米国の電力セクター業界団体が電磁鉄鋼危機の深刻な危機を警告

電力セクターを代表する4団体を含む9つの業界団体は、バイデン政権に対し、電磁鋼板の国内生産を支援する措置を優先するよう要請し、不足がサプライチェーンの「重大かつ永続的な」課題の一因となっていると警告した。

エジソン電気協会（EEI）、米国公共電力協会（APPA）、全米地方電力協同組合協会（NRECA）、グリッドワイズ・アライアンスを含む団体は、5月22日にバイデン大統領に宛てた書簡の中で、「持続可能な電力供給は持続可能である」と述べた。電磁鋼板の供給」は米国の国家および経済の安全保障にとって極めて重要です。

この書簡には、自動車イノベーション同盟、全米住宅建設業者協会、米国大手建築業者、国際電気労働者同胞団、全米電気製造業者協会も署名した。

「インフラ投資・雇用法（IIJA）とインフレ抑制法（IRA）の野心的な目標とビジョンを実現するには、連邦政府が前例のない需要に応える電磁鋼板の国内生産を認め、支援することが極めて重要である。電化と送電網の近代化とレジリエンスへの取り組み」と各グループは書いている。

問題は国内の電磁鋼板需要が史上最高水準にあることだ。 電磁鋼は平坦に圧延されたシリコン合金であり、シリコンが鋼に添加されて、抵抗率が増加し、透磁率が高く、ヒステリシス損失が低くなります。 珪素鋼、積層鋼、変圧器鋼とも呼ばれます。

最も著名なカテゴリには、方向性電磁鋼板 (GOES) が含まれます。GOES は、通常、鉄とシリコンの合金からなる冷間圧延方向性鋼です。 および非方向性電磁鋼板（NOES）。 GOES は、磁気特性を向上させるために均一に配向した粒子を生成するために特別に圧延および熱処理されており、主に変圧器 (エネルギーまたはコア損失が重要な場合) で、機械エネルギーを輸送して電気エネルギーに変換する用途に使用されます。

2020 年の GOES 市場は、主に大型変圧器 (LPT) が独占していました。LPT は、重量が最大 400 トンにもなる巨大な重要なグリッドコンポーネントです。 一方、NOES は電気モーターや発電機でより一般的に使用されていますが、一部の小型変圧器でも使用されます。

しかし、方向性電磁鋼板（GOES）への国内でのアクセスは非常に限られています。 米国は現在、国内の GOES および NOES 生産者 1 社に依存しています。AK スチールは、オハイオ州に本拠を置き、北米最大の平鋼生産会社であるクリーブランド・クリフスの子会社です。 AK Steel は、ペンシルバニア州のバトラー工場とオハイオ州のゼーンズビル工場で GOES と NOES を生産しています。

同社はここ数年、原材料の低価格輸入による長年の圧力もあり、収益性の維持に取り組んできた。 商務省は2018年に鉄鋼製品の輸入に25％の関税を課し、GOESの輸入を大幅に抑制した。 しかし商務省は2020年にGOES派生商品に関する第232条に基づく新たな調査を開始したが、その調査結果に基づいて行動を起こしていない。

米国外では、2020年にコマースは13社のGOESメーカーを特定した。そのうち4社は中国、2社は日本、その他はドイツ、インド、ポーランド、チェコ共和国、ロシア、ブラジル、韓国であった。 ただし、高透過性 GOES を製造できるメーカーは限られています。 エネルギー省（DOE）は2022年12月のファクトシートで、米国は国内のGOESメーカー1社だけでは新しい大型変圧器（LPT）の国内需要を満たすことができないと示唆した。

問題をさらに複雑にしているのは、米国では配電変圧器（DPT）とLPTの供給が深刻に不足していることである。電力業界の関係者らは、電磁鋼板の制限によってさらに悪化した供給不足の長期化により、DPTの待ち時間が3か月から6か月の4倍になっていると示唆している。 2022 年までに 1 ～ 2 年かかる。 現在、LPT の待ち時間は 2 年以上です。

電力会社は潜在的な不足を食い止めるために行動してきたが、業界政府の「タイガーチーム」が招集され、既存の配電変圧器在庫に関するデータをエネルギー省に提供したところ、投資家所有の電力会社の90％が配電変圧器の在庫が「完全に」枯渇するリスクを報告していることが示唆された。 1 か月以内に少なくとも 1 つの配電変圧器電圧クラス。 さらに、タイガー チームの調査では、配電用変圧器の調達までのリードタイムが 2020 年から 2022 年の間に 400% 以上増加したことが判明しました。

それはプロジェクトの開発に深刻な影響を及ぼしました。 EEIは5月4日のコメントで、投資家所有企業の60％が配電用変圧器の不足により、予定されていたプロジェクトの遅延または中止を余儀なくされたことが調査で判明したと指摘した。

サプライチェーンの危機にさらに複雑さを加えているのは、DOEが2022年12月に、2027年から米国で製造または輸入されるほぼすべての配電用変圧器にアモルファス鋼鉄心の使用を義務付けることを目指す新しいエネルギー効率基準を提案したことである。 アモルファス金属（AM）変圧器鉄心ホウ素、シリコン、リンを含む鉄の合金を薄い箔の形で構成しています。 DOE によると、得られた製品は GOES よりも薄く、コア損失が低く、より低い磁束密度で磁気飽和に達します。 DOEは、AM（LPTでは広く使用されていない）が中核となる鉄鋼供給の競争を解放すると推論した。

米国の唯一のAMメーカーであるメトグラス社は、この規則に関する2023年2月のエネルギー省公聴会で、現在4万5000トンを生産する設備のAM能力があり、30か月以内にさらに7万5000トンまで能力を容易に増加できると述べた。 しかし、その通話中（公聴会の全記録）、米国最大の配電変圧器メーカーであるハワード・インダストリーズの最高経営責任者（CEO）であるマイケル・ハワード氏は、現在のAM供給能力は依然としてひどく不足していると示唆した。 「今日の市場を処理するのに十分なアモルファス生産能力は世界にはありません」と彼は述べた。

ハワード・インダストリーズは、3月にDOEに提出した補足コメントの中で、新基準によりケイ素鋼の需要が60％増加するか、AM全体の需要が6億ポンド増加すると推定した。 同報告書は、「現在世界中で利用可能なアモルファス（鋼）の総供給量は約4億ポンドで、米国での利用可能な総供給量は最大でわずか9000万～1億ポンドに過ぎない」と述べた。 「すべてのアモルファス鋼が国内で購入された場合、新しい効率基準に基づく需要を満たすために生産が 500% 増加することになります。」

業界の他の分野もこの規格を精力的に反対しています。 米国鉄鋼協会（AISI）は、2023年3月27日付の書簡の中で、DOEに対し、提案されている規則には「生産される変圧器コアをサポートするためにすべての変圧器の再設計とすべての製造ラインの再設備が必要となる」効果があると率直に伝えた。 2027年までに[GOES]の代わりにアモルファスメタル(AM)リボンを使用する。」

さらに同グループは、「アモルファス金属は非常に脆い材料であり、変圧器メーカーではほとんど試験されておらず、十分に活用されていない。さらに、この代替材料とその製造に必要な基板の既存の供給は外国産である」と指摘した。

同グループはまた、「変圧器市場におけるGOES材料の需要をAM用の需要に置き換えるという提案は、国内のGOES生産全体の廃止につながる可能性がある」と強調した。

9つの業界団体は5月22日にバイデン大統領に宛てた書簡の中で、サプライチェーンの逼迫が信頼性に及ぼす影響を強調した。 「国内で製造された電磁鋼板の入手可能量が限られていることが、電気自動車の普及に課題をもたらし、自然災害後の電力会社の電力復旧スケジュールを遅らせ、また、新しい家庭用変圧器の需要を満たすための配電用変圧器の在庫が不足する一因となっている」商業建設」と彼らは書いている。

同グループは、匿名の国内GOESメーカー2社がGOES生産量の増加に取り組んでいるものの、「この生産量の拡大でも、国内の供給レベルは電化目標を達成し、IIJAとIRAが創出する需要を満たすには依然として遠く及ばないだろう」と指摘した。 一方、DOEが提案した規則は「市場と製造プロセスを一変させる」可能性があると彼らは述べた。

これらの団体はバイデン大統領に対し、議会と協力して「国内供給の強化に必要な財源を投入する」よう求めた。 連邦政府は「より電化された経済に貢献し、製造能力の拡大を奨励するために、重要な電気産業の必要に応じて、規定の量までGOESとNOESの購入を保証する」可能性があると彼らは述べた。

第一段階として、政権は国内の電鋼生産の維持と成長に対する現在の課題に関する戦略的議論を促進するために「電磁鋼サミット」を開催する可能性があると彼らは提案した。

「サミットには、電力会社、電気メーカー、自動車メーカー、鉄鋼メーカー、労働組合、住宅建設業者などの電磁鋼板のユーザーとメーカーが集まり、国家安全保障と経済の両方を脅かす現在のサプライチェーン危機の解決に貢献するだろう」米国の見通しを強化し、電化と脱炭素化という政権の目標を達成することを目指している」と彼らは述べた。

—Sonal Patel は POWER 上級副編集者 (@sonalcpatel、@POWERmagazine) です。

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