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导 读
近期银价上涨至 8000 元/kg 以上,按此测算 TOPCon 银浆成本高达 0.1 元/W,在主产业链盈利承压背景下降银需求迫切。目前行业内存在多种降银技术路线,银包铜浆料仅适用于 HJT 电池,具有一定局限性;钢板印刷、激光转印、铜电镀等工艺仍不成熟,市场占比依然较低;0BB技术通过取消主栅降低银耗,晶科能源、天合光能、阿特斯等龙头公司均加快布局,0BB 有望率先实现量产。除降低银耗外,0BB 技术还可增加组件功率、降低胶膜克重、提升生产良率等。
目前光伏行业存在多种降银路线,可从材料和工艺两方面进行优化。材料方面,银包铜浆料通过将银包覆在铜粉表面来调节银和铜的比例,既保留了银的高导电性,也减少了银耗量。由于铜在高温下易氧化,银包铜浆料仅适用于具备低温工艺特点的 HJT 电池,2023 年市场占比在 30%左右,但在 TOPCon 电池占主导的市场中具有一定局限性。
工艺方面,主要包括丝网印刷、钢板印刷、激光转印、铜电镀等。根据中国光伏行业协会,2023
年丝网印刷占比达到 99.6%,预计未来仍是主流技术,而其余栅线印刷技术的应用市场空间仍然有限。
目前 MBB/SMBB 技术较为成熟,通过增加主栅数量、降低主栅宽度,从而达到了降低银浆耗量、提升受光面积、降低阻抗损失、减少隐裂断栅影响等目的,2023 年 TOPCon 电池片 16BB 及以上方案占比达到了 87.5%左右。
0BB 技术是从 MBB/SMBB 技术升级而来,即完全取消主栅,仅保留细栅,焊带直接与细栅互联以导出电流。预计取消主栅后 TOPCon 银浆耗量下降在 10%左右,HJT 银浆耗量下降更明显,预计在 30%左右。对应到成本节约层面,按照 7000 元/kg、7300 元/kg 的 TOPCon、HJT 银浆价格估计,0BB 成本节约分别在 0.007、0.023 元/W。
除了降低银耗外,0BB 相比 SMBB 还具有以下优势:1)0BB 取消了主栅,焊带遮挡面积更少,组件受光面积更大,可提升组件功率;2)0BB 降低电池成本,由于无需主栅印刷,网版成本有所下降,同时印刷设备投入下降 50%;3)0BB 降低组件成本,采用更细的焊带以及克重更低的胶膜,辅材成本有所下降;4)0BB 采用超细焊带,在环境温度变化较大时,在电池表面产生的应力更小,电池不易产生隐裂,组件生产过程中无压扁工艺,并且与细栅线接触点多,组件良品率高。
在主产业链盈利承压背景下,组件龙头公司均加快布局 0BB 技术,0BB 技术已处在产业化爆发的前夕。
四种主流工艺方案,设备&材料要求改变0BB 工艺路线较多,而且各有优劣势,主要分为焊接点胶、点胶、覆膜、SmartWire 四种。
焊接点胶工艺首先将焊带焊接在电池片表面,使得焊带与副栅之间形成合金化,再用胶水或胶带将焊带进一步固定在电池片上,防止焊带与电池片之间发生位移。焊接点胶工艺的优点是:1)不需要引入皮肤膜或承载膜,采用常规胶膜封装即可;2)焊带与电池片的结合力强,抗热斑能力更强;3)在层压前完成合金化,便于对电池串进行返修;4)可在 SMBB 工艺设备上升级。缺点是:1)焊接系统要求高于常规工艺;2)点胶精度要求高;3)速度相对较慢。
点胶
点胶工艺先在电池片上施胶(UV 胶、热熔胶等粘合剂),然后将整条焊带固化在电池片上,再通过层压实现焊带与电池片的合金化,与焊接点胶工艺相比,该方案取消了焊接步骤。点胶工艺的优点是:1)丝印技术平台可简化复用;2)串互联工艺窗口大;3)设备工艺简单,可在 SMBB 基础上升级。缺点是:1)需要增加皮肤膜或一体膜;2)层压后才能判别是否有 EL 检测异常。
覆膜
覆膜工艺是一次性将膜片、电池片、焊带直接压合来进行串连从而制成电池串,工艺顺序为电池片上料传输(胶膜上料传输/焊带制作传输)→胶膜、焊带与电池片精确定位→电池片覆膜→PL 检测→传输至排版机。覆膜工艺与 SmartWire 工艺最大的区别是不需要焊带和胶膜提前复合。该工艺的优点是:1)焊带与电池贴合度高,不易脱栅;2)无点胶和焊接过程,流程较为简单;3)无助焊剂,降低维护难度。缺点是:1)需要增加皮肤膜或一体膜;2)层压后才能判别是否有 EL 检测异常;3)存量市场应用风险较大。
SmartWire
SmartWire 工艺先制作内嵌圆形铜焊带的有机薄膜(铜丝复合膜),将电池片串接后再通过层压实现焊带与电池片的合金化,梅耶博格于 2013 年将该工艺推向市场。该工艺的优点是:1)焊带与电池贴合度高,不易脱栅;2)无助焊剂,降低维护难度。缺点是:1)需要单独制作铜丝复合膜,工艺复杂度较高;2)层压后才能判别是否有 EL 检测异常;3)现阶段生产效率较低。
目前市场以 SMBB 为主,0BB 还处在渗透阶段,存量市场主要来自于 SMBB 升级改造。SMBB 有三种工艺,分别是焊接法、胶粘焊带法(类似于点胶)、SmartWire。复盘 SMBB 发展历程,焊接法由于与常规 MBB具有很好的兼容性,从而具备了规模化量产时机,而且焊接法可靠性风险较低,在降低胶膜克重方面有一定优势。焊接点胶或点胶焊接工艺与主流 SMBB 工艺相似度更高,使得原有设备具备升级改造的可能性,因此存量市场接受度可能更高。从增量市场来看,覆膜工艺切入难度较低,目前正泰新能已实现覆膜工艺的 GW 级量产,而且产品已经完成交付,未来也可能占据一席之地。
0BB 对辅材的影响主要体现在胶膜、焊带、银浆环节,其中点胶方案以及焊接点胶方案新增了胶水的使用。由于 0BB 减少了栅线的宽度,对于焊带以及胶膜生产难度的要求进一步提升,但是胶膜同时受到克重降低的影响。综合来看,考虑到 0BB 可能增加的皮肤膜,胶膜环节合计克重在 400-450g/ m2 左右,相较目前胶膜克重而言,基本没有发生变化。考虑到胶膜配方发生变化,胶膜价值量或进一步提升。焊带单 GW 耗量降低 5%左右,但由于焊带配方发生变化,生产难度更大,有望享受溢价。银浆方面,0BB 技术的应用使得 TOPCon、HJT 银浆耗量分别降低 10%、30%左右。
设备
设备方面,主要是对串焊机进行迭代升级,市场可分为新建和改造两部分。
对于新建市场,
需求来自于组件扩产以及老旧产能更新,预计 2024/2025/2026 年全球组件产量约699/845/1014GW,同比增长 34%/21%/20%,按照产能利用率 68%/65%/65%计算,对应组件产能 1175/1424/1694GW;考虑到 2020 年后技术迭代提速,以 3 年前的产能为基数,串焊机设备更新比例为 10%;0BB 渗透率趋势可参考奥特维多主栅串焊机对常规串焊机的替代过程,预计在3-4年内完成技术迭代;新建设备价值量为3000万元/GW,后续逐步降低至 2500 万元/GW。基于以上假设,2024/2025/2026 年 0BB 新建市场空间为 6/45/81 亿元。
对于改造市场,
2024 年改造对象主要是 2022/2023 年存量设备,对应具备改造条件的比例为 30%/50%,2024-2026 年提升至 100%,即设备厂商对出售的串焊机均预留了改造接口;假设未来三年存量0BB改造渗透率均为25%,改造价值量约1500万元/GW,则 0BB 改造市场空间为 7/17/19 亿元。因此,未来三年新建和改造市场空间合计为13/62/100 亿元,0BB 市场将在 2025/2026 年集中爆发。
相关设备公司加速推进 0BB 设备产业化。
胶膜
对于焊接点胶工艺,由于先进行焊接,焊带移位、虚焊等情景出现概率不大,因此胶膜方案没有发生变化。对于覆膜和点胶工艺,胶膜方案主要有两种:1)在原来封装胶膜基础上,新增一层特殊的胶膜(连接膜)用于将焊带固定在电池片上;2)一体膜的方案,分成承载层与胶膜层两部分。
0BB 对胶膜克重有降低,但考虑到连接膜增加的部分,以及胶膜价值量的提升,短期影响有限
。焊带直径越大,需匹配更高胶膜克重以规避电池表面承受的机械应力,0BB 通过配置更多数量焊带以减小焊带直径,进而减重胶膜。
焊带
对于焊带而言,一方面随着 0BB 细栅数量变细,对于焊带线径也要求更细。据宇邦新材,0BB 焊带所用线径在 0.2mm,低于常规焊带直径 0.29-0.4mm。焊带行业需求方面,SMBB 耗量约 400 吨/GW,0BB 耗量约 380 吨/GW,变化并不大。
另一方面,0BB 中部分方案对于焊带配方要求发生了变化。对于 Smart Wire、覆膜、点胶方案而言,串焊机只起到定位焊带,铺设玻璃、胶膜、背板等叠层的作用,而焊接过程是在层压工艺中实现的,层压温度在 150℃左右,但锡铅合金的熔点为 183℃,因此对于焊带的要求发生了变化,需要使用超低温焊带(含铋/铟)。而焊接点胶方案由于仍然使用焊接工艺,对于焊带配方要求并未发生变化。
对于焊带企业而言,0BB 焊带线径更细,工艺难度更大,价格有望比 SMBB 更优,而超低温焊带由于降低了锡的使用,成本有所降低,对于焊带企业单位盈利更好。考虑到耗量降幅不大,整体看焊带企业有望直接受益于 0BB 的迭代。目前,宇邦新材、威腾电气、同享科技均已经实现了对 0BB 的布局。
银浆
对于银浆而言,电池技术迭代催生加工费提升,技术平稳期加工费降低。以聚和材料和帝科股份为例,perc 技术平稳期,2019-2022 年两家公司单位毛利基本呈下降趋势,帝科股份 2023 年随着 TOPCon 电池全套导电银浆产品实现销售 1008.48 吨,占比提升至 58.85%,单位毛利环比提升 16.41 万元/吨至 62.40 万元/吨。展望后续,随着双面poly 等 TOPCon 升级技术出现,银浆的加工费有望保持在较高水平。
对于银浆企业而言,长期看第二成长曲线较为关键,聚和材料已经实现了对于 0BB 胶水的布局,有望对冲银耗降低的影响。0BB 点胶法、焊接点胶法均新增了胶水的使用,胶水主要起到固定焊带的作用,点胶法在胶水固定后,再通过层压形成合金,焊接点胶法先通过焊接形成合金,再用胶点固定焊带。目前聚和材料布局了光固化与热固化结构固定胶两种产品,相较银浆产品而言,胶粘剂有望贡献更高的单位盈利。
Source:长江证券
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