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EERE发布《美国光伏制造产业链》白皮书

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发表时间:2022-03-01 17:38

美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)近期发布了《发展美国光伏制造产业链》白皮书,指出在美国发展太阳能制造,生产和销售太阳能组件,需要政府提供资金支持,以抵消美国生产成本高出 30% 至 40% 的影响。

白皮书全文译文如下:

发展美国光伏(PV)制造业可以缓解全球供应链挑战,为应对气候变化、美国工人、雇主和经济而言带来巨大的好处。

太阳能供应链是全球性的,依赖于来自中国或与中国有密切联系的公司的产品。

如果能有激励措施可以抵消美国的高制造成本,在全产业链发展美国制造业是可能的。美国现有多晶硅生产设施现在正被闲置,或向其他行业供应多晶硅。在中国以外的地区扩大铸锭和硅片的生产可以为美国多晶硅供应商提供产能利用率创造需求。

美国可以扩大薄膜光伏的生产,不用依赖于获取来自中国公司的材料。薄膜光伏供应链集中在俄亥俄州。

中国有一群太阳能组件制造商在阿拉巴马州、佛罗里达州和乔治亚州设厂,这是在这些地区发展有竞争力的光伏组件供应链的机会。

1. 美国太阳能市场概述

美国是全球第二大光伏市场,约占全球光伏市场的10%-15%。晶硅光伏电池主导市场,占美国市场的84%。碲化镉(CdTe)薄膜光伏占美国市场的16%。

大多数安装在美国的光伏组件都是进口的,虽然组件可以从来自中国以外的地区,但全球约97%的硅片是在中国制造。

使用进口电池,2020年大约2 GW的晶硅组件在美国生产。美国本土没有活跃的铸锭、硅片或晶硅电池制造产能,仅有的多晶硅生产能力并非用于太阳能行业。

供应链集中的企业与中国有着密切的关系,而(白皮书认为)中国是一个“Q-F-R-Q”的国家,与美国不可预测的贸易关系,已经导致了太阳能供应链的中断。

大幅扩张美国光伏制造业可能会缓解全球供应链挑战,并为美国带来对气候、工人、雇主和经济方面的巨大利益。

重建美国国内太阳能制造业,生产和销售太阳能组件的公司将需要财政支持来抵消美国国内高出30-40%的太阳能生产成本。

充分实现太阳能的社会效益,其成本和收益必须公平分配,整个供应链必须在安全和可靠的环境中以对社会负责的态度运行,输入材料必须无 “ * * 劳动 ”,并要把在报废阶段回收成为标准做法。

2. 美国光伏供应链概述

- 光伏材料

冶金级硅(MGS)、玻璃、制造封装材料和背板的树脂、铝边框等是太阳能供应链的输入材料。MGS是由高纯石英砂制成,中国在世界各地生产全球70%的MG,生产全球一半的轧制铝。美国限制从世界上最大的工业硅公司Hoshine Silicon进口MGS,作为美国政府回应新疆 “ * * 劳动 ”。美国国内可能有封装材料、背板、铝边框以及一些光伏玻璃的生产能力。

- 多晶硅精炼

MGS被精炼成高纯度多晶硅。54%中国多晶硅是在新疆生产的,尽管这一比例预计将下降。自从2014年中国对美国多晶硅征收关税以来,美国工厂产能严重未利用。" * * 劳动 " 预防法(UFLPA)推定禁止所有源自新疆的产品进口,除非进口商能通过明确且令人信服的证据证明实体的商品不是使用 * * 劳动生产的。

重启太阳能多晶硅生产需要对美国增加对国内多晶硅的需求,而现在根本没有需求,因为几乎所有的硅锭都是中国制造。

- 硅锭/硅片

多晶硅被转化成规定,再切成硅片,全球约97%的硅片产于中国。自从2016年以来美国就没有太阳能硅片的生产。

美国现有一种有效的被称作 “kerfless” 的硅片制造方法,该方法可能会有显著的成本优势。在中国以外扩张铸锭和硅片将为现有的美国多晶硅制造商创造需求,帮助他们提升产能利用率。

- 太阳能电池制造

硅片通过一系列化学和物理步骤被转换成电池,包括银栅线丝网印刷,安装在美国的大约75%的硅太阳能电池是中国公司位于三个东南亚国家的子公司制造,分别是越南、马来西亚和泰国。

美国曾经是世界上硅太阳能电池技术的领导者,该领域的专业知识仍然可用,可以帮助启动国内电池生产。

- 组件

组件制造涉及将电池通过电气连接排列在一个阵列中,将它们夹在由封装材料和玻璃组成的夹层结构中,周围有一圈铝边框。使用进口电池,美国模块组装在2018年和2019年显著增加,主要是由于美国对进口组件征收关税。组件产量与第201条关税中的电池豁免数量大致相同。

有一批中国企业在阿拉巴马州、佛罗里达州和乔治亚州建有工厂,这是在该地区发展具有竞争力的组件供应链的机会。

- 安装系统

光伏安装系统由钢构件制成将光伏板固定到位,70%的美国公用事业规模太阳能使用单轴跟踪。两个最大的跟踪器供应商是美国公司,占2020年美国跟踪器出货量的70%,以及美国拥有许多相关的信息和知识产权。

安装结构的国际运输是其成本的很大一部分,这让美国本土生产更具竞争力。然而,对进口原钢和铝的关税导致多家公司将减少美国的产量。

- 逆变器

光伏逆变器将光伏组件发出的电能进行转换,供电力部门并入电网。逆变器供应链因逆变器类型而异,但国内市场严重依赖总部位于欧洲和日本的公司。

目前还没有逆变器国际标准,以便建立它们的国家拥有先发优势。

- 薄膜技术

镉(Cd)和碲(Te)是用于制造薄膜CdTe模块的主要元素。截止2020年CdTe光伏板占全部光伏装机量的16%,占公用事业规模容量的29%。美国公司First Solar是全球领先的CdTe制造商,也是美国最大的太阳能组件生产商。

美国可以将碲化镉电池生产扩大到CdTe材料的可获得上限,被国外低成本竞争替代的风险不大。

3. 美国发展太阳能的政策建议

政府的重大财政支持和激励措施和在劳动力、制造业、人权和贸易等战略行为一样,将促进全球太阳能产业与美国利益,重建强大的美国国内太阳能制造业经济。

国会采取行动刺激国内制造业经济的执行行动战略和建议包括:

• 制定立法,为员工提供税收优惠,支持国内制造业,包括鼓励建设新设施和这些设施的持续运行,应优先考虑铸锭和硅片生产。

• 颁布立法,鼓励国内太阳能发电采用和部署。扩展和修改清洁能源部署的地面,例如生产税收抵免(PTC)和投资税收抵免(ITC),提供更强的激励用于支持国内生产的太阳能项目制造业和增加就业

• 协调美国各地的贸易政策。政府将为美国太阳能产业及其工人创造公平的条件。


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