美国太阳能和储能制造业复兴 ： 管理远离中国的转型

美国太阳能和储能制造业复兴 管理远离中国的过渡 2023年3月 KEY Takeaways 美国正在经历国内太阳能和储能制造业的转型发展。 与其他行业一样，美国可以并且正在摆脱对进口的过度依赖，同时建立一个有弹性和公平的美国太阳能和储能制造基地。 制造业在我们经济的任何部门中都具有最大的就业乘数。每个工厂的工作都会在其他部门创造就业机会，例如销售和采购，市场营销，会计，人力资源，仓储和物流以及原材料供应。 我们估计，到2030年，IRA将把太阳能和储能制造劳动力增加到115,000名美国人，并在整个行业带来超过507,000个工作岗位。 在短期内，在建造新的电池工厂时，美国太阳能电池组件工厂必须依赖进口电池。同样，电池工厂将需要进口晶圆，同时建造国内晶锭和晶圆工厂。 从中长期来看，目前的政策为国内生产大多数太阳能和储能产品提供了一条途径。众所周知，中国主导着太阳能和储能供应链的许多组成部分。 仅仅减少我们对太阳能电池或组件进口的依赖是不够的，我们还必须能够在美国生产太阳能和存储制造设备，或者从盟国采购这些设备。 这并不意味着我们完全放弃全球市场和供应链，而是减少对中国太阳能和储能制造设备和原材料的依赖。 SEIA的愿景和目标是，到本十年末，美国将成为世界上最具竞争力和协作性的太阳能和储能行业 ，一个由美国工人和我们的盟友推动的行业。 太阳能的燃料来源-太阳是免费的，这一事实在美国丰富能源的承诺中起着重要作用。 1 INTRODUCTION 2022年，太阳能工业协会（SEIA）预测如果拟议的能源税激励措施被签署成为法律，美国太阳能制造业将迎来繁荣。今天，这种繁荣正在进行中，这是通货膨胀减少法案（IRA）的直接结果。 已经有数十亿美元的IRA相关公告用于新的国内太阳能和储能制造能力，还有数十亿美元的计划。这些公司意识到，我们掌握着几代人中最大的经济机会之一，并且有能力在制造，安装和建筑，维护，工程，物流，金融等领域创造数十万耐用的美国职业。 图1：美国太阳能制造供应链，包括处于不同开发阶段的运营设施和项目。一个此地图的交互式版本可在此处获得. IRA还将SEIA的目标与能源存储一起实现为太阳能，占总量的30％ 到2030年美国发电，这一目标甚至超过了拜登总统提出的到2035年实现无碳电网的雄心勃勃的计划。 虽然这都是好消息，但真正的工作才刚刚开始。要摆脱我们对进口的过度依赖，同时建立一个有弹性和公平的美国太阳能和储能制造基地，需要坚持不懈和战略思维。管理这种过渡将是我们最大的挑战之一。 虽然变革正在进行，但中国目前是太阳能和储能供应链许多部分的主要参与者，这已经不是什么秘密了。正如我们从最近中国政府关于限制太阳能锭和晶圆技术出口的提议中看到的那样，中国无意放弃其目前的竞争优势。中国还存在严重的强迫劳动风险，美国S.太阳能行业已经远离两年多了。 因此，美国必须努力建立一个可以自立的太阳能和存储制造基地。仅仅减少我们对太阳能电池或模块进口的依赖是不够的，我们还必须能够在美国生产太阳能和存储制造设备，和/或从盟国采购这些设备。否则，我们就有可能将对进口的依赖从行业的一个部门转移到另一个部门。技术领导力也将与生产未来制造设备的能力密切相关。 建立一个自我维持的工业基础并不意味着我们将不再利用道德的全球供应链，而是我们重新平衡了我们在设备和原材料方面对中国的危险过度依赖。这是我们必须认识到的重要区别，以实现我们的美国S.太阳能和储能制造目标，并创造一个真正有弹性的美国S.制造基地。我们需要共同努力才能实现我们的目标。 LauraT.Murphy和NyrolaElimä，在广阔的日光下：维吾尔族强迫劳动和全球太阳能供应 2链，谢菲尔德哈勒姆大学，海伦娜肯尼迪国际司法中心（2021年）。 THE 美国太阳能和仓储制造机会 过去，我们经常听到这样的说法，即美国不需要制造业工作，制造业无论如何也不会创造很多就业机会。U.S.科技公司经常被引用来支持这样一种观点，即美国应该专注于设计和工程工作，同时依靠其他国家来制造产品。然而，忽视和低估国内太阳能和储能制造业提供的巨大经济机会是错误的。 重要的是，制造业在我们经济的任何部门中都具有最大的就业乘数。这意味着每个工厂工作都会在其他部门创造大量就业机会，例如销售和采购 ，营销，会计，人力资源，仓储和物流以及原材料供应。事实上，一家工厂可以维持整个社区。我们估计，到2030年，IRA将仅在太阳能和存储制造业创造115,000个工作岗位，并在整个行业创造超过507,000个工作岗位。所有这些工作都将不可避免地导致其他部门的工作，数十万以上。简而言之，国内制造业是一个良性的经济周期。 模块进口份额 以战略方式减少我们对进口的依赖 美国目前有能力生产冶金级硅，多晶硅，钢，铝，树脂，货架和支架和其他关键材料。但是美国的巨大差距S.太阳能供应链依然存在。例如,尽管许多承诺正在进行中,但是美国没有实质的能力来生产太阳能锭、晶片或电池,并且没有适度的能力来生产太阳能模块、逆变器和跟踪器。也有有限的U。S.太阳能特种玻璃的资源；在美国只有三家玻璃制造商。重要的是，不仅要填补这些空白，还要帮助扩大和提高现有美国的竞争力。S.制造能力。例如，有必要对现有多晶硅产能进行新的投资，以使封存的设施上线并提高美国的竞争力。S.多晶硅生产。 在短期内，我们仍将需要进口，以推动能源转型所需的太阳能系统的快速部署，并确保充足和负担得起的能源供应，以保持我们的经济运行。即使是那些因预期IRA通过而开始计划国内工厂的公司，在其设施开始以商业数量运输产品之前，仍有6-24个月的时间。其他工厂可能需要3年或更长时间才能上线。 图2：按 海关价值和原产地 100% 90% 80% 中国 70% 60% 柬埔寨,马来西亚,泰国,越南 50% 其余的 40%世界 30% 20% 10% 0% 东南亚目前是美国最大的太阳能电池和组件供应来源。这些工厂由一级制造商经营，并已证明了为美国要求的产品承保保证书所必需的质量，财务稳定性和合规性。S.消费者。虽然这比让中国成为美国的主要来源更好S.电池和模块供应，过度依赖甚至少数国家仍然存在风险，正如在过去几年中在东南亚生产的公司所面临的供应链挑战所见证的那样。限制这些风险和建立更稳定的供应链的最佳解决方案是大幅扩大国内制造业。 再转让制造 如上所述，IRA已经导致了一系列新制造能力的公告，包括47GW的新模块，超过16GW的电池，超过16GW的晶锭和晶圆，近9 图3：现有和宣布的太阳能和储能制造能力 (适用于有公共能力数字的设施) 100,000 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 Operating 重新启动 在建 宣布 拟议扩展 GWac的逆变器和超过100GWh的电池制造，也为电动汽车行业服务。我们还看到超过20,000吨的国内多晶硅年产能重新上线，以及对跟踪器和货架产能的大量新投资。我们预计所有这些行业都将成倍增长。 新的、扩建的和重新启动的工厂将有助于建立为太阳能+十年提供动力所需的强大供应链，并将帮助我们确保能源独立。此外，我们认为上述 容量 投资只是一个开始。在接下来的几个月里，我们预计会有更多新的大规模美国S.制造业，在未来几年上线。事实上，太阳能跟踪器制造商正在引领数家在建的新工厂，更多的工厂将于今年晚些时候宣布。这些工厂将由使用美国钢铁的美国工人驱动，这是制造业乘数效应的完美例子。 工厂发展、建设和调试时间表 重要的是填补整个国内供应链的空白，远远超出成品。在短期内，美国S.模块工厂将继续依赖进口电池，同时建造新的电池工厂。同样，在建造国内铸锭和晶圆工厂的同时，细胞工厂将需要进口晶圆。此外，在CHIPS法案支持的工厂投产之前，逆变器生产商将不得不进口芯片、电容器和变压器。在这一过渡时期，允许必要和道德的进口继续进行将是至关重要的。 图4：太阳能生产设施时间表的甘特图 扩展美国模块采购 模块生产W/家用电池 生产和持续的产能扩张 带进口晶圆的电池生产 现场、许可证、建设和委托新的小区容量(可能是HJT和TOPCon) DPA （和 SEMA？ ） 注册开发 。 国内需求/安装 模块 玻璃、框架、背板、密封剂和接线盒 单元格 锭/晶圆 多晶硅 医用级硅 AD/CDVSEAsia反规避暂停 6月22 日-8 月22 日-9 月22 日-10 月22 日-11 月22 日-12 月22 日-2 月23 日-3 月23 日-5 月23 日-6 月23 日-8 月23 日-9 月23 日-9 月23 日-12 月23 日-1 月24日3月24日- 月25 日-8 月25 日-8 月24 日-8 月24 日-4 重新启动现有的多晶 组件 硅设施向东南亚出口多晶硅锭/晶圆生产 将保利出售给国内元宝/ 声明 Jun-26 晶圆 场地、许可证、建造和委托铸锭和晶圆 晶圆生产/国内保利 细胞W/国产晶 圆 从现有的美国模块购买并通过进口进行回填 购买使用含有美国多晶硅的电池的国产和进口模块 使用进口电池生产模块 现场、许可证、建设和委托新模块容量 初始扩展 从中长期来看，目前的政策为国内生产大多数太阳能和储能产品提供了一条途径，但可能不是全部。而对于任何制造商来说，他们需要可靠的访问组件，材料和消耗品，以保持自己的工厂运行。可靠性来自选择性，有备份来源和供应商。当国内供不应求时，尤其如此。任何上游工厂的中断都可能对下游工厂产生负面影响，除非这些下游工厂可以依靠替代供应来源，以在过渡期内保持运转。 ²第45X节中的生产激励措施的落光意味着，随着我们接近2030年，新工厂和工厂扩张预计将放缓。同样，这些生产激励措施的直接支付代替税收抵免的5年限制可能是一个限制因素 弹性供应链的原理 临近 将制造业带到美国减少了许多与依赖进口相关的风险。过去三年显示，特定地区的工厂停工、集装箱短缺、港口延误等事件可能对供应链造成严重破坏。从国内供应商那里采购产品不仅可以减轻这些风险，还可以使国内买家更容易参观工厂，并更清晰地了解其供应链。国内制造业也为美国带来了更大的经济利益。 地理多样性 虽然将供应链带回家至关重要，但很明显，任何一个地理区域的供应集中都会带来风险。中国多晶硅生产的高度集中使全球太阳能供应链在电价急剧上涨时面临价格飙升。因此，国内供应链应分布在美国各地，以减少类似区域中断的风险。我们必须保持进口，以增加和支持所有关键材料的国内供应，以免关键产品的短缺破坏整个供应链。 比例尺 美国制造商必须能够提供按需的产品，以有竞争力的价格销售，并按时提供足够数量的高质量商品。例如，几个海外制造商各自拥 有比整个美国行业更大的制造能力。这使海外供应商能够以远远超过大多数美国工厂的规模经济运作。 大规模制造在公用事业规模部分尤其重要，项目开发人员需要在相对较短的时间内交付大量产品。制造商还寻求避免客户集中风险，即 Procedres.，将工厂产量的过高百分比提交给单个订单。一般来说，太阳能模块制造商的产能至少需要是给定项目规模的四倍。 然而，达到规模需要大量的前期投资，并有能力在很长一段时间内维持较高的生产成本。由于这些原因，公司不愿在美国投资S.在没有长期联邦激励措施的情况下制造。认识到这一挑战，IRA包括《美国太阳能制造法案》（SEMA），这是一项针对某些国内生产组件的长期税收激励措施，是美国至关重要的驱动力。S.太阳能制造。 图5：基线安装和模块电源堆栈 80,000 70,000 国产模块（美国晶圆和电 池制造） 60,000 进口模块 50,000 国产模块（薄膜） 40,000 30,000 国内模块 （用进口电池制成） 20,000 需要供应 10,000 安装 0 以下是根据IRA的采用情况对美国太阳能和存储需求的预测。该预测表明，ITC的长期