银浆行业增长动力、壁垒及未来发展方向有哪些?

银浆行业增长动力、壁垒及未来发展方向有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/11/09 17:10

我认为银浆行业市场空间增长一方面来自于光伏行业终端 需求的增长,另一方面来自 N 型时代单 w 银浆耗量以及加工费的 提升。

1.银浆行业的增长动力是什么?

1.1.光伏终端需求快速增长是银浆行业增长的主要驱动力

虽然降低单 w 银耗是行业未来发展的趋势,但是光伏市场终 端需求高速增长带动银浆市场需求持续攀升。根据 PV Infolink 数 据,2022 年全球光伏装机 283GW,预计 2023 年光伏终端需求将 达到 403GW,同比+43%。假设 TOPCon 银浆耗量从 100mg 下 降至 80mg,下降比例 20%。终端需求增长快于银浆耗量下降速 度,光伏终端装机的快速增长是银浆市场需求持续攀升的主要驱 动力。

2021 年全球市场银浆总消耗量为 3478 吨。根据 CPIA 数 据,2021 年全球正面银浆耗量 2546 吨,背面银浆耗量 932 吨, 总银浆耗量 3478 吨。2021 年我国光伏银浆总耗量 3074 吨,其中 正银总耗量 2250 吨,背银耗量 824 吨。2021 年,聚和材料正银 销量 944.32 吨,全球正银市占率达到 37.09%,排名行业第一。 帝科股份正银销量为 492.27 吨,市占率 19.34%。苏州晶银出货 光伏电池银浆 229.33 吨。

我们预计 2023 年全球银浆总需求量将达到约 5474 吨。根据 PV Infolink 数据,2022 年全球光伏装机量约 283GW,预计 2026 年,全球装机量将达到 599GW,CAGR 约 21%。考虑 1:1.2 的容 配比,组件需求量预计将在 2026 年实现超过 718GW。根据 PV Infolink 对 PERC、TOPCon 以及 HJT 市占率的预计,我们测算出2023 年 PERC 正银、TOPCon 以及 HJT 银浆需求里分别为 2741 吨、1511 吨、309 吨。预计 2026 年银浆总需求量将达到 6772 吨。

1.2.N型单w银浆耗量与加工费高于P型

N 型占比快速提升带动浆料需求持续增加。根据 PV Infolink 数据,预计 2023 年 TOPCon 市占率将达到 25%以上。N 型电池 TOPCon 与 HJT 银浆耗量均远高于 PERC,根据聚和材料数据, 截至 2023 年 4 月公司 PERC 的单耗约为 9mg/w,TOPCON 的单 耗约为 12-13mg/w,HJT 低温银浆的单耗超过 15mg/W。2022 年 是 N 型电池元年,随着 N 型占比的快速提升,银浆总需求量也将 随之提高。银浆企业的盈利来源主要为加工费,N 型电池银浆加工费也 高于 PERC 电池。根据聚和材料数据,PERC 加工费水平约 450- 500 元/kg,TOPCON 加工费水平约 700-800 元/kg 和 HJT 加工费 水平约 1000 元/kg 以上。N 型电池银浆加工费水平较 P 型高也是 驱动银浆市场空间加速成长的重要原因。

2.银浆的壁垒在哪里?

正面银浆是配方型产品,精确配料影响后续各个环节。银浆 主要由银粉、玻璃粉、载体经过搅拌、轧浆等工艺生产而成。性 能上,银粉性能优劣直接影响到电极材料的电阻和开路电压,从 而影响光电转化效率;玻璃体作为黏结相,在高温下溶解银粉并 对其重排,玻璃粉品质对银粉烧结机银-硅欧姆接触有决定性作用。 有机载体作为承载银粉和玻璃体的关键部分,有机体中的有机溶 剂使银粉和玻璃粉均匀混合,既不产生沉淀也不使银浆过度黏稠, 有机体品质主要影响印刷性能和产品质量。 研磨工序是银浆生产的核心工序,直接决定产品质量。研磨 一般使用三辊研磨机,调整辊筒之间的间隙、辊筒转速,使浆料 轧压、分散、解除团聚、充分混合,以使得浆料组织均匀,成分 一致。不同类型的产品需要设置的研磨参数不同,研磨工序的精 细化是决定银粉质量的关键。

正银电极形成的关键和难点主要有两方面,一是正银浆料需 有很高的固含量(通常要求大于 90wt%)和良好的印刷性能,使印 刷的栅线高-宽比较好,栅线均匀整齐,减小电极对光线的遮挡率 和增加电极的导电性;二是浆料的烧结工艺必须和太阳能电池的 快速、高温烧结工艺相匹配,浆料正好烧穿电池片正面的 SixN 减 反射膜,同时形成良好的 Ag-Si 欧姆接触。而银粉、玻璃粉以及有 机载体分别影响浆料的导电性、印刷性能以及接触电阻等。

银粉的粒径分布、分散性、结晶性、形貌、振实密度等特性 对正银浆料的粘度和触变性、 栅线电极的 Ag-Si 欧姆接触、 正银 厚膜的高宽比和致密性等有着重大影响。由于目前正银电极主要 通过丝网印刷制作,电极栅线宽度较窄,栅线同时需要具备较高 的高宽比,因此需要正银浆料拥有较高黏度以及良好触变性,从 而对银粉的微观形貌以及颗粒分散性有较高要求。另外,电池片 烧结温度较高、烧结时间短,所以对银粉结晶性和粒径有着严格 要求。粒径大小影响接触电阻、开路电压等,银粉粒径过大,浆 料粘度及稳定性的下降,且烧结致密化速度过慢,使得电池银硅 接触电阻偏大;银粉粒径过小,银粉在浆料中难以分散均匀,且银浆烧结致密化速度过快,使得电池接触电阻增大,开路电压下 降。

玻璃粉不仅是烧结过程中与硅基板粘结在一起,同时也是决 定接触电阻、表面蚀刻反应以及整个电池片性能的重要因素,这 要求玻璃粉具有良好的电学性能和机械性能。玻璃粉作为银浆中 的传输媒介,含量过高会导致银浆导电性能变差,但当含量过低 时银浆则无法渗透入钝化层与硅衬底形成欧姆接触。另外玻璃粉 的种类和数量也对开路电压以及高温烧结条件下浆料的填充因子 有较大的影响,需通过反复试验寻求最优配方。在金属化过程中, 玻璃对硅发射极的过度蚀刻会造成结损伤,并且使得大量杂质通 过界面玻璃相扩散进入电池内部,导致电池并联电阻和载流子复 合损耗的增大。

载体起联接料的作用,并且提供浆料适宜的流变性,使浆料 易于进行丝网印刷,其含量和配比对银浆的印刷性能、印刷质量 具有较大影响。浆料的印刷性和高宽比是有机载体决定的,但是 这两方面又是相对矛盾的,如果想追求非常好的高宽比,可以通 过添加树脂、触变剂、表面活性剂以及流平剂来提高粘度和触变 系数。电池片厚度不断减薄,电池片向高方阻浅结结构发展是行业 趋势。薄片化要求银浆在烧结过程中对硅片腐蚀要均匀避免烧穿 PN 结,烧结成银膜的热膨胀率与基体接近,避免电池片曲翘。电 池片高方阻浅结工艺的电池片 PN 结结深很浅,为了不破坏 PN 结 在烧结过程中要求良好欧姆接触的同时减少对硅基体腐蚀。我们 认为平衡薄片化发展、电池片效率、良率以及浆料稳定性是银浆 的壁垒所在。

3.银浆未来的发展方向是什么?

金属化创新是光伏电池产业化效率提升和成本优化的主要推 动力,所以银浆未来发展方向还将继续围绕“降本增效”的核心 原理。

3.1.降本——降低银耗+银粉国产化

银浆成本是电池片成本中除硅片外占比最高环节,TOPCon 银浆成本占比 16%,异质结银浆单耗更高。根据聚和材料公告, PERC 的单耗约为 9mg/w,TOPCON 的单耗约为 12-13mg/w, HJT 低温银浆的单耗超过 15mg/W。预计 TOPCon 一体化玩家以 100mg 降到 80mg 为目标,TOPCon 专业化厂家的目标在 90mg100mg 之间。降低单 w 银浆耗量主要包括多主栅技术(MBB)、SMBB、 0BB 等。多主栅技术通过降低细栅的截面积和线长来降低银耗。 多主栅大幅缩小了单根细栅对应的收集电流面积,节约截面积, 从 9 栅变成 12 栅,可节约截面积 43%。根据电阻公式 R=ρL/S, 由于多主栅截面积 S 变小,在保持电阻 R 不变的情况下,L 变 小,因此多主栅可以降低线长。例如将 9 栅增加至 12 栅,单根栅 线长减少约 25%。

MBB技术可以节省异质结25%-35%正面银浆耗量,同时提升 转换效率约 0.2%。根据立鼎产业研究网数据,采用 5BB 技术的单 片异质结银耗约 300mg,银浆成本约 1.9-2.1 元/片,采用 MBB 技 术的银浆成本约 1.1-1.2 元/片。 SMBB(SuperMBB)技 术 可 以 降 低 银 耗 成 本 10%-30%。 SMBB技术通过降低主栅pad点大小,让焊带和细栅直接汇联,降 低主栅宽度,增加栅线数量,从而降低银耗。可以降低银耗成本 10%-30%。 银粉国产化进一步降低银浆成本。TOPCON 银浆产品主要用 的是性能较有优势的进口银粉。进口银粉和国产银粉价格差异的 主要是银基价的差异,进口银粉的银基价主要参考伦敦银价(价 格不含税),国内银粉的银基价是国内白银的报价。另外由于国产 粉在运费、加工费、交期、货款结算等方面的优势,随着未来 TOPCon 国产银粉使用比例提升,银浆成本将进一步降低。

3.2.增效——改善接触电阻特性

接触电阻特性改良可以通过改进银浆材料和配方实现。金属 化工艺改进带来的功率损耗,可以通过调整银浆原材料、配方等 减少接触电阻。银粉颗粒尺寸增大将有助于降低接触电阻,同时 形成较好的欧姆接触;另外玻璃相中铅含量增加也有助于减少接 触电阻率。

参考报告REPORT

聚和材料(688503)研究报告:受益N型占比提高,银浆龙头量利齐升.pdf

聚和材料(688503)研究报告:受益N型占比提高,银浆龙头量利齐升。我们认为光伏行业终端需求快速增长、以及N型时代单w银浆耗量和加工费提升将带动银浆行业市场空间快速扩张。根据PVInfolink数据,2023年光伏终端需求同比增长43%,而TOPCon单位银浆耗量预计下降仅约20%,终端装机快速增长是银浆市场需求持续攀升的主要驱动力。另外,2023年预计TOPCon市占率将达到25%以上,TOPCon单w银浆耗量比PERC高3-4mg,HJT单耗高于PERC约6mg/W,同时N型银浆的加工费也高于PERC。N型占比提升不仅带动银浆需求增加,也带动市场空间高速增长。我们认为银浆产品壁垒在于需要...

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