20-40GW的需求數(shù)據(jù),而是重新思考在未來(lái)15年內(nèi)為整體裝機(jī)項(xiàng)目重新供電的機(jī)會(huì)。

這種想法還有其他數(shù)個(gè)重要好處。

即使是在目前提出的IRA水平下,現(xiàn)在正在討論的另一個(gè)話題是 "關(guān)于制造成本競(jìng)爭(zhēng)力的計(jì)算"。同樣,筆者認(rèn)為這也沒(méi)有抓住重點(diǎn)。

有了技術(shù)差異化的方法,就會(huì)改變邊界條件,最終,目前由亞洲主導(dǎo)的制造硅錠、硅片和電池的方式就會(huì)被淘汰。事實(shí)上,組件也是如此。硅組件組裝仍然是價(jià)值鏈中的一個(gè)古老階段,幾乎與電池工廠脫鉤,而且往往完全位于不同的地點(diǎn)。

激勵(lì)應(yīng)該建立在幾乎改變一切的基礎(chǔ)上,與今天光伏行業(yè)的組件生產(chǎn)方式相比;在A工廠拉錠,在B工廠運(yùn)出硅片進(jìn)行切片,等等。

如果這種完整的價(jià)值鏈方法得以實(shí)現(xiàn),那么它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)絕對(duì)關(guān)鍵的副作用:建立一個(gè)國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)鏈和專門的材料供應(yīng)。它允許美國(guó)最先進(jìn)的技術(shù)制造業(yè)為2030年及以后的光伏生產(chǎn)設(shè)定基準(zhǔn)。它改變了游戲規(guī)則,消除了設(shè)備從何而來(lái)的整個(gè)問(wèn)題。

資本設(shè)備供應(yīng)商推動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。你可以在半導(dǎo)體和顯示器等鄰近技術(shù)中看到這一點(diǎn)。而在這里,美國(guó)擁有豐富的領(lǐng)導(dǎo)力,幾乎已經(jīng)準(zhǔn)備好在太陽(yáng)能制造業(yè)發(fā)展的下一階段被重新喚醒。

還記得15年前的光伏設(shè)備供應(yīng)嗎?全球光伏制造最初轉(zhuǎn)向大規(guī)模生產(chǎn),是基于歐洲、日本和美國(guó)設(shè)備制造業(yè)的最佳技術(shù)和專業(yè)知識(shí)。然而,當(dāng)中國(guó)開(kāi)始從國(guó)內(nèi)供應(yīng)商那里購(gòu)買類似或克隆的設(shè)備(PECVD、絲網(wǎng)印刷機(jī)等)時(shí),這些公司大多都退出了。

事實(shí)上,在中國(guó)國(guó)內(nèi),這方面的刺激措施是大規(guī)模的,更不用說(shuō)基于效率的激勵(lì)措施了,這也是 "領(lǐng)跑者"計(jì)劃的基礎(chǔ)。

因此,全面轉(zhuǎn)向美國(guó)擁有的生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵是為設(shè)備供應(yīng)商創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境,使其再次成為光伏領(lǐng)域真正的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。但是,與失去知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制權(quán)的威脅相比,那里有一個(gè)根本不同的后盾來(lái)幫助設(shè)備供應(yīng)商。筆者現(xiàn)在將解釋這一點(diǎn)。

當(dāng)光伏設(shè)備制造在很大程度上成為中國(guó)所有的行業(yè)時(shí)(除了一些歐洲公司,如Centrotherm、Schmid、Semco、Rena、Baccini-AMAT在中國(guó)的業(yè)務(wù)除外),光伏行業(yè)與今天非常不同。終端市場(chǎng)很小;用戶主要是房主。尋求知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的唯一方法是在中國(guó)直接向中國(guó)設(shè)備供應(yīng)商提出索賠,而這基本上是一場(chǎng)失敗的游戲。

現(xiàn)在,情況已經(jīng)改變了。知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)行為責(zé)任最終應(yīng)該,而且將落在太陽(yáng)能電站的最終所有者——機(jī)構(gòu)投資界身上。如果購(gòu)買的太陽(yáng)能電池組件有任何部件被侵犯西方專利的設(shè)備所使用,那么最終侵犯專利的是你,而不是中國(guó)的設(shè)備供應(yīng)商。到目前為止,這種模式在光伏行業(yè)內(nèi)還不存在。

十年后,這可能會(huì)成為普遍現(xiàn)象。組件買家將不再能夠?qū)Ξa(chǎn)品的制造方式視而不見(jiàn)。但是,只有在中國(guó)以外的地方,用下一代設(shè)備和相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)來(lái)制造硅錠-組件時(shí),這才行得通。

擁有差異化的國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)和光伏技術(shù)還有另一個(gè)好處:可追溯性。這方面的利害關(guān)系可能會(huì)更大。筆者將在下面解釋。

實(shí)現(xiàn)可追溯性和ESG需要

今天,在確保光伏組件交易時(shí),許多光伏組件采購(gòu)商都在努力解決可追溯性和ESG限制問(wèn)題。

從五年前只考慮交貨時(shí)間/價(jià)格,到今天買家需要審計(jì)跟蹤以顯示從多晶硅到組件的整個(gè)流程中誰(shuí)制造了什么(包括關(guān)鍵原材料),這讓整個(gè)行業(yè)一夜之間天翻地覆,而受影響最嚴(yán)重的是美國(guó)的光伏組件買家。

當(dāng)涉及到使用電池、硅片和多晶硅的第三方供應(yīng)商時(shí),晶硅光伏產(chǎn)業(yè)在很大程度上以一種多變、動(dòng)態(tài)和流動(dòng)的模式運(yùn)作。事實(shí)上,這也適用于硅錠、硅片、電池和組件材料清單(BoM)中的其他所有內(nèi)容。

現(xiàn)在,請(qǐng)記住今天的光伏組件供應(yīng)格局:60家公司為全球98%的國(guó)家提供組件。其中約有20家公司可以生產(chǎn)電池,但通常不生產(chǎn),其中約有六家公司可以生產(chǎn)硅片,但它們也同樣通常不生產(chǎn)。除了薄膜監(jiān)管者First Solar以外,沒(méi)有人可以說(shuō)他們一直在內(nèi)部制造一切。

目前的c-Si供應(yīng)鏈類似于狂野的西部。而現(xiàn)在,我們的下游投資者和開(kāi)發(fā)商試圖從組件供應(yīng)商那里獲得可靠的保證,也就是無(wú)論是現(xiàn)在還是在兩到三年內(nèi),BoM是完全可追溯的,并且符合ESG標(biāo)準(zhǔn)。

這就像蒙著眼睛,用四分之一的碎片來(lái)完成一塊拼圖。

擁有一個(gè)完整的國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)(價(jià)值鏈制造、設(shè)備和材料供應(yīng))會(huì)在很大程度上解決這個(gè)問(wèn)題。如果說(shuō)下游對(duì)上游制造業(yè)的投資有什么動(dòng)力的話(除了鎖定供應(yīng)之外),那就是現(xiàn)在。投資幾分錢,節(jié)省幾英鎊。

控制光伏制造和技術(shù)是一個(gè)金鑰匙般的安全保障

歸根結(jié)底,如果人們相信太陽(yáng)能光伏將在2050年成為主導(dǎo)能源,那么從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,今天多走一步只會(huì)帶來(lái)當(dāng)前無(wú)法想象的長(zhǎng)期紅利。

在這方面,當(dāng)下創(chuàng)造一個(gè)完美的國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)只是第一部分。今后的全球領(lǐng)導(dǎo)地位將成為一個(gè)超乎想象的市場(chǎng)機(jī)遇,擁有大量的出口機(jī)會(huì)。

這其中的核心是部署大量資本的能力,同時(shí)保持技術(shù)領(lǐng)先地位。毫無(wú)疑問(wèn),這就是美國(guó)成為全球領(lǐng)導(dǎo)者的兩個(gè)因素。

現(xiàn)在如何發(fā)展是真正的挑戰(zhàn);在這方面,政府決策者和主要商業(yè)利益相關(guān)方都迫切需要做出大膽和雄心勃勃的決定,只著眼于長(zhǎng)期的回報(bào),把自己從現(xiàn)在的光伏制造和2023年2月前的最先進(jìn)的生產(chǎn)中抽離。

如果這種想法得以展開(kāi),那么光伏產(chǎn)業(yè)的未來(lái)將與今天完全不同,并肯定會(huì)在全球其他地區(qū)產(chǎn)生多米諾骨牌效應(yīng)。這必定是積極的影響——一個(gè)制造業(yè)和技術(shù)受益于全球理念和創(chuàng)新的世界。

這會(huì)多么美妙?

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