重新洗牌：美国将如何控制光伏制造和技术

最近，美国政策制定者发布了一系列声明，再加上地缘政治动荡加剧，从能源安全的角度来看，中国制造业的主导地位和太阳能光伏发挥的作用，有可能以这一行业前所未有的方式重新定义光伏技术、制造和组件供应链。本文概述了《通货膨胀削减法案》（IRA）（尽管处于起步阶段）如何重新塑造、重新安排和重新激活美国的光伏价值链制造业；与此同时，随着这一行业下一代高效技术从单结转向多结，技术也转向一个完全不同的增长和创新阶段。具体而言，笔者在下文中讨论了为充分实现这一雄心壮志需要采取的额外步骤，以及创建一个完整的美国生态系统（包括整条价值链上的光伏设备和材料供应商）的重要性，这一系统或会在21世纪三十年代及之后成为全球光伏行业羡慕的对象。同时，一劳永逸地解决目前困扰这一行业的可追溯性和ESG难题。这提醒了我们为什么当下的光伏比以往任何时候都更重要？时机就是一切。虽然美国长期以来一直渴望建立一个可持续的、有利可图的制造业生态系统，但这种雄心壮志主要是在太阳能光伏被广泛视为是可取的、而不是必要的时期存在的。在过去两年里，这一切都发生了变化，而且变化的速度令人叹为观止。事实上，在很大程度上，光伏行业仍在研究如何在当下这个由国家经济利益和全球企业投资责任驱动的行业中发挥作用。一系列的事件永远改变了光伏产业。首先是在2021年底的COP26大会召开之际，企业界宣布了他们对净零排放的忠诚，这推动了对光伏的需求；同时，机构投资方也分配了预算，以在全球范围内建立多GW规模的太阳能光伏电站。在这一过程中，推动2022年的需求远远超过供应，而乌克兰战争使之前围绕能源安全重要性的言论成为现实。此外，在这一切发生的同时，国际社会开始努力解决新 疆问题；这个话题现在已经滚雪球般地演变成对中国资助的制造业主导地位的日益不安，这可以追溯到几十年前。目前，亚洲以外的制造业正在发生重大变革，多元化只是其中的一部分。这一系列事件对所有进入光伏制造和部署上下游的投资进行了新的审查，并真正撼动了光伏行业昔日有些既定的增长轨迹。当下，任何关于光伏制造、投资、部署和资产所有权的长期战略都应该建立在对这一行业的根本重塑上，重塑正在如火如荼地进行，不要关注这一行业以前是如何运作的（只是在边缘进行微调）。　　First Solar在阿拉巴马州的新产能扩张计划与美国制造光伏组件的增长直接相关供国内消费的本土产品在过去的几十年里，在创建一个可持续的、有利可图的上游光伏制造领域（以供应下游开发渠道），不同的国家都面临着挑战，进行了各种尝试，可悲的是，这就像一连串失败的开始，而中国的行业每次都能找到一个解决方案。到目前为止，最好的办法是把所有的遗留问题解决掉，把注意力集中在一个成功的战略上，考虑到光伏产业现有的和未来的运作环境，可以而且应该这样做。正如本文标题和开篇所述，目前，美国在IRA的支持下正在制定的立法有可能最终改变全球光伏制造业的格局。然而，目前提出的建议可能只是一系列事件中的开场白，随着太阳能光伏发挥的作用进入下一个层次甚至更远，美国可能会处于真正的主导地位。让笔者现在试着解释一下。迄今为止，各国为阻止中国公司主导国内光伏组件供应所做的每一次尝试都过度关注防御型方法：即如何阻止进口产品流入或根据原产国征收额外关税（AD/CVD、201条款等），以刺激国内制造业并使之差异化应是主要驱动力。这是IRA改变的所在。IRA与其他一些将太阳能电站的发电量激励与使用国内产品联系起来的想法有本质上的不同，把这两者联系起来是行不通的。同样，当务之急应该是只刺激国内制造业。在这里，IRA被视为提供了这条路线。世界不是一个公平竞争的环境；永远不会。但是，没有能源安全的代价是什么，尤其是当全球在不可避免的摆脱化石燃料时？因此，如果一个经济体能够提供资金来推动事情的发展，世界上有谁会反对呢？拥有有吸引力的激励措施来制造价值链组件（目前是多晶硅、硅锭、硅片、电池和组件或薄膜组件）是唯一的方法。到现在为止， IRA的功劳都在。但正如笔者前面提到的，这只是一个步骤，可能还需要另外两到三个步骤才能真正达到最终目标。但知道真正的最终目标是关键所在。这是笔者谈到的下一个话题，可能是最需要考虑的问题，也是政策制定者公开承认的一个极其微妙的问题。杜绝向海外国家的货币兑换目前，IRA为在美国建立光伏制造业的人打造了一个很好的起点。这个"人"几乎是来自"任何地方"的 "任何人"。让我们在此停顿片刻，考虑一下在IRA情景中发生的事情。一家中国公司在美国设立了一个工厂，从中国购买制造设备如电池设备、组件装配部件、玻璃等，在美国境内通过IRA资金销售组件获利，然后将美元运回中国，兑换成人民币。作为整个活动的一部分，中国的设备和材料供应部门获得了生产线和运营的采购订单。这不可能成为最终目标。除了在美国一个急于展示可再生能源就业的州克隆目前最先进的中国光伏制造模板之外，这也没有任何意义。如果出现这种情况，它只会让政策制定者重新制定政策，然后再花几年时间解决激励条件的问题。最终目标必须是美国资助的活动，美国的利润，以及直接进入美国经济的全部利益。如果我们从这里开始并接受这一点，那么它实际上会比任何人今天所意识到的都要有用、有益得多。笔者将再次试着解释。成为光伏技术的领导者是基石笔者现在担心的是，在IRA宣布后的近期计划中，美国光伏利益相关方似乎专注于争论他们应该采用哪种 "中国推广的"电池技术，最值得关注的是"TOPCon还是异质结"。这是非常短视的。这些技术仅仅是作为下一代p型单晶PERC电池发展起来的。简而言之，为什么有这么多人想知道哪一种是目前最好的中国电池克隆技术？这肯定是一种天真的、错位的想法，需要迅速纠正。制造业的创新需要得到刺激。例如，对于电池效率达到目前最先进水平（约22-24%）的企业，可以有一个IRA激励率，然后有一个更高的、基于27-30%的激励率。抄袭现有的亚洲制造业是不可接受的，从长远来看，是不可取的。这只是一个想法，但希望你能明白这一点。但是，使技术领先成为政策的关键支柱必须是优先事项。创造一个环境，奖励国内资助的活动，从而制定制造业的新标准。在这方面，现在正是时候。光伏行业现在正在经历基于单结概念的电池架构迭代的最后阶段。这就是TOPCon和异质结的用武之地。每一种都只是主流光伏制造的近期演变，这些演变令行业发展到当下的地步。未来数年，光伏行业将转向低成本大规模生产的混合和多结概念，这将使所有现有的光伏项目在这一领域成为短暂的主张，即暂时性过渡技术。在这方面，这种转变将使这一举措更有价值。忘掉现在的太阳能电站吧，目前的技术在30-40年内都是静态的。因此，观察人士应该停止谈论美国每年20-40GW的需求数据，而是重新思考在未来15年内为整体装机项目重新供电的机会。这种想法还有其他数个重要好处。即使是在目前提出的IRA水平下，现在正在讨论的另一个话题是 "关于制造成本竞争力的计算"。同样，笔者认为这也没有抓住重点。有了技术差异化的方法，就会改变边界条件，最终，目前由亚洲主导的制造硅锭、硅片和电池的方式就会被淘汰。事实上，组件也是如此。硅组件组装仍然是价值链中的一个古老阶段，几乎与电池工厂脱钩，而且往往完全位于不同的地点。激励应该建立在几乎改变一切的基础上，与今天光伏行业的组件生产方式相比；在A工厂拉锭，在B工厂运出硅片进行切片，等等。如果这种完整的价值链方法得以实现，那么它会产生一个绝对关键的副作用：建立一个国内设备供应链和专门的材料供应。它允许美国最先进的技术制造业为2030年及以后的光伏生产设定基准。它改变了游戏规则，消除了设备从何而来的整个问题。资本设备供应商推动技术领域的发展至关重要。你可以在半导体和显示器等邻近技术中看到这一点。而在这里，美国拥有丰富的领导力，几乎已经准备好在太阳能制造业发展的下一阶段被重新唤醒。还记得15年前的光伏设备供应吗？全球光伏制造最初转向大规模生产，是基于欧洲、日本和美国设备制造业的最佳技术和专业知识。然而，当中国开始从国内供应商那里购买类似或克隆的设备（PECVD、丝网印刷机等）时，这些公司大多都退出了。事实上，在中国国内，这方面的刺激措施是大规模的，更不用说基于效率的激励措施了，这也是 "领跑者"计划的基础。因此，全面转向美国拥有的生态系统的关键是为设备供应商创造一个环境，使其再次成为光伏领域真正的技术领导者。但是，与失去知识产权控制权的威胁相比，那里有一个根本不同的后盾来帮助设备供应商。笔者现在将解释这一点。当光伏设备制造在很大程度上成为中国所有的行业时（除了一些欧洲公司，如Centrotherm、Schmid、Semco、Rena、Baccini-AMAT在中国的业务除外），光伏行业与今天非常不同。终端市场很小；用户主要是房主。寻求知识产权保护的唯一方法是在中国直接向中国设备供应商提出索赔，而这基本上是一场失败的游戏。现在，情况已经改变了。知识产权侵权行为责任最终应该，而且将落在太阳能电站的最终所有者——机构投资界身上。如果购买的太阳能电池组件有任何部件被侵犯西方专利的设备所使用，那么最终侵犯专利的是你，而不是中国的设备供应商。到目前为止，这种模式在光伏行业内还不存在。十年后，这可能会成为普遍现象。组件买家将不再能够对产品的制造方式视而不见。但是，只有在中国以外的地方，用下一代设备和相关的知识产权来制造硅锭-组件时，这才行得通。拥有差异化的国内设备供应和光伏技术还有另一个好处：可追溯性。这方面的利害关系可能会更大。笔者将在下面解释。实现可追溯性和ESG需要今天，在确保光伏组件交易时，许多光伏组件采购商都在努力解决可追溯性和ESG限制问题。从五年前只考虑交货时间/价格，到今天买家需要审计跟踪以显示从多晶硅到组件的整个流程中谁制造了什么（包括关键原材料），这让整个行业一夜之间天翻地覆，而受影响最严重的是美国的光伏组件买家。当涉及到使用电池、硅片和多晶硅的第三方供应商时，晶硅光伏产业在很大程度上以一种多变、动态和流动的模式运作。事实上，这也适用于硅锭、硅片、电池和组件材料清单（BoM）中的其他所有内容。现在，请记住今天的光伏组件供应格局：60家公司为全球98%的国家提供组件。其中约有20家公司可以生产电池，但通常不生产，其中约有六家公司可以生产硅片，但它们也同样通常不生产。除了薄膜监管者First Solar以外，没有人可以说他们一直在内部制造一切。目前的c-Si供应链类似于狂野的西部。而现在，我们的下游投资者和开发商试图从组件供应商那里获得可靠的保证，也就是无论是现在还是在两到三年内，BoM是完全可追溯的，并且符合ESG标准。这就像蒙着眼睛，用四分之一的碎片来完成一块拼图。拥有一个完整的国内生态系统（价值链制造、设备和材料供应）会在很大程度上解决这个问题。如果说下游对上游制造业的投资有什么动力的话（除了锁定供应之外），那就是现在。投资几分钱，节省几英镑。控制光伏制造和技术是一个金钥匙般的安全保障归根结底，如果人们相信太阳能光伏将在2050年成为主导能源，那么从长远来看，今天多走一步只会带来当前无法想象的长期红利。在这方面，当下创造一个完美的国内生态系统只是第一部分。今后的全球领导地位将成为一个超乎想象的市场机遇，拥有大量的出口机会。这其中的核心是部署大量资本的能力，同时保持技术领先地位。毫无疑问，这就是美国成为全球领导者的两个因素。现在如何发展是真正的挑战；在这方面，政府决策者和主要商业利益相关方都迫切需要做出大胆和雄心勃勃的决定，只着眼于长期的回报，把自己从现在的光伏制造和2023年2月前的最先进的生产中抽离。如果这种想法得以展开，那么光伏产业的未来将与今天完全不同，并肯定会在全球其他地区产生多米诺骨牌效应。这必定是积极的影响——一个制造业和技术受益于全球理念和创新的世界。这会多么美妙？