隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮某掷m(xù)增長(zhǎng)，太陽能作為主要的可再生能源之一，占據(jù)人類電力能源供應(yīng)的比重正逐年上升。光伏電池板技術(shù)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電的關(guān)鍵。

銀由于出色的導(dǎo)電性能、耐腐蝕性以及電極附著性，成為光伏電池金屬電極的首選材料。光伏銀漿是一種導(dǎo)電漿料，是光伏電池中金屬電極的核心材料，也是影響電池板轉(zhuǎn)換效率的重要原材料之一。其構(gòu)成主要包括高純銀粉、玻璃氧化物和有機(jī)載體。銀漿上下游產(chǎn)業(yè)鏈清晰，上游為銀粉、玻璃氧化物及有機(jī)載體等原材料供應(yīng)商，下游則是光伏電池片廠商。

根據(jù)世界白銀協(xié)會(huì)（Silver Institute）統(tǒng)計(jì)，2023年全球光伏產(chǎn)業(yè)銀消耗量占總需求量的16%，且這一比例在2024年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至19%。近十年來，白銀工業(yè)需求中，電力電子需求長(zhǎng)期持穩(wěn)，光伏需求貢獻(xiàn)了主要增量，因此計(jì)算光伏產(chǎn)業(yè)用銀需求的趨勢(shì)，是研判白銀供需格局的關(guān)鍵。

光伏電池自1883年誕生以來，基本原理便是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，使材料內(nèi)部形成空穴-電子對(duì)，產(chǎn)生電勢(shì)差進(jìn)而產(chǎn)生電能?，F(xiàn)代光伏電池半導(dǎo)體材料基本為硅基材料。硅太陽能電池一般制成P+/N型結(jié)構(gòu)或N+/P型結(jié)構(gòu)，P+和N+，表示太陽能電池正面光照層半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型;N和P，表示太陽能電池背面襯底半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型。太陽能電池的電性能與制造電池所用半導(dǎo)體材料的特性有關(guān)。

光伏電池由硅片、鈍化膜和金屬電極組成。按當(dāng)前技術(shù)路徑，電池成本中硅片成本約占65%，銀漿成本則占16%，為最大的非硅成本。降本是光伏是第一性原理，其中電池技術(shù)的進(jìn)步是降本最重要的一環(huán)。電池技術(shù)降本的方法分為兩種，其一是提高轉(zhuǎn)換效率，另外則是是降低光學(xué)損失。

降本增效技術(shù)手段

低值金屬替代和柵線數(shù)增減是目前產(chǎn)業(yè)積極探索的技術(shù)方向，旨在在不影響效率的前提下降低銀漿單耗。

低值金屬替代中，銀包銅是在銅微納米顆粒表面沉積不同厚度的銀鍍層，從而提高銅粉抗氧化性和導(dǎo)電性的負(fù)和粉體材料。銀包銅漿含銀量55-75%，基于制備銀包銅粉的工藝特點(diǎn)，以及銀包銅在高溫下易出現(xiàn)銀遷移導(dǎo)致銅裸露的情況，銀包銅粉及銀漿的制備和工作溫度集中在300℃以下，因此主要應(yīng)用于低溫銀漿領(lǐng)域。電鍍銅則是利用通過電解工藝將銅膜鍍于導(dǎo)電層，全部用銅替代銀，但因工藝復(fù)雜和電鍍液環(huán)保問題，被認(rèn)為是相對(duì)遠(yuǎn)期的降本方案。

多主柵（MBB）技術(shù)是指主柵線在6條以上，在保證電阻率滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上將主柵做細(xì)做多，從而降低銀漿單耗。多主柵技術(shù)目前已成為市場(chǎng)主流，截至2023年，占全部主柵應(yīng)用約60%，且有望在2025年前繼續(xù)提升。

無主柵（0BB）技術(shù)通過取消電池片正面主柵，以及在組件環(huán)節(jié)用銅焊帶替代原有主柵導(dǎo)電作用，在實(shí)現(xiàn)降低光線遮擋的同時(shí)降低單位銀耗。根據(jù)奧威特公布的數(shù)據(jù)，0BB技術(shù)可在降低10%單片銀耗的同時(shí)，提升5W組件功率。

除了通過改變電極材料和柵線布局，光伏電池技術(shù)的革新是主要的提高效率手段。背面鈍化技術(shù)通過利用鈍化材料降低光伏電池表面的載流子復(fù)合來提高發(fā)電效率。當(dāng)前市場(chǎng)主流的BSF（鋁背場(chǎng)）電池、PERC（發(fā)射極鈍化和背面接觸）電池及TOPCon（隧穿氧化鈍化接觸）電池本質(zhì)上均是對(duì)鈍化技術(shù)的優(yōu)化。BSF、PERC和TOPCon的理論轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到20%、24.5%和28.7%。

HJT（異質(zhì)結(jié)）電池是當(dāng)前的主要發(fā)展方向，通過將正面的N型晶硅層換成非晶硅，并用N型硅片和非晶硅組成PN結(jié)，降低PN結(jié)處的復(fù)合損失。同時(shí)為得到更好的鈍化效果，在晶硅和非晶硅之間增加一層本征非晶硅，理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)27.5%。盡管HJT理論轉(zhuǎn)換效率略低于TOPCon，但由于TOPCon的理論極限的前提雙面多晶硅完全鈍化技術(shù)難以被攻克，導(dǎo)致其量產(chǎn)效率遜于HJT。根據(jù)國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)廠商的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，TOPCon和HJT的量產(chǎn)平均效率分別為22.81%和23.73%。但由于HJT與傳統(tǒng)產(chǎn)線完全不兼容，因此較高的單GW投資成本限制了其快速占領(lǐng)市場(chǎng)份額，其對(duì)TOPCon等傳統(tǒng)技術(shù)的替代尚需時(shí)日。

鈣鈦礦電池利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的電池，極限理論轉(zhuǎn)換率約33%。

IBC（叉指式背接觸電池）技術(shù)將PN結(jié)和金屬接觸均設(shè)置于背面，減少了正面的柵線對(duì)光線的遮擋。

鈣鈦礦和IBC可與TOPCon或HJT電池相結(jié)合，理論轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)40%以上。

HJT電池因其薄片化和鍍膜化的獨(dú)特工藝需求而必須使用低溫銀漿，而低溫銀漿因其工藝難度和銀耗較高溫銀漿更高，因此HJT電池降本需求更為迫切。通過采用銀包銅、電鍍銅等技術(shù)將使其單W銀耗顯著降低。根據(jù)CPIA預(yù)測(cè)，TOPCon和HJT的單位銀耗有望較2022年分別下降20%和33%（2025年）以及30%和45%（2030年）。

數(shù)據(jù)來源：CPIA、Mysteel

光伏行業(yè)整體白銀需求測(cè)算

當(dāng)前綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。各國(guó)日益重視并持續(xù)加大對(duì)可再生能源領(lǐng)域的投入，相關(guān)領(lǐng)域增長(zhǎng)勢(shì)頭明顯。國(guó)際可再生能源署在其報(bào)告中指出，由于政策支持、化石燃料價(jià)格上漲、太陽能和風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目的積極推進(jìn)，光伏新增裝機(jī)容量將占今年可再生能源新增裝機(jī)容量的2/3，而全球光伏設(shè)備制造能力將在2030年前長(zhǎng)足發(fā)展。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)王勃華認(rèn)為，2030年全球可再生能源裝機(jī)容量將增至2022年的3倍，其中光伏裝機(jī)容量將從2022年的1055GW增加到5457GW，這意味著全球光伏行業(yè)仍將保持高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。近年來，除美國(guó)和德國(guó)等歐美國(guó)家為代表的傳統(tǒng)光伏市場(chǎng)外，以中國(guó)和印度為代表的新興光伏市場(chǎng)也逐步崛起，全球光伏發(fā)電行業(yè)整體保持著快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

但光伏行業(yè)也面臨諸多問題，諸如光伏銀粉技術(shù)壁壘、西方對(duì)華貿(mào)易限制、電網(wǎng)消納以及全球宏觀經(jīng)濟(jì)下行等。Mysteel綜合多方觀點(diǎn)分析，得出中性偏保守預(yù)測(cè)結(jié)果如下，預(yù)計(jì)2024年全球新增光伏裝機(jī)426GW，至2030年將新增裝機(jī)727GW，年復(fù)合增長(zhǎng)率11.2%：

數(shù)據(jù)來源：CPIA、IRENA、IEA、SolarPowerEurope、Bloomberg、Mysteel

技術(shù)路徑變化決定用銀單耗。隨著對(duì)提升電池轉(zhuǎn)換效率和降低度電成本的追求，N型全面替代P型電池的趨勢(shì)成為必然。P型電池以P型硅片為襯底，制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，BSF電池和目前市場(chǎng)主流PERC電池即為P型。N型電池以N型硅片為襯底，工藝復(fù)雜，但電池轉(zhuǎn)換效率更高，壽命更長(zhǎng)。目前N型電池主要技術(shù)方向分為TOPCon、HJT和BC三者。

2022年P(guān)型電池仍占據(jù)約90%市場(chǎng)份額，而到2023年，P型和N型市占率分別為71%和27%。而隨著國(guó)內(nèi)主流廠商如晶科能源、通威股份等的TOPCon產(chǎn)能快速擴(kuò)張，2024年TOPCon電池市場(chǎng)占有率有望接近70%。

HJT電池技術(shù)仍在改進(jìn)階段，且由于需完全新建產(chǎn)線的因素，其市占率在未來將溫和提高。此外，鈣鈦礦和BC路線的產(chǎn)業(yè)滲透率也將逐漸提高。綜合計(jì)算各電池技術(shù)市占率預(yù)期，Mysteel得出各類電池新增裝機(jī)容量預(yù)測(cè)如下：

數(shù)據(jù)來源：CPIA、五礦證券、Mysteel

 從單瓦銀耗對(duì)比來看，2023年P(guān)ERC電池的單位銀消耗量約13.7mg/w，TOPCon為13mg/w，HJT為10.8mg/w，BC為12mg/w。而通過以低值金屬對(duì)銀的替代，對(duì)主柵結(jié)構(gòu)優(yōu)化降低單位用量，以及利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體提高轉(zhuǎn)換效率，單位銀耗有望隨時(shí)間降低。預(yù)計(jì)至2025年，PERC、TOPCon、HJT和BC單耗分別降至10.7mg/w、11.6mg/w、9.8mg/w和9.7mg/w。

值得關(guān)注的是，東方日升在今年初公布，公司的異質(zhì)結(jié)電池采用自有專利的0BB（無主柵）技術(shù)，搭配低銀含漿料，有望將銀漿單耗降低至7mg/W。此外，隨著光伏電池的印刷設(shè)備對(duì)準(zhǔn)精度日漸提高，光伏銀漿的損耗也將逐漸減少。數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2025年和2030年，印刷設(shè)備對(duì)準(zhǔn)精準(zhǔn)度將分別較2021年提升14%和26%。綜合估算，假設(shè)至2030年，TOPCon、HJT和BC單耗分別降至9mg/w、8.7mg/w和9mg/w。

數(shù)據(jù)來源：CPIA、五礦證券研究所、Mysteel

以此為基礎(chǔ)，可計(jì)算出整體光伏銀耗：2023年全球光伏銀消耗量4615噸，預(yù)計(jì)2024年全球光伏銀消耗量將同比增長(zhǎng)12%至5174噸，至2025年和2030年消耗量分別增長(zhǎng)至5379噸和6501噸。

盡管光伏電池片的單瓦銀耗不斷下降，但隨著成本降低支持新增裝機(jī)容量持續(xù)擴(kuò)張，光伏產(chǎn)業(yè)的銀消耗量將在2030年前持續(xù)增長(zhǎng)，同比增長(zhǎng)率逐漸收窄，至2030年達(dá)到約6500噸水平。光伏需求將在未來繼續(xù)為白銀的工業(yè)需求貢獻(xiàn)主要增量。

數(shù)據(jù)來源：Mysteel