正面導電銀漿是太陽能電池片最大的一種原材料耗材之一,在光伏組件價格持續(xù)走低的市場環(huán)境下,降本增效成為電池片生產(chǎn)廠家的首要目標,正銀的價格對實現(xiàn)其目標有著舉足輕重的作用。
如何降低正銀的制造成本,減少正銀用量成為太陽能電池片生產(chǎn)商、導電漿料供應商以及設備制造商共同需要解決的問題。在三方努力下,設備進一步更新、導電漿料進一步升級,大幅降低正銀用量的超細、多主柵技術開始走到臺前。
晶硅太陽能電池正面采用絲網(wǎng)印刷銀細柵線和主柵線,主柵起到將電池體內產(chǎn)生的光生電流引到電池外部的作用。主柵數(shù)量的增加可以縮短電流在細柵上的傳導距離,有效減少電阻損耗,提高電池效率,從而提升組件功率輸出。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會CPIA數(shù)據(jù)顯示,2017年,我國電池片以四主柵、五主柵工藝為主,其中四主柵電池市場占比在60%左右,五主柵電池片市場占比接近30%,三主柵正逐步退出市場。因五主柵技術相對四主柵提高了2-3W組件功率,2018年國內一線廠商紛紛加碼五主柵,甚至多主柵技術,進一步提高組件功率。
隨著多主柵線、細柵線電池技術產(chǎn)業(yè)化進程的推進,有效降低了單位耗銀量,單片電池銀漿單耗量已從2016年的0.11g/片,降至2018年的0.095g/片,預計2020年將降至0.08g/片。
為了配合電池生產(chǎn)商的需求,各大漿料供應商推出了適用于無網(wǎng)結網(wǎng)版的漿料,無網(wǎng)結網(wǎng)版印刷技術能有效提高細柵線的高寬比,改善細柵線斷柵虛印問題,進而降低了正面銀漿的耗量。
如今PERC電池、雙面電池技術開始在行業(yè)大規(guī)模推廣應用,配套漿料技術也在不斷成熟,未來導電漿料耗量也有較大下降空間。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2017年版)》,2017-2025年銀漿消耗量變化趨勢如圖1。
近年來,隨著國內光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,越來越多導電漿料生產(chǎn)商、原材料供應商進入正面銀漿市場,行業(yè)競爭愈加激烈,新進企業(yè)在實現(xiàn)技術突破的基礎上,以價格策略搶占市場份額。
正面銀漿因其貴金屬特征,價格隨國際銀價波動而變化,交貨周期越短,客戶風險越低。近年來銀價呈現(xiàn)波動上漲趨勢,另一方面正面銀漿進口關稅已由此前的3%提高至6.5%,成本壓力凸顯。
在此背景下,賀利氏、東洋鋁業(yè)、俄羅斯摩若克里斯等國際正銀漿料供應商相繼展開了本土化生產(chǎn)。與此同時,國產(chǎn)漿料公司亦開始發(fā)力,與國內主流光伏電池公司共同研發(fā)等合作方式謀求發(fā)展,以期進一步降低成本,從側面推動了中國光伏正面銀漿國產(chǎn)化的進程。
在價格壓力下,從2016年開始,由杜邦、賀利氏、三星SDI和碩禾四大廠商寡占的太陽能正銀漿料市場正在產(chǎn)生新的變化,四大廠市場占有率開始下滑,國產(chǎn)正銀市場占有率快速增長。
目前較知名的國產(chǎn)正銀供應商包括無錫帝科、蘇州晶銀、常州聚和、上?镉、杭州正銀、深圳首騁、浙江光達等企業(yè),再加上正在投入開發(fā)的新興公司至少超過了20家以上。
EneryTrend預計到2020年國產(chǎn)正銀將占到60%的市場份額,此前的四大廠市場份額將縮小至40%。
盡管前景看好,但眼下國產(chǎn)正銀漿料公司都面臨行業(yè)低谷帶來的諸多風險。
“國內正銀生產(chǎn)廠商約占20%市場份額,但如果算原材料進口情況,國產(chǎn)化率僅約10%,產(chǎn)品性能還存在差距。”華東理工大學新能源材料器件教研組研究員袁曉表示,這種差距主要表現(xiàn)在經(jīng)驗的積累不夠、欠缺系統(tǒng)性的認識。
據(jù)了解,光伏正銀是綜合性高科技產(chǎn)品,由銀粉、玻璃粉和有機載體三種材料組成,核心技術是玻璃粉和有機載體的研發(fā)和生產(chǎn),涉及多個學科,需要持續(xù)的研發(fā)投入與經(jīng)驗積累。
“市場好的時候,正銀訂單隨時都有,客戶對產(chǎn)品性能要求也沒有那么嚴格。但531光伏新政推出后,國內光伏行業(yè)受到很大沖擊,需求下滑導致各產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)端出現(xiàn)了不同程度的停產(chǎn)降價,電池片、組件價格下跌明顯,材料供應商也受到波及。
雖然這兩年國產(chǎn)正銀供應商發(fā)展快速,但受限于資金、人力,在研發(fā)上投入不足,關鍵性原料玻璃粉依賴進口,成為目前國產(chǎn)正銀廠商面臨的問題之一。”一位國產(chǎn)正銀漿料公司高層表示,預計到2019年上半年,將有一波國產(chǎn)漿料公司被淘汰出局。
另一方面,由于太陽能電池效率被要求不斷提升,新穎的生產(chǎn)技術不斷迭代,除了前面提到的多主柵技術,近來比較熱門的技術還有無網(wǎng)結網(wǎng)版、多晶黑硅技術、無主柵設計,甚至下一世代的N型電池(HJT、IBC)等,都與正面銀漿的網(wǎng)印方式或燒結條件有密切關連。
鑒于不同的高效技術路線,各大主流太陽能電池廠均有各自的產(chǎn)品需求,如何能迅速響應客戶的工藝生產(chǎn)條件,進行漿料配方最適化的調整,是國產(chǎn)正銀發(fā)展的又一重要挑戰(zhàn)。
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