“碳”无止境！深度：碳价给太阳能行业带来的成本、技术冲击
发布日期：2024/8/9
欧盟和美国对进口材料和商品征收碳价的政策将不可避免地打击太阳能制造商。Corrine Lin和Sherry Hsu评估了这些成本的落脚点，以及这一行业应如何调整以做好准备。
在全球日益致力于低碳转型的背景下，欧盟的《碳边境调节机制》(CBAM,Carbon Border Adjustment Mechanism)和美国的《清洁竞争法》(CCA)逐渐成为太阳能行业的焦点。
尽管迄今为止影响甚微，但一些企业正在积极准备应对这两项政策的潜在影响。
CBAM影响发酵：新一代低碳组件正在崛起
CBAM也被称为碳边境税或碳关税(carbon border tax)，是欧盟针对部分进口商品的碳排放量所征收的税费。
将于2026年1月1日生效的CBAM法规会对水泥、钢铁和铝行业进行监管。根据这一机制，要求欧盟进口商在进口这些产品时，需为其碳排放支付相应的费用。这一费用的计算基于欧盟排放交易系统(EU ETS)的碳价，从而确保进口产品在碳成本上与欧盟内产品保持一致。
欧盟和美国进口的太阳能产品面临内含碳价问题。图片：Rinson Chory
虽然欧盟的碳税不包括太阳能行业，但从长远来看，该政策仍将对太阳能行业产生影响。下图显示了至2034年的CBAM碳价趋势，在保守情况下，预计最低价为160欧元/吨。如果考虑到监管可能变得更加严格、更多行业被覆盖以及配额需求驱动等因素，碳价最高可能达到200欧元/吨。
值得注意的是，免费配额将于2034年完全取消，这意味着未来企业将对其排放承担全部责任。在此背景下，企业管理碳成本的风险至关重要。
CBAM碳价趋势。图片：InfoLink。
尽管尚未全面生效，但一些公司已开始优化生产流程并提高产品的碳效率，以应对CBAM法规对太阳能产品的潜在要求。新一代低碳组件正在崛起，它们具有更高的效率和更低的碳足迹，不仅符合新法规的要求，还能满足市场对清洁能源的需求。
同时，CBAM的实施将使碳价波动更加敏感，从而影响太阳能产品的成本。因此，加强碳风险管理将确保企业的竞争力。
清洁竞争法(CCA)：欢迎先进的太阳能技术
虽然CCA的实际影响尚不确定，但美国低碳转型的政策方向已非常明确，这意味着太阳能行业必须为其影响做好准备。
与CBAM相比，CCA提供了更长的通知期，涵盖的行业也更广。此外，美国的政策不提供免费补贴，这将在早期阶段对美国进口造成更多冲击。下图显示了2024年至2030年的碳税预测。
从2025年开始，初始价定为每公吨二氧化碳当量55美元，并以每年高于通胀率5%的速度递增。根据联邦储备系统2%的通胀目标计算，预计至2030年，保守情况下的碳价将达到80美元/吨，未来可能超过90美元/吨。
美国碳价趋势。图片：InfoLink.
要降低排放造成的碳成本，在减少产品碳排放方面投入更多精力更为可行和有效。一些领军太阳能公司已在技术研发和生产工艺方面进行了投资，如更高效的电池、先进的制造工艺和环保材料。
这些技术升级不仅有助于企业遵守法规，还能为企业在市场中脱颖而出提供更多竞争优势。
CBAM和CCA对太阳能产品成本和利润的影响
从政策制定的角度来看，CBAM和CCA极有可能对不同产品产生直接影响，这意味着碳税将直接增加产品的生产成本。
根据不同国家组件的碳足迹统计，目前产品的碳足迹约为每千瓦500千克二氧化碳，以此为指标进行了以下计算。下图显示了碳税制度下每瓦特的额外成本，计算参数包括逐年增加的碳税、逐步减少的免费补贴、更加严格的政策以及逐步提高的组件效率。
从图中可以看出，从2030年开始，CBAM的影响将显著显现，但在此之前，CCA的影响更为深远，会带来每瓦0.04美元的额外成本。
碳税制度下每千瓦的额外成本。图片：InfoLink
之所以会出现这种差异，是因为大多数气候目标都设定在2030年，预计届时欧盟将对政策进行重大调整，更多的行业将被纳入其中，碳价将变得更高，免费补贴将减少26%(见下图)。
因此，预计至2034年，碳税将带来每瓦0.10美元的额外成本。从长远来看，组件成本结构可能主要由碳排放量而不是生产成本构成。
CBAM时间轴和欧盟排放交易计划下的免费配额。图片：InfoLink
下图显示了不同碳足迹(600gCO2/W、500gCO2/W和400gCO2/W)的组件在CBAM下的成本变化。可以看出，到2034年，400克CO2/W和600克CO2/W组件之间的碳税成本差距可能达到近0.04欧元/瓦，这意味着碳排放量较低的产品受到的碳税影响较小，因此低碳产品在未来将享有显著优势。
碳税制度下不同碳足迹组件的每瓦额外成本。图片：InfoLink.
从产品利润率来看，下图显示了碳税对组件毛利率的影响。此处计算基于固定成本和价格条件。可以看出，从2025年起，CCA的影响将变得明显，碳成本将显著影响太阳能产品的毛利率。
企业应积极做好应对准备。根据CBAM法规，2030年将成为二者的交叉点，CBAM对毛利率的影响将明显超过CCA，并随着时间的推移而扩大。有鉴于此，制造商未来将在降低成本或提高产品价格之间陷入两难境地。
在2025年CCA生效的前提下，碳税制度下的产品利润率。图片：InfoLink.
展望未来：低碳太阳能时代
由于全球各地的碳政策尚未对太阳能行业产生直接影响，大多数太阳能公司在碳管理方面的经验不足。然而，无论采用哪种机制，碳税都将在未来几年影响太阳能产品的盈利能力。考虑到碳排放、碳交易或日益严格的政策，碳成本不可避免。
太阳能公司应开始规划碳管理，对产品生命周期进行盘点。碳管理的内容包括多晶硅、玻璃和铝边框材料，以及它们的制造工艺、运输、使用、处置和回收，以跟踪内含碳足迹，努力生产二氧化碳排放量低于400g/W的低碳组件。以下是目前业内讨论最多的一些问题：
绿色工厂设计、多晶硅耗电量等
近年来，太阳能制造业的巨额利润和太阳能项目的快速增长带来了2022年至2024年间太阳能产能的巨大增长。
中国和东南亚新建了大量工厂，而美国的太阳能制造业也开始增长。绿色工厂设计是绿色制造的关键因素之一。制造商可以在工厂的早期设计阶段就考虑到包括建筑、照明和设备在内的基本基础设施，以及工厂供电的能源和环境排放。
例如，多晶硅和铸锭生产环节的耗电量较高，制造商可通过使用可再生能源，或在选择厂址时考虑排放因素以在未来大幅减少产品的碳足迹。
一些企业还在探索如何有效利用可再生能源，通过将储能技术与微电网技术相结合，实现整个制造园区的低碳化。由于储能的应用需要考虑到现有的能源系统和能源使用状况，如果制造商能在早期设计阶段就考虑到这些因素，就会更具成本效益。
重新审查原材料的使用：颗粒硅比例
目前，多晶硅占主流双面组件总排放量的50%以上，其次是玻璃，占10%。
由于采用流化床反应器(FBR)技术生产的颗粒硅在碳足迹方面表现更佳，近年来的头部流化床反应器制造商一直在提高产能，推动颗粒硅的市场份额在2023年和2024年间从5%-10%上升到今年的15%。如果制造商在未来的铸锭生产过程中设法增加颗粒硅的比例，就能进一步减少碳足迹。这一行业还在进行玻璃和硅片减薄的研发。
铝边框也是组件中排放量较高的部分，约占8%。制造商还在探索其他低碳材料的替代品，如复合材料边框技术。
工艺优化
近年来，随着多晶硅价格的飙升，硅片减薄技术也取得了显著进步。主流厚度已从p型的170μm薄化到目前n型的130μm，为减碳做出了重大贡献。此外，n型TOPCon已于2023年下半年取代PERC，成为下一代主流电池技术。TOPCon更高的效率也能改善产品的碳排放。
目前已实现量产的低碳组件大多采用低温工艺，从理论上讲，在未来进一步减薄硅片方面，HJT具有更大的潜力。
产品回收
虽然太阳能回收利用还处于起步阶段，尚未形成产业链，但自2023年以来，随着十多年来太阳能装机容量的快速增长，废旧组件的数量也在不断增加，因此这一话题的讨论也越来越多。
目前，欧盟已成立了一个委员会，协助成员国处理废旧组件。中国和东南亚作为制造业中心，预计也将效仿欧盟的做法，提高废旧组件的回收比例。同时，行业需要组建专业的危险废物回收单位。
要通过低碳太阳能获得竞争力，制造商还必须考虑运输以及内含排放比例较低的产品，因为在碳价时代，每吨排放量都将反映在成本中。制造商必须从各个方面减少排放，以优化产品效益。
来源：PV-Tech 作者：PV光圈见闻
