美国宣布，计划通过通货膨胀削减法案(IRA)，对国内太阳能光伏制造业采取基于产能的激励措施。在此之后，笔者今年早些时候在媒体门户网站上写了两篇文章，概述了美国从中国手中夺取太阳能光伏制造业领导地位的机会；此外，还有必须将电池制造置于硅价值链所有其他内容之上的原因。

本文直接接续了上述两篇文章，特别关注的是美国硅基太阳能光伏制造的主题，以及如何在合适的利益相关方的参与下实现这一主题的问题。同时，还讨论了美国为实现光伏制造业的领导地位、消除其目前对中国过度依赖的最终目标而可能采取的不同方法。

笔者在下文中建议，优先考虑太阳能电池是一个基本起点，但仅此而已。如果新的产能规划被交给一系列国内外利益相关方，那么这里的投资最终会在美国不同州打造出一个碎片化的、不连续的制造业格局。最终，人们可能无法建立推动创造和维持技术领先地位所需的、资本支出和研发支出规模的必要动力。

为了解决这些潜在缺陷问题，笔者提出了一种比较激进的方法：即包括将美国的重要电池产能建设与不同参与者群体的（投资和技术决策）行动脱钩，这些行动最终缺乏长期增长所需的协同效应和国家重点。

笔者建议的方法借鉴了过去40年来半导体领域的主要发展主题，采用了两个关键概念，这些概念允许在美国创建重要的基础设施（或作为西方联合行动的一部分）。

具体来说，笔者提出的模式是将一个新成立的、由设备供应商主导的光伏联盟置于主导地位，为这个联盟提供激进的资金和激励，以快速创建位于美国的100GW太阳能电池代工厂，并在其中打造一个以制造为重心的研发团队，为整个行业制定一条明确的技术路线图。

同时，解决目前影响整个太阳能行业的一系列问题，其中最引人注目的是机构投资者面临的问题，他们必须审核复杂的亚洲光伏组件物料清单(BOM)。

笔者的出发点是，美国已决定把在国内制造太阳能相关部件作为国家能源/安全优先事项；硅太阳能电池相对于硅片或组件而言，制造已被优先列为硅基价值链的关键部分。此外，笔者还谈到，拟议方案的主要建议之一，即有必要利用美国最优秀的人才，可以使迄今为止最重要的美国光伏制造商（First Solar）成为新联盟中被选中的推动者之一。

依靠现有的一套扩张公告是有风险的

在撰写本文时，太阳能光伏行业正在评估在美国制造硅基太阳电池的重要性，而不是从东南亚某地购买电池(几乎可以肯定是来自中国)，然后在美国工厂组装这些电池，在美国国内向下游渠道销售组件。

很高兴出现这样的对话：认识到制造电池而不是简单的组装组件，这是必不可少的第一步。允许优先考虑技术，技术最终可能成为美国后续上游硅锭、硅片和多晶硅产能的催化剂。

但是，即使未来3-5年有20-30家公司成功在美国建立起新的硅基电池生产线，可能也不会产生重大影响；或者肯定不会达到推动真正长期变革所需的水平和规模。

相反，可能出现的情况是，使用来自全球不同地区的设备和材料供应商的(包括从中国运来的数量可观的设备)，分散的、相对较小(GW规模)的电池生产线；投资(和项目所有权)再次分散，或更倾向于总部设在亚洲和欧洲的海外实体。

因此，让我们想象一下，大约四年后，美国有30个这样的GW规模电池厂(有些低于1GW，有些高于1GW)，实际上加起来的名义容量约为30GW，也许包括20GW的TOPCon和10GW的异质结。技术上的差异并不那么重要。

孤立地看，许多人会说这代表了成功。少数几个州的30家新电池厂很高兴能获得外来投资。在制造任何太阳能电池之前(或者说在工厂开始建设之前)，很可能都需要考虑政治观点。

与没有硅基电池产能的当下相比，这肯定是向前迈出的一步。但在美国某些关键利益相关方的积极参与下，这很可能不是在美国建立技术领导地位的一种手段。

这种分散的方式也不适合进行长期战略投资，特别是在技术、研发和资本支出领域。单独看，在这些单独的支出计划中，没有一个能充分激励核心公司(例如Applied Materials公司)将企业研发重点与光伏产业保持一致。将企业研发重点与光伏产业保持一致是当务之急，也许这只有通过某种大规模的协调活动才能实现。

当然，在IRA的刺激下，最初的建设项目尚待发生，因此这只是一个简单的猜测。但是，看看今天为美国新电池产能规划的所有活动(继IRA的公布和这一领域各参与方的计划之后)，笔者不得不得出的结论是，这种碎片化的情况确实代表了美国硅基电池制造业在短期内最可能出现的情况。

即使现实与上述情况略有不同，人们仍然可以得出的结论是，希望将具有不同专业水平(有些之前从未制造过太阳能电池)的个别公司，他们部分位于美国，部分位于海外，以某种方式凝聚在一起，为美国硅基制造业打造一个国内动力引擎的风险太高了。

讽刺的是，这种分散的硅基格局与美国今天的情况截然相反，这得益于全球唯一一家不依赖于中国硅基材料或生产设备的光伏制造商——First Solar。

笔者稍后会回到这个主题，并解释为什么First Solar需要成为硅基解决方案（或范围更广的美国太阳能制造业）的一部分，而不是简单地拥有一种并行运作的非硅基技术（薄膜），而且几乎没有并行的长期制造业目标。

需要激励美国制造业佼佼者的参与

如上所述，在目前的利益相关方环境中，认为个别公司(依靠自己的力量)能够共同应对摆脱对中国供应链的过度依赖这一复杂挑战的想法可能是相当理想化的。

笔者认为，现实中最务实的方法是选择最有可能的商业托管方，并使他们能够拥有解决方案。把所有的努力放在国内最可能胜出的制造业利益相关方身上。如果没有这些公司的参与，美国将很难实现其最终既定目标。

对于那些有半导体背景的公司来说，这听起来非常像非营利性联盟Semiconductor Manufacturing Technology(SEMATECH)，该联盟是由美国政府和国内半导体企业在近40年前创建的，目的是形成一种统一的方法，应对在消费电子和政府政策支持的推动下，日本向先进半导体制造业进军所带来的威胁。

从那时起，人们写了很多关于SEMATECH最终在推动美国半导体行业发展中发挥的作用的文章。但是，今天太阳能光伏行业需要的前提是，由行业推动协调一致的、改变游戏规则的技术投资。

今天确实没有一个光伏行业团体可将这些公司连接在一起，或者可以作为讨论的起点。某个地方的某个人需要从一张白纸开始，对先进的技术制造和设备有深入的了解，更不用说对中国光伏产业真实情况的掌握了。

然而首先，也许最重要的公司是Applied Materials公司，还可以包括杜邦和其他大型化学品和材料供应商。头部设备和材料供应商必须是主要驱动力。而除了Applied Materials公司之外，很难想到有哪家公司处于领先地位。

下一家重要的公司是First Solar。仅仅从技术不可知论的角度来看，美国需要First Solar成为光伏制造解决方案本身一部分的原因有很多。在技术领域，First Solar已经打造了美国所需的硅制造业模式。现在让我们看一下可以解释这一点的几个因素。

First Solar 拥有不依赖于中国的、一条西方的设备和材料供应链。从交易的角度来看，这不仅是拥有一组供应商的事情。这些公司的研发活动与First Solar 的技术路线图100%保持一致。他们共同为First Solar 将要发布的下一代组件开展工作。这是美国在硅光伏领域所需要的，这种模式默认确保所有的技术和知识产权(IP)都受到安全保护，不能在其他地方被复制。

毫无疑问，First Solar是迄今为止全球(除中国外)最成功的光伏制造商。而且纯粹是在光伏制造的基础上，而不是作为一个更大的运营公司的一小部分。更大的运营公司可以作为光伏制造或现金流限制的缓冲方案。First Solar 的总部设在美国并在股票市场上市，其组件产能占当今美国光伏制造业的绝大部分。这一事实进一步证明，First Solar需要成为整体解决方案的一部分。

从First Solar 的角度来看，交换条件是，目前的碲化镉工艺流程存在众所周知的效率限制，这决定了公司现有的产能。在未来五年的某个时点，必须进行重大变革以使公司制造的组件(无论采用何种技术)的性能超过25%，使路线图在十年内接近30%。

这就是First Solar与目前所有单结硅基生产商没有区别的地方，也是今天全球确实存在着成为首个拥有超越单结光伏制造生态系统的国家(而不是公司)的技术竞赛的原因。

让我们想象一下，现在这个类似于联盟的组织已经成立了。在制造方面需要做些什么？在这之前，笔者先快速总结一下中国在光伏生产和供应链所有权方面对美国构成如此严重威胁的原因。

中国已经打造了一个类似的光伏代工厂

大约20年前，笔者在亚洲为光伏业务出差的大部分时间是在中国台湾，当时，台湾的电池制造商正在为低成本、高产量的p型多晶硅电池生产设定基准。

100MW电池生产线的参观之旅提供了丰富的信息，台湾积体电路制造有限公司(TSMC)、联华电子公司和友达光电等公司在台湾同一科学园区内建设的(半导体和显示器)新工厂的规模是如此之大，让笔者浮想联翩。

过去10-15年发生的事情是，中国打造了自己的、集成的光伏企业，就像一个事实上、结合了多个部分的代工厂。成本和技术指标的统一，国内设备、材料和硅基制造业之间的专有技术以及共享知识产权的交叉渗透打造了一个巨大的上游硅基引擎(就像一个大型代工厂)，组件供应商可以通过这个引擎向国外销售品牌产品。

你可以把这种由国家驱动的代工厂视作涵盖了整条多晶硅/硅锭/硅片/电池价值链的代工厂，或是多晶硅、硅片和电池的互补性代工厂。笔者认为，互补代工的类比更为接近，这与中国的上游实体完成的、灵活的内部/第三方硅片和电池采购是一致的。

从规模经济、硅技术领先地位、为高度资本密集型产能建设提供资金的能力的角度看待当今中国的光伏制造，很明显，这些都是代工模式的优势。目前，在任何一个西方国家，除非存在出于国家利益的政治驱动力，这种类型的光伏格局在市场力量下是难以想象的。

但从中国的角度来看，这也许是中国取得当下成就的最重要因素。中国几乎拥有整条硅基价值链、所使用的大部分设备和材料，并决定了从切片硅片的尺寸、制造太阳能电池的工艺步骤到太阳能组件尺寸在内的技术变化。

实际上，全球太阳能行业有时也会受到中国多晶硅工厂爆炸和火灾导致的停工的影响，通常这会令全球组件价格因原材料短缺而被抬高。目前，在用于硅基制造的多晶硅中，有90%以上是在中国生产的，而且这一份额(由于中国正在其他地方建设新工厂)在未来几年只会增长。

几十年来，半导体代工模式及其各种供应链和价值链的变化主要是通过私营部门的投资和决策流程演变而来的。今天发生的一切从未被规划为最终目标。只是过去几年的事件暴露出了局限性、弱点和风险。

从技术的角度来看，这是无可比拟的。当然，美国的主要问题是，领先的代工支持者拥有西方开发的技术，而这些技术是中国无法匹敌的，也是中国迫切需要的。而鉴于光伏行业不存在西方代工模式，在中国硅基太阳能领域的主导地位变得难以撼动之前，现在难道不应该考虑这个问题么？

CHIPS法案一公布，IRA中的太阳能详情也公布了。美国硅基太阳能制造资本支出的新投资迹象开始出现，笔者又开始思考太阳能光伏代工的概念。

由美国利益相关方推动的100GW电池代工厂？

现在让我们想一想美国的大型硅电池代工厂会是什么样子，它会如何从根本上改变目前全球光伏制造格局的最终需求，而不仅仅是着眼于中美关系。

从规模的角度来看，这个工厂从一开始就需要至少达到100GW，并在未来的投资和新技术升级阶段扩展到数百吉瓦。重点必须放在太阳能电池上，或者至少在最初几年(有上游而非下游扩展潜力)如此。

尽管今天有很多公司在尝试这么做，但电池代工厂是无法生产组件的。这可能对这种模式的运作至关重要。代工厂将制造电池以供组件公司购买、组装和向终端市场销售。制造是一种技能，向越来越多的机构和由电力公司融资的投资方销售太阳能电站是另一回事，有非常充分的理由让它们分开。

电池生产侧重于固有技术。组件组装侧重于最终产品性能、可靠性和现场保修。因此，在第一种情况下，电池代工厂只是制造电池并将其出售给多家美国的组件组装公司，这些公司建立了组件供应(性能、测试、认证、合同义务、保修等)和组件买家(EPC、开发商、最终资产业主、银行等)之间的联系。

这立刻解决了当今整个美国太阳能行业最大的问题之一：可追溯性和BOM审计。电池的来源非常清晰，组件供应商则完全专注于制造现场组装的产品。目前，人们在购买组件时遇到的很多可追溯性问题都是因为，组件组装商对电池制造和上游使用的硅片和多晶硅的能见度有限，甚至没有。

事实上，今天被审计的对象主要是组件厂，通常会绕过电池生产阶段(因为大多数组件供应商都是临时购买电池的)；电池厂可能应该是首先被审计的对象，但由于目前的硅供应链生态系统，它们没有被审计。

美国的代工模式立即为整个美国的组件采购群体解决了这个问题。事实上，除了节约商务部今天分配的大量资源外，这种模式还简单的将这个问题从参考框架中删除了。

这种模式消除了几乎所有与从中国和东南亚进口产品(电池和组件)相关的、美国光伏行业的问题。是的，多晶硅和硅片的问题仍然存在，但在美国的100GW电池代工厂实际上将会真正推动美国的上游活动。

关于这个主题，美国的多晶硅和硅片生产商实际上是不是有充分的理由将半导体和太阳能合并，并让SAS或其他公司在国内为这两种技术生产产品？Hemlock、REC Silicon和Wacker在田纳西州的工厂分别为这两个领域服务，那么为什么不利用这一事实，使硅和硅片安全成为一个联合项目？

太阳能现在是一个单晶硅实体，不再使用低纯度(低于半导体)的原料，目前从p型向n型电池制造转变需要的多晶硅纯度接近于半导体行业使用的多晶硅纯度水平。

台湾台积电公司成功开创的半导体芯片代工模式能否被美国的太阳能行业借鉴，从而助力降低对中国进口产品的过度依赖？

这里的太阳能电池代工模式与台积电(半导体)概念的不同之处在于，它必须与一个联合体驱动的研发实验室位于同一地点。这个研发实验室必须与太阳能行业迄今为止存在的、其他基于硅的研发(无论是学术还是政府赞助)有着根本的不同。笔者认为，有几个原因需要这样做：

所进行的研发必须与代工厂内制造变革的需求保持一致：与其他硅太阳能工厂相比，这些硅片厂通常从欧洲和澳大利亚的研究机构获得技术(知识产权和专有技术)许可，包括迄今为止西方研发机构向中国转让光伏技术的趋势；这些因素有助于中国光伏产业20年前的快速增长，以及之后领先地位的保持。

现在与此前关于First Solar的讨论形成对比的是，First Solar可能是太阳能行业中唯一一家拥有这种内部的、与制造相关的研发重点的公司。由于技术上的差异化，First Solar必须创建自己的研发团队和战略，并在过去20年中实现这一目标，否则该公司就不会存在。没有其他公司制造相同的技术。在全球范围内，还没有任何一个碲化镉研发计划的规模接近First Solar的规模。

这是笔者认为该联盟需要包括First Solar 、其他与西方联盟的半导体和显示器领域的重量级企业的主要原因之一，这些企业对研发的投资水平与英特尔相似。

这种研发投资文化也可以为行业创造一个以制造业为主导的技术路线图，这是当今巩固头部参与者和关注未来方向所需要的。在过去的10-15年里，硅技术几乎完全由中国的参与者主导。要改变这种状况，西方世界需要对研发战略进行彻底的反思。

至于代工厂应该建在哪里，这可能是另一个需要克服的棘手问题；今天，在国家层面的内部激励竞争、许可挑战和无法获得熟练劳动力的背景下，美国国内半导体制造业的尝试正暴露出这一缺陷。

100GW电池代工厂所需的投资

在美国建立一个100GW太阳能电池代工厂的价格可能在100亿美元左右(包括相关基础设施的资本支出)。建立一个具有内在生态系统的代工厂（包括研发工作和对利益相关方的激励措施）会进一步增加100亿美元。因此，粗略的说，笔者认为这是一张（正负）约200亿美元的门票，窗口期为三到五年。

对一些人来说，这些数字可能看起来很庞大，但这只是今天在太阳能光伏制造领域占有一席之地所需的资本支出的规模。让我们正确看待这一点。

2023年，全球组件收入为900-1000亿美元。其中，今年美国部署的组件收入将为140-180亿美元。在上游，硅太阳能电池的收入(包括第三方认可或内部交易)将为450-550亿美元，其中90%以上留在中国公司的账面上。

总部位于韩国的一家公司——韩华集团旗下的韩华解决方案公司宣布，计划在未来几年在美国投资近28亿美元用于光伏组件制造(生产硅锭、硅片、电池、组件和EVA)。然而，目前中国太阳能光伏产业已经近乎垄断了硅太阳能光伏制造。再过几年，除非技术节点发生变化，使中国的大部分太阳能产能一夜之间成为多余，否则这种支出趋势只会让任何人都无法挑战。

更引人注目的是当今全球五大中国光伏组件供应商的集体计划：隆基绿能、晶科能源、天合光能、晶澳太阳能和阿特斯。今年，仅这五家公司就将花费创纪录的75亿美元在新的硅锭/硅片和电池/组件资本支出上，其中几乎所有资金都将流向中国和东南亚的新工厂。事实上，在2018年-2023年的五年间，仅这五家公司的铸锭-组件的资本支出就高达250亿美元。

美国电池代工厂概念所需的约200亿美元必须包括对国内设备和材料供应商参与的某种激励措施。如要做到这一点，必须要进行合适的结构安排。但目前，IRA的范围没有为国内设备供应商提供任何激励措施，而这可能比为那些计划（使用非美国设备）在美国制造电池或组件的公司提供的补贴更重要。

到目前为止，笔者已多次提到由众多国内和海外实体来决定五年后美国电池制造格局整体构成的潜在缺陷。但是，如果100GW电池代工厂要获得成功，海外公司可以而且应该发挥一个重要的作用。

与西方盟友合作开发资本设备

美国应该为盟国和地区性的头部设备和材料公司敞开大门。这些盟国和地区包括日本、韩国、欧洲，还有一些其他有价值的国家，如以色列。

事实上，这种国际参与在设备层面符合了韩华对其美国业务的拟议投资，而最新的n型(异质结或TOPCon)电池线所需的关键电池设备的专业知识仍在欧洲。自从2012年韩华收购德国的前Q CELLS公司以来，韩华主要利用欧洲设备供应商进行产能扩张(包括中国、马来西亚和韩国的电池厂)和后续升级。在美国的新产能计划默认为由欧洲和韩国供应设备。

因此，要在美国装备一家100GW的电池代工厂，需要一个广泛的西方利益相关方联盟（专注于设备），每家利益相关方都直接在美国境内从事先进制造业的某些方面，或作为美国公司供应安排的一部分。

当时，光伏行业正开始从p型多晶转向p型单晶。松下正在逐步减少异质结制造，这一行业需要一家公司将其推向下一个GW规模水平。为了稳妥起见，Buffalo工厂被设计为使用电镀铜，而不是银印刷。

就美国硅基太阳能电池制造业未来几年的发展前景而言，现在就对光伏行业约30-40家公司的集体计划做出预判似乎为时尚早。不得不说，在宣布硅基电池新产能的公司中，几乎没有任何公司公布任何值得关注的细节，也不清楚它们是否已为这些新的美国电池生产线真的订购了生产设备。

处于观望状态是可以的，但是当新的电池产能在美国（最早）上线时，中国公司可能会再增加数百吉瓦的新电池产能。