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光伏银浆行业分析
日期:2022-04-12   [复制链接]
责任编辑:sy_zhuzelin 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
一.基本概念

(一).光伏银浆基本定义:


属于电子导电浆料的一种。所谓电子导电浆料, 主要就是由导电相、粘结相和液体载体组成, 然后经搅拌、轧制后制成的粘稠膏状物,此外由于银是导电性最好的金属,化学性质也很稳定(相比之下,铜则不稳定易氧化加大电阻),因此目前市场上约80%的电子浆料用银粉作为导电相。

(二).光伏银浆主要组成:


就是高纯银粉(导电相)、玻璃氧化物(粘结相)、有机树脂有机溶剂(有机载体)组成的混合物,经过搅拌、三辊轧制后形成的均匀膏状物 ;在成本组成上,银粉要占到成本95%以上,因此银浆价格和银粉高度相关。

(三).光伏银浆主要用途:

主要就是用在光伏电池片环节,是最重要的辅材,为电池片总成本占比10%左右,主要是用于硅片金属化(栅线添加)。所谓硅片金属化,即通过丝网印刷技术,把设计好的图形转移到硅片上,然后利用丝网印刷机和印刷电极模板将银浆印制在硅片的正面和背面,再经低温烘烤、高温烧结,形成欧姆接触电极,从而可以收集和传导光伏电池表面电流,因此光伏银浆会直接影响光伏电池光电转换效率 。

(四).光伏银浆主要分类


分类主要按两种方式,按照银浆在电池片的位置,分为正面银浆和背面银浆,正面银浆主要是汇集和导出光生载流子,北面银浆则主要是粘结作用(导电性能要求较低),因此正面银浆是主要的,2020年国内正面银浆占到71.5%;按照银浆烧结形成在基板导电的温度 ,分为高温银浆(烧结温度500℃ 以上)和低温银浆(烧结温度250℃ 以下),其中高温银浆是现在的主流用在PERC、Topcon上,低温主要是用于HJT上。

二.行业分析

(一).行业现状


2010年前后,我国光伏银浆主要依靠进口,市场主要掌握在杜邦、贺利氏、三星SDI等外企手中。但随着我国光伏产业的进展,陆续涌现了苏州固锝、帝科股份、匡宇科技等光伏银浆国产企业。且国产银浆企业近些年产品性能不断提升的同时借助本土成本优势,使得市占率不断上升,目前国产正面银浆市场份额已从2015年的5%提升到了2020年的50%,可以预见光伏银浆国产化进程未来会进一步加快。

目前国内银浆生产集中度只能说相对集中还有较多提升空间,行业Top 3为聚合股份(全球正面银浆23.4%)、帝科股份(全球正面银浆15.4%)、晶银科技 (苏州固锝旗下,全球正面银浆7.2%),未来行业集中度预期会进一步提升。

(二).上下游情况

1.上游方面:

光伏银浆原材料主要是银粉、玻璃氧化物和有机载体。

其中,银粉是绝对核心,成本占比98.2%,直接影响电极材料电阻进而影响光电效率。玻璃氧化物成本占比1.43%,是作为银浆中的传输媒介,含量太高影响导电性能,含量太低又影响欧姆接触,需要反复试验找到最佳含量。有机载体成本占比0.16%,其作为载银粉和玻璃氧化物的核心组成, 其含量和配比对银浆的印刷性能和质量有较大影响。

银粉作为绝对核心上游材料,对形态、一致性均有较高要求,技术门槛比较高。目前主要玩家基本是国外厂商且集中度较高,如日本DOWA、美国AMES等,其中DOWA产品最好性能最佳,在全球市占率超过50%,有垄断地位。国内银粉玩家有苏州思美特、山东建邦、宁波晶鑫电子材料,但目前在稳定性和一致性上仍和国际品牌差距较大,因此例如帝科、聚和这样的国产银浆目前90%以上银粉是由DOWA供货的。

玻璃氧化物和有机载体成本占比太小,就不展开分析了。

2.下游方面:

主要就是各大电池厂,但是银浆厂商也需要调试产品来适配下游产品,从而达到最优性能。

(三).市场规模及前景

由于光伏银浆基本用在电池环节,而全球80%以上的光伏电池都在国内生产,因此光伏银浆的市场规模测算时需要考虑如下因素:

(1)首先根据未来几年全球及国内新增装机量来考虑。

(2)其次要考虑因为电池技术目前在从PERC向Topcon及HJT演化带来的影响,因为N型电池是天然的双面电池,2020年P型电池片银浆的消耗量为 107.3mg/片,而Topcon为164.1mg /片,HJT最爆炸达到了223.3mg/片而且必须是低温银浆,电池技术的迭代会使得银浆用量明显上升,因此必须考虑Topcon及HJT的占比上升问题。

(3)最后则是适度考虑工艺技术的迭代抑或替代贱金属(铜)使用从而使得银浆用量下降的影响。

综合以上三个因素,根据相关机构测算,全球银浆需求量将从2020年的2990吨增长至2025年的5607吨,市场空间达到210亿元,年复合增速13%;而国内银浆自身(不含出口)的需求量则是从2020年的1109吨提升至2025年的1869吨,年复合增速11%。

总而言之,银浆在3-5年的期间来看市场需求非常强劲,伴随国产化加深及电池技术路线演进,国产银浆厂商业绩应当是有较强保证的。

三.技术发展方向(行业风险点所在)

虽然未来业绩有保证,但实际上国产银浆企业股价走势并不强劲,主要是银浆环节存在较大技术迭代可能。

因为随着电池行业从PERC向Topcon及HJT的进步,银浆用量上升明显,成本大增,这相当于卡住了光伏降本的脖子,因此目前整个产业链都在聚焦银浆环节的突破,如何降低银浆,甚至抛弃银浆,是整个产业链努力的方向。

目前行业的优化方案可以分为:

(一).优化主栅线结构

该技术优化主要是通过增加主栅数量,减小细栅宽度来实现。因为在不增加串联电阻的前提下,如果减小细栅宽度则可以明显减少遮光损失,提升入射光线的利用率的同时降低银浆用量;而多栅数则有利于缩短电池片内电流横向收集的路径, 从而减少电池功率损失,提高导电性。

根据研究显示,多主栅技术在电池端转换效率可提升大约 0.2%可以实现节省银浆耗量25-35%,而且技术可以用于HJT。根据测算,采用 5BB技术的 HJT 电池银浆单耗约为 300mg/片、银浆成本约 1.9~2.1 元/片,而采用多主栅技术后的银浆成本约 1.1~1.2 元/ 片。

看到这边还不算完,关键多主栅还不是最终,最终路线很可能是无主栅路线,即仅印制细栅而不印制主栅,转而利用一层内嵌铜线的聚合物薄膜代替主栅。无主栅与传统主栅技术相比,采用了铜线收集电流,消除了主栅并优化了细栅的宽度和间距,然后有望降低80%的银浆用量。当然目前距离商业化大规模量产距离还有点远。

(二).优化丝网印刷工艺

现在行业里面正在尝试采用电镀、印刷、喷墨等非接触式金属化技术来替代传统的丝网印刷工艺。

电镀,电镀工艺可以用电镀其他低价金属的方式,这样就不怎么需要银浆了,当然目前电镀还存在工艺流程长,比较复杂,环境污染等问题,商业化还有一定难度。

印刷,属于目前重点发力方向,帝尔激光、迈为股份都已经在该领域获得突破,根据迈为股份 2020 年年报,迈为股份正在开展一种特殊的转移印刷设备项目,而且已经研发完成了,该技术可以实现很精准地将银浆从薄膜上转移到电池片,目前已经有数据证明转移印刷是可行的,且能够节省银浆 40-50%。

喷墨,目前还是研发阶段,还有点早。

(三).改变银浆配方

前面提到了银粉占比实在太高,如果可以用一些贱金属替代银粉的作用,就能实现成本大幅下降。目前迈为股份联合华晟、钧石能源等都在积极推进银包铜浆料的可行性,通过银、铜掺杂比例,用便宜的铜部分替代高价的银,从而降低成本。

根据新闻,2021 年7 月,华晟新能源的异质结项目就导入了银包铜浆料,极大程度的压缩了HJT技术成本,使得HJT 电池单位银耗与 PERC 电池单位银耗之间的差距有望拉低到 20%以内,后续甚至可能无限接近于PERC电池 。

可以看到银包铜就是用在HJT上,实际上过去银包铜弄得慢有个原因就是传统银浆的高温而失效,因此这种技术路线的改变只能应用于低温HJT路线,但anyway,HJT毕竟大概率是未来。

所以看以看到现在行业技术发展的方向都会对银浆企业的发展有较大不利影响,因此股价这个样子也不奇怪。 

原标题:光伏银浆行业分析
 
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来源:全球光伏
 
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