HJT电池元年已到,银浆降本成最大卖点,光伏银浆国产化进程加速

细说光伏 2022-07-05

电池光伏电池电池片

3404 字丨阅读本文需 8 分钟

隆基再次刷新HJT电池效率世界纪录—26.5%。在实验室效率方面,根据隆基绿能公众号,近日公司硅异质结光伏电池(HJT)研发再次取得重大突破,经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测试M6全尺寸电池光电转换效率达26.50%,创造了大尺寸单结晶硅光伏电池效率新的世界纪录,相较上一次创造的26.3%的记录提升0.2%,异质结电池效率领先优势进一步扩大。

在量产效率方面,根据金刚玻璃的最新量产数据,目前已实现210尺寸微晶HJT量产平均效率达24.95%,进一步拉开HJT电池与其他电池技术路线之间的量产效率差异,提效空间前景广阔。2022年将开启HJT元年,全行业预计可实现20-30GW扩产产能。

HJT电池经济性拐点临近,银浆降本路径清晰可行

随着HJT技术逐步降本,产业化进程有望持续推进,而HJT降本的着重点为银浆,在量价的双重影响下,主要通过四大途径:

(1)MBB多主栅:由于主栅线数量增加能够使得栅线做得更细,从而减少了电池表面的遮挡,综合能够显著降低银浆耗量,可实现HJT电池银浆耗量节省至128mg/片,减少程度约100mg/片。

(2)激光转印技术:激光转印可为HJT电池降低银浆耗量30%以上,我们通过测算得出:激光转印可为HJT产线(单GW设备)带来3268万元的年化收益(成本节约),整线回本周期在1.5年左右,性价比优势显著。

(3)低温银浆国产化:低温银浆国产化可以降低银浆成本2000元/公斤,低温银浆国产化布局有望打破日企垄断,实现国产替代,未来银浆国产化后,有望从7000元/kg降到5000元/kg。

(4)银包铜:目前迈为股份在银包铜环节布局领先,62%比例银包铜验证顺利,45%比例正在验证,耗银量未来有望低于PERC。下半年国内公司有望实现银包铜规模产业化验证,若进展顺利则有望于年底提前导入。未来迈为还将持续进行30%比例银包铜浆料研发验证,最终实现银耗用料完全低于PERC,成为HJT电池降本增效的重要路径。

光伏产业链是国产化程度最高的行业之一,但至今还有一个环节受制于海外,就是光伏银浆。

电池片革新的受益者

光伏电池片历经多次迭代:从 常规铝背板BSF电池(1代)→PERC电池(2代)→PERC+ TOPCon电池(2.5代)→HJT 电池(3代)→HBC电池(4代)等。目前主要流行PERC电池,但PERC已经非常成熟,电池片的转化效率也接近天花板,此时发展下一代的电池片技术就成为科研攻关的重中之重。

2020年,P 型单晶PERC电池、TOPCon单晶电池、异质结电池转换效率分别为 22.8%、23.5%、23.8%。预计至2025年,P 型单晶PERC、TOPCon、异质结电池转换效率分别为23.7%、25.0%、25.2%,差距进一步拉大,后两者已逐渐接近或突破PERC电池转换效率极限。

HJT效率不断取得新突破,但其成本却远高于PERC电池,由此也阻碍了其产业化过程。据CPIA,每瓦不含税成本PERC电池为0.72元,而HJT电池达到0.9元。从原料的角度,成本的差距主要体现在银浆耗量上,M6电池银浆耗量PERC电池为正银90mg/片,而HJT的双面银浆耗量达202mg/片,双倍于PERC电池。

作为辅材,银浆的成本占比相对较高,单瓦成本约0.07元,在电池片非硅成本中占比约33%,在电池片整体成本中占比约8%-9%左右。

光伏银浆是一种以银粉为主要原料的基础性材料,由高纯度的银粉、玻璃氧化物、有机材料等所组成的机械混合物的粘稠状浆料,其中银粉起到决定性因素,占比约98%。银浆一般分为导电银浆、电阻银浆与电熔银浆,其中90%以上用于导电,故光伏银浆又称导电银浆。光伏银浆是光伏电池片生产制造必备的重要耗材,其性能关系到光伏电池的光电性能。

目前的光伏银浆分为高温银浆和低温银浆两种,主要的区别在于工艺温度,传统的P型电池和N型TOPCon使用高温银浆,HJT只能使用低温银浆。

电池技术的革新也带来银浆的放量,根据CPIA的数据,N型TOPCon以及HJT电池与PERC技术相比(双面电池),银浆单耗分别提升49%、102%。到2025年,N型电池(TOPCon+HJT)渗透率有望从2020年的3.5%提升至45%。2016-2020年,全球光伏银浆需求从2331吨增长至2990吨,4年CAGR为6%;中国光伏银浆需求从1585吨增长至2467吨,4年CAGR为12%。

巨头垄断,加速替代

高温银浆作为光伏银浆市场主体,早期杜邦、贺利氏、三星 SDI 等海外巨头公司凭借技术和资金实力,率先抢占了全球高温银浆市场的绝大多数份额,但近年来已出现了明显的国产替代趋势。

我国光伏银浆产业起步较晚,2011年之前技术一直未有突破,因此早期主要以进口为主。受益于国家光伏产业政策扶持,国内光伏产业迅速崛起,光伏产能逐步释放叠加产业链逐步完善,光伏银浆市场逐渐开始国产化。国产银浆从2017年开始市场份额加速提升,从2017年的20%,提升至2018 年的35%-40%,到2020年的50%左右。

本土企业在正面银浆领域具备优势,而低温银浆的国产化程度依然较低。

2020年,正面银浆市占率前五的厂商分别是贺利氏、聚和、帝科、硕禾、杜邦。其中聚和股份已于2020年成功收购三星SDI在中国的浆料业务,帝科股份也于2021年 7 月完成对杜邦在国内浆料业务的收购,未来将助推正银国产化步伐。从目前的情况来看,具备技术优势与资金优势的国产厂商将受益于马太效应实现市占率进一步提升。

帝科股份是国内光伏正面银浆的头部企业,深耕光伏银浆技术研发。公司的主要产品是光伏电池正面银浆,目前已跻身一线正面银浆供应商梯队,是国内正面银浆最主要供应商之一。

据摩尔光伏,日本KE集团在低温银浆国际市场上的市占率超90%,KE专注开发低温银浆,特别是HJT电池使用的高导电性低温银浆。因此,低温银浆也被视为光伏产业链实现国产化的最后一个环节。

苏州固锝是国内低温银浆开拓者,稳居银浆供应第一梯队。

今年7月26日,苏州固锝官方微信公众号消息称,7月份,由福建钜能电力有限公司与低温银浆制造商苏州晶银新材料科技有限公司(苏州固锝子公司)合作开发的国产低温银浆成功导入HJT异质结太阳电池规模化量产。

此外,聚和股份的HJT低温银浆产品已经得到了多家国内HJT电池客户评估认可,并已进入批产供货。

聚和股份是正面银浆龙头,2020年,公司正面银浆出货量突破500吨,正面银浆产品市场占有率排名国产厂商第一位、全行业第二位。公司的产品线囊括了多晶PERC电池、单晶单面氧化铝PERC电池、单晶双面氧化铝PERC电池、N型TOPCon电池、HJT电池、IBC电池等主流及新型高效电池片领域用正面银浆,并针对金刚线切片技术、MBB技术、叠瓦技术、无网结网版印刷等特定工艺开发了相关细分产品。

目前全球可再生能源发电量仅占约全球总发电量的29%,其中光伏发电量约占全球总发电量的3%,折合约占可再生能源发电量的10.34%。随着各国减排政策的推行,光伏发电的比例还有较大的提升空间,作为新型电池不可或缺的组成部分,银浆市场成长性确定性极高。

光伏银浆供需盈余与缺口分析

全球光伏银浆在 2017-2018 年处于供给相对紧缺状态,缺口在 300 吨左右, 2019-2020 年处于供需边际改善阶段,供应平衡逐步由供应短缺转为供应过剩, 2021 年基本处于供给过剩阶段。

第一种情景:乐观条件 2025 年后供需紧平衡,悲观条件持续供需过剩

第一种情景:2022E 若全球光伏银浆供应达到 4000 吨(目前产能扩张的条 件下可以满足),并且此后每年增加 150 吨的供应量,至 2025E、2030E 分别供应 至 4450 吨、5200 吨,则全球光伏银浆在乐观装机条件下,2021-2030E 基本可以 处于供需紧平衡状态;在悲观装机条件下,2021-2030 全球光伏银浆处于大幅过 剩阶段。若全球光伏装机量处于悲观与乐观装机量之间,则全球光伏银浆仍将 过剩,越靠近乐观装机数,过剩量越低。 2022E 若国内光伏银浆供应 3350 吨(目前国内产能条件可以满足),此后每 年增加 200 吨,至 2025E、2030E 分别供应至 3950 吨、4950 吨,则中国光伏银浆 在(全球)乐观装机条件下,2021-2030E 基本处于供需平衡状态;在全球悲观 装机条件下,基本处于供应过剩状态。若全球光伏装机量处于悲观和乐观之间, 则中国光伏银浆也仍将过剩,越靠近乐观装机量,国内光伏银浆过剩量越低。

第二种情景:乐观和悲观条件下,2022 年后供需持续处于紧缺或平衡

第二种情景:2022E 若全球光伏银浆供应达到 3400 吨(目前产能条件下可 以满足),并且此后每年减产 230 吨的供应量,至 2025E、2030E 分别供应至 2710 吨、1560 吨,则全球光伏银浆在乐观装机条件下,2021-2030E 将处于严重短缺 状态;在悲观装机条件下,2021-2030 全球光伏银浆基本处于供需平衡阶段。若 全球光伏装机量处于悲观与乐观装机量之间,则全球光伏银浆仍将短缺,越靠近悲观装机量,短缺量越低。 2022E 若国内光伏银浆供应 3000 吨(目前国内产能条件可以满足),此后每 年减产 195 吨,至 2025E、2030E 分别供应至 2415 吨、1440 吨,则中国光伏银浆 在(全球)乐观装机条件下,2021-2030 也将处于供需严重短缺状态;在全球悲 观装机条件下,基本处于供应紧平衡状态。若全球光伏装机量处于悲观和乐观 之间,则中国光伏银浆也仍将短缺,越靠近悲观装机量,国内光伏银浆短缺量 越低。

综上,第一种情况基本确定了光伏银浆供应量的上限,第二种情景确定了 光伏银浆供应量的下限,根据当前的光伏产业发展状态,我们认为第一种情景 比较符合光伏产业快速发展的现状。因此,2022E-2030E 光伏银浆行业仍将有很 大增长空间,国内光伏银浆供应,在上限状态下,2025E、2030E 供应总量将分 别较 2021 年增加 30%、63%。

文章来源:未来智库,金融界,每日财报

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