光伏輔材之銀漿
一、概述
光伏銀漿主要由高純度銀粉、玻璃氧化物、有機載體組成，主要應用於估計光伏電池片正面電極和背面電極，手機矽基光伏產生的電流。
光伏銀漿處於整個產業鏈的中遊，其上遊是銀粉、玻璃氧化物及有機載體企業，下遊是光伏電池片生產商。其中，銀粉是導電相，主要作用是導電，銀粉質量的優劣直接影響電極材料的體電阻、接觸電阻等；玻璃氧化物是粘結相，作用是導電膜層介質、連接導電相和基底，其自身成分比例和整體在銀漿中的含量過高會導致銀漿導電性變差，過低無法滲透入鈍化層和矽襯底形成導電接觸；有機載體是有機物和部分液體組成，主要作用是導電相和粘結相運載體，控制漿料的流動性。光伏銀漿供給主要受中遊企業產量和上遊銀粉供應的影響，需求受下遊矽基光伏電池片產量的影響。
光伏銀漿根據位置不同，可分為正面銀漿和背面銀漿，其中，背面銀漿功能性較弱，技術門檻相對較低，業內主要的需求是降本，目前已基本能夠實現國產化；正面銀漿制備難度較高，是光伏電池的重要組成部分，主要用於收集電流。
按技術路線及工藝流程分類，光伏銀漿可分為高溫銀漿及低溫銀漿。高溫銀漿在高於500℃的環境下通過燒結工藝將銀粉、玻璃氧化物、其他溶劑混合而成，而低溫銀漿則在200-250℃的相對低溫環境下將銀粉、樹脂、其他溶劑等原材料混合而成，目前P型電池及N型TOPCon電池主要應用高溫銀漿。由於HJT電池非晶矽薄膜含氫量較高等特有屬性，要求生產環節溫度不得超過250℃，助推低溫銀漿技術研發及其產業化。
二、生產工藝
正面銀漿是制備太陽能電池的金屬電極的關鍵材料，直接關系著太陽能電池的光電轉換效率。
正面銀漿屬於配方型產品，由於太陽能電池技術門類繁多且更迭較快，不同生產商所選用的技術路徑、生產工藝存在差異，因此對於所適配正面銀漿的性能要求也有所不同。因此，正面銀漿配方上任何參數的調整，都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。
正面銀漿的生產工藝為：將銀粉、玻璃粉（或樹脂）、有機相等物質進行配料，隨後放入機械設備內混合攪拌、研磨，控制攪拌、研磨工藝參數，過濾泄出銀漿，產品性能檢查、包裝、入庫等。
1.配料
配料是指根據該批次生產的產品配方，精確稱量最終產品所需各項原料重量。
2.混合攪拌
混合攪拌是指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，然後利用攪拌機對混合物進行攪拌，通過設定攪拌機的轉速、時間以及穩定等工藝參數，以保證漿料的充分混合均勻。
3.研磨
研磨工序是利用三輥研磨機，將攪拌完成後的漿料進行研磨。具體工作原理如下：通過調整輥筒與輥筒之間的間隙、不同輥筒的轉速，使流經的漿料顆粒物受到軋壓、剪切、分散，從而打開漿料顆粒的團聚，使漿料得到充分的混合，進而實現漿料組織均勻、成分一致、細度達標的要求。
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不同的狀態，相應的，不同產品的研磨過程參數設置也不盡相同。研磨過程的輥筒間隙、輥筒速度、研磨時間通常是該工序的關鍵參數設定。
4.過濾
過濾工序主要是通過負壓過濾系統，對研磨後的物料按照工藝要求進行過篩，以將徑粒大於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。
5.檢測
根據產品標準對產品進行檢測驗證。產品檢測包括漿料自身的物理參數檢測，如細度、固含量、粘度等，同時，可按批次需求，對漿料的應用性能進行檢測，如電阻率、印刷性、其他電性能指標等。通過檢測後產品方可包裝入庫，未通過檢測的需要進行返工處理。
三、成本與投資
1.成本構成
光伏銀漿生產成本中直接材料（銀粉、玻璃相、有機相等）占比99.41%（包含4.65%材料銷售成本），人工成本占比0.24%，制造費用占比0.28%，物流相關費用占比0.07%。可知銀漿生產過程材料費用占比最大，人工和制造所需燃料動力費占比較小，而材料費用中銀粉成本占比90%以上。
以上市公司聚和材料為例，2019-2022年，公司銀粉占原材料采購成本97%以上，三大主材合計占比約99.64%。
由上可知，銀粉是生產光伏漿料最重要的原料，其形貌、粒徑、分散性及振實密度等特性皆對其電性能、接觸性、流動性有重要影響。根據銀粉的外貌不同，可將銀粉分為球狀銀粉、片狀銀粉以及枝狀結構銀粉，不同形狀的銀粉將引起銀漿燒結厚膜結構的不同，從而對電池片性能有所影響。
中國用於生產光伏銀漿的銀粉目前主要以進口為主，其中，日本DOWA是中國銀粉進口的主要供應商，DOWA銀粉粒徑更小、分散性更佳、有機物包覆效果更好且質量更加穩定。
銀粉研發投入高且具有較高的技術壁壘，目前中國銀粉的穩定性不足是制約國產銀粉走向市場化的重要因素。國產銀粉的主要企業有蘇州思美特、寧波晶鑫等。
2.銀漿單耗
據知識星球專傢調研反饋，目前市場主流電池182和210電池，單耗不同廠傢有區別，隆基有自己的組件，單耗壓得比較低，通威品質要求高一些單耗高一些。182PERC，單耗50多毫克，210PERC，單耗60多毫克，耗量高的會做到70毫克。TOPCon背面也會用銀漿，是正面的1/3，182TOPCon，整體算一般不算背面隻考慮正面，105左右毫克，210TOPCon，180左右毫克。210HJT，正背面低溫銀漿加在一起差不多200毫克。
換算成單瓦消耗，PERC銀漿耗量6-8mg/w，TOPCon銀漿耗量10-13mg/w，HJT銀漿消耗約16mg/w。
加工費方面：當前PERC正銀加工費約500元/kg，TOPCon加工費高出PERC正銀300+元/kg，HJT低溫銀漿加工費高出PERC正面銀漿1000-1500元/kg。
3.投資規模
根據蘇州固锝、帝科股份、聚合股份公佈的相關公告，受各公司生產技術、工藝、場地、市場等不同因素的實際情況限制，投資500噸-1700噸光伏銀漿產能所需投資規模在1.5億-2.7億元之間，對應單噸光伏銀漿投資成本約16萬-53萬元。
其中，土地及建築工程、設別購置及安裝項目占比最高，約占整體產線建設投資的32.9-56.5%，設別購置金額約占整體投資的24.1-36.3%，主要設備是金屬化印刷生產線、三輥機等。
四、行業情況
1.需求測算
據浙商證券預測，TOPCon電池占比有望從2021年約1.5%提升至2025年的35%，HJT電池占比有望從2021年的約1.1%提升至2025年的15%。
需求量假設：2021-2025年，假設PERC正銀單耗從11.3mg/W降至7.5mg/W，背銀從3.9mg/W降至2.6mg/W；TOPCon雙面銀耗從21.9mg/W降至11.7mg/W；HJT雙面銀耗從28.5mg/W降至16.6mg/W；XBC銀耗從20.0mg/W降至11.7mg/W，到2025年，全球光伏銀漿需求有望從2021年的3208噸增長至7882噸，四年CAGR達到25.20%。
加工費假設：2021-2025年，假設PERC正銀加工費由525元/kg降至456元/kg，背銀加工費由210元/kg降至183元/kg；TOPCon銀漿加工費由840元/kg降至686元/kg，HJT銀漿加工費由1,575元/k g降至1094元/kg；XBC銀漿加工費由819元/kg降至669元/kg，到2025年，全球光伏銀漿加工費市場規模有望從2021年的16億元增長至53億元，四年CAGR達到35.53%。
2.競爭格局
目前，國內高溫銀漿呈現寡頭競爭的情況，低溫銀漿正在加速國產化，生產銀漿用銀粉，則還主要依賴於進口。
2021年，全球光伏銀漿總消耗量為3478噸，其中正面銀漿耗量2546噸，正面銀漿市場份額集中在聚和材料、帝科股份、賀利氏、碩禾電子、蘇州晶銀等廠商，銷售數量均超過200噸。其中，聚和材料、帝科股份、蘇州晶銀三大國內漿料龍頭企業2021年正面銀漿銷售數量分別為944.32噸、492.27噸、229.33噸，在全球正面銀漿市場的份額分別為37.09%、19.34%、9.01%，CR3合計占比約為65.43%。
2022年，聚和材料計劃IPO募集資金10.27億元，其中2.73億元用於建設年產3000噸導電銀漿建設項目（一期）。2022年11月，帝科股份計劃投資1.82億元用於年產1000噸導電銀漿研發和生產建設計劃。2021年6月，蘇州晶銀接受蘇州固锝增資，擬投入1.56億元用於建設年產太陽能電子漿料500噸項目。隨著國內龍頭產能的逐步落地，國內銀漿廠商的出貨量有望持續提升。
N型HJT低溫銀漿尚依賴進口，國產供應商處於起步階段。整體來看N型電池漿料的國產化程度仍較低，約為20%左右。目前HJT低溫銀漿市場占有率最大的供應商是來自日本的KE。日本KE專註HJT電池使用的低溫銀漿開發，目前其Finger細柵產品的體電阻率已低於6*10-6Ω.cm，並將在1年內通過引入低溫燒結銀粉技術，將電極體電阻率降至4-5*10-6Ω.cm；細柵產品可印刷35-40μm寬的Finger設計網版，該產品焊接拉力大於1N/mm。此外賀利氏、LG、Namics、杜邦也有比較成熟的產品。國內廠商中天盛、晶銀、聚和、帝科都有一些較為穩定的產品。
3.銀粉
銀粉是光伏銀漿的核心原料，在銀漿原料中占比約98%。銀粉作為光伏銀漿的主要原料，其形貌結構、粒度及分佈特性、松裝及振實密度、比表面積、燒結性能、抗腐蝕性能等均會影響漿料的使用性能，而形貌結構特征和粒度特性是最關鍵特征，直接影響著其他性能。
目前，高溫銀漿通常使用球形銀粉，低溫銀漿通常使用球形銀粉和片狀銀粉的混合物。球形銀粉具有較高的球形度，所配置銀漿的流動性好，能較好的通過正極細柵線，其性能能夠滿足正面銀漿對銀粉的需求，目前正向著高度球形化和可控光滑度方向發展。片狀銀粉由球形銀粉加工而來，在銀漿中的接觸面積大，能夠在降低銀漿銀含量和特層厚度的同時保持良好的導電性，但由於流動性較差，無法用於柵線極細的正面銀漿。配置銀粉時一般采用混合銀粉，即大粒徑與小粒徑相互填充，從而提升銀漿的致密性和導電性。
當前銀粉主要產地是日本和美國，我國是全球最大的銀粉進口國。2021年，我國全年銀粉累計進口3240噸，出口19.81噸；其中，從日本進口2964.7噸，占比91.49%；第二名是美國，占比6.81%。
銀粉的主要外國廠商有日本DOWA公司、美國的AMES公司等。DOWA銀粉粒徑范圍小、表面有機包覆好、分散性良好、質量穩定，優勢較為突出，占據全球50%左右的市占。目前，國內銀粉廠商主要包括蘇州思美特、中船重工712所、山東建邦、寧波晶鑫等。據賣方調研反饋，國產銀粉在某些單項性能上和進口銀粉持平，且價格更低，但在品質的一致性和穩定性上仍有一定差距。
五、結論
目前，背面銀漿國內基本實現供需均衡，高溫正銀存在約1000噸/年的需求缺口，不過頭部企業在此方面的擴產力度也在加大，該部分缺口預計未來三年可實現覆蓋；低溫正銀及銀粉相關領域，尚屬我國的產業空白，可重點跟進。
