卡脖子、技术壁垒、国产化率低、硬核科技......想必大家对这些词汇已经熟的不能再熟了。不过，你知道吗？在我国，能配上这些关键词的，远远不止芯片半导体中的那些环节。今天，就让我们一起来了解一下，一个鲜为大V们说道，但却对光伏行业影响较大的一个“卡脖子”环节——光伏银浆。
光伏银浆属于电子浆料的一种，主要通过丝网印刷技术制成栅线程分别印制在硅片的两面，烘干后经过烧结作为光伏电池的电极。光伏银浆制备的主要上游原材料是银粉。
图：光伏银浆位于光伏产业链中的位置
按照很多机构的研报顺序，应该是先讲光伏银浆，再提它的原料银粉。但实际上，相比于光伏银浆的“有选择性”突破国产化规模化需求，目前我们在银粉领域更加依赖进口。
相较于我们之前跟大家分享的3种光伏电池技术路径，光伏银浆的产业链结构较为简明：银粉是制作光伏银浆的主要上游材料，研磨工序是中游制备银浆的核心工艺，并决定最终产品质量好坏。
虽然在行业外人看起来，银粉仅仅是将金属银打碎成粉而已，但实际上，要做的将贵金属粉末化至符合光伏等需求的电子级颗粒，是一个高技术壁垒门槛。我国确实也有企业（如：苏州斯美特和宁波晶鑫等）从事银粉生产，但无论在产能、颗粒直径和产品稳定性上，均与国际主流厂商有很大的差距。由于光伏电池企业对其所用的银粉产品有很严格的稳定性要求，所以我国到目前为止，银浆生产中所用到的超细银粉基本上来自于进口，并且主要进口供应商就是占据国际银粉市场半壁江山的日本DOWA。
根据市场机构分析，我国光伏银粉企业在生产技术上主要还是采用日本DOWA的液相还原法。虽然我们的部分企业在该领域加速投入和研发，但是短期内还是难以突破30%的国产化率门槛。突破国产化率门槛的意义不仅仅在于节省费用，更重要的是在未来新能源国际竞争领域中，在我们自己的强项上，尽量不留下这些微小的，但却很可能被拿捏的“卡脖子”点。
相较于银粉领域，我国的光伏企业在银浆制备方面的成熟度明显要高很多。根据光伏银浆在电池片中的位置，可以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。
相对于背面银浆，正面银浆需要实现更多的功能和效用，制备难度较高，其质量直接影响太阳能电池片的光电转化效率。2020年全球光伏银浆总消耗量达2,990吨，其中正面银浆消耗量2,137吨，占比71.5%，背面银浆消耗量853吨，占比28.5%。根据相关产业媒体报道，近两年的正面银浆国产化率为50%左右，主要企业有聚和股份、帝科股份、苏州固锝等。
根据银浆烧结温度，又可将光伏银浆分为高温和低温两种。通常我们把在500℃的环境下，通过烧结工艺将银粉、玻璃氧化物和其他溶剂混合制备的银浆称为高温银浆，而在200至250℃的相对低温环境下，生产的称为低温银浆。
根据光伏电池种类所对应的需求来看，未来的主要发展方向是“正面”+“低温”。实际上低温银浆的概念诞生，来自于HJT电池。因为HJT的非晶硅薄膜含氢量较高，要求生产环节温度不得超过250℃，传统的高温银浆会对薄膜结构造成较大损失，所以催生了在相对低温环境对采用树脂固化的低温银浆需求。
当然，由于HJT电池普及率尚低，以及相关制作技术壁垒较高等因素，我国企业能实现高温银浆的规模化国产化生产，却无法实现低温银浆的规模化自主生产。从消耗量的角度来看，转化效率更高的N型电池的光伏银浆消耗量更多：2021年P型电池正面银浆+背面银浆消耗量约为96.4mg/片，TopCon电池正面银浆+背面银浆消耗量约为141.3mg/片，HJT电池双面低温银浆消耗量约为190mg/片。从成本占比的角度来看，光伏银浆在TopCon电池和HJT电池中的成本占比分别为16%和24%。当下全球光伏低温银浆的主要提供者是日本京都电子，我国较大的生产者是苏州固锝的子公司苏州晶银。回归市场本身，伴随着先进光伏电池技术的发展，光伏银浆市场处于“整体需求稳步增长+低温银浆高速增长+国产化率持续提”的三期叠加的发展阶段。未来市场机构在该领域将会更加关注能够立足本土占据优势壁垒的企业。
从“产业投研—新品普及提升—盈利提升反馈”的正循环角度来看，提高国产化率和降低银粉使用量将是光伏银浆的2条重要降本途径。降低成本方面，目前主流的方式是使用新型复合型浆料，以及改变电极印刷方式。
相对而言，使用新型复合型浆料的逻辑更为简单：添加铜粉——银包铜。利用铜的寻电性、寻热性，以及相对低廉的价格，按照一定比例在在铜表面引入均匀厚度银膜，能够使得所得粒子不仅具备原有铜的物化性质，还具有银镀层优良的金属特性。基于350℃以上时会出现银迁铜现象，从而使铜内核裸露降低银浆寻电性的理化特性，银包铜粉基本被用在低温银浆领域。市场机构认为，成熟的银包铜技术有望降低30%-50%的低温银浆成本。
改变电极印刷方式理解起来要相对复杂一些。光伏电池的电极分为主栅与细栅，其中主栅的作用是汇流与串联，细栅的作用是收集光生载流子。
目前产业上主流的方式是通过增加主栅数目以及减小主栅及细栅宽度，可以在维持电池转换效率及组件可靠性的同时降低光伏银浆的消耗量。少数企业（如华晟）认为，基于HJT电池本身结构就适合薄片化的特征，可以尝试无主栅技术与电镀铜技术的结合。将电池薄片化之后，利用电镀直接在导电膜上沉积金属电极，可以让铜完全替代银且可提升转换效率，在保证电流传输效率的同时达到降低银耗的目的。
对于该观点，产业机构认为，在目前技术储备以及对应设备方面均极不成熟，且大量使用电镀铜会面临较高的环保审批压力的背景下，只能作为无法在近几年内取得实质性进展的探索。部分金融机构相对更看好无主栅技术，认为在未来不仅适用于HJT电池，也可用在TopCon上。
立足二级市场，真正意义上符合“低温”+“正面”的银浆和“投入国产化”的银粉企业屈指可数。因此在未来该领域的投资，除非有新晋者，市场上机构资金的关注度将高度聚集。 【郑重声明】
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