N型放量正當時,光伏銀漿行業(yè)深度分析
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2023-11-13 17:08
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光伏銀漿是電池片的核心輔材。光伏銀漿作為晶體硅太陽能電池的關(guān)鍵電極材料,其產(chǎn)品性能和對應(yīng)的電極制備工藝,直接關(guān)系著太陽能電池的光電性能。
光伏銀漿生產(chǎn)模式以定制化為主,前期下游客戶一般會對銀漿生產(chǎn)企業(yè)進行多維度、長周期的考量和認證,后期需要根據(jù)下游技術(shù)迭代不斷調(diào)整配方、優(yōu)化產(chǎn)品,以更好地適配不同電池片生產(chǎn)企業(yè)差異化的技術(shù)路徑和生產(chǎn)工藝,因此行業(yè)準入門檻較高。
光伏需求疊加N型放量,銀漿需求穩(wěn)步提升。
1)碳中和目標下,全球光伏新增裝機仍將保持高速增長。2022年全球光伏新增裝機230GW,同比增長35.3%,根據(jù)CPIA預測,2023年全球新增裝機在305-350GW,光伏制造端電池片規(guī)模將隨之呈現(xiàn)擴大態(tài)勢。
2)P型電池技術(shù)瓶頸顯現(xiàn),N型電池取代P型節(jié)奏加快,而N型電池相較于P型對銀漿的單耗更大,其市場份額的提升將推動光伏銀漿需求穩(wěn)步增長。根據(jù)CPIA預測,到2025年TOPCon電池的市場份額將達到35%,對應(yīng)TOPCon電池銀漿的市場需求有望達到1600-1800噸左右。
綜合來看,光伏裝機需求高速增長與電池片產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性變化的雙輪驅(qū)動之下,光伏銀漿需求有望快速增長。我們預計2025年我國光伏銀漿主要技術(shù)路線的需求量有望達到7877噸,2022-2025年復合增速約為25.79%。
銀粉及銀漿國產(chǎn)替代加速,助力N型產(chǎn)業(yè)化進程。
1)銀粉方面,背面銀漿用片狀銀粉已實現(xiàn)國產(chǎn)化并大規(guī)模生產(chǎn),國產(chǎn)正面用球形銀粉正不斷縮小與進口銀粉間的差距,2023年銀漿廠商進口銀粉比例實現(xiàn)大幅度下降。
2)銀漿方面,背銀已全面實現(xiàn)國產(chǎn)化,正銀國產(chǎn)化程度持續(xù)提升。在P型電池領(lǐng)域,聚和材料、帝科股份、蘇州固锝三家廠商合計銷售正面銀漿數(shù)量占全球市場的70%以上,其中,聚和材料的正面銀漿銷量達1374噸,位居全球第一。
在N型電池領(lǐng)域,2022年TOPCon電池正面銀漿國產(chǎn)率達85%左右,HJT電池用低溫漿料中蘇州晶銀市占率在50%以上。隨著銀粉及銀漿國產(chǎn)化比例大幅提升,N型電池金屬化價格優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。
技術(shù)端與材料端并行,N型電池降本多路徑推進。
技術(shù)端,MBB、SMBB、0BB以及激光轉(zhuǎn)印等新型技術(shù)助力銀漿單耗量下降。材料端,銀包銅、電鍍銅等技術(shù)通過金屬銅替代金屬銀的方式減少銀粉耗量,目前多家廠商的銀包銅漿料已通過下游客戶可靠性認證和測試,其中蘇州固锝成為業(yè)內(nèi)首家批量供貨的公司。
現(xiàn)階段銀包銅漿料中銀含量一般為40-50%,未來仍有進一步下降的空間。綜合來看,上游銀粉及銀漿單耗下行,兩者共同推動N型電池成本下降,加快N型電池產(chǎn)業(yè)化進程,有望帶動銀漿產(chǎn)能快速釋放。
01
銀漿是光伏電池片中的重要輔材
光伏銀漿是制備太陽能電池金屬電極的關(guān)鍵材料。太陽能電池是典型的二端器件,由硅片、鈍化膜和金屬電極組成,其中,兩端電極是通過絲網(wǎng)印刷工藝將光伏銀漿分別印刷在硅片的兩面,烘干后經(jīng)過燒結(jié)而形成的。光伏銀漿是影響光伏電池轉(zhuǎn)換效率的重要原材料之一。
光伏銀漿主要有兩種分類方法:
1)根據(jù)位置及功能的不同,光伏銀漿可分為正面銀漿和背面銀漿,正面銀漿主要起到匯集、導出光生載流子的作用,常用在P型電池的受光面以及N型電池的雙面;背面銀漿主要起到粘連作用,對導電性能的要求相對較低,常用在P型電池的背光面。
2)按照銀漿燒結(jié)形成在基板導電的溫度不同,光伏銀漿又可分為高溫銀漿和低溫銀漿,高溫銀漿是在500℃的環(huán)境下通過燒結(jié)工藝將銀粉、玻璃氧化物和其他溶劑混合而成;低溫銀漿則是在200-250℃的相對低溫環(huán)境下將銀粉、樹脂和其他溶劑等原材料混合而成,HJT電池具有非晶硅薄膜含氫量較高等特性,其生產(chǎn)溫度不能超過250℃,故需使用低溫銀漿。
1.2.光伏銀漿產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)簡明
光伏銀漿行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為銀粉、玻璃粉、有機載體等原材料,其化學價態(tài)、品質(zhì)、含量、形狀、微納米結(jié)構(gòu)等參數(shù)均可能對銀漿的性能產(chǎn)生影響;中游為銀漿制備企業(yè),銀漿生產(chǎn)多根據(jù)下游電池片需求量或相關(guān)工藝需求來進行定制;下游為光伏電池片生產(chǎn)企業(yè),市場集中度較高。
1.2.1.上游:銀漿屬配方型產(chǎn)品,銀粉為主要原材料
銀粉是生產(chǎn)光伏銀漿最重要的原材料,成分占比最高。銀漿作為晶體硅太陽能電池的關(guān)鍵電極材料,其產(chǎn)品性能和對應(yīng)的電極制備工藝,均直接關(guān)系著太陽能電池的光電性能,而銀漿的產(chǎn)品性能又與其原材料構(gòu)成息息相關(guān)。
銀漿主要由高純度的銀粉、玻璃體系、有機載體構(gòu)成。以正面銀漿為例,銀粉作為導電功能相,其成分占比最高,大約在89-90%。玻璃體系為高溫粘接相,其成分占比在2-3%,對銀粉的燒結(jié)及銀-硅歐姆接觸的形成、接觸效率及拉力有著決定性的作用。
有機載體作為承載銀粉和玻璃體系的關(guān)鍵組成,其成分占比在7-9%,對印刷性能、印刷質(zhì)量有較大影響,主要成分包含有機溶劑、流變劑、潤滑劑、樹脂、表面活性劑等。
1.2.2.中游:行業(yè)準入門檻高,產(chǎn)線建設(shè)周期較短
光伏銀漿生產(chǎn)模式以定制化為主,行業(yè)準入門檻較高。光伏銀漿的生產(chǎn)流程主要包括配料、混合攪拌、研磨、過濾和檢測五道工序。其中,精確配料是后續(xù)各環(huán)節(jié)的基礎(chǔ),配方中任何參數(shù)變化都可能影響產(chǎn)品性能;研磨是核心工序,需根據(jù)不同產(chǎn)品設(shè)定研磨過程中輥筒間隙、輥筒速度、研磨時間等關(guān)鍵參數(shù)。
光伏銀漿具有定制化的特點,需要根據(jù)下游技術(shù)迭代不斷調(diào)整配方、優(yōu)化產(chǎn)品,以更好地適配不同光伏電池片生產(chǎn)商差異化的技術(shù)路徑和生產(chǎn)工藝。此外,下游客戶一般會對銀漿生產(chǎn)企業(yè)進行多維度、長周期的考量和認證,因此行業(yè)的準入門檻較高。
光伏銀漿行業(yè)的商業(yè)模式整體呈現(xiàn)“輕資產(chǎn)、重運營”的特征。
1)資產(chǎn)端:聚和材料、帝科股份等銀漿企業(yè)為研發(fā)驅(qū)動類型,非流動資產(chǎn)主要由機器設(shè)備、無形資產(chǎn)構(gòu)成,其賬面價值相對總資產(chǎn)比例較低。
2)運營端:上游原材料為貴金屬銀,單位價值較高,主要以款到發(fā)貨的模式結(jié)算,故采購原材料需占用大量資金;下游客戶則多為業(yè)內(nèi)知名電池片廠商,集中度較高,通常有一定賬期并多以銀行承兌匯票的方式結(jié)算貨款,造成公司銷售收回的現(xiàn)金滯后于采購支付的現(xiàn)金,營運資金需求較大,公司現(xiàn)金、應(yīng)收賬款、應(yīng)收票據(jù)與應(yīng)收款項融資等流動資產(chǎn)占比基本在90%以上。
行業(yè)擴產(chǎn)速度較快,產(chǎn)線建設(shè)周期約為1-2年。
光伏銀漿產(chǎn)線建設(shè)主要包括可行性研究、廠房建設(shè)施工、搬遷、設(shè)備購置、安裝及調(diào)試、人員招聘及培訓等階段,建設(shè)周期約為1-2年。其中,廠房建設(shè)施工和設(shè)備安裝調(diào)試耗時最長。
根據(jù)蘇州固锝、帝科股份、聚和材料公司公告,光伏銀漿單噸投資金額約為16.05萬元至43.77萬元,其中,土地及建筑工程所需資金占比最高。受限于技術(shù)水平、產(chǎn)能規(guī)劃等因素,各企業(yè)光伏銀漿產(chǎn)線的建設(shè)周期和單噸投資金額差異較大。從整體來看,隨著產(chǎn)能擴大,單噸投資金額下降,規(guī)模效應(yīng)為公司帶來成本優(yōu)勢。
1.2.3.下游:電池片核心輔材,非硅成本中占比最高
光伏銀漿在晶硅電池非硅成本中占比最高。晶硅電池技術(shù)以硅片為襯底,根據(jù)硅片摻雜元素的差異,可分為P型電池和N型電池。
1)典型的P型電池主要包括BSF和PERC兩種技術(shù)類型,與BSF相比,PERC電池采用鈍化膜來鈍化背面,取代傳統(tǒng)的全鋁背場,增強光線在硅基的內(nèi)背反射,可降低背面的復合速率,從而使電池的效率提升0.5-1%。
2)N型電池技術(shù)主要分為TOPCon、HJT和IBC,其轉(zhuǎn)換效率更高,但是工藝亦更加復雜。隨著設(shè)備、原料國產(chǎn)化以及技術(shù)迭代,N型電池的降本提效路徑逐漸清晰,其將接替P型電池將成為下一代主流技術(shù)。
光伏銀漿是制備晶硅光伏電池的核心輔材,其在PERC電池和TOPCon電池成本中的比重分別為18.5%和16%,是最大的非硅成本。
02
行業(yè)增長邏輯
——光伏裝機+N型驅(qū)動打開空間
2.1.能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加快,光伏長期裝機空間廣闊
全球及國內(nèi)光伏新增裝機仍將保持高速增長。碳中和目標下,發(fā)展光伏等可再生能源已成為全球共識,推動全球光伏市場高速增長。2022年,全球光伏新增裝機230GW,同比增長35.3%;我國光伏新增裝機87.41GW,同比增長59.3%。根據(jù)測算,我們預計2023年全球光伏新增裝機將達371GW,我國光伏新增裝機將達160GW。
光伏制造端規(guī)模也隨之呈現(xiàn)擴大態(tài)勢,2022年,全球電池片產(chǎn)量約為366.1GW,同比增長63.5%;我國電池片產(chǎn)量約為330.6GW,同比增長67.1%。由于高溫熱浪席卷全球、歐洲降低對外能源依賴、南非基建老舊電力短缺致使能源需求提升,而傳統(tǒng)能源供應(yīng)趨緊,新能源替代將加速發(fā)展。
2.2.N型電池滲透率提升,驅(qū)動銀漿耗量增加
P型電池技術(shù)瓶頸顯現(xiàn),N型效率持續(xù)破新高。2022年,P型電池量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率達23.2%,理論轉(zhuǎn)換效率極限為24.5%,量產(chǎn)效率已接近其效率的理論極限,難以再有大幅度提升。
而N型TOPCon電池平均轉(zhuǎn)換效率達到24.5%,雙面TOPCon理論極限效率為28.7%,異質(zhì)結(jié)電池平均轉(zhuǎn)換效率達到24.6%,隆基綠能刷新雙面異質(zhì)結(jié)理論極限,效率可達29.2%,N型電池提效潛力巨大。
BC作為平臺型技術(shù),可與P型、N型TOPCon、N型HJT等技術(shù)結(jié)合形成HPBC、TBC、HBC等多種電池技術(shù)路線,其良好的兼容性有望以低成本實現(xiàn)效率提升,目前BC電池平均轉(zhuǎn)換效率為24.5%。
為突破電池效率極限,獲得更低的發(fā)電LCOE,以支撐全球可再生能源發(fā)展,晶硅電池技術(shù)迭代正在加速推進,本輪光伏技術(shù)變革中N型將替代P型成為光伏電池片的主流技術(shù)。
N型電池取代P型節(jié)奏加快,N型時代即將到來。
2022年,新投產(chǎn)的光伏電池產(chǎn)線仍以PERC電池為主,但下半年起部分N型電池片產(chǎn)能陸續(xù)釋放。截至去年底,PERC電池片市場占比下降至88%,N型電池片占比合計約達到9.1%。其中,N型TOPCon電池片市場占比約為8.3%,HJT電池片市場占比約為0.6%。
目前頭部光伏企業(yè)均開始向N型技術(shù)開始發(fā)力,到2022年底國內(nèi)TOPCon領(lǐng)域擁有產(chǎn)能的光伏企業(yè)超過15家,HJT相關(guān)企業(yè)超過12家。由于TOPCon電池的生產(chǎn)工藝與PERC相似,在原有產(chǎn)線上稍作改進便可使用,且最高轉(zhuǎn)換效率已達到24.5%,因此TOPCon電池產(chǎn)能今年起進入快速釋放階段,N型電池片市場份額獲得顯著提升。
根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2022-2023年)》,預測到2025年TOPCon電池的市場份額將達到35%,對應(yīng)TOPCon電池漿料的市場需求有望達到1600-1800噸左右。
N型電池銀漿單耗提升,電池結(jié)構(gòu)性變化驅(qū)動銀漿需求量增加。
2022年,P型電池片平均銀漿耗量為91mg/片,其中正銀消耗量約65mg/片,背銀消耗量約26mg/片;N型TOPCon電池雙面銀鋁漿(95%銀)平均消耗量約115mg/片;HJT電池雙面低溫銀漿消耗量約127mg/片。N型電池相較于P型對銀漿的消耗量更大,其市場份額的提升將促使光伏銀漿需求穩(wěn)步增長。
2.3.光伏銀漿行業(yè)市場空間預測
我們基于CPIA數(shù)據(jù),根據(jù)以下主要假設(shè),測算出2023-2025年的光伏銀漿行業(yè)市場需求:
1)假設(shè)2023-2025年P(guān)型電池的市場滲透率為70%、40%、11%,TOPCon電池的市場滲透率為25%、45%、65%,HJT電池的市場滲透率為4%、14%、23%。
2)假設(shè)2023-2025年P(guān)型電池功率分別為7.69 W/片、7.73 W/片、7.76 W/片,TOPCon電池功率為8.22 W/片、8.32 W/片、8.39 W/片,HJT電池功率為8.25 W/片、8.39 W/片、8.48W/片。
3)假設(shè)2023-2025年P(guān)型電池正面銀漿的消耗量為60mg/片、57 mg/片、54 mg/片,背面銀漿消耗量為24 mg/片、22 mg/片、20 mg/片;TOPCon電池雙面銀漿消耗量為105 mg/片、98 mg/片、92 mg/片;HJT電池低溫銀漿消耗量為104 mg/片、93 mg/片、84 mg/片。
根據(jù)最終測算得到的結(jié)果,我們預計2025年中國光伏銀漿主要技術(shù)路線的需求量達到7877噸,2022-2025年復合增速約為25.79%。
光伏電池產(chǎn)量高增疊加產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性變化的背景下,需求端有望驅(qū)動銀漿市場規(guī)模持續(xù)擴大。
雖然2022年單晶雙面PERC電池的正銀、背銀的平均單耗分別為8.5mg/W、3.9mg/W,整體降幅明顯。但全球電池片整體產(chǎn)量達到了366.1GW,對應(yīng)63.5%同比增幅的帶動下,2022年全球銀漿總耗量約為4626噸,同比增長33%,市場規(guī)模增長明顯。
其中,正銀總耗量約3322噸,背銀總耗量約1303噸。同年,我國電池產(chǎn)量達到330.6GW,同比增長67.1%。憑借著高于全球電池片產(chǎn)能的增幅,我國電池銀漿總耗量約為4177噸,同比增加35.9%。其中,正銀總耗量約3000噸,背銀總耗量約1177噸。
我們認為:2022年以前,單耗下降背景下銀漿需求量仍由光伏電池產(chǎn)量增長主導;展望今年及未來,下游電池片產(chǎn)量維持高增長的同時,銀漿單耗更高的N型電池進入快速放量期,光伏銀漿市場規(guī)模有望迎來加速擴張。
03
行業(yè)未來焦點
——上下游國產(chǎn)化及降本推進
3.1.銀粉及銀漿國產(chǎn)替代加速
目前,背面銀漿用片狀銀粉已實現(xiàn)國產(chǎn)化,正面銀漿用球形銀粉國產(chǎn)替代進程加速。全球光伏導電銀漿用銀粉供應(yīng)商相對集中,主要包括日本DOWA、美國AMES等,其中DOWA因產(chǎn)品性能領(lǐng)先、穩(wěn)定性高且供應(yīng)充足,占據(jù)了全球一半以上的市場份額。
近年來國內(nèi)銀粉制備技術(shù)快速進步,蘇州思美特、寧波晶鑫、博遷新材、山東建邦、貴研鉑業(yè)等廠商紛紛嶄露頭角,背面銀漿用片狀銀粉已實現(xiàn)國產(chǎn)化并大規(guī)模生產(chǎn),正面用球形銀粉品質(zhì)與國外差距不斷縮小,國內(nèi)廠商進口銀粉比例大幅下降。
根據(jù)公司公告,2022年,聚和材料進口DOWA銀粉比例為39.10%,同比下降43.09pct;帝科股份進口DOWA銀粉比例為35.71%,同比下降31.85pct。
銀漿產(chǎn)能由國外向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,國產(chǎn)替代趨勢顯著
光伏行業(yè)發(fā)展初期,我國正面銀漿供應(yīng)基本依賴進口,技術(shù)和原材料供應(yīng)均在境外。隨著國內(nèi)光伏行業(yè)迅猛發(fā)展,太陽能電池產(chǎn)能逐步向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,正面銀漿需求量激增,境外正銀廠商供給不足且無法快速滿足國內(nèi)電池企業(yè)的技術(shù)要求以及降低成本的需求,導致電池廠利潤被壓縮。
在此背景下,2013年前后國內(nèi)涌現(xiàn)出一批正銀制造商,開始挑戰(zhàn)境外廠商在正銀領(lǐng)域的壟斷地位。
行業(yè)進入快速發(fā)展期
自2016年起,國產(chǎn)漿料企業(yè)同電池企業(yè)緊密合作,國產(chǎn)正面銀漿的技術(shù)含量、產(chǎn)品性能及穩(wěn)定性持續(xù)提升。2017年的國產(chǎn)化供應(yīng)占比約20%,2018年提升至35-40%,2019年超過50%,呈現(xiàn)出國產(chǎn)銀漿和進口銀漿共同發(fā)展的市場格局。
2021年,受漿料業(yè)務(wù)的營收占比少且利潤逐步下滑的影響,三星SDI正式退出市場,聚和材料收購其專利和設(shè)備;杜邦被國內(nèi)企業(yè)收購后改名為江蘇索特繼續(xù)生產(chǎn),其后由帝科股份收購江蘇索特;曾常年位居榜首的賀利氏市占率在2021年開始大幅下滑,競爭格局變化直接助推了正銀國產(chǎn)化的步伐。
根據(jù)CPIA,2022年國產(chǎn)銀漿占比已達95%,正銀TOP5企業(yè)分別為聚和材料、賀利氏、帝科股份、蘇州固锝與碩禾,背銀TOP5企業(yè)分別為儒興科技、光達、正能、優(yōu)樂、蘇州固锝。國產(chǎn)替代如火如荼的同時,也為國內(nèi)廠商進入光伏銀粉制造產(chǎn)業(yè)提供了良機。
背銀和鋁漿已全面實現(xiàn)國產(chǎn)化,正銀國產(chǎn)化程度持續(xù)提升。
1)在P型電池領(lǐng)域,國產(chǎn)正面銀漿的市占率已經(jīng)從2021年的61%左右上升至2022年的85%以上。隨著杜邦、三星漿料業(yè)務(wù)被國內(nèi)企業(yè)收購,預計2023年有望進一步提高至95%以上。
2022年,聚和材料正面銀漿銷量為1374噸,位居全球第一,供給了全國47.6%的正銀消耗,而聚和材料、帝科股份、蘇州固锝三家中國正銀生產(chǎn)企業(yè)合計銷售正面銀漿數(shù)量占全球市場的70%以上。
2)在N型電池領(lǐng)域,2022年TOPCon電池正面銀漿國產(chǎn)率達85%左右,HJT電池用低溫漿料目前蘇州晶銀市占率在50%以上。在光伏電池降本增效的訴求推動之下,銀漿國產(chǎn)化進程持續(xù)加速。
3.2.降本提效多路徑持續(xù)推進
3.2.1.技術(shù)端減少銀漿耗量
MBB是當前主流的光伏電池片降本手段。多主柵技術(shù)(MBB)是指主柵線在6條及以上,通過增加主柵數(shù)目,提高電池應(yīng)對分布均勻性,進而提升導電性和轉(zhuǎn)換效率。MBB技術(shù)在電池端可提升約0.2%的轉(zhuǎn)換效率,在材料端可節(jié)省25-35%的銀漿耗量。
根據(jù)測算,采用5BB技術(shù)的異質(zhì)結(jié)電池銀漿成本約1.9-2.1元/片,而采用MBB技術(shù)后的銀漿成本約1.1-1.2元/片。隨著PERC主流電池片尺寸增大,5BB已基本不應(yīng)用在182mm/210mm尺寸的電池片中,MBB技術(shù)成為市場主流;2022年,9BB技術(shù)市場占比約34%,10BB技術(shù)市場占比約34.2%,11BB及以上市場占比約31.8%。
SMBB是技術(shù)迭代的新方向。超多主柵技術(shù)(SMBB)是在原有MBB技術(shù)上提高精度,針對15-25根主柵線的焊接,通過降低主柵PAD點大小,減少主柵銀漿耗量,同時縮短兩根主柵之間副刪電流輸運路徑,為副柵優(yōu)化和電池提效提供更多設(shè)計空間。
2022年,新投產(chǎn)的TOPCon電池片采用16BB技術(shù)的市場占比達51.3%,預計到2030年其市場占比將達到99%以上。隨著TOPCon電池快速放量,SMBB技術(shù)市場份額有望快速提升,逐漸發(fā)展為主流技術(shù)。
0BB開始量產(chǎn)化應(yīng)用。無主柵技術(shù)(0BB)取消了電池片主柵,保留細柵,組件環(huán)節(jié)用焊帶導出電流,可擴大電池受光發(fā)電面積,降低電阻損失,大幅降低漿料消耗,有效助力TOPCon和HJT產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2023年SmartWire專利到期后國內(nèi)廠商積極布局該領(lǐng)域,2023年3月,邁為股份采用先焊接再點膠方式的0BB串焊機在安徽華晟新能源驗證;2023年4月,東方日升4GW高效25.5%異質(zhì)結(jié)0BB電池實現(xiàn)首線成功投產(chǎn),標志著0BB-210異質(zhì)結(jié)電池正式進入大規(guī)模量產(chǎn)階段。
作為新型印刷技術(shù),激光轉(zhuǎn)印技術(shù)有望快速導入量產(chǎn)工藝。激光轉(zhuǎn)印是激光束通過振鏡照射到事先附有銀漿的玻璃載板上,銀漿中的活性劑受到激光的激活后迅速汽化,剩下的銀漿聚集成水滴狀,液態(tài)脫落后沉積在硅片上完成轉(zhuǎn)印。
帝爾激光、邁為股份、中電科風華信息裝備均已布局激光轉(zhuǎn)印技術(shù)。2022年1月,中電科風華信息裝備股份有限公司表示,其正在研發(fā)的全自動激光轉(zhuǎn)印設(shè)備可減少銀漿30-45%的用量,柵線寬度可低至15-25μm,大幅降低客戶輔材成本。2022年9月,帝爾激光首臺激光轉(zhuǎn)印設(shè)備出貨,正式由中試驗證階段進入量產(chǎn)階段。
3.2.2.材料端減少銀粉耗量
銀包銅是成熟度較高的降本路徑。銀包銅是通過金屬銅部分替代銀,用銀覆蓋銅,不斷調(diào)整銀與銅的摻雜比例,在保證光電轉(zhuǎn)化效率的同時降低漿料成本。
銀包銅粉在高溫環(huán)境下容易氧化,故難以應(yīng)用于P型電池和TOPCon電池的高溫銀漿,只能用于HJT電池的低溫銀漿上。一方面低溫工藝可抑制氧化,另一方面HJT細柵線承載電流較小且電池結(jié)構(gòu)可抑制銅在硅中的電遷移效應(yīng)。
銀包銅技術(shù)加速驗證,短期內(nèi)可實現(xiàn)量產(chǎn)。目前銀包銅粉主要由日本KE供貨,國內(nèi)廠商積極推進國產(chǎn)化進程,博遷新材已建成一條銀包銅粉產(chǎn)線,年產(chǎn)能可達30噸。銀包銅漿料的銀含量現(xiàn)階段一般為40-50%,后續(xù)還有進一步下降的空間。
當前多家漿料廠商已通過下游客戶可靠性認證和測試,蘇州固锝是業(yè)內(nèi)首家實現(xiàn)批量供貨的公司。銀包銅漿料與絲網(wǎng)印刷銀漿技術(shù)兼容性強,電池制造端無需更換或者新增設(shè)備,原材料降本較為直接,實現(xiàn)難度相對不高。
電鍍銅是遠期終極的降本路徑。電鍍銅是利用電解原理在導電層表面沉積銅膜,技術(shù)優(yōu)劣勢明顯,優(yōu)勢在于用銅替代全部金屬銀,材料價格低廉,并且可實現(xiàn)雙面金屬化;劣勢在于工藝流程復雜導致前期投資成本較高以及電鍍液中含有大量有害化學物質(zhì)會帶來環(huán)保問題。
目前布局銅電鍍工藝的公司有隆基綠能、通威股份、捷佳偉創(chuàng)和鈞石能源等,布局銅電鍍設(shè)備的公司有捷佳偉創(chuàng)、太陽井以及捷德寶等。綜合來看,電鍍銅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展在銀包銅之后,還需較長時間的技術(shù)積累。
綜上,N型電池降本路徑明確,產(chǎn)業(yè)化加速落地,有望帶動銀漿產(chǎn)能快速釋放。一方面,銀粉及銀漿國產(chǎn)化比例大幅提升,原料價格優(yōu)勢顯現(xiàn);另一方面,技術(shù)端減少銀漿耗量與材料端減少銀粉耗量,原料單耗下行,兩者共同推動N型電池成本下降,加快N型電池產(chǎn)業(yè)化進程,銀漿需求量也將隨之大幅提升。
(來源:亞太光伏、東海證券研究所、艾邦光伏網(wǎng)0