2024有色金属行业报告:光伏需求推动白银市场分析

1.银由于出色的导电性能与稳定性,使得其成为光伏电池金属电极的首选材料

1.1 高导电性、良好的电极附着性、优异的光反射性能与耐腐蚀性共同决定了银为光伏电池金属电极的首选材料

高导电性:光伏银浆中的银颗粒具有优异的导电性,其同样被广泛应用于电子行业。良好的电极附着性:光伏电池制造对效率与成本的追逐,银浆通过丝网印刷、烧结工艺能够很好地附着在太阳能电池基底或电极表面,确保稳定的电极连接和可靠的电流收集。优异的光反射性能:效率的细微提升对于光伏行业至关重要,银颗粒在可见光范围内具有较高的光反射率,能够增强太阳能电池对光的吸收效率。耐腐蚀性:光伏银浆通常使用具有良好耐腐蚀性的胶体溶剂和粘合剂,以确保在各种环境条件下的长期稳定性。

珍惜有限创造无限2. 银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其一)

2.1 光伏银浆由三大部分构成,其中银粉是最核心原料光伏银浆的生产原材料由有银粉、玻璃原料与有机原料构成,银粉占银浆成本7成以上。银粉质量直接决定电极材料的电阻,对光电效率产生重要影响;玻璃原料主要作为银浆中的传输媒介,含量过高影响银浆导电性、过低不利欧姆接触;有机原料主要用于承载银粉与玻璃原料,影响后续印刷供需的性能质量。银粉是光伏银浆生产中的核心原材料。根据聚和2022H1,银粉占公司银浆原材料成本74.58%(含银锭口径后银材料占98.13%)。银粉目前仍然依赖日本厂商DOWA。根据聚合招股书显示,聚合与帝科主要采购DOWA的银粉。此外聚和材料22H1披露,公司5成以上银粉采购依赖DOWA

2.银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其二)

2.2 银粉形态、平均粒径、振实密度、比表面积等特性对银浆的电性能产生重要影响银粉按照形态分为三类,球形、树枝状与片状银粉。树状银粉表面形状容易使得粒子发生团聚,从而影响银浆性能,一般不会应用在光伏银浆领域。球形银粉、片状银粉多被应用于光伏银浆。大小粒径不同的球形银粉混用后,制备的银浆,被广泛应用于正面银浆;片状银粉制备运用于电池片背面,有效降本,同时保持电池片较低低电阻率。


2.银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其三)

2.3 早期光伏用银粉主要依赖进口,近年银粉国产化正在逐年推进光伏银浆用银粉早期主要依赖进口。国外银粉制造厂家主要集中于日本和美国,包括日本DOWA、日本德力、美国Ames Goldsmith、美国Ferro、美国杜邦、瑞士Metalor等。光伏电池电极印刷为电池生产尾部步骤之一,沉没成本较高,但银粉国产化正在迎难而上。据《光伏银浆用银粉研究》(钟敬明等)介绍,国内正面银浆用球形银粉产业化尚处于起步阶段。背面银浆用片状银粉的不同粒度和片厚比已实现国产化和大规模量产。


3.光伏银浆是以银粉为基材的浆体材料;在光伏电池中用作金属电极

3.1 光伏银浆是影响光伏电池转换效率的重要原材料之一;通过丝网印刷、烧结附着于晶硅表面,作用为光生载流子的“收集器”

光伏电池由硅片、钝化膜和金属电极组成。银浆作为两端电极材料,通过丝网印刷工艺分别印刷在硅片的两面,烘干后经过烧结而形成。

目前硅基光伏电池主要路径有P型、N型(分支TOPCon、HJT);其中除P型背面栅线可选用铝浆外,其他路径的正、反面栅线材质都为光伏银浆。


3.光伏银浆的类型,取决于光伏电池技术的分化

根据位置及功能的不同,光伏银浆可分为正面银浆和背面银浆。正面银浆主要起到汇集、导出光生载流子的作用,常用在P 型电池的受光面以及N 型电池的双面;背面银浆主要起到粘连作用,对导电性能的要求相对较低,常用在P 型电池的背光面。

按照银浆烧结形成在基板导电的温度不同,光伏银浆又可分为高温银浆和低温银浆。高/低温银浆区分为制作温度环境与工艺:高温银浆是在500°C的环境下通过烧结工艺混合而成;低温银浆则是在200-250°C的相对低温环境下混合而成,其主要应用于生产温度在250°C的HJT 电池(具有非晶硅薄膜含氢量较高等特性)


2024有色金属行业报告:光伏需求推动白银市场分析

3. 全球银浆市场伴随光伏爆发进一步扩张;中国银浆企业近年集中度呈现进一步提升

3.3 全球银浆市场规模6000吨,对应300亿+市场空间。

全球银浆市场2023年体量在6000t/年,对应市场规模300亿元。根据CPIA市场数据口径,2023年全球银浆需求6043吨,按照5000/吨均价测算,市场空间300亿。2030年远期全球需求有望到11871吨,对应CAGR=10%。

国内竞争格局明确,近年进一步向头部集中。国内正银银浆主要参与者有三家,分别为聚和材料、帝科股份与苏州固锝。根据CPIA统计,聚和、帝科与固锝的正银出货量分别占46%/24%/14%。2020年,中国光伏正面银浆CR3中国企业累计市占率为39%,2022年CR3达到84%,集中度进一步提升。

3. 银浆为光伏最重要的辅材之一,在电池成本中占比12%,为最大的非硅成本

3.4 银浆在电池成本中占比12%,为最大的非硅成本主材产业链主要环节为“硅料—硅片—电池片—组件—太阳能电站”

辅材产业链则根据主材产业链的不同生产环节进行分类,具体包括硅片环节辅材(热场材料、金刚线等)、电池片环节辅材(光伏银浆等)、组件环节辅材(光伏玻璃、胶膜、焊带、背板、边框、接线盒等)以及电站环节辅材(支架、逆变器、汇流箱等)。

非硅成本占单晶硅片的35%。银浆在电池成本中占比16%,为最大的非硅成本。

3. 银浆制造工艺及核心壁垒

3.5 光伏银浆制造工艺为多领域综合、配方与工艺构筑其行业壁垒

正面银浆对银粉选型要求高。不同于背面银浆,其核心作用为集流,对银粉的选型更为严格,采购渠道是壁垒之一。

生产工艺方面,光伏银浆工艺流程包括配料、混合搅拌、研磨、过滤、检测五大步骤,其中研磨是核心工序。行业的定制化属性,决定了每一批次产品都是由多次研磨参数磨合(辊筒间隙、辊筒速度、研磨时间等),大量的研磨工序微调决定的,构成壁垒其二。

定制化与非标化,决定了与下游客户的高粘度。近年N型电池的渗透抬升,进一步强化了银浆作为定制非标品的特性。国内龙头聚合、帝科客户集中度常年保持55%+。

3. 银浆定价方式

3.6 典型的加工制造业,加工费模式

银浆定价方式为“点价+加工费”模式。银价以伦敦银价格为基准,综合考虑市场竞争关系、预期采购规模、客户信誉、回款进度以及对产品的要求后确定。

3. 银浆行业商业模式特点

3.7 重运营,扩产难度较小

商业模式呈现“一轻一重”的特点。上游核心原料银浆依赖进口(50%左右),且货值高,库存占用资金量大、下游硅晶厂集中度高,账期并多以银行承兑汇票的方式结算货款,给公司带来额外的资金成本。这对企业的资金运营提出了“重”要求。

行业扩产速度较快,产线建设周期约为1-2 年。产线建设主要包括可行性研究、厂房建设施工、搬迁、设备购置、安装及调试、人员招聘及培训等阶段,建设周期约为1-2年。单吨投资额在9.1-39.2万元。整体投资强度和建设周期相对较“轻”。

2024有色金属行业报告:光伏需求推动白银市场分析

4. 光伏企业电池对降本增效新技术的追逐永无止境

4.1 硅晶厂的技术路径变革将直接影响到银浆企业的未来趋势

硅晶厂,即光伏电池和组件生产商,是光伏银浆的直接下游用户,其自身的技术路径选择决定了对银浆的细分要求的变化趋势。

“低值金属替代”和“栅线数增减”是目前产业积极尝试的方向,核心为不影响效率的前提降低银浆单耗,其中多主栅确定性最强。1)多主栅技术(MBB):是指主栅线在6 条及以上,通过增加主栅数目,提高电池应对分布均匀性,进而提升导电性和转换效率;2)无主栅(0BB):是取消主栅。一方面直接取消电池片主栅,进一步降低银耗;另一方面在组件环节用铜焊带替代原有主栅导出电流的作用。3)激光转印技术:通过激光气化银浆沉积于硅片上完成转印。

4. 新技术对降本增效的追逐永无止境

4.1 硅晶厂的技术路径变革将直接影响到银浆企业的未来趋势

“低值金属替代”和“栅线数增减”是目前产业积极尝试的方向,核心为不影响效率的前提降低银浆单耗,其中多主栅确定性最强。(续)低值金属替代:

1)银包铜:在铜微纳米颗粒表面沉积不同厚度银镀层,从而提升铜粉抗氧化性和导电性的复合粉体金属材料,主要应用在HJT(低温工艺避免其氧化,同时HJT细栅线电流小,避免了铜的电迁移);银包铜浆料与丝网印刷银浆技术兼容性强,电池制造端无需更换或者新增设备,原材料降本较为直接。

2)电镀铜:是利用电解原理在导电层表面沉积铜膜;优势在于用铜替代全部金属银。劣势在于工艺复杂、电镀液环保问题。此路线为相对远期的降本途径。

5. 白银的供给——集中的供给格局,矿产银供给稳中有降,给整体供给未来五年带来刚性

5.1全球白银储量集中静态储采比20年

资源集中、储采比高。全球白银资源储量610,000吨,主要集中在美国、阿根廷、澳大利亚、玻利维亚、智利、中国、印度、哈萨克斯坦、墨西哥、秘鲁、波兰、俄罗斯等12国,占全球总量的约90%,按照2023年全球白银矿产量25,830吨来计算,静态储采比约为23.6年,长期来看,白银资源并不会紧缺。

供应结构中多年以矿山银为主;占比8成,废银回收为辅助,过去5年基本持稳。白银供给中以矿产银为主,多年在24,000-28,000吨波动,2023年矿产银产量25,830吨,环比下降0.75%,主要是墨西哥罢工与阿根廷矿石品味下降影响;24年展望25,613吨,环比微降0.84%

5. 白银的供给——稳中有降且集中的供给格局,未来五年刚性显著

5.2 伴生是白银供给的鲜明特点,铜矿与锌矿项目扩张节奏短期约束白银供给

矿产银供应中银矿供应占其3成。白银大多作为金、铜、铅锌等矿山的副产品,所以企业鲜少专门为了增加白银产量而去开发新项目。以全球白银产量位于前列的企业举例,大多以黄金、铜、铅锌为主营业务。比如,KGHM主营业务是铜,Glencore主要业务是铜和锌,Newmont主要业务是黄金,Codelco主要业务是铜,Hindustan Zinc主要业务是铅锌等。由于伴生属性,企业白银产量的增加更多依赖于其他金属产能扩张。

2024年白银供给的伴生矿产占比会微降。预计2024年从71.7%微降到71.3%,主要是铜、铅锌伴生的白银贡献会边际下降。

5. 白银的供给——稳中有降且集中的供给格局,未来五年刚性显著

5.3 以龙头为例:银矿企业新建项目的资本开支维持为主,新项目拓展进度缓慢

以全球第一大白银生产商Fresnillo为例,该公司2023年白银产量56.3moz,占全球约6.87%。拥有4 座产银矿山,其中以Fresnillo、Saucito、以及San Julian为主。

Fresnillo对未来产量有着明确规划,2024年产量略有增长,2025年和2026年逐步下降。

Fresnillo在2024年的资本开支约为4.4亿美元。

5.白银的供给——稳中有降且集中的供给格局,未来五年刚性显著

5.4 2024年矿产银供应仍将持紧,回收银持稳

24年矿产银供给将在23年基础上进一步下滑。根据白银协会预估,24年矿产银供给将在25,613吨,环比23年25,830吨下降0.84%。

储量与资源再开支放缓、企业并购活动的低迷,共同影响中期供给刚性。受到矿山品味下降等因素,23年主要银矿的储量下降5,658吨,同比下降5%,回落到107,812吨水平;23年主要银矿矿山并购价值下降5百万美金,为2006年以来最低迷水平。

回收银将在2020年连续小幅上涨后,在24年呈现持稳状态。23年回收环节同比增长1%,主要由环氧乙烷催化剂回收贡献。24年预计同比持平。

6. 白银的需求结构,工业占主导

6.1 工业需求在白银需求结构中占5成,其边际变化难以忽视

可将白银需求科目分为三大类,分别为投资需求(净实物投资、净对冲需求)、消费需求(珠宝首饰、银器、摄影)与工业需求(电力与电子(含光伏)、钎焊合计与焊料、其他工业需求)。2023年全球白银总需求37,169吨;

2023年,工业需求占白银需求结构54.75%,合计20350吨;工业需求中,电子与电气(剔除光伏)、光伏、其他工业需求、钎焊合金与焊料依次分别占总工业需求比重21. 05%、16.19%、13.31%、4.2%。其中光伏科目2019年~2023年,CAGR增速21%,远高于其他科目增速,未来工业需求弹性对光伏的研究与跟踪至关重要

6. 白银需求结构近年有怎样的变化?

投资需求中的净实物投资、净对冲投资受到投资机构对白银价格的风偏与其他替代资产表现的短期影响。

工业需求内部结构中,电子需求构建基础,光伏引领边际增长特征明显。2023年光伏用银增速同比增长64%,24年白银协会预计在23年基础上继续维持双位数增长。

6.站在整体供需的视角,观察表观供需缺口,能否给白银走势提供参考?

6.4 表观供需缺口,能一定程度上支撑白银的价格方向历史上,白银价格有过两次大幅波动:

1)1970~1980年代价格波动主因为经济滞胀叠加投机需求(亨特兄弟白银操纵案);

2)2021年价格波动主因疫情后流动性、清洁能源对白银需求的增长等原因。供需缺口方向能够给白银价格向上提供指引。

7. 白银的需求——对供需平衡表测算的假设

7.1 光伏行业增长的大beta是光伏用银增速的基石,24~26年短期展望全球光伏装机增速CAGR=20%

光伏用银测算思路为从需求出发,自下而上穿透到原料环节;终端增速节奏,技术路径变化带来的单耗变化,银浆中银粉掺杂比例变化都会对光伏用白银需求起到影响。

总量增长是银浆需求增长的基石:光伏装机数据在2019~2023年爆发后,后续增长进入相对稳健增长阶段;因此我们的总量需求基于CPIA 预测,2024~2026三年增速分别为24%、20%、15%;从2027年开始远期展望2030年的增速年化10%。

7. 白银的需求——对供需平衡表测算的假设

7.2 光伏行业增长的大beta是光伏用银的基石,未来三年呈现P型市占率快速下降,Topcon成为新中流砥柱,钙钛矿逐渐步入产业化的趋势

技术路径变化决定了单耗,间接决定不同阶段的用银需求增长斜率:预计24-26年P型市占率从24%继续下降,topcon路径崛起,27年占比80%,此外假设钙钛矿、BC路径产业化渗透小幅提升。2030年预计topcon路径贡献过半,其次为HJT。

2024有色金属行业报告:光伏需求推动白银市场分析

本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。


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