亞化諮詢研究表明,太陽電池導電漿料的國產(chǎn)化降低了銀漿和鋁漿的市場價格,幫助電池片企業(yè)降低成本,對光伏行業(yè)邁向平價上網(wǎng)貢獻巨大。并且國產(chǎn)漿料企業(yè)在PERC、N型和黑硅等高效電池領(lǐng)域也在積極推出產(chǎn)品,縮小與國際巨頭的差距。即使在技術(shù)進步持續(xù)減少電池片漿料單耗的背景下,全球光伏發(fā)電規(guī)模的擴張仍然使?jié){料市場的快速增長值得期待。
導電漿料是提高晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率并有效支援光伏元件輸出更多電力的關(guān)鍵材料。受益于光伏行業(yè)的復蘇和新一輪發(fā)展,導電漿料的市場需求也呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢。中國是全球最大的光伏電池和元件生產(chǎn)國,按照50GW/年電池產(chǎn)量計算,中國市場每年約需要正銀 1500噸,背銀 375 噸,背鋁17500 噸,漿料市場規(guī)模將達110億。
除了硅材料之外,導電漿料是影響太陽電池成本最重要的材料,約占電池片非硅成本的50-60%。隨著硅材料成本的不斷下降,金屬化在光伏電池制造成本中的比例不斷凸顯?!笆濉碧柲馨l(fā)展規(guī)劃提出,到2020年,光伏發(fā)電要實現(xiàn)用電側(cè)平價上網(wǎng),因此如何通過金屬化技術(shù)實現(xiàn)降本至關(guān)重要。同時,隨著晶硅電池制造技術(shù)的不斷進步,對金屬化技術(shù)也提出了更高的要求。
那么,面對如此巨大的市場機遇與挑戰(zhàn),晶體硅太陽電池金屬化行業(yè)的發(fā)展趨勢如何?
——正面銀漿國產(chǎn)化
晶體硅太陽電池導電漿料包括正面銀漿、背面銀漿和背面鋁漿。目前背面鋁漿已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,背面銀漿在逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化,而正面銀漿由于技術(shù)門檻較高,主要依靠進口。杜邦、賀利氏、三星、碩禾四大導電漿料廠商占據(jù)大部分市場份額,正銀的國產(chǎn)化可以有效降低銀漿成本。
近年來,國內(nèi)正銀企業(yè)大量涌現(xiàn)。經(jīng)過多年的技術(shù)積累與發(fā)展,國產(chǎn)正銀企業(yè)在2016年實現(xiàn)量產(chǎn)突破與批量供貨,已經(jīng)成為整個正銀市場上不容忽視的力量。據(jù)亞化諮詢統(tǒng)計,2016年國產(chǎn)正銀企業(yè)國內(nèi)市場份額達20%。
上??镉钍鞘准覍崿F(xiàn)量產(chǎn)的國產(chǎn)正銀企業(yè)。其最新正銀產(chǎn)品TC-858x的效率可達20.1%,并且推出了PERC電池專用正銀TC-828P。2016年匡宇科技年銷售額達到2.5億元,并在2017年1月5日正式在新三板掛牌交易。公告顯示,匡宇科技2014年、2015年、2016年1-4月營業(yè)收入分別為7236.97萬元、9868.00萬元、6573.77萬元,凈利潤分別為578.12萬元、649.49萬元、890.26萬元。
此外,無錫帝科、江蘇歐耐爾、蘇州晶銀、深圳首騁、北京合眾等企業(yè)也介入正面銀漿研發(fā)與量產(chǎn),并取得了不錯的成績。國產(chǎn)正銀憑借技術(shù)上的突破和成本優(yōu)勢,在2017年將進一步提升市場份額,加快正銀國產(chǎn)化進程。
——新型高效電池導電漿料
提效降本是光伏行業(yè)一直追求的目標,主流的高效晶硅電池技術(shù)包括PERC電池、IBC電池、異質(zhì)結(jié)(HJT)電池、MWT電池、N型雙面電池、黑硅電池等。
PERC電池具有工藝簡單,成本較低,且與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線相容性高的優(yōu)點,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于晶硅電池,并且有望替代常規(guī)電池成為主流高效電池技術(shù)。N型單晶電池轉(zhuǎn)換效率可超過22%,包括IBC電池、HJT電池、N-PERT電池等,具有少子壽命高,無光致衰減,弱光效應(yīng)好,溫度系數(shù)小等一系列優(yōu)勢。目前已有多家廠商布局N型電池,以提高未來高效產(chǎn)品市場的競爭力。
亞化諮詢認為,PERC技術(shù)與N型高效晶硅電池技術(shù)是最具工業(yè)化潛力的效率提升手段,將在相當長時間內(nèi)共存于市場。PERC電池和N型電池的發(fā)展在給導電漿料行業(yè)帶來新的市場機遇的同時,也對漿料行業(yè)提出了更高的技術(shù)和性能要求。漿料企業(yè)應(yīng)當早做準備,不斷研發(fā)新工藝,并與下游電池企業(yè)密切合作,才能在晶硅太陽電池技術(shù)升級換代的進程中抓住機遇,搶占市場先機。
杜邦公司是業(yè)界最先提供PERC電池整合性漿料解決方案的供應(yīng)商,并與晶科、樂葉、英利等公司達成戰(zhàn)略合作,進一步提升太陽能元件電力輸出。賀利氏于2016年推出了“PERC電池銀漿套裝”,此外還針對黑硅、異質(zhì)結(jié)等電池推出了專用漿料。國內(nèi)漿料企業(yè)也開始布局高效電池導電漿料。無錫帝科通過采用創(chuàng)新的配方、穩(wěn)健的銀粉體系以及自主研發(fā)的玻璃粉,是第一家實現(xiàn)PERC正銀量產(chǎn)和N-PERT金屬化方案量產(chǎn)的國產(chǎn)正銀企業(yè)。
——多主柵/無主柵技術(shù)
傳統(tǒng)晶硅電池正面采用絲網(wǎng)印刷銀質(zhì)的細柵和主柵將電池產(chǎn)生的電能收集并傳導出去。主柵數(shù)量增加可以減小電阻損耗,提高電池效率,進一步提升元件功率輸出和可靠性。因此近年來,電池片企業(yè)不斷嘗試將主柵數(shù)量從3根提升到4根、5根甚至更多。
中電光伏是全球第一家量產(chǎn)使用五主柵(5BB)技術(shù)的公司,其采用了獨特的載流子傳輸技術(shù),有效降低元件封裝損失。中利騰暉和天合光能在2016年量產(chǎn)了5BB電池技術(shù),組件功率得到有效提升。REC Solar在2017年1月推出全新REC TwinPeak 2系列元件,采用5BB和PERC等技術(shù),使得60片多晶電池組件功率達295Wp??梢姡?BB將成為傳統(tǒng)絲印電池生產(chǎn)框架下的主流產(chǎn)品。
然而,當太陽能電池組件的主柵數(shù)量達到五根以上時,傳統(tǒng)的太陽能電池和元件制造技術(shù)將難以為繼,需要有新的金屬化方案,于是出現(xiàn)了無主柵技術(shù)。該技術(shù)一般仍保留細柵,用多根細銅線代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池的主柵,使得“主柵”和細柵更細更薄,從而減少了遮光面積,且極大降低了銀耗量,將來有望替代現(xiàn)有主柵技術(shù)。
梅耶柏格(Meyer Burger)開發(fā)的SmartWire 技術(shù)即為一種無主柵技術(shù)。該技術(shù)采用18根或更多根銅線收集電流,消除了主柵并且優(yōu)化細柵線的寬度和間距,銀漿耗量降低80%,極大的降低了電池片生產(chǎn)成本。且該技術(shù)使得“主柵”和細柵之間接觸點增多,串聯(lián)電阻更小,電池片受隱裂影響更小。此外,SmartWire技術(shù)還可與HJT電池技術(shù)和薄片技術(shù)相容。
——電鍍技術(shù)
由于傳統(tǒng)絲印工藝的銀漿成本昂貴,且絲印的改善空間接近飽和,所以發(fā)展替代工藝方案十分必要。電鍍工藝是具有潛在的成本和性能優(yōu)勢的替代選擇方案之一。
電鍍技術(shù)是一種非接觸式電極制備技術(shù),利用電解原理在導電層表面沉積金屬。電鍍能沉積致密度高、導電率高的多層材料,可利用于銅、鎳等賤金屬制備電極,降低電池制造成本。該技術(shù)可實現(xiàn)寬度更細的柵線和低接觸電阻,從而創(chuàng)造更高的電池效率。而且,電鍍無需高溫燒結(jié),可用于高效電池金屬化。
目前,電鍍工藝已得到較為廣泛的應(yīng)用。2015年11月,日本Kaneka公司宣布采用電鍍銅電極的6寸雙面異質(zhì)結(jié)晶硅太陽電池效率創(chuàng)紀錄達25.1%;Sunpower采用電鍍銅作為電極,用在IBC電池結(jié)構(gòu)上,2016年6月創(chuàng)下了24.1%的光伏元件轉(zhuǎn)換效率紀錄。但是,在中國華東地區(qū)大規(guī)模推廣電鍍工藝也面臨環(huán)保審批的挑戰(zhàn)。
亞化諮詢研究表明,太陽電池導電漿料的國產(chǎn)化降低了銀漿和鋁漿的市場價格,幫助電池片企業(yè)降低成本,對光伏行業(yè)邁向平價上網(wǎng)貢獻巨大。并且國產(chǎn)漿料企業(yè)在PERC、N型和黑硅等高效電池領(lǐng)域也在積極推出產(chǎn)品,縮小與國際巨頭的差距。即使在技術(shù)進步持續(xù)減少電池片漿料單耗的背景下,全球光伏發(fā)電規(guī)模的擴張仍然使?jié){料市場的快速增長值得期待。
第三屆太陽電池漿料與金屬化技術(shù)將于2017年3月21日在江蘇常州召開。將探討全球與中國光伏行業(yè)展望與漿料市場前景,太陽電池金屬化技術(shù)進展,銀漿和鋁漿國產(chǎn)化趨勢與投資機遇,用于新型高效電池的漿料研發(fā)與應(yīng)用,導電漿料技術(shù)趨勢與成本降低路徑,光伏漿料關(guān)鍵原料生產(chǎn)與供需等。