20231030_西部证券_电力设备行业光伏银粉、银浆行业深度报告:电池片技术革新胜负手国产替代正当时_24页.pdf

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1|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 行业深度研究|电力 设 备 电池片技术革新胜负手,国产替代 正当 时 光伏 银粉、银浆 行 业深度报 告 核心结论 行业评级 超配 前次评级 超配 评级变动 维持 近一年 行业 走势 相对表现 1 个月 3 个月 12 个月 电力设备-5.02-16.75-25.01 沪深 300-3.45-10.78 0.59 分析师 杨敬梅 S0800518020002 021-38584220 章启耀 S0800522100002 15221327108 相关研究 电力设备:建立 容量补 偿机制,储 能电站经 济性有望提 升 南 方(以 广东起 步)电力现货 市场政策点 评 2023-10-29 电力设备:9 月光伏 风电装 机维持 高增,动力电 池 装 机 量 环 比 提 升 电新行业周报20231023-20231027 2023-10-29 电力设备:9 月光伏 招中标 量持续 提升,锂电材料产量保持稳定增长 电 新 行 业 周 报20231016-20231022 2023-10-22 银浆是光伏电池片重 要辅 材,上下产业链清 晰。在 光伏新 技术 革新 中,光 伏电池片 发挥 重要 作用。从 整体产 业链 角度 看,光 伏 银浆产 业链 可以 划分 为上游原材 料、中游 光伏 银浆、下游 电池 片厂 商三 个环 节。上游 原材 料包 括银粉、玻 璃氧 化物、有 机载体 等,其中 银粉 目前 海 外 Dowa 供应 较多,截 至目前银粉 国产 替代 进展 加快,国内 代表 企业 包括 博迁 新材、宁波 晶鑫、连 城数控等;产 业链 中游 为光 伏银浆 企业,其 中包 括中 国的主 要供 应商,如 聚和材料、帝 科股 份和 苏州 晶 银,以及 国际 企业,如贺 利氏、三 星 SDI 等。产业链下 游为 主要 光伏 电池 片供应 商,如 通威 股份、爱旭股 份、晶 科能 源、隆基绿能、安 徽华 晟、东方 日升等。银粉:技术壁垒高,银包 铜粉助力 HJT 量产。光 伏 银浆中 主要 使用 的超 细银粉包括 球形 银粉 和片 状银 粉。球粉 更适 合正 面银 浆,而片银 更适 合背 面银 浆。全球银 粉市 场格 局相 对集 中,主 要包 括日 本 DOWA、美国 AMES 等,其 中日 本DOWA 是全 球最 大的 光伏 银 浆用银 粉供 应商,占 据全 球 50%以上 的市 场份 额。但截至 2023 年,国内 银粉 制备技 术进 步较 快,银粉 领域国 产替 代趋 势势 不可挡,已经 能够 满足 正面 银浆厂 商的 部分 需求。另 一方面,电 池片N 型 趋势渐显,国 产银 粉 在N 型 电 池片运 用领 域仍 有所 突破。国产 银 包铜 方案 有望 助力HJT 降本 增效,有望为HJT 电 池片 降低30%-50%的 银浆成 本。银浆:电池 N 型化提振 需 求持续增长,银包铜 浆料 推动 HJT 降本增效。银浆 按照 电池 片使用 位置 可以 划分 为正 面银 浆及 背面 银浆,其 中正 面银 浆要 求较高,截至 2021 年,正 面银浆 行业 CR3 合计 占比 约为 47.90%,截 至 2023年国产 正面 银浆 市场 份额 预计可 达 95%。虽 未来 随光 伏电池 片规 模化 后,单片银耗有所下降,但 我们 预计,随着 下游需求 提升 及银耗相对较高的 N 型电池片 占比 增长,光伏 银 浆需求 稳中 有进。其中,预计 2023-2025E 年 光伏银浆总 体需 求分 别 5756/6993/7203 吨,分别 同比+47%/+21%/+3%,三年 需求复合增 速 达 22%;其中 银包 铜浆需 求有 望分 别 达 53/760/1093 吨,三年 需求复合增 速 达 175%。投资建议:建 议关 注 银 包 铜粉国 产先 驱 博迁新材(605376.SH)、HJT 低温 银浆及银 包铜 浆料 领跑 者 苏州固锝(002079.SZ)。风险提 示:光伏 新增 装机 量不及 预期、大 宗商 品原 材料价 格波 动、市场 竞争加剧、新技 术更 迭加 速。-27%-20%-13%-6%1%8%15%2022-10 2023-02 2023-06电力设备 沪深300证 券 研 究报 告 2023 年 10 月 30 日 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 2|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 索引 内 容目录 一、电池片 技术变 革胜负手,上下 游产业 链清晰.4 二、原料端:光伏 银粉技术 壁垒高,银包 铜粉助 力 HJT 量产进 程.4 2.1 光伏 银粉是 银浆核 心原料.4 2.2 光 伏 银粉制 备技术 随性能 要求持 续迭代.5 2.3 N 型 趋 势渐 显,银 包铜粉 或成为 HJT 电池 片降本重 要途径.10 2.4 光 伏 银粉国 产替代 进行时,价格 维持高 位.11 2.5 建 议 关注:博迁新 材(605376.SH).12 三、银 浆:光伏电 池片核心 辅材,N 型化革 新垫脚 石.13 3.1 光 伏 银浆是 电池片 核心辅 材.13 3.2 银 浆 市场以 高温银 浆为主,正面 银浆国 产占比 提升明 显.16 四、新技术 推动银 浆产品迭 代,未 来需求 可观.18 4.1 从 BSF 到 HJT,银 浆产 品适配 市场需 求持续 更迭.18 4.2 银 包 铜浆料 优势明 显,HJT 降本 重要路 径.21 4.3 建 议 关注:苏州固 锝(002079.SZ).23 五、风险提 示.23 图 表目录 图 1:光 伏银粉、银浆 上下游 产业链 情况.4 图 2:光伏银 浆原材 料成本结 构(单 位:%).5 图 3:硝酸银 直接喷 雾热分解 和银化 合物热 分解-烧结制 备球形 银粉的 工艺流 程.7 图 4:银 盐分解-包 覆烧结 法制 备球形 银粉的 工艺流 程.7 图 5:银 盐分解-包 覆烧结 法制 备的 AgRA-1 银 粉 的微观形 貌.7 图 6:西 材院通 过液相 还原法 制备的 AgRB-3 和 AgRB-4 银 粉的 SEM 照片.8 图 7:海 外厂商 球形银 粉显微 镜照片.8 图 8:液 相还原 法制备 球形银 粉和机 械球磨 法与化 学还原 法制备 片形银 粉的工 艺流程.9 图 9:机 械球磨 法制备的 AgF-3D 微 晶及片 状银粉 的 SEM 照片.9 图 10:化学还 原法制 备的片 形银粉 的 SEM 图谱.9 图 11:化 学镀法 制备超 细银包 铜粉工 艺流程 图.11 图 12:截至 2022H1 聚 和材 料核心 银粉及 银锭供 应商.11 图 13:截至 2019 年 帝科股份 核心银 粉供应 商.11 图 14:正 面银浆 及银粉 价格(元/kg).12 图 15:显微镜 下银包 铜粉示 意图.12 图 16:光伏银 浆在电 池片全 成本中 占比第 二.13 ZXAZzQrMtQqRoQtQnQsNrQ7NdNaQpNrRnPnOkPrQnNkPoNnM6MqQxOMYqQrQNZtOxP 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 3|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 17:各类电 池片结 构图.14 图 18:显微镜 下高温 银浆及 低温银 浆对比.14 图 19:2021 年 中国 正面银浆 市场竞 争格局.16 图 20:聚和材 料全球 正面银 浆份额 占比.17 图 21:2015-2023 国 产 正面 银浆市 场占比.17 图 22:截至 2021 年正面 银浆 和背面 银浆市 场占比.17 图 23:高温银 浆和低 温银浆 的市场 份额.17 图 24:2016-2022 中 国 银浆 耗量与 全球银 浆耗量(单位:吨).17 图 25:2022-2030 年 单双面 PERC 电 池铝 浆消耗 量变 化趋势(单位:mg/片).18 图 26:不同电 池技术 对应金 属化工 艺及银 浆要求.19 图 27:单片 p 型 电池片 正、背面银 浆消耗 量(单 位 mg/片).20 图 28:单片 TOPCon 电 池片 双面银 浆(铝)消耗 量(单 位 mg/片).20 图 29:单片异 质结电 池双面 低温银 浆消耗 量(单 位 mg/片).20 图 30:2022 年 开始 N 型电池 片需求 占比有 望逐年 提升.20 图 31:2022-2025E 年 HJT 电池 片各类 银浆方 案占比情 况.22 表 1:光 伏 银粉 主要分 类.5 表 2:银 盐分解-包 覆烧结 AgRA-1 银 粉 的物 性参数.7 表 3:液 相还原法 AgRB-3 和 AgRB-4 球 形 银粉 的物性参 数.8 表 4:铜 粉的抗 氧化能 力.10 表 5:银 包铜粉 抗氧化 能力.10 表 6:单晶 PERC 及双面 PERC 单 W 成本拆解.13 表 7:高 温银 浆 和低温 银浆对 比.14 表 8:银 浆按涂 覆位置 及烧结 温度分 类.15 表 9:国 内主流 银浆企 业低温 银浆开 发情况.15 表 10:国内主 流银浆 企业产 品情况.15 表 11:光 伏银浆 行业主 要公 司.18 表 12:光伏银 浆需求 测算.20 表 13:银包铜 银浆与 普通银 浆性能 对比.22 表 14:0BB+银 包 铜 路径下 HJT 电池 片成本 对比.22 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 4|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 一、电 池 片 技 术 变 革胜 负 手,上下游 产业链清晰 银浆 是 光伏电池片 重 要辅 材,上下产业链清晰。在 光伏新 技术 革新 中,光 伏 电池片 发挥 重要作 用。从整体产 业链角度看,光伏银浆产 业链可以划 分为上游原材 料、中游光 伏银浆、下游电 池片 厂商 三个 环节。上 游原 材料 包括 银粉、玻璃 氧化 物、有 机载 体 等,其 中银 粉目前海 外 Dowa 供应 较多,截至目 前银 粉国 产替 代进 展加快,国内代 表企 业包 括 博迁新 材、宁波晶 鑫、连城 数控 等;产业 链中 游为 光伏 银浆 企业,其中 包括 中国 的主 要供应 商,如聚和材 料、帝科 股份 和苏 州晶银,以 及国 际企 业,如贺利 氏、三星 SDI 等。产业 链下 游为主要 光伏 电池 片供 应商,如 通威 股份、爱 旭股 份、晶 科能 源、隆基 绿能、安徽华 晟、东方日升 等。图 1:光伏银 粉、银浆上下游产业链情况 资料来源:各公 司官网,西部 证券研 发 中心 二、原料端:光伏银粉技术壁垒高,银 包 铜 粉 助力HJT 量产 进程 2.1 光伏 银 粉是银 浆核 心原料 光 伏银粉 是银浆重 要组成部 分,占 据光伏银 浆成本的 74%以上。银粉质量 直 接影响着电极材料 的电 阻,对光 电效 率产生 影响。银 粉的 形貌 结构、粒度 及分 布特 征、松装和 振实 密度、比 表面 积、烧 结性 能、耐蚀 性等 各方 面因 素都 会对银 浆的 使用 性能 产生 影响,特别 是形貌结 构和 粒度 特征 能够 直接或 间接 决定 其他 性能。玻璃氧化物、有机物载体 在银浆中成本 中分别 占比1.47%/0.16%,在银浆中具备 传输介质的角色。玻 璃氧 化物 占比 虽少但 配比 多少 仍对 整体 性能影 响较 大,其中 玻璃 氧化物 含量 过高 会 影 响 导 电 性 能,而 含 量 过 低 则 会 对 欧 姆 接 触 产 生 不 利 影 响。有 机 载 体 的 成 本 占 比 为0.16%,其 含量 和比 例对 银 浆的印 刷性 能和 质量 有着 重要影 响。行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 5|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 2:光伏银浆原材料成本结构(单位:%)资料来源:聚和 股份公 司 招股 说明书,西部证券 研究发 展中心 2.2 光 伏银 粉 制备 技术 随性能 要求 持续迭 代 银粉 因 其形貌、粒径、分 散性以及振实密度等 特性 都对电性能、接触性、流 动性以及生产成本产生显著影响。根 据 银粉外 貌的 差异,可以 将 银粉分 为树 枝状 银粉,球 形银粉 以及 片状银 粉。不同的银 粉形状将导 致银浆烧结厚 膜结构的差 异,从而对电 池片性能产 生影响。通常来 看,树 枝状 银粉 作 为光伏 银浆 的银 粉材 料使 用。树状 银粉 表面 形状 越 复杂的 粒子 体系,表 面自 由能 越高,更 容易发 生团 聚,使银 浆在 烧结过 程中 容易 收缩 变形,从而 影响 银浆的使 用性 能。球形银粉通常被用于 制备 正面银浆,片状银粉则更 适合制备背面银浆。截 至 目前,光伏银浆中主 要使 用的 超细 银粉 包括球 形银 粉和 片状 银粉。球 形银 粉制 备的 银浆 通 常具有 更出 色的流动 性,可 满足 正面 银 浆对银 粉性 能的 要求。为确 保充 分的 银粉 接触 面积,银 浆供 应商选择将 大粒 径和 小粒 径的 银粉混 合使 用。片 状银 粉 制备的 银浆 流动 性较 差,因此不 适用 于精细度 要求 高的正 面电 极 的应用,但可 以 运 用于 电 池片背 面,参 数要 求不 高 的场景,有效地降低 成本,同 时保 持 电 池片较 低 低 电阻 率。表 1:光 伏 银粉 主要分 类 银粉分类 SEM 图 简介 树枝状银 粉 树枝状银 粉由银 粉粒子 自发有 序聚 集而成,呈现出 高度有 序的树 枝状 结构。树 枝状银粉在烧结 后形成 的厚膜 结构过 于疏 松,孔洞众多,表面粗 糙,导电性 较差。这主要 归因于树枝 状银粉 的表面 能力较 大,容易发生 颗粒团 聚,导 致银浆 在印 刷过程中 难以有效透过丝 网。故 通常不 将树枝 状银 粉作为光 伏银浆 的银粉 材料使 用。球形银粉 球形银粉 因其较 高的球 形度而 备受 青睐,其 所制备 的银浆 表现出 良好 的流动性,能够更顺畅地 通过正 极细栅 线,满 足正 面银浆对 银粉性 能的要 求。片状银粉 片状银粉 主要由 球形银 粉经过 特殊 加工获得,具 有独特 的二维 结构。在银浆中,片 状银粉的接 触面积 大于其 他形态 的银 粉,因此 所制备 的银浆 具有更 低的 电阻和更 出色的导电性能。片状 银粉呈 片状结 构,提高银浆 烧结的 致密性,同时 具有 更大的表 面积,使制成的 银浆能 够覆盖 更广的 区域。但片状 银粉的 流动性 较差,不适 用于需要 非常细的正极银 线,通 常更适 合用于 背面 的银电极 制备。资料来 源:银粉 性质 对太 阳能 电池 浆料的 影响,西 部证 券研 发中 心 银粉,74.58%玻 璃 氧化 物,1.47%银锭,23.55%有 机 原料,0.16%其他,0.23%银粉 玻璃氧化物 银锭 有机原料 其他 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 6|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 通常情 况下,银粉 的研 磨 工艺采 用三 辊研 磨机,通 过调整 辊间 间隙 和辊 筒转 速来实 现浆 料的轧压、分 散、研 磨、解 除团聚、充 分混 合,以 确 保银浆 的结 构均 匀,成分 一致。不同 类型的产 品需 要设 置不 同的 研磨参 数,因 此精 细化 的研 磨 工艺 是决 定银 粉质 量的 关 键因 素。制备方法角度看,球状银 粉可以通过蒸发冷凝 法、银盐分解法(主要包括硝 酸银直接喷雾热分解法、银化合物热分 解-烧结法和银盐分解-包 覆烧结法)和液相还原法 制备。片状银粉则可以通过机械球 磨法 和化学还原法等方法 制备。球状银粉的制备:蒸发冷凝法:通过直 接加 热银块使 其气 化,再 利用 惰性气体 的碰 撞和冷 凝过 程制备 球形银粉。其优点包 括较短 的生产周 期、良好 的球形 度以及高 结晶度。主要缺 点是生产过程能耗 先 对较 高,此外 产品的 粒度 分布 较为 广泛。图 6:蒸发冷凝法制备球形银粉的工艺流程 图 7:蒸发冷凝法制备的球形银粉的 SEM 图谱 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研究 发展中 心 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研究 发展中 心 银盐分解法:1)硝酸银直接喷雾热分解 法:本方 法采用 硝酸 银直 接喷雾 热分 解 形 成球银 粉,通过 对多个关键 参数进行 调整来 获得具有 均匀粒径 和良好 球形度的 银粉。这 些参数 包括热 分解温度、载气流量、硝酸 银溶液浓 度、流速 以及雾 化功率。但这一方 法 将使 银粉的 粒径分布 相对 较宽,无 法满 足正面 银浆 调制 中对 粒径 分布的 较为 严格 的要 求。2)银化合物热分解-烧结制备法:银 化 合 物 热 分 解-烧结 制备球 形银粉的方 法涉及银化合物的 热分解 和烧结 过程。首先,用 K+、Na+、NH4+的 氢氧化 物、碳酸 盐、草 酸盐制备银盐,其中 包括 K+、Na+、NH4+。然后,这 些 银盐颗粒经 过分散 处理后 送入热分解和致 密化烧结 过程,最终获得 球形度良 好且结 晶性高的 银粉。但 这一方 法存在 一些问题,包括在烧 结过程 中容易形 成硬团聚 甚至多 孔体的挑 战,因此 需要在 分解前 确保银盐颗 粒得到充 分分散 的稳定分 散工艺条 件。确 保银盐颗 粒具有均 一粒径 也至关 重要,因 此需 要配 置回 收含 银废水 的设 备。行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 7|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 3:硝酸银直接喷雾热分解和银化合物热分解-烧结制备球形银粉的工艺流程 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研究 发展中 心 3)银盐分解-包 覆烧 结 法:银盐 分解-包覆烧 结法也 是一种 制备球 形银粉的 工艺。首先,合 成碳 酸银 前躯体,然 后用 包覆 剂均 匀包覆。包 覆后 的碳 酸银 前躯体 经低 温脱 结晶 水、高温 热分解 和致 密化 烧结,洗 涤后得 到高 结晶 度银 粉。这一制 备方 法由西材 院首 次提 出,所得 到的球 形银 粉称 为AgRA-1 粉。AgRA-1 的 优点 在于 球 形度和分散 性良 好。但在 沉淀 过程中 需处 理含 银尾 液,受前躯 体碳 酸银粒 径的限 制,需要 进一步 研究碳 酸银前 躯体的 粒径均 匀可控 的工艺 条件。表 2:银 盐分解-包 覆烧结 AgRA-1 银 粉 的物 性参数 平均粒径/m 松装密度/(g cm 3)振实密度/(g cm 3)比表面积/(m g 1)银质量分数/%(540 灼烧)D 10/m D 50/m D 90/m D 100/m 1.0 2.0 2.5 3.5 5.0 0.3 0.6 99.95 1.107 1.74 2.082 2.521 资料来 源:光伏 银浆 用银 粉的 研究,西部 证券 研发 中心 图 4:银盐分 解-包覆烧 结法制备球形银粉的工艺流程 图 5:银盐分 解-包覆烧 结法制备的 AgRA-1 银粉的微观形貌 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 液相还原法:银粉厂 商 普 遍采用此 方法,通过 将还 原剂直接 加入 银盐溶 液中 实现。这一工艺方 法具有多 个优势,包括较 低的设备 投资成 本、短的 生产周期、低成 本、易 于控制的 工艺 条件,以 及便 于规模 化生 产。行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 8|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 6:西材院 通过液相还原法制备的 AgRB-3 和 AgRB-4 银粉的 SEM 照片 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证券 研发中 心 表 3:液 相还原法 AgRB-3 和 AgRB-4 球 形 银粉 的物性参 数 平均粒径/m 松装密度/(g cm 3)振实密度/(g cm 3)比表面积/(m g 1)银质量分数/%D 10/m D 50/m D 90/m D 100/m 1.0 2.0 2.0 3.0 4.5 0.3 0.6 99.95 1.507 1.94 2.282 2.631 1.5 2.5 2.5 3.5 4.5 0.2 0.4 99.95 1.67 2.123 3.284 4.335 资料来 源:光伏 银浆 用银 粉的 研究,西部 证券 研发 中心 图 7:海外厂 商球形银粉显微镜照片 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 9|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 片状银粉则可以通过 机械 球磨法和化学还原法 等方 法制备。机械球磨法:通过化 学反 应制备出 银微 晶粉,再将 其与一定 量的 分散剂 和钢 球一同 置于磨机中 进行研磨。在磨 机中,银 粉末在钢 球的冲 击、剪切 等作用下 反复发 生变形、断裂和 焊合,最 终形 成片 状银粉。化学还原法:该方法 是一 种不经过 球磨 工艺的 方法。在这个 过程 中,还 原剂,如抗 坏血酸、甲醛、维 生素 B2、过氧化 氢、葡萄 糖、维生 素 C、乙二 醇等,直接 作 用于银 盐溶液,将 银盐还原 成片状 银粉。根 据光伏 银浆用 银粉的研 究中,西材院 改进抗 坏血酸还原 体系,通 过调控 硝酸银浓 度、温度,还原 剂参数,和分散剂,实现 了控制 球形银粉 的大 小和 分散 性。研发 了 AgRB-3 和 AgRB-4 银粉,满足 正面 银浆 需求。这两 种银粉均匀、分散性 好,烧 结活性强,生产过 程稳定。另外,经过 400 保 温 和超细氧化物涂 层,银粉 结晶 性得 以提升。图 8:液相还 原法制备球形银粉和机械球磨法与化学还原法制备片形银粉的工艺流程 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 图 9:机械球 磨法制备的 AgF-3D 微晶及片状银粉的 SEM 照片 图 10:化学还原法制备的片形银粉的 SEM 图谱 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 资料来源:光 伏银浆 用银粉 的研究,西部证 券研发 中心 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 10|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 2.3 N 型 趋势 渐显,银包 铜粉 或成 为HJT电池 片 降本 重要 途径 电池片 N 型趋势渐显,银 包铜方案 助力 HJT 降本增效。原料 端看,适 用于 HJT 银 包铜 粉经过 多 种制 备方 式,在 超 细铜粉 的表 面形 成不 同厚 度的银 镀层,其导 电性 能 可以根 据包 覆银层的 致密 性、厚 度和 银 含量进 行调 控。银 包铜 粉 不仅保 留银 的优 点,还 抑 制铜的 氧化 以及复合 物的 形成,能够 充 分利用 铜的 低成 本和 出色 导电性 等优 势。在 超细 铜 粉表面 形成 不同厚度 的银 镀层,兼 具银 较好的 导电 性,化学 稳定 性高,不易 氧化。但由 于 银包铜(含 银量 50%左右)在高 温下会 出现银 迁移 造成 铜裸 露的 情况,工 作温 度集 中在 300 以 下,因此银包 铜技 术主 要运 用于 低温银 浆领 域。银 包铜 技 术作为 减少 银用 量的 重要 路线,有 望降低 30%-50%的银 浆成 本。表 4:铜 粉的抗 氧化能 力 时间(周)0 1 2 3 4 5 氧含量(ppm)1800 2872 3500 3722 3901 5000 电阻率()42.1 76.3 100 100 100 100 资料来 源:超细 银包 铜粉 的工 艺研 究,西 部证 券研 究发 展中 心 表 5:银 包铜粉 抗氧化 能力 时间(周)0 1 2 3 4 5 氧含量(ppm)538 871 1139 1058 1261 1559 电阻率()6.95 8.72 7.44 14.53 10.69 12.64 资料来 源:超细 银包 铜粉 的工 艺研 究,西 部证 券研 究发 展中 心 制备银包铜粉的主要 方法 包括混合球磨法、熔融雾 化法和化学镀法。混合 球 磨法虽 然广 泛使用,但 存在 一定 的银 资 源浪费。熔融 雾化 法虽 然 能够获 得性 能优 异的 产品,但 其工 艺复杂且成 本较 高,因此 在市 场上采 用较少。因 此,化学 镀 法成 为主 要的 银包 铜粉 制 备方 法。银包铜粉 化学镀法通 常分 为直接置换法、还原化 学 镀法和置换还原化学 镀法。直接 置换 法是指铜 与银 离子 之间 直接 发生置 换反 应,其 反应 速 度较快,但不 够稳 定,因 此生成 的银 层较为疏 松,难 以满 足抗 氧 化性的 要求。还原 化学 镀 法是通 过银 配位 离子 与还 原剂之 间的 反应,沉 积出 银颗 粒,包 覆 在铜的 表面。这 一方 法通 常会生 成呈 岛状 的银 包覆 层,具 有均 匀的厚度 和较 低的 针孔 率。然而,该 方法 的镀 液稳 定 性较差,反应 速 度 和镀 层 厚度较 难精 确控制。置换还原化学镀法综合 前 两种方法的优点。此 方法 通过将 银配 位离 子溶 液、还原剂 以及 分散剂与 铜粉 反应,减慢 铜 与银离 子之 间的 直接 置换 反应,从 而实 现稳 定的 镀 银反应。从而能够较 快地 沉积 银层,且 容易控 制反 应过 程,确 保 镀层具 有均 匀的 厚度 和良 好的质 量。因此,置 换还 原化 学镀 法有 望成为 制备 银包 铜粉 的主 流工艺。行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 11|请务必仔细阅 读报告 尾部的 投 资评级说 明和声明 图11:化学镀法制备超细银包铜粉工艺流程图 资料来源:超 细银包 铜粉的 工艺研 究,西部 证券研 究发展 中心 2.4 光 伏银 粉 国产 替代 进行时,价 格维持 高位 国外银粉供应商垄断 优势 明显,国内产品进步明显。全 球银 粉市 场格 局相 对 集中,主要 包括日 本 DOWA、美 国AMES 等,其 中日 本 DOWA 是全 球最 大的光 伏银 浆用 银粉 供应 商,占据 全球50%以上 的市 场份 额。国 内厂商 主要 包括 苏州 思美 特、宁 波晶 鑫、山东 建邦、博迁新 材、等。与 国产 银粉 相比,进 口银粉 在技 术参 数上 具有 一定优 势,可以 提供 更好 的印刷、欧 姆接触和 烧结 性能,因此 银 浆企业 使用 海外 银粉 制备 浆料开 发难 度更 低。使 用 国产银 粉需 要银浆企 业优 异的 玻璃 粉组 合物和 有机 载体 配合,以 提高正 面银 浆的 印刷 能力、欧 姆接 触性能和烧 结性 能,这对 银浆 企业的 技术 要求 较高。截至 2023 年,国内 银粉 制 备技术 进步 较快,银粉 领域 国产 替代 趋 势势不 可挡,已经 能够 满 足正面 银浆 厂商 的部 分需 求,在 N 型电池片运 用领 域仍有 所 突破。图 12:截至 2022H1 聚和材料核心银粉 及银锭供应商 图 13:截至 2019 年帝科股份核心银粉供应商 资料来源:聚和 材料 招 股说明 书,西 部 证券研发 中心 资料来源:帝科 股份招 股说明 书,西 部 证券研发 中心 银粉价格波动上行,银浆 价格或将有所提升。银 粉 的成本 在很 大程 度上 受银 价波动 和银 粉市场供 求的 影响。2020 年 下半年,受 银粉 价格 波动 的影响,价 格曾 一度 上涨 到 2020 年 8月的 7000 元/kg,但到2022 年9 月 底,价格 回落到4500-5000 元/kg 之间。截至 2023 年10 月,正 银及 银粉 价格 价 格大致 在 5500-6000 元/kg 之间,价 格维 持高 位。DOWA 上海济金 山东建邦上海磐维智映 宁波汉宜 其他DOWA 无锡聿峰 苏州思美特山东建邦 上海磐维智映 其他 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 12|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图14:正面银浆及银粉价格(元/kg)资料来源:iFind 同 花顺,西部证 券研 究发展中 心 数据更新至 2023-10-23 2.5 建 议关 注:博 迁新 材(605376.SH)国产金属粉末优质供 应商,银包铜有望打开全新增 长空间。公司 目前 银包 铜 粉工艺 方法 为CVD 法,相对其他家 银包 铜粉看,公司可以铜的粒 径大小可以完全自主切换,目前看公司银粉 做成 银浆 后体 电阻 率(球 粉)可以 做到 7 以 下,性 能及 导电 性逐 渐向 纯银去 靠拢。出货量 角度 看,23 年公 司 6 月开 始银 包铜 出货 量快 速提升。Q2 出 货量 3 吨 以 上,8 月单月 4 吨,23 年 年底 有望 达 10 吨。24 年产 能会 和实 际 HJT 电池 片需 求相 匹配,预计 约 30吨上下。订 单角度 看,公 司订单 饱满 有望 提振 业绩,其中 截至 23Q3 已覆 盖 国内主 要浆 料厂商,海外 供应 商方 面公 司已经 开始 向日 本 KE 供 货。主业硅粉镍粉技术领 先行 业。硅粉:公司 借助 平 台优势 与科 研院 所紧 密合 作,对 纳米 硅粉进行 前瞻 性布 开发 纳米 级硅粉 专用 PVD 法技 术,可 生产 100nm 以下 不 同规格 的硅 粉纳米硅 粉中 试产 线项 目预 计在 2023 年 年底 前建 设 完成,产业 化进 程有 望加 速打开 新成 长空间。镍 粉:公司深耕 PVD 镍粉 路径,其中镍粉 80nm 粉已实现规模量产,进入 三星电机 高端 MLCC 供应 链。截 至 23Q3 三 环、风 华等客 户供 应链 亦有 突破。预 计 24 年主要资金投入项 目包括年 产 200 吨 纳米硅粉中 试 项目、分级设备 扩产项目 及银包铜粉 扩产项目 等。图 15:显微镜下银包铜粉示意图 资料来源:博迁 新材官 方网站,西部 证 券研发中 心 0100020003000400050006000700080002013-01-04 2015-01-04 2017-01-04 2019-01-04 2021-01-04 2023-01-04现货价:白银 上 海 有色:现货 均 价(含税):银粉(-200目、-300 目)行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 13|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 三、银浆:光 伏 电 池片 核 心 辅 材,N 型化革新垫脚石 3.1 光 伏银 浆 是电 池片 核心辅 材 光伏银浆是电池片成 本的 第二大组成部分,占 电池 片非硅成本比例约 33%。光伏银 浆作 为电池 电极的核心材 料,主要用 于硅片金属化(栅线添加),即通过 丝网印刷技术,将设计完成后 的 图 形转 移到 硅片 上,然后 通过 丝网 印刷 机 和印刷 电极 模板 将银 浆印 刷在硅 片的 正反面,再 通过 低温 烘烤,高温烧 结形 成欧 姆接 触电 极,从而 收集 和传 导光 伏 电池的 表面 电流。光伏 发电 是电 池片 在 被太阳 光照 射时,硅片 内 部电荷 分布 发生 变化,从 而将光 能转 化为电能 的过 程。在 此过 程 中,银浆 作为 电极 材料 印 刷在硅 片的 两面 构成 电池 片,起着 重要的导电 作用,因 此光 伏银 浆品质 会直 接影 响光 伏电 池的光 伏转 换效 率。图 16:光伏银浆在电池片全成本中占比第二 资料来源:华经 产业研 究,CPIA,西部 证券研发 中心 表 6:单晶 PERC 及双面 PERC 单 W 成本拆解 成本分类 单晶单面 PERC 每 W 成本(元/W)成本占比(%)单晶双面 PERC 每 W 成本(元/W)成本占比(%)硅片 0.31 68.9%0.31 68.7%化学试剂 0.01 2.0%0.01 2.0%正银 0.04 8.8%0.04 8.7%背银 0.01 2.1%0.01 2.1%背铝 0.00 0.5%0.00 0.7%TMA 0.00 0.5%0.00 0.5%电池片环 节电力 0.02 5.4%0.02 5.3%电池片环 节人工 0.01 2.1%0.01 2.1%电池片环 节折旧 0.01 2.9%0.01 2.9%电池片环 节辅助 设施及 其他 0.03 6.9%0.03 6.9%合计 0.45 100.0%0.45 100.0%资料来 源:Solarzoom 数据,西 部证 券研发 中心 数据截 至 2023-10-19 硅片,68%银浆,10%人工,5%电力,4%折旧,3%其他,10%硅片 银浆 人工 电力 折旧 其他 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 14|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 按位置和作用分类,光伏 银浆可分为受光面的 正面 银浆和背光面的背面 银浆。正面银浆常用于 P 型电池 的受光面,N 型电池的双 面。较 于背 面银 浆,正 面 银浆 受 光时 间长,对 发电 性能 要求 更高,因此 在含 银量、银浆 细 度等方 面的 技术 要求 更高,导致 正面 银浆单价 有一 定 溢 价。背银常用于 P 型电池的背 光面。受光 照时 间短,对 导 电性能 要求 较低,主 要起 到 粘连作 用。图 17:各类 电池片结构图 资料来源:聚和 材料招 股说明 书,西 部 证券研发 中心 按技术路线及工艺流 程分 类,光伏银浆可分为 高温 银浆和低温银浆。高温银浆 在 500 以上的环境通过烧结工艺将银粉、玻璃氧化物、其他溶剂混合而成,P型电池 及 N 型TOPCon 电 池 适用高 温银 浆。而 低温 银浆 则在200-250 的相 对低 温环境 下将银粉、树脂、其 他溶 剂等 原材料 混合 而成。HJT 电池片需要低温银浆 适配。HJT 电池 是在 晶硅 基 片使用 薄膜 技术 制 作PN 节、减反 射层和导电 层的 新型 电池 工艺 技术,非 晶硅 薄膜 具有 含 氢量较 高等 属性,其生 产 环节温 度要 求不超 过 250,HJT 电池 生产所 需的 特殊 温度 催生 了低温 银浆,同 时加 大了 银浆用 料。图 18:显微镜下高温银浆及低温银浆对比 资料来源:摩尔 光伏,西部证 券研发 中 心 表 7:高 温银浆 和低温 银浆对 比 高温银浆 低温银浆 金属化温 度 700-800 170-200 接触机理 浆料与 PN 结直接接 触,烧 穿减反 层 浆料与 PN 结不接触,与 TC0 接触 组成成分 球状银粉、玻璃 粉、有 机组分 片状/球状银粉、有机 组分 有机组分 作用 主要起印 刷作用 印刷作用、粘附 银粉 及 TC0 层 行业深度研究|电力设备 西部证券 2023 年 10 月 30 日 15|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 高温银浆 低温银浆 技术成熟 度 起步早,较成熟 起步晚、不成熟 资料来 源:苏州 晶银 官网,西 部证 券 研究发 展中 心 表 8:银浆 按涂 覆位置 及烧结 温度分类 分类标准 类别 特点 应用 按位置 正面银浆 汇集导出 光生载 流子 P 型电池受 光面、N 型电池 双面 背面银浆 起到粘结 作用,导电性 要求较 低 P 型电池背 光面 按烧结温 度 高温银浆 烧结温度 在 500 以上 BSF、PERC、PERT 电池 低温银浆 烧结温度 在 250 以下 异质结(HJT)电池 资料来 源:华经 情报,西 部证 券研 究 发展中 心 低温银浆技术仍需突 破,国产替代空间大。整体来看
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