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高温银浆市场份额分散的原因主要是由于以下 3 方面:
①设备门槛低,设备端主要是以三辊机、搅拌机等无需预定的设备为主,采购渠道较多;
②高温银浆配方相对透明,高温银浆主要是以银粉、玻璃氧化物、有机溶剂为主,在高温烧结的条件下混合、研磨、分散而成;
③下游认证周期短,获取订单相对容易。认证方面,部分小厂的认证周期仅为 1 个月,长则半年,导致行业进入较为容易
低温银浆产能不足,垄断性较强,京都 ELEX(KE)市占率超 90%。HIT 电池最早是由日本三洋公司申请注册,并以 HIT 品牌为光伏电池商提供 HJT 光伏组件,随后美国、法国、瑞士等国成立课题组对 HIT 展开研究,形成了低温银浆供应格局,即日本京都 ELEX(KE)、日本住友、日本昭荣、日本 Nanotech、美国汉高、杜邦等为主,但银浆厂商由于超细银粉原料供应问题、产品导电率、焊接力等问题,均陆续退出市场。京都 ELEX 凭借其股东分别为有机树脂龙头日本第一工业制药和全球银粉最大制造商日本 DOWA,在原料和产品性能方面优势明显。目前 KE 对于低温浆料的报价为 6500-6800 元/kg,远超正面银浆的 4500-4800 元/kg 的报价。
苏州晶银加码低温银浆市场,已实现量产。国内企业在高温银浆已逐步站稳了脚跟,并开始逐步向低温银浆进军。但整体尚处于起步阶段,目前宣传涉足该领域的国内厂商主要有晶银新材、帝科股份、常州聚和、深圳首驰等 4-5加企业。目前进展相对较快的主要有苏州晶银和常州聚和,截至 6 月,苏州晶银已经实现了 686kg 的低温浆料出货,客户涵盖了以通威为主的国内 HIT电池厂,以及海外 2 家电池厂。另外常州聚和进展也较迅速,其团队拥有超过 30 年银浆开发经验其 HIT 低温银浆产品已经多家国内 HIT 电池客户评估认可。帝科股份也已开始给通威进行公斤级别的供样试产。
供给端:高温银浆产能过剩,形成以国内四大银浆产商为主,但市场份额仍相对分散的供应格局;低温银浆可量产企业有限、产能有限,低温银浆可供给产能较低。尽管京都 ELEX 较早切入低温银浆市场,但为了维持低温银浆30%以上的毛利率,实现较高收益,KE 并未进行扩产。而目前苏州晶银已实现量产,并同时为海内外多家企业提供小规模试样,后续一旦认证通过,开启大量采购,有望打破现有低温银浆供给格局。
2、需求端:政策扶持+国产替代,光伏银浆高增长可期
2.1、内外光伏政策支持,带动光伏银浆市场共成长
光伏银浆行业的成长逻辑主要包括以下三方面:①外生因素:内外政策支持,光伏行业存在成长空间,银浆整体消耗量或将上升;②内生因素:光伏发电渗透率提升,产业链降价,带来装机成本下降、平价区域扩大,光伏行业规模提升,拉动银奖需求:③HIT 电池渗透率提高,单片电池低温银浆消耗量是 Perc 电池高温银浆消耗量的 2.63 倍
从内外政策来看,光伏行业在财政补贴、税收优惠等方面均有一定的扶持政策,有望力挺光伏行业全面扩容。2025 年全球新增装机量或达到287GW,较 2019 年增长 145%,年复合增长率为 6.5%:在产业链降价带来的装机成本下降、平价区域扩大等因素的助推之下,内外光伏需求有望持续稳定增长。叠加 HIT 电池渗透率的逐步提高,全球光伏市场有望迎来黄金期。
欧洲的绿色复苏计划与海外的可再生能源政策,有望加速光伏行业壮大,带动银浆市场同步扩张。从目前梳理的海外的光伏行业政策性补贴来看,2025 年全球光伏新增装机量将达到 287GW,海外多国渗透率的目标提升空间均超 4 倍以上,光伏行业的逐步扩大,将拉动银浆需求的兑现。
国内平价周期开启,内生因素助力光伏行业发展,拉动光伏银浆需求。随着光伏发电渗透率的提升,产业链逐步降价,2019 年以来单晶 PERC 组件的价格持续下跌,至今已累积跌幅超 30%,降至 3.5-3.8 元/W,基本实现国内平价。并且随着单片光伏银奖消耗量的下降,平价区域的扩大,装机成本有望逐步下降,光伏行业扩容或进一步提升,内生成长拉动光伏银浆需求释放。
2.2、国产替代加速,龙头企业市场份额逐步加大
国产替代正逐步加速,2021 年或达到 60%以上。银浆对于电池的发电效率产生直接的影响,因此,早期主要以进口为主。国产浆料起步较晚,2011 年之前一直未有突破。受益于国内光伏制造产能的崛起,以及装机占比的提升。市场需求快速增加下,银浆逐步开始国产化。目前国内基本形成了:晶银新材(苏州固锝子公司)、帝科股份、匡宇科技、聚和股份等为代表的四大国内浆料龙头企业。并逐步打破了由杜邦、贺利氏、三星 SDI 和硕禾垄断的浆料企业。国产银浆从 2017 年开始份额加速提升,从 2017 年的 20%,提升至 2018年的 35%-40%,到 2019 年的 50%左右。未来国产浆料的市占率有望持续突破。
中国光伏装机量大,国产替代加速,势必改变银浆行业格局。以 2019 年数据为例,全球新增光伏装机量为 116.9GW,中国新增光伏装机量为 30.11GW,占比达到 26%。叠加 2019 年中国光伏装机量存在担心政策延续问题,部分装机量递延至 2020 年。正常情况下,中国新增光伏装机量全球占比或将更高,在国产替代加速的情况,国内企业或将得到更多的市场空间,从而加速银浆行业的格局重塑。
综合来看,在国产替代加速的助推下,银浆行业格局或将加速调整,国内银浆龙头,有望跻身全球市场。
3、HIT 掀起光伏变革,低温银浆迎来爆发
3.1、HIT 电池或将加速渗透
HIT 电池是以晶硅太阳能电池为衬底,以非晶硅薄膜为钝化层的电池结构。HIT(异质结电池,HeterojunctionwithIntrinsicThinlayer)是一种在 P型氢化非晶硅和 n 型氢化非晶硅与 n 型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜的电池结构。标准晶体硅太阳能电池是一种同质结电池,即PN 结是在同一种半导体材料上形成的,而异质结电池的 PN 结采用不同的半导体材料构成。日本三洋公司在 1990 年发明出 HIT 电池并申请为注册商标,因此异质结电池又被称为 HIT(Hetero junction Technology)或 SHJ(SiliconHetero junction)。
HIT 电池逐步替代 PERC 电池存在 3 点理论优势与 3 点现实可行性。
从理论角度出发主要优势包括:
①高转换效率以及高双面率;
②简化的工艺流程
③LCOE 成本低
从转换效率来看,HIT 电池转换效率可 26.63%,高于 PERC 电池。HIT 电池在实验室(日本 Kanaka、松下)的电池效率最高可攀升至 26.63%,高于目前主流电池 PERC 单晶的转换效率(22.3%),这主要是通过其优越的钝化特性实现的,通过产生高于 700mV 的高开路电压(Voc)。整个电池生产过程采用低温工艺(一般低于 250°C),一定程度的降低了电池生产过程的能耗。此外,HIT 电池的温度系数低,数值在-0.23%/°C 至-0.3%/°C 之间。意味着 HIT光伏组件在事件工作条件下的温度特性优于传统的晶体硅光伏组件。并且HIT 是天然的双面电池,具有最高可达到 90%的双面率。
从工艺流程来看,HIT 电池将工艺流程简化为 6 步。具体包括:①制绒、②电池正反面非晶硅薄膜的沉积、③电池正面和背面 TCO 薄膜的沉积、④正反面导电极印刷、⑤烧结/固化、⑥测试及分拣。其中非晶硅薄膜的沉积通常采用 PECVD 方法完成。大量使用本征掺杂非晶硅薄膜来形成发射极和背电场(BSF),不仅可以提高 Voc 和发电效率,而且还可以避免因铝北场导致的薄硅片翘曲等。除此,制备的 TCO 薄膜,用作减反层和以及横向输运载流子至点击的导电层。TCO 薄膜的制备主要通过物理气相沉淀(PVD)技术的溅射方法来完成。
从 LCOE 成本的角度来看,理论上可实现最低水平,具有成本优势。由于 HIT电池大部分使用 N 性硅片,因此其组件可以称为无光致衰减(LID)组件。叠加 HIT 电池可以采用更薄硅片,得到最低水平的度电成本(LCOE)。
从现实角度来看,HIT 电池渗透率逐步提升的 3 点支撑:
①高效率转型的可行性:除去实验室外,光伏生产制造商的 HIT 电池已实现超过 23%的转换效率,未来随着 HIT 电池的量产,设备端以及浆料技术有望形成更好的配套,实现 26%+以上的转换效率;
②低 LCOE 的可行性:政策鼓励+国内设备厂商的技术升级,HIT 整线投资部分大厂已实现压缩至 5 亿/GW 的水平,以 10 年折旧期进行评估,HIT 电池折旧相较于 Perc 电池劣势会降低至 2 分/W 以下的水平。HIT 电池产线投资成本已达到量产临界线,2020 年有望成为 HIT 电池的投资元年,2021 年开始出现GW 级的产线批量化投产,低 LCOE 有望实现。
③技术限制被解除:松下专利保护权已结束,行业在 10 年 HIT 技术沉淀后,有望突破。
综合来看,在 Perc 电池发展成新电池标准后,如何进一步提升电池的光电转换效率成为光伏电池厂的核心问题。而 HIT 电池无论从理论层面,最高可实现高出 PECR 电池 4%以上的光电转换效率、更低的 LCOE 以及更简化的生产工艺,还是从现实层面,已经实现 23%以上的转换效率(超出 PERC0.7%)、HIT 电池已经达到可以量产的投资成本(低于 5 亿/GW)。都在证明在追求高转换效率的当下,HIT 电池有望逐步替代 PERC 电池。横向对比单晶 PERC、N-PERT、TopCorn 以及 HIT 电池,依然是 HIT 电池优势明显。
3.2、低温银浆配方与银粉处理技术铸造护城河
低温银浆和高温银浆的差异主要在工艺和配方两方面:
从配方来看,低温银浆和高温银浆存在较大差异。低温银浆是通常在低于 250°C 的条件下,采用银粉、树脂和其它溶剂按一定比例进行混合而成,而高温银浆是通过烧结工艺(500°C)将银粉、玻璃氧化物、其它溶剂按照一定比例混合而成。各家银浆厂商由于各自配方不同,其银粉、溶剂、助剂的使用比例均不同,部分实验室采用银粉质量比在 65%-75%的混合方法,混合的比例和助剂的选择是配方的关键。
从固定资产投入来看,高、低温银浆设备差异较小。设备端主要包括:三辊机、搅拌机、印刷机等。对于低温银浆和高温银浆的生产不存在设备端的差异,良率相差不多。行业门槛主要集中在技术积累、浆料配方和高端人才等无形资产。
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