2022年中国正面银浆市场现状及未来发展趋势分析

一、概述
正面银浆主要由高纯度的银粉、玻璃粉、有机原料等成分组成,其组成物质的化学价态、品质、含量、形状、微纳米结构等参数均可能对银浆的性能产生影响,因此正面银浆的研发和制备对组成物质的要求十分严格。其中:银粉作为导电材料,是正面银浆的主要成分,与太阳能电池的导电性能直接相关。根据位置及功能的不同,光伏银浆可分为正面银浆和背面银浆。正面银浆主要起到汇集、导出光生载流子的作用,常用在P型电池的受光面以及N型电池的双面;背面银浆主要起到粘连作用,对导电性能的要求相对较低,常用在P型电池的背光面。相对于背面银浆,正面银浆需要实现更多的功能和效用,对产品的技术要求更高。
正面银浆分类
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二、发展现状
正面银浆主要用于制备晶硅太阳能电池上的金属电极,太阳能电池的市场规模决定了正面银浆的需求量,据统计,2014年我国太阳能电池片产量为34GW,2020年国内产量增长至134.8GW,2021年在海外订单大幅增长的推动下,国内产量增长至198GW,全球太阳能电池产业持续向我国集中。
2014-2021年中国太阳能电池片产量统计
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随着太阳能电池行业市场规模的持续扩大,正面银浆市场的需求逐步扩大,2021年中国光伏银浆总消耗量达3074吨,其中正面银浆浆耗量2250吨,占光伏银浆总消耗量的73.19%,占比非常大;背面银浆浆耗量824吨,占光伏银浆总消耗量的26.81%。
2021年中国光伏银浆消耗量统计
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在光伏行业发展早期,我国正面银浆市场呈现“两头在外”的情形,暨销售市场和原材料市场均在境外,又因正面银浆技术壁垒较高,境内极少有厂商涉足该领域,境外厂商垄断情况严重。随着我国光伏行业近年来的迅猛发展,太阳能电池产能逐步向中国转移,我国正面银浆需求量激增,仅靠境外正银厂商已无法满足我国正银的需求量,境外厂商又因地域限制等原因,很难第一时间满足境内客户的技术要求及对成本持续下降的需求,导致客户利润被压缩。在此背景下,2013年前后我国涌现出了一批正银制造商,渐渐开始挑战境外厂商在正银领域的垄断地位。根据《2021-2022年中国光伏产业年度报告》,近年来国产正面银浆的技术含量、产品性能及稳定性持续提升,叠加国产浆料企业与本土电池企业的紧密合作,国产正面银浆综合竞争力不断加强、进口替代步伐提速,国产正面银浆市场占有率由2015年度的5%左右上升至2021年度的61%左右,预计2022年有望进一步提升至80%。
2015-2022年国产正面银浆市场占有率走势图
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目前我国正面银浆市场重点企业包括贺利氏、硕禾电子等境外公司,以及帝科股份、苏州晶银、匡宇科技等境内企业,在全产业链降本的压力推动下,研发水平较高、创新能力较强的正面银浆企业将具有更显著的竞争优势,从而取得更广阔的发展契机。
目前我国正面银浆市场重点企业介绍
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三、发展趋势
1、N型硅电池用银浆需求有望进一步提升
目前,晶体硅电池在全球太阳能电池市场中依然占据主导地位。根据使用硅衬底材料的不同,晶体硅电池可分为P型硅电池和N型硅电池。根据中国光伏行业协会数据,2021年N型电池中TOPCon电池、HJT电池平均转换效率分别为24.0%和24.2%,要高于目前市场主流的P型PERC电池的转换效率23.1%。由于成本、技术等原因的限制,N型硅电池2021年度的市场占有率仅约为3%左右,较2020年基本持平。如未来N型硅电池生产成本下降、产品良率提升,其市场占有率预计将持续提升。根据中国光伏行业协会预测,到2025年,N型硅电池的市场占有率将超过25.50%。
着眼于未来N型硅电池市场,正银企业均开始在N型硅电池配套用银浆产品上发力,部分优秀的企业已经具备了生产TOPCon成套银浆和HJT银浆产品的能力,但限于下游市场的限制,未能量产供货。随着N型硅电池市场规模的扩大,与之配套的N型硅电池用银浆市场也将随之增长。
2、各类型正面银浆单位耗量随着技术革新,将保持一定程度下降
正面银浆直接关系着太阳能电池片的转换效率,有着用量大、价格昂贵、技术门槛高等特点,其成本约占太阳能电池片非硅成本的50%-60%,是太阳能电池片厂商实现降本增效的关键因素。如何通过技术革新,在不牺牲电池转换效率的同时降低银浆单耗显得至关重要。
太阳能电池金属电极主要包括主栅和细栅,主栅用于汇流、串联,细栅用于收集光生载流子,在不增加串联电阻的前提下,减小细栅宽度,可以降低遮光损失,提升入射光线的利用率的同时降低银浆用量。在不影响遮光面积及串联工艺的前提下,增加主栅数目有利于缩短电池片内电流横向收集路径,减少电池功率损失降,提高导电性。因此多主栅技术得到快速发展,在增加主栅数目的同时减小主栅和细栅宽度,尽量在不牺牲电池转换效率、增加组件可靠性的同时,降低银浆用量。
根据光伏行业报告显示,2021年市场主流的主栅数量是10BB及以上,细栅宽度控制在平均27μm左右,随着银浆技术的创新和印刷技术的提升,预计细栅宽度还会保持一定幅度的下降,到2022年底,细栅宽度或将下降至20μm左右。
3、正面银浆市场规模受多因素影响,未来市场规模预计将保持稳中有升
正面银浆是应用型产品,其市场规模与下游太阳能电池片的产量、技术革新以及不同技术的市场份额占比息息相关。与正银耗量有关的下游技术可以大致分为电池技术和印刷技术。多主栅技术可归类为栅线印刷技术,其快速发展一定程度上降低了各类型电池片单位银浆的使用量,但不同类型电池本身单位银浆耗量也不尽相同。
以N型晶硅太阳能电池技术为例,其是天然的双面电池,N型硅基体的背光面亦需要通过银浆来实现如P型晶硅电池正面的电极结构;同时,N型晶硅电池的正面P型发射极需要使用相对P型晶硅电池更多的银浆,才能实现量产可接受的导电性能。因此,N型电池除转换效率要显著高于P型晶硅电池外,对银浆的需求量也要高于P型晶硅电池。根据中国光伏行业协会数据,N型电池中HJT电池对银浆的单位耗量(mg/片)是普通P型电池的2倍左右,从每瓦银浆耗量的角度上来说,N型电池每瓦耗量仍高于P型电池,随着N型硅电池的未来市场占有率增加,正面银浆市场需求量有望进一步增加。
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