1、 有色新材料系列報告之光伏銀漿 需求較快增長,國產化如火如荼 行業深度報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 行業報告 有色金屬 2022 年 1 月 11日 強于大市(維持強于大市(維持) 行情走勢圖行情走勢圖 平安觀點: 光伏銀漿是光伏電池的重要輔料:光伏銀漿是光伏電池的重要輔料:光伏銀漿是以高純銀粉為導電相、玻璃氧化物為粘結相,有機載體組成的混合物,經過攪拌、三輥軋制后形成的均勻膏狀物。光伏銀漿通過絲網印刷工藝附著在光伏電池片,烘干燒結后形成光伏電池的金屬電極,可收集和傳導光伏電池表面電流。光伏導電銀漿是光伏
2、電池最重要輔料, 直接影響電池光電轉換效率。 在光伏電池片中,銀漿是除硅片外,成本占比第二的材料,約占光伏電池片成本的 10%。 光伏銀漿需求增長,各類型光伏電池單位銀漿用量降低光伏銀漿需求增長,各類型光伏電池單位銀漿用量降低: 2020 年全球及中國光伏銀漿消耗量為 2990 噸和 2467 噸,20162020 年年復合增速分別為 6.4%和 11.7%。由于成本占比較高,光伏行業致力于降低單位電池片光伏銀漿用量,未來各類電池單位電池片銀漿用量將持續降低。另一方面,憑借較高的光電轉換效率,N 型光伏電池的市場份額有望逐步提高,而 N 型電池是雙面電池,單位電池片銀漿的用量大幅高于目前主流的
3、 P型電池,有利于提升銀漿需求量。我們認為盡管未來各種光伏電池銀漿單位用量減少,但在光伏行業較快發展以及 N 型電池占比提升下,全球及我國光伏銀漿需求量將較快增長, 其中全球銀漿需求量將由 2020 年的 2990噸增加至 2025 年的 5607 噸,年復合增速約為 13%,而中國光伏銀漿需求量(不包括出口電池銀漿消耗量)將從 2020 年的 1109 噸提高到 2025年的 1869 噸,年復合增速約為 11%。 光伏銀漿生產光伏銀漿生產具較高具較高門檻門檻,國產化如火如荼:,國產化如火如荼:光伏銀漿需隨下游技術迭代和客戶需求調整配方和生產工藝,具有一定定制特點。生產過程中,除了對原材料品
4、質、選型要求較高外,漿料的配料方案、制作工藝、量產穩定性需經過長期的研發攻關、持續優化,具有較高門檻。隨著技術進步,憑借本土化以及成本優勢,我國光伏銀漿的進口替代趨勢明顯,其中正面光伏銀漿國產化率由 2015 年約5%大幅提升到 2020 年 50%,以聚合股份、帝科股份和晶銀新材為代表的公司脫穎而出。預計未來我國光伏銀漿國產化進程仍將持續。 N型光伏銀漿國產化型光伏銀漿國產化提升空間大提升空間大,低溫銀漿尚待突破:,低溫銀漿尚待突破:N 型和 P 型電池光伏銀漿存在一定差異,其中 N 型 TOPCon 電池細柵使用銀鋁漿,N 型異質結電池使用低溫銀漿。 受制規模和技術, 我國 N 型光伏銀漿
5、國產化較低,2020 年僅約為 20%,未來提升的潛力較大。N 型異質結電池由于金屬化電極燒結溫度遠低于 TOPCon 和 P 型電池,銀漿的配方體系發生重大變化,對原材料和生產工藝控制要求更高,具有更高的壁壘。目前我國低溫銀漿處于發展初期,尚待進一步突破,全球低溫光伏銀漿主要由日本 KE提供。 證券研究報告 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 2/ 23 投資建議:投資建議: 盡管未來各類型電池單位銀漿用量減少, 但在光伏行業較快發展以及 N 型光伏電池推廣帶來銀漿用量增加助力下 ,我國光伏銀
6、漿需求增長確定。光伏銀漿技術進步較快,具有一定定制特點,存在較高進入門檻,國產化替代持續推進,國產化前景看好。我們認為光伏銀漿龍頭企業擁有技術、客戶等優勢,具備較明顯的先發優勢,未來受益行業較快發展。建議關注光伏銀漿龍頭上市公司帝科股份和蘇州固锝。 風險提示:風險提示:1)光伏行業發展低于預期風險。光伏銀漿發展和光伏行業密切相關,如果未來全球及中國新增光伏發電裝機容量低于預期,將會對光伏銀漿的需求造成較大的不利影響;2)原材料價格波動的風險。光伏銀漿成本主要是銀粉,而銀粉價格與白銀價格直接關聯,如果未來白銀的價格波動較為劇烈,而光伏銀漿價格未能及時調整,將造成光伏銀漿企業經營較大波動;3)市場
7、競爭加劇風險。下游旺盛的終端需求為光伏銀漿行業快速發展帶來了良好的市場機遇,如果現有廠家產能增加較快,或有更多的新進入者,將使得行業競爭加劇,削弱相關企業的盈利能力。 rQpRmOoQnRvNoMtQvMvNwPaQdN6MpNrRtRmOeRqQoPfQrQoM7NoOuNuOmMtQNZoMvM 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 3/ 23 正文目錄正文目錄 一、光伏銀漿概況:光伏電池的重要輔料一、光伏銀漿概況:光伏電池的重要輔料 . 6 1.1 光伏銀漿是光伏電池正極金屬材料,成本占比較
8、高 . 6 1.2 光伏銀漿是配方型產品 . 8 二、未來光伏銀漿需求持續增長,單位電池用量逐步減少二、未來光伏銀漿需求持續增長,單位電池用量逐步減少 . 8 2.1 需求持續增長,正面光伏銀漿占據主導 . 8 2.2 N 型光伏銀漿迎良機,各類型電池光伏銀漿單位使用量有望持續下降. 10 3.3 光伏銀漿需求預測 . 13 三、國產化如火如荼,三、國產化如火如荼,N 型光伏銀漿國產化提升空間大型光伏銀漿國產化提升空間大 . 14 3.1 光伏銀漿具備一定進入門檻,銀粉國產化尚待提高 . 14 3.2 光伏銀漿國產化如火如荼,龍頭公司崛起 . 16 3.3 N 型電池光伏銀漿國產化較低,低溫銀
9、漿門檻較高 . 17 四、主要公司介紹四、主要公司介紹 . 20 五、投資建議五、投資建議 . 22 六、風險提示六、風險提示 . 22 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 4/ 23 圖表圖表目錄目錄 圖表 1 銀的導電性優異 . 6 圖表 2 電子導電漿料構成及作用. 6 圖表 3 光伏電池結構示意圖(以鋁背場光伏電池為例) . 6 圖表 4 光伏銀漿實物圖 . 7 圖表 5 太陽能電池片成本構成 . 7 圖表 6 光伏銀漿分類 . 7 圖表 7 光伏銀漿產業鏈示意圖 . 8 圖表 8 全球
10、光伏發電平準成本大幅下降(美元/千瓦時) . 9 圖表 9 全球光伏發電安裝成本大幅下降(美元/千瓦). 9 圖表 10 全球及中國光伏發電累計裝機容量(GW) . 9 圖表 11 全球及中國光伏發電新增裝機容量(GW) . 9 圖表 12 中國光伏銀漿消耗量(噸) . 9 圖表 13 全球光伏銀漿消耗量(噸) . 9 圖表 14 正面銀漿占據中國光伏銀漿主導地位(2020 年) . 10 圖表 15 中國是光伏銀漿消耗主要市場(2020 年) . 10 圖表 16 N 型光伏電池轉化效率提升空間較大. 10 圖表 17 N 型光伏電池未來占比將持續提升 .11 圖表 18 主要光伏電池產品銀
11、漿單位消耗量(mg/片) .11 圖表 19 銀漿印刷網版和 5 主柵光伏電池表面示意圖 . 12 圖表 20 未來光伏電池細柵線寬度逐步變窄(m) . 12 圖表 21 未來光伏電池往多主柵方向發展 . 12 圖表 22 P 型和 TOPCon 光伏電池片銀漿使用量將持續下降(mg/片) . 12 圖表 23 異質結光伏電池片銀漿使用量將持續下降(mg/片) . 13 圖表 24 全球及中國光伏銀漿需求測算(噸). 13 圖表 25 銀漿配方具有較高的門檻 . 14 圖表 26 正面光伏銀漿的生產工序及對產品性能影響. 14 圖表 27 光伏銀漿生產流程圖 . 15 圖表 28 銀粉在光伏銀
12、漿原料成本占比高 . 15 圖表 29 帝科股份銀粉主要由 DOWA 提供(2019 年) . 16 圖表 30 AMES 公司銀粉微觀結構和性能 . 16 圖表 31 我國光伏銀漿發展歷程. 16 圖表 32 我國正面光伏銀漿的國產化率較快提升 . 17 圖表 33 國內龍頭公司在全球正面光伏銀漿市占率 . 17 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 5/ 23 圖表 34 TOPCon 電池結構示意圖(以帝科股份銀漿為例) . 18 圖表 35 異質結和同質結電池結構示意簡圖 . 18 圖表
13、36 異質結電池對光伏銀漿提出了全新的要求 . 19 圖表 37 低溫銀漿開發難點 . 19 圖表 38 聚合股份近年正面銀漿產能和產銷量(噸). 20 圖表 39 聚合股份收入和利潤變化(億元) . 20 圖表 40 聚合股份擬募集項目情況(萬元) . 20 圖表 41 帝科股份正面光伏銀漿的產銷量(噸) . 21 圖表 42 帝科股份 2017 年以來收入及利潤(億元) . 21 圖表 43 蘇州固锝光伏銀漿的產銷量(噸) . 22 圖表 44 晶銀新材收入和利潤(億元). 22 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容
14、。 有色金屬行業深度報告 6/ 23 一、一、 光伏銀漿概況光伏銀漿概況:光伏電池的重要輔料:光伏電池的重要輔料 1.1 光伏銀漿是光伏電池正極金屬材料,成本占比較高 光伏銀漿屬于電子導電漿料的一種。導電漿料主要由導電相、粘結相和液體載體組成,經攪拌、軋制后制成的粘稠膏狀物。由于銀是導電性最好的金屬,且化學性質穩定,在電子導電漿料中扮演重要作用,目前約 80%電子漿料以銀粉為導電相;而銅盡管導電性和銀較為接近,但化學性質活潑,容易在空氣和高溫下被氧化,從而增大電阻,作為導電漿料綜合性能遜于銀漿。 圖表圖表1 銀的導電性優異銀的導電性優異 種類 溫度() 電阻率(cm ) Ag 20 1.591
15、0-6 Cu 20 1.6810-6 Au 20 2.4010-6 Al 20 2.6510-6 Zn 20 5.2010-6 Ni 20 6.8410-6 Pb 20 2.0710-5 資料來源:CNKI,平安證券研究所 圖表圖表2 電子導電漿料構成及作用電子導電漿料構成及作用 項目 主要成分 作用 導電相 銀、金、銅等金屬及合金或其混合物 導電材料,形成導電膜 粘結相 玻璃粉、氧化物晶體或二者混合物 導電膜層中的媒介,連接導電相和基底 液體載體相 有機載體和水基載體,并以有機載體為主 導電相和粘結相的運載體,控制漿料的流變特性,調節漿料的粘稠度 資料來源:CNKI,平安證券研究所 光伏銀漿
16、是以高純銀粉為導電相、 玻璃氧化物為粘結相, 有機載體組成的混合物, 經過攪拌、 三輥軋制后形成的均勻膏狀物。這種膏狀物通過絲網印刷工藝附著在光伏電池片,烘干燒結后形成光伏電池的金屬電極,可收集和傳導光伏電池表面電流。目前銀金屬電極在光伏電池電極占比高達 99.9%。 圖表圖表3 光伏電池結構示意圖光伏電池結構示意圖(以鋁(以鋁背場背場光伏電池為例)光伏電池為例) 資料來源:帝科股份,平安證券研究所 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 7/ 23 圖表圖表4 光伏銀漿實物圖光伏銀漿實物圖 資料來
17、源:蘇州晶銀新材料科技有限公司官網,平安證券研究所 光伏導電銀漿是光伏電池最重要的輔料,直接影響光伏電池光電轉換效率。在光伏電池片中,銀漿是除硅片外,成本占比第二的材料,約占光伏電池片成本的 10%。光伏銀漿主要有兩種分類方法,其中按照銀漿在電池片的位置,可分為正面銀漿和背面銀漿,目前正面銀漿是主導產品;按照銀漿燒結形成在基板導電的溫度,光伏銀漿又可分為高溫銀漿和低溫銀漿,目前高溫銀漿是主流產品。 圖表圖表5 太陽能電池片成本構成太陽能電池片成本構成 資料來源:華經情報網,平安證券研究所 圖表圖表6 光伏銀漿分類光伏銀漿分類 分類標準 產品種類 特性 適用光伏電池 位置 正面銀漿 匯集 、 導
18、出光生載流子 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 燒結溫度 高溫銀漿 燒結溫度在 500以上 BSF 電池、PERC 電池、PERT 電池等常規晶體硅光伏電池 硅片, 65%正面銀漿, 10%化學試劑、網版和氣體, 5%人工, 5%電力, 4%其他, 27% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 8/ 23 低溫銀漿 燒結溫度在 250以下 異質結(HJT)光伏電池 資料來源:聚合股份招股說明書(申報稿) ,C
19、NKI,平安證券研究所 1.2 光伏銀漿是配方型產品 光伏銀漿的上游是銀粉、玻璃氧化物和有機載體,其中銀粉對光伏銀漿的性能影響較大,在形態、一致性要求較高,目前主要為國外企業壟斷;玻璃氧化物和有機載體我國供給則相對寬裕。光伏銀漿下游是電池片和電池組件,和光伏行業發展高度相關,全球光伏行業長期發展前景良好,需求較為強勁,有利于光伏銀漿規模的擴大。另一方面,光伏電池技術進步和路線的變化也要求銀漿企業及時做出相應調整。 光伏銀漿處于產業鏈中游,是配方性產品,配方、生產工藝控制以及客戶服務直接影響企業競爭力。為了減少原材料價格波動影響,光伏銀漿價格以銀價為基礎,再結合供需和其他因素綜合確定。 圖表圖表
20、7 光伏銀漿產業鏈示意圖光伏銀漿產業鏈示意圖 資料來源:平安證券研究所 二、二、 未來光伏銀漿需求持續增長,單位電池用量未來光伏銀漿需求持續增長,單位電池用量逐步減少逐步減少 2.1 需求持續增長,正面光伏銀漿占據主導 隨著技術進步,光伏發電成本大幅下降,是可再生能源中成本下降較明顯的發電方式。根據 IRNEA(國際再生能源機構) ,光伏平準發電成本和安裝成本 2020年分別為 0.057美元/千瓦時和 883美元/千瓦,相比 2010年大幅下降 85%和 81%。目前光伏發電與傳統化石能量發電相比已經具備成本優勢,進入平價時代。憑借成本以及碳減排優勢,光伏發電已經成為了全球新增發電的主力,根
21、據 IEA(國際能源署) ,在 2020年新增發電裝機容量中,光伏發電位列第一,約占 2020年全球新增發電裝機容量的 39%。 全球光伏發電呈現快速發展態勢,2020 年全球光伏累計裝機容量 707GW,是 2010 年的 17.6 倍;中國光伏累計裝機容量達到 253.8GW,為 2010 年的 254 倍,位居全球第一。同時中國也成為了全球最大的光伏組件生產國,約占全球光伏組件產量的 70%。 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 9/ 23 圖表圖表8 全球光伏發電平準全球光伏發電平準成本
22、大幅下降(美元成本大幅下降(美元/千瓦時)千瓦時) 圖表圖表9 全球光伏發電安裝成本全球光伏發電安裝成本大幅下降(美元大幅下降(美元/千瓦)千瓦) 資料來源:IRNEA,平安證券研究所 資料來源:IRNEA,平安證券研究所 圖表圖表10 全球及中國光伏發電累計裝機容量(全球及中國光伏發電累計裝機容量(GW) 圖表圖表11 全球及中國光伏發電新增裝機容量(全球及中國光伏發電新增裝機容量(GW) 資料來源:IRNEA,平安證券研究所 資料來源:IRNEA,平安證券研究所 盡管 20162020年期間光伏行業受 2018年中國補貼滑坡以及疫情影響, 全球及中國光伏銀漿依然保持增長。 根據 CPIA
23、(中國光伏行業協會) ,中國光伏銀漿消耗量由 2016 年的 1585 噸提升到 2020 年的 2467 噸,年復合增速為 11.7%;全球光伏銀漿的消耗量由 2016 年的約2331 噸提高到 2020 年的 2990 噸,年復合增速約6.4%。 圖表圖表12 中國光伏銀漿消耗量中國光伏銀漿消耗量(噸噸) 圖表圖表13 全球光伏銀漿消耗量全球光伏銀漿消耗量(噸噸) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 資料來源:CPIA,平安證券研究所 0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.4520102011201220132014201520162017201820
24、192020全球光伏發電平準成本01000200030004000500020102011201220132014201520162017201820192020全球光伏發電安裝成本全球光伏發電安裝成本010020030040050060070080020102011201220132014201520162017201820192020全球中國02040608010012014020102011201220132014201520162017201820192020全球中國05001000150020002500300020162020中國光伏銀漿消耗量0500100015002000250
25、03000350020162020全球光伏銀漿消耗量CAGR: 6.4%CAGR: 11.7% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 10/ 23 分結構看,由于目前以正面銀漿需求為主的 P型光伏電池是主導產品,正面光伏銀漿占據絕大部分市場份額,2020年約占中國光伏銀漿需求量的 71.5%,在全球市場亦是如此。中國在光伏電池片和組件的生產中具有領導地位,2020 年分光伏電池產量 134.8GW,約占全球光伏電池產量的 82.5%,為此,全球光伏銀漿的主要市場也主要在中國,2020年中國在全球光
26、伏銀漿消耗量占比高達 82.5%。 圖表圖表14 正面銀漿占據中國光伏銀漿主導地位 (正面銀漿占據中國光伏銀漿主導地位 (2020年)年) 圖表圖表15 中國是光伏銀漿消耗主要市場(中國是光伏銀漿消耗主要市場(2020年)年) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 資料來源:CPIA,平安證券研究所 2.2 N 型光伏銀漿迎良機,各類型電池光伏銀漿單位使用量有望持續下降 1)N 型光伏電池型光伏電池份額提升,銀漿消耗份額提升,銀漿消耗量量高于高于 P型電池型電池 最終決定光伏電池發電成本是光電轉換效率,根據經驗公式,電池轉換效率提升 1%,成本可下降 7%,因此光伏電池技術致力于持續提高轉換效率
27、。目前光伏電池技術包括了 P型和 N型電池,其中 P型中 PERC(發射極鈍化和背面接觸) 電池轉化效率持續提升,2020 年轉換效率提高到 20.8%,發展較為迅速,已成為了目前主流產品,2020 年占光伏電池份額為85.5%。未來 P 型 PERC 電池轉換效率將繼續提升,預計到 2025 年將提高到 22.5%,仍將是主要產品之一。 與此同時,N型電池(主要是 TOPCon和異質結(HJT)電池)盡管量產規模較?。?020年市場份額為 3.5%) ,但未來轉換效率提升空間高于 P型,隨著未來生產成本降低和良率提升,競爭力將不斷增強,市場占有率將逐步提高,成為光伏電池的發展重要發展方向。
28、圖表圖表16 N 型光伏電池轉化效率型光伏電池轉化效率提升空間較大提升空間較大 電池種類 2020A 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E P 型多晶 BSF P型多晶黑硅電池 19.4% 19.5% 19.5% - - - PERC P 型多晶黑硅電池 20.8% 21.1% 21.4% 21.7% 22.0% 22.5% PERC P 型鑄錠單晶電池 22.3% 22.6% 23.0% 23.3% 23.5% 23.7% P 型單晶體 PERC P 型單晶電池 22.8% 23.1% 23.4% 23.7% 23.9% 24.1% N 型單晶 TOPCon 單晶電池
29、23.5% 24.0% 24.5% 25.0% 25.3% 25.7% 異質結電池 23.8% 24.2% 24.8% 25.2% 25.5% 25.9% 背接觸電池 23.6% 24.0% 24.5% 25.0% 25.4% 25.8% 資料來源:CPIA,平安證券研究所 正面, 71.5%背面, 28.5%中國, 82.5%其他國家和地區, 17.5% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 11/ 23 圖表圖表17 N N 型光伏電池未來占比將持續提升型光伏電池未來占比將持續提升 資料來源:
30、CPIA,平安證券研究所 技術及產品變化對銀漿需求產生重大影響。N型電池是天然的雙面電池,光伏銀漿消耗量高于 P型,根據 CPIA,2020年 P型電池片銀漿的消耗量為 107.3mg/片;N 型電池片中 TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)電池銀漿消耗量為 164.1mg /片,比 P型電池片高 53%; 而異質結 N型電池 (具有本征非晶層的異質結) 銀漿的消耗量為 223.3mg/片, 比 P型電池片高 108%,且使用低溫銀漿。 圖表圖表18 主要光伏電池產品銀漿單位消耗量(主要光伏電池產品銀漿單位消耗量(mg/片)片) 產品 正面銀漿 背面銀漿 P 型光伏電池 78.2 29.1 TO
31、PCon 光伏電池 87.1 77.0 HJT 光伏電池 223.3(雙面低溫銀漿) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 備注:除HJT使用低溫銀漿外,其他電池使用高溫銀漿;TOPCon電池正面主柵使用銀漿,細柵使用銀鋁漿 2)柵線寬度下降助力銀漿用量減少柵線寬度下降助力銀漿用量減少 由于銀的價格昂貴,銀漿在光伏電池成本占比較高,在不影響甚至提高銀漿性能的條件下,使用賤金屬替代或者減少單位用量,從而降低成本,成為了光伏電池行業追求的目標。其中賤金屬替代如銅漿目前仍處于研究探索階段,實際應用不多,而通過印刷柵線變化減少漿料用量則獲得較快發展。 光伏銀漿作為金屬電極包括主柵和細柵,其中前者起到匯流
32、和串聯作用,后者用于收集光生載流子。光伏銀漿采用絲網印刷技術,在光伏電池片形成主柵和細柵。在主柵方面,通過增加主柵數量可縮短電池片內電流橫向收集路徑,減少電池功率損失,提高電池應力分布的均勻性以降低碎片率,提高導電性。目前光伏電池占比較高的 5主柵產品,未來隨著電池片尺寸增加,9主柵及以上電池片占比將持續提升。細柵方面,在不增加電阻下,減少柵線寬度,在降低遮光損失的同時降低柵線銀漿用量, 為此, 光伏電池細柵的寬度不斷下降。 根據 CPIA, 2020年我國光伏電池細柵的寬度已降低到約 35.8m, 預計 2030年將進一步下降為 25.2m。我們認為,未來光伏主柵和細柵寬度減少將助力單位銀漿
33、用量持續下降。 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 12/ 23 圖表圖表19 銀漿印刷網版和銀漿印刷網版和 5 5 主柵光伏電池表面示意圖主柵光伏電池表面示意圖 資料來源:賀利氏可再生能源,索比光伏網, 光伏家網 圖表圖表20 未來光伏電池細柵線寬度逐步變窄(未來光伏電池細柵線寬度逐步變窄(m) 圖表圖表21 未來未來光伏電池往多主柵方向發展光伏電池往多主柵方向發展 資料來源:CPIA,平安證券研究所 資料來源:CPIA 備注:BB是主柵線(Bus bar)縮寫 圖表圖表22 P P 型和型和
34、 T TOPConOPCon 光伏電池片光伏電池片銀漿使用量將持續下降(銀漿使用量將持續下降(mgmg/ /片)片) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 13/ 23 圖表圖表23 異質結光伏電池片銀漿使用量將持續下降(異質結光伏電池片銀漿使用量將持續下降(mgmg/ /片)片) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 3.3 光伏銀漿需求預測 根據以下主要假設,我們對光伏銀漿需求作測算, (1) 20212025 年全球及中國光伏新增裝機量持續增長。 (2) 2
35、0212025 年 P 型光伏電池占比下降,而 TOPCon 和異質結電池占比持續提升。 (3) 20212025 年隨著技術及工藝進步,各種光伏電池片單位銀漿的消耗量下降。 (4) 全球光伏電池產品結構和中國基本相近。 我們預計未來隨著光伏行業發展,光伏銀漿的需求將持續增加,其中全球銀漿需求量將由 2020 年的 2990 噸增加至 2025年的 5607 噸,年復合增速約為 13%,而中國光伏銀漿需求量(不包括出口電池銀漿消耗量)將從 2020 年的 1109 噸提高到 2025 年的 1869 噸,年復合增速約為 11%。 圖表圖表24 全球及中國光伏銀漿需求全球及中國光伏銀漿需求測算測
36、算(噸)(噸) 資料來源:CPIA,平安證券研究所 01000200030004000500060002020A2021E2022E2023E2024E2025E中國全球 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 14/ 23 三、三、 國產化如火如荼,國產化如火如荼,N型光伏銀漿國產化提升空間大型光伏銀漿國產化提升空間大 3.1 光伏銀漿具備一定進入門檻,銀粉國產化尚待提高 1)配方和工藝是光伏銀漿主要壁壘,具有一定定制化特征 光伏銀漿中正面銀漿要求高于背面銀漿,是目前主導產品。我們以正面銀漿為例,
37、對銀漿的生產技術進行介紹。正面銀漿集金屬材料、無機材料、高分子材料、納米科學于一身,其制備涉及到低熔點玻璃制備技術、漿料加工技術、流變學、細線印刷、高溫燒結等諸多領域,具有一定的門檻,其中技術難點又主要在配方和生產工藝兩個方面。 配方方面,銀漿配方任何參數的調整都可能會影響與電池片廠商生產工藝的適配性及電池片的光電轉化效率, 需要在緊密跟蹤下游技術迭代下,按照不同技術路線、不同客戶需求積極調整配方,具有一定定制化特征。正面銀漿由銀粉、玻璃粉、有機原料等成分組成,其組成物質的化學價態、品質、含量、形狀、微納米結構等參數均可能對銀漿的性能產生影響,正面銀漿的研發和制備對組成物質的要求十分嚴格。其中
38、,銀粉質量的優劣性直接影響到電極材料的體電阻、接觸電阻等,選擇合適形態、粒徑、穩定性的銀粉至關重要;玻璃粉作為銀漿中的傳輸媒介,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配方;而有機原料的含量和配比直接關系到銀漿的印刷性能和質量。 圖表圖表25 銀漿配方具有較高的門檻銀漿配方具有較高的門檻 項目 影響 銀粉 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。銀粉質量的優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重要 玻璃氧化物 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
39、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配方 有機原料 作為載銀粉和玻璃氧化物的關鍵組成,其含量和配比對銀漿的印刷性能、印刷質 量具有較大影響 資料來源:聚合股份,平安證券研究所 生產工藝方面,光伏銀漿的生產流程主要包括配料、混合攪拌、研磨、過濾和檢測五道工序,其中研磨是核心工序,需要根據配方對研磨過程的輥筒間隙、輥筒速度、研磨時間等關鍵參數進行設定。 總體來看,正面銀漿的制備過程中,除了對原材料品質、選型要求較高外,漿料的配料方案、制作工藝、量產穩定性需經過長期的研發攻關、持續優化,以確定適用于不同下游產品的
40、最優配方,從而達到預期的導電和應用效果。 圖表圖表26 正面正面光伏光伏銀漿的生產工序及對產品性能影響銀漿的生產工序及對產品性能影響 工序 具體過程 影響 配料 根據產品配方,精確稱量 配方中任何參數變化都可能影響產品性能,因此需精確匹配 混合攪拌 將檢測合格的玻璃氧化物、銀粉、有機原料,根據配方中的比例進行混合,然后利用攪拌機對混合物進行攪拌 調節攪拌機的轉速、 時間以及穩定等工藝參數以保證漿料充分混合均勻 研磨 利用三輥研磨機, 將攪拌完成后的漿料進行研磨 研磨工序為核心工序,產品質量的好壞與其息息相關。不同產品在設備上呈現的狀態不同,相應地,不同產品的研磨過程參數設置也不盡相同。研磨過程
41、的輥筒間隙、輥筒速度、研磨時間通常為工序的關鍵參數 過濾 用負壓過濾系統, 對研磨后的物料按照工藝要求進行過篩 將粒徑大于標準要求的物料攔截在外,保證產品的細度一致,以確保成品漿料在客戶端印刷使用時的性能要求 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 15/ 23 檢測 根據產品標準對產品進行檢測驗證。 檢測指標包括電阻率、印刷性、其他電性能指標等,通過檢測后產品方可包裝入庫,未通過檢測的需要進行返工處理 資料來源:聚合股份,平安證券研究所 圖表圖表27 光伏銀漿生產光伏銀漿生產流程圖流程圖 資料來源
42、:聚合股份,平安證券研究所 此外,下游客戶對正面銀漿廠商會進行多維度,長周期的考量認證,也有一定進入門檻。認證過程主要包括供應商初評、樣品檢測、產品報價、小批量試用、穩定性檢測、批量生產等階段,認證過程苛刻。從新產品開發到實現大批量供貨需要較長時間。 2)銀粉技術門檻高,市場由海外公司壟斷 光伏銀漿成本主要由原材料構成, 其中銀粉在原材料占比超過 95%。 銀粉的制備方法種類繁多, 如機械球磨法、 蒸發冷凝法、化學還原法、電化學沉原法等,由于化學還原法工藝和設備簡單、原料較容易獲得是主要的生產方法之一。 圖表圖表28 銀粉在光伏銀漿原料成本占比高銀粉在光伏銀漿原料成本占比高 資料來源:CPIA
43、,平安證券研究所 銀粉, 98.20%玻璃氧化物, 1.43%有機原料, 0.16%其他, 0.21% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 16/ 23 銀粉的粒徑大小、粒徑分布、振實密度、比表面積等性能均會對銀粉品質產生重大影響,具有較高的技術門檻。目前全球光伏銀粉的市場集中度高,主要廠商有日本 DOWA公司(DOWA ELECTRONICS MATERIALS CO.,LTD)、美國 AMES公司(Ames Goldsmith Corporation)等,其中 DOWA公司銀粉粒徑范圍小、表
44、面有機包覆較好、分散性良好、質量穩定,具有突出的優勢,在全球光伏銀粉的市占率超過 50%,具有一定壟斷地位,是光伏銀漿行業的首選銀粉供應商。國內光伏銀粉的廠商包括蘇州思美特、山東建邦、寧波晶鑫電子材料等,雖然國產銀粉產品在某些單項性能和進口銀粉不相上下,但是在品質的一致性和穩定性上仍有一定的差距,暫無法動搖國外廠商的市場主導地位。 圖表圖表29 帝科股份銀粉主要由帝科股份銀粉主要由 DOWA提供提供(2019 年)年) 圖表圖表30 AMES 公司公司銀粉微觀結構和性能銀粉微觀結構和性能 資料來源:帝科股份,平安證券研究所 資料來源:AMES 3.2 光伏銀漿國產化如火如荼,龍頭公司崛起 在光
45、伏行業發展早期,由于較高的技術門檻,在 2011 年以前,我國銀漿技術一直未有突破,基本上依賴進口。隨著我國光伏行業壯大,并成為全球光伏電池片及組件的主要生產國,光伏銀漿國產化進程加速。2013 年前后涌現出了以帝科股份、蘇州晶銀、匡宇科技為代表光伏銀漿生產企業,挑戰杜邦、賀利氏、三星 SDI 和碩禾等海外銀漿生產企業的市場地位。近年來,隨著國內光伏銀漿產品性能提高、憑借本土化以及成本優勢,市場占有率持續提升。其中,背面銀漿已基本實現國產化;國產正面銀漿的市場份額由 2015 年約5%提高到 2020 年的 50%。預計未來光伏銀漿國產化的趨勢仍將延續。 圖表圖表31 我國光伏銀漿發展歷程我國
46、光伏銀漿發展歷程 資料來源:帝科股份南亞雄: 高效太陽能電池材料國產化進程及趨勢 ,CPIA,平安證券研究所 DOWA, 97.5%其他, 2.6% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 17/ 23 圖表圖表32 我國我國正面正面光伏銀漿的國產化率較快提升光伏銀漿的國產化率較快提升 資料來源: CPIA,平安證券研究所 目前我國光伏銀漿生產集中度不高,但以聚合股份、帝科股份為代表的公司在市場競爭中脫穎而出,市場及客戶的認可度提升,逐漸確立了領先優勢。2020年龍頭公司聚合股份、帝科股份、晶銀科技
47、分別占全球正面光伏銀漿份額的 23%、15%和7%。我們判斷,未來在我國光伏銀漿進入性能競爭、新技術追趕的國產化 2.0階段中,龍頭公司有望繼續擴大技術、 產品、客戶等方面的優勢,市場地位提升具有較大潛在空間。 圖表圖表33 國內龍頭公司在全球國內龍頭公司在全球正面正面光伏銀漿市占率光伏銀漿市占率 資料來源:平安證券研究所 備注:市占率=各公司2020年光伏銀漿銷售量/全球光伏銀漿消耗量 3.3 N 型電池光伏銀漿國產化較低,低溫銀漿門檻較高 未來光伏電池將逐步由 P型向 N 型電轉換,要求光伏銀漿企業開發相應的產品。 N 型光伏電池中的 TOPCon 電池使用的背面銀漿和目前使用的 P型電池
48、正面銀漿較為類似,現有正面銀漿技術可以實現平移。而 TOPCon正面銀漿與現有的 P型電池正面銀漿存在較大差異,主要體現為 TOPCon電池正面銀漿的細柵使用的是銀鋁漿。盡管 TOPCon 電池正面銀漿生產工藝和 P 型電池正面銀漿接近,但配方上差別較大,需相關企業加大研發。 0%10%20%30%40%50%60%國產化率國產化率聚合股份, 23.4%帝科股份, 15.4%晶銀新材(蘇州固锝子公司), 7.2%其它, 54.0% 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 18/ 23 圖表圖表34
49、T TOPConOPCon 電池結構示意圖電池結構示意圖(以帝科股份銀漿為例)(以帝科股份銀漿為例) 資料來源:帝科股份南亞雄: 高效太陽能電池材料國產化進程及趨勢 ,CPIA,平安證券研究所 N 型光伏電池中的異質結(HJT)電池是在晶硅基片采用薄膜技術制作 PN節、減反射層和導電層的新型電池工藝技術,在晶體硅上沉淀了非晶硅薄膜。 電極的燒結溫度控制在 250以下, 遠低于 P型和 TOPCon電池, 否則將傷害電池薄膜結構,為此,P型和 TOPCon 電池使用的高溫銀漿不再適用,需開發全新的低溫銀漿。 圖表圖表35 異質結和同質結電池結構示意簡圖異質結和同質結電池結構示意簡圖 資料來源:東
50、方日升黃強: 210及異質結技術發展現狀及趨勢分析 ,CPIA 請通過合法途徑獲取本公司研究報告,如經由未經許可的渠道獲得研究報告,請慎重使用并注意閱讀研究報告尾頁的聲明內容。 有色金屬行業深度報告 19/ 23 圖表圖表36 異質結電池對光伏銀漿提出了全新的要求異質結電池對光伏銀漿提出了全新的要求 項目 影響 電極成型溫度 低于 200 電極電阻率 低于 10-5cm 電池串焊溫度 經受電池串焊時 200-350的釬焊溫度沖擊,焊接拉力應大于 1N/mm 穩定性 在長期光照條件下,保持電極體電阻的穩定,并保證與組件封裝材料間的化學穩定性 資料來源:摩爾光伏 低溫銀漿配方發生了重大變化,高溫銀