[隆眾聚焦]:銀價上漲牽動光伏電池成本高企 N型迭代助力擺脫銀漿成本桎梏
目前,光伏發(fā)電的主要原理是半導體的光生伏特效應(yīng),即當硅片受到光照時,體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化從而產(chǎn)生電動勢,將光子轉(zhuǎn)化為電子、光能轉(zhuǎn)換為電能。正面銀漿則是太陽能電池中重要的電極材料,位于產(chǎn)業(yè)鏈的中上游。
圖:銀漿在光伏產(chǎn)業(yè)所處位置示意
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圖片來源:隆眾資訊
電池片是典型的二端器件,由硅片、鈍化膜和金屬電極組成,其中:光伏銀漿是制備太陽能電池金屬電極的關(guān)鍵材料。太陽能電池片生產(chǎn)商通過絲網(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),形成太陽能電池的兩端電極。
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。按制造溫度分,目前電池銀漿分為高溫銀漿和低溫銀漿兩種。p型電池和TOPCon電池使用高溫銀漿,HJT電池使用低溫銀漿。
圖:P型單晶PERC電池結(jié)構(gòu)示意
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圖片來源:聚合材料
圖:N型TOPCon電池結(jié)構(gòu)示意
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圖片來源:聚合材料
圖:N型HJT電池結(jié)構(gòu)示意
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圖片來源:聚合材料
正面銀漿主要由高純度的銀粉、玻璃粉、有機原料等成分組成,其中,銀粉作為導電材料,是正面銀漿的主要成分,與太陽能電池的導電性能直接相關(guān)。銀粉質(zhì)量的優(yōu)劣性直接影響到電極材料的體電阻、接觸電阻等,因此,銀漿配方中銀粉的選樣至關(guān)重要;玻璃粉作為銀漿中的傳輸媒介,其含量和成分比例對銀漿性能有著重要影響,含量過高會導致銀漿導電性能變差,但當含量過低時銀漿則無法滲透入鈍化層與硅襯底形成歐姆接觸,需通過反復試驗尋求最優(yōu)配方;有機原料作為承載銀粉和玻璃氧化物的關(guān)鍵組成,其含量和配比對銀漿的印刷性能、印刷質(zhì)量具有較大影響。
目前銀漿是電池片第一大輔材,在非硅成本中占比較高,光伏銀漿(正銀+背銀)在P電池非硅成本中占比43.17%,在整體成本中占比約17.90%;在N型電池非硅成本中占比50.28%,在整體成本中占比約25.13%,是除硅片外成本占比最高的材料。
圖:單晶P型電池片生產(chǎn)成本分布
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數(shù)據(jù)來源:隆眾資訊
圖:單晶N型電池片生產(chǎn)成本分布
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數(shù)據(jù)來源:隆眾資訊
銀漿成本中,銀粉占比超過98.14%,玻璃粉占比為1.43%,有機樹脂占比為0.16%。銀粉價格主要由銀價加上一定的加工費構(gòu)成。由于技術(shù)難度更高,TOPCon和HJT電池需要更多的單位銀漿加工費。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),PERC電池用正面銀漿目前加工費約450-500元/kg,TOPCon電池700-800元/kg,HJT電池用低溫銀漿加工費超過1000元/kg。近年來,我國銀價在波動中呈現(xiàn)出上升趨勢,加大了銀漿成本的壓力。
圖:光伏銀漿生產(chǎn)成本構(gòu)成
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數(shù)據(jù)來源:隆眾資訊、市場公開資料
根據(jù)世界白銀協(xié)會的統(tǒng)計,自2021年以來,白銀一直供小于求,預(yù)計在2024年,由于光伏需求的高增長,白銀仍將保持供不應(yīng)求的狀態(tài)。近期白銀在一定程度上受到黃金價格上漲所帶來的情緒面因素的影響,價格漲幅較快,快速上漲始于今年3月,一個多月漲幅已超過30%,尤其是在4月12日達到歷史紀錄,單日漲幅達到4.09%。短期看,由于光伏用銀在白銀需求中的占比持續(xù)提升,尤其是TOPCon成為市場主流后,用銀量遠超PERC,因此白銀價格的上漲加劇了TOPCon電池片企業(yè)的成本壓力。
在光伏產(chǎn)品價格內(nèi)卷的情況下,降本增效成為了光伏行業(yè)的主旋律。在電池片降本方面,目前主要通過多主柵技術(shù)以及減小柵線寬度來減少正銀消耗量即MBB、0BB技術(shù),并且通過銅電鍍、銀包銅等技術(shù)替代傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)以及金屬銅代替貴金屬銀漿等方式減少用銀量,助力成本下降。據(jù)隆眾資訊了解,CPIA數(shù)據(jù)顯示,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。到2023年,p型電池片主柵數(shù)量從9BB改為11BB及16BB,正銀消耗量降低至約59mg/片,較上一年下降9.23%。背銀消耗量約25mg/片,較上一年下降3.85%;N型TOPCon電池雙面銀漿(鋁)(95%銀)平均消耗量約109mg/片,較上一年下降5.22%;異質(zhì)結(jié)電池雙面低溫銀漿消耗量約115mg/片,較上一年下降9.45%。未來,光伏銀漿單耗持續(xù)下滑,特別是在TOPCon導入0BB技術(shù)之后,對銀漿用量將產(chǎn)生明顯利空。
隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進步,HJT(異質(zhì)結(jié))和TOPCon(隧道氧化層接觸)兩種新型電池技術(shù)在成本和性能上的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。據(jù)隆眾資訊調(diào)研,由于銀價上漲,TOPCon電池的漿料成本預(yù)計在減銀的趨勢下會保持在0.08元/W的水平,而HJT銀包銅的漿料成本則有望從超過0.08元/W下降到約0.06元/W。可見HJT技術(shù)在降低銀漿成本方面具有一定的優(yōu)勢。
此外,據(jù)隆眾資訊綜合數(shù)據(jù)分析預(yù)測,到2024年底,HJT與TOPCon的組件成本將基本持平。然而,在系統(tǒng)成本方面,HJT相比TOPCon將低0.02元/W。主因HJT技術(shù)在生產(chǎn)過程中較低的銀漿耗量、原材料成本和設(shè)備投資等方面的優(yōu)勢。隨著未來整體N型產(chǎn)能的不斷擴大,其成本優(yōu)勢將更加明顯。
