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川普2.0 的關稅大戰揭幕 | 美國太陽能產業加速換道超車

美國自 2024 年起強化對中國與東南亞進口太陽能產品的關稅壁壘,將中國太陽能電池與模組的關稅提升至 50%,並同步擴大至東南亞生產的組件。此外,針對這些地區的太陽能產品亦實施反傾銷與反補貼稅(雙反稅),進一步限制低成本產品進入美國市場。此舉旨在減少對中國供應鏈的依賴,促進美國本土清潔能源產業的發展。在這一產業重組的背景下,Swift Solar 憑藉鈣鈦礦技術突破與供應鏈自主化戰略,成為推動美國太陽能技術升級的關鍵角色。

政策驅動與供應鏈重塑

美國政府透過《通脹削減法案》(IRA)加強對國內太陽能技術的支持,提供大規模補貼與投資,同時提高對外來產品的關稅,以確保本土產業的競爭力。根據美國貿易代表辦公室(USTR)最新公告,自2025年1月1日起,針對中國進口的矽基太陽能產品與關鍵金屬實施新一輪關稅調整,具體措施如下:

太陽能電池與模組關稅翻倍

  1. 晶圓與多晶矽

    • 進口關稅從25%大幅提高至50%,涵蓋HTS編碼2804.61.00(多晶矽)與3818.00.00(晶圓)。

    • 此舉旨在降低美國對中國太陽能供應鏈的依賴(中國占全球多晶矽產能80%以上),並推動本土鈣鈦礦等新技術發展。

  2. 延伸影響

    • 美國太陽能模組製造商短期成本壓力加劇,但長期可能加速本土供應鏈整合(如Swift Solar的鈣鈦礦技術)。

    • 東南亞轉口貿易進一步受限,美國同步對柬埔寨、馬來西亞等國課徵21.31%-271.28%反傾銷稅


與此同時,美國政府對於本土供應鏈的扶持政策不僅限於稅收優惠,還包括直接投資和長期購買合約,以確保企業在轉型期間能夠獲得足夠的資金支持。此外,聯邦政府和各州政府也開始鼓勵更多研究機構和企業加強合作,加速鈣鈦礦等新興技術的產業化應用。

本土製造業的發展與挑戰

製造能力提升但不足以滿足需求

在《通脹削減法案》(IRA)激勵下,美國本土模組製造能力已從 2022 年的 7.5GW 增至 2024 年的 31GW,並計劃到 2030 年達到 50GW。然而,美國仍面臨以下挑戰:

  • 美國缺乏晶圓與多晶矽等上游材料的生產能力,目前完全依賴進口。

  • 本土模組生產成本仍高於中國約 20-30%,即使有關稅保護,價格競爭力仍然有限。

  • 供應鏈尚未完善,許多關鍵零組件仍需要從海外進口,影響產業自主性。

  • 勞動力市場存在短缺問題,製造業的熟練工人供應不足,限制產能擴張速度。

  • 美國製造業的設備投資不足,導致生產效率仍需提升以追趕國際競爭者。

  • 中國可能限制出口關鍵材料(如銀漿、EVA膠膜),進一步推高美國太陽能生產成本

  • 推動新型材料(如鈣鈦礦)和回收技術(如廢舊模組回收)的商業化,可在未來降低整體安裝成本並提升資源利用效率。

美國太陽能產業典範移轉新契機

美國正在加速開發新型技術,如鈣鈦礦太陽能電池和薄膜技術,以降低對傳統晶矽技術的依賴。然而,美國本土市場在產能與技術層面仍需快速發展,以填補進口受限所帶來的供應缺口。Swift Solar 正是在這一關鍵時刻透過技術創新與本土供應鏈的強化,實現突破。Swift Solar是一家位於美國的創新太陽能技術公司,專注於開發高效能的鈣鈦礦雙層(Tandem)太陽能電池,並致力於推動美國本土的先進太陽能製造業。以下是該公司的詳細介紹及其近期發展:

  1. 創立與團隊背景

    • Swift Solar成立於2017年,由來自斯坦福大學、麻省理工學院(MIT)和美國國家可再生能源實驗室(NREL)的頂尖科學家和技術專家創建。

    • 團隊在鈣鈦礦光伏技術、穩定性提升及規模化製造方面擁有深厚專業知識。

  2. 核心技術

    • 雙層鈣鈦礦架構:Swift Solar採用兩層鈣鈦礦材料堆疊,頂層鈣鈦礦吸收高能光譜(300-800 nm),底層矽吸收低能光譜(800-1200 nm),每層吸收不同波長的光譜,提升光電轉換效率至超過33%,遠高於傳統矽基太陽能電池的效率。

    • 專利製造工藝:公司開發了專有的可擴展沉積技術,使得生產成本降低,同時提高模組穩定性和壽命。

  3. 產品特性

    • 輕量化與靈活性:其模組可應用於建築一體化光伏(BIPV)、車載光伏和衛星等場景。

    • 環保與低成本:鈣鈦礦材料豐富且易於加工,生產過程中能源消耗和碳排放顯著低於矽基技術。

融資與擴展計劃

  1. 融資進展

    • 2024年6月,Swift Solar完成2700萬美元A輪融資,領投方包括Eni Next和Fontinalis Partners,其他投資者包括斯坦福大學、Good Growth Capital等。

    • 截至目前,公司累計籌集資金4400萬美元,用於推動下一代太陽能技術的商業化。

  2. 資金用途

    • 擴大雙層鈣鈦礦電池的生產能力,並計劃在美國建立首個薄膜太陽能電池工廠。

    • 加速高效穩定雙層技術的開發,以推動其商業部署。

Swift Solar採用氣相沉積技術(Vapor Deposition),實現連續非批次生產 (credit: Swift Solar)
Swift Solar採用氣相沉積技術(Vapor Deposition),實現連續非批次生產 (credit: Swift Solar)

技術創新降低碳足跡

  • 氣相沉積技術採用 氣相沉積技術(Vapor Deposition),實現連續非批次生產,解決傳統鈣鈦礦沉積速度慢與不連續問題,將沉積時間縮短至 5分鐘內,顯著提升製造效率取代溶液塗布,降低生產能耗 40%,並減少溶劑使用與廢棄物。

  • 壽命提升:透過界面鈍化技術與封裝設計,模組壽命從 10 年延至 25 年,全生命週期碳排放減少 30%。

  • 低碳材料:生物基聚合物封裝材料較傳統石油基降低 70% 碳足跡。

政策與產業協作

  • 政府支持:Swift Solar獲得美國能源部、國防部、國家科學基金會(NSF)及加州能源委員會超過1600萬美元的聯邦與州級補助。獲得美國國防部補助,開發軍用級輕量化模組。

  • IRA 稅收抵免:利用 30% 製造稅抵免,抵消本土生產初期高成本。

  • SEMA 聯盟:與 First Solar、Qcells 等企業共同遊說提高進口關稅,制定 60% 本土成分標準。

  • 技術標準主導:推動 ASTM 鈣鈦礦測試規範,強化美國技術話語權。

關鍵材料替代與供應鏈自主化

  • 銀漿替代Swift Solar 採用銅電鍍技術以取代傳統銀漿,將銀用量從 16 mg/W 降至 7 mg/W,並計劃最終實現零銀使用,以減少對中國銀漿供應(全球 85% 產能來自中國)的依賴。

  • 非矽基封裝材料:開發聚烯烴(POE)與環保樹脂替代傳統 EVA 膠膜,避免從中國進口(全球 EVA 產能 70% 來自中國),並提升模組的耐候性與穩定性。

  • 上游材料合作:與美國供應商(如 Honeywell)合作,開發高純度鈣鈦礦前驅體材料,並獲得美國能源部(DOE)補助以支持本土鈣鈦礦原料產能的建立。

  • 回收技術發展Swift Solar 正在與研究機構合作開發鈣鈦礦模組的回收技術,目標在 2030 年前達成 95% 材料回收率,實現資源的循環利用。

市場應用與未來展望

除了傳統的住宅與商業用途,Swift Solar 也在積極探索其技術在軍事、航太、汽車產業的應用。透過輕量化與高效率的特性,鈣鈦礦太陽能電池未來可能成為無人機、電動車甚至太空探索的關鍵能源技術。

結論與未來發展

Swift Solar 透過技術創新、供應鏈本土化與政策協作,正在建構美國自主的鈣鈦礦太陽能產業鏈,並顯著降低碳足跡。短期內需克服成本與規模化技術挑戰,但長期而言,其技術路線有望推動全球太陽能產業格局的變革,削弱中國在傳統矽基供應鏈的主導地位。


參考文獻

  1. 美國貿易代表辦公室(USTR): https://ustr.gov

  2. 美國能源部(DOE): https://www.energy.gov

  3. 美國國家可再生能源實驗室(NREL): https://www.nrel.gov

  4. ASTM 國際標準組織: https://www.astm.org

  5. Swift Solar 官方網站: https://www.swiftsolar.com


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