专栏名称: 中金点睛
图文并茂讲解中金深度研究报告
目录
相关文章推荐
金融早实习  ·  兴业银行2025年管培生招聘(新出岗位) ·  昨天  
邢者团队晚间解盘  ·  韧性 ·  2 天前  
国际金融报  ·  一天三则召回令,奔驰1.61万辆车陷安全危机 ·  2 天前  
中信建投期货微资讯  ·  【期货新手必看】铝合金期货的“保证金单向大边 ... ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  中金点睛

中金 | 光伏前沿研究九:白银涨价行业承压,铜浆降本箭在弦上——光伏贱金属化深度报告

中金点睛  · 公众号  · 金融  · 2025-04-15 07:35

正文

请到「今天看啥」查看全文


该材料具有优异的导电性和高温稳定性,能够在高温烧结过程中保持性能稳定。然而,贵金属价格昂贵,导致生产成本居高不下,限制其大规模应用,行业开始寻求贱金属化以扩大规模生产。


B ME(贱金属电极)制程技术难点在于贱金属电极和陶瓷介质对烧结环境需求的矛盾。 贱金属电极在高温下易生成高电阻的金属氧化物,导致MLCC器件失效,必须在低氧分压气氛中烧结;而对于钛酸钡等陶瓷介质,在低氧分压气氛中烧结时Ti4+很容易被还原成Ti3+,产生氧空位等缺陷,使其绝缘性降低。


日本村田公司共花费8年时间实现BME技术落地。 公司自1973年着手开发Ni-MLCC,在开发镍金属电极的同时优化低氧气环境下陶瓷材料烧结性能,并构建起配料和浆、流延印刷、叠层层压、切割排胶、烧结、端接电极等一系列完善生产工序,于1982年开始量产Ni-MLCC。


BME的出现成为MLCC市场发展的重要转折点。 1984年,日本太阳诱电实现世界首次镍电极大容量层叠陶瓷电容器商业化,生产成本大幅降低。镍内电极成本低,具有优异的电化学稳定性和机械强度,能满足MLCC可靠性的要求。


然而,早期BME的长期可靠性在市场上存疑。 镍电极作为电极本身具备可靠性,而早期陶瓷介质抗还原性能较差,依旧容易在低氧烧结过程中产生氧空位,导致介质层与内电极结合不良,长期使用容易出现分层或裂纹。至1996年,日系MLCC企业经过十年左右时间深入开发抗还原瓷料,通过掺杂稀土元素提升晶界层对氧空位的阻碍能力,克服了BME制程可靠性缺陷,低成本MLCC正式开始进入全球商业化。


图表4:贱金属电极与贵金属电极特性差异

资料来源:《多层陶瓷电容器用镍内电极浆料的现状与展望》(郝晓光,2017),中金公司研究部


进入21世纪,MLCC市场规模开始迅速扩张,BME技术成为市场准入门槛。 国巨集团2000年接手飞利浦被动元件事业部,使得中国台湾业界全面普及BME技术。国巨、华新科、达方、禾伸堂等企业打破日企BME技术垄断后,纷纷加入BME-MLCC市场竞争之中。


光伏贱金属化的方式:“含铜量”的逐步上升




HJT银包铜:含铜浆料产业化应用的第一步


银包铜率先在低温HJT电池量产使用


由于银包铜粉中的铜在高温环境下易暴露氧化,因而在光伏电池中率先应用于低温工艺生产的 HJT 电池。 银包铜浆料以银包铜粉为主要原材料,银包铜粉经过特定的成型及表面处理工艺,在超细铜粉表面形成不同厚度的银镀层。既克服了铜粉易氧化,不稳定性及耐候性差等问题,同时也具备了优良的导电性能。银包铜粉可根据应用需求,选择不同形貌铜粉、银含量和表面改性进行制备,广泛应用于微电子、太阳能电池、通讯器材等领域,是目前较为前沿的屏蔽材料及导电粉体。


HJT电池银包铜银含量从2022-2023年的50%+降低至当前30%左右,未来仍有进一步降低空间。 根据东方日升公司公告,2023年上半年、2023年年底、2024年上半年,公司HJT电池纯银用量分别为低于10mg/w、低于7mg/w及低于6mg/w,我们估计对应银包铜银含量从50%+降低至当前30%。根据下述测算,0BB+50%银包铜相较传统SMBB+低温浆料可节省约50%的浆料成本,同时纯银用量降低至6.6mg/w。


图表5:HJT:50%银包铜浆料成本与低温银浆成本对比

资料来源:《低成本银包铜浆料在HJT太阳电池中的应用研究[J]》(赵桂香等,2024),中金公司研究部


2024年HJT扩产放缓,出货仍高速增长,总体仍非主流技术。 根据Solarzoom,目前国内已投产HJT电池产能约42GW,2022/2023年约为5.5/33GW。2024年由于行业周期下行,产能新增有一定放缓。从出货方面看,2024年我们预计行业HJT出货量在15-20GW,同比约翻倍增长。


图表6:国内HJT 电池产能

资料来源:Solarzoom,中金公司研究部


图表7:HJT组件出货量估算

资料来源:CPIA,中金公司研究部



在TOPCon上应用(高)铜浆料:降本显著、技术可行性较高


铜浆料应用于高温电池(TOPCon、TBC)主要困难是氧化和铜迁移


TOPCon创新钝化结构搭配LECO技术实现大幅提效降本。 TOPCon电池中,浆料需要经过高温烧结、穿透SiNx,在正面和P+发射极、背面与n+ poly-Si(磷掺杂多晶硅)层形成欧姆接触,并通过SE、LECO等技术,进一步优化了接触电阻,大幅提升了TOPCon电池的效率。


欧姆接触、钝化、工艺等是电池片提效核心。 电池片的提效,主要围绕欧姆接触优化、钝化优化、光学损失优化、结构优化等进行,同时辅助材料优化(如低氧硅片)、工艺优化(如薄poly层),从而实现提效降本。 我们认为新型浆料的使用,需要在可靠性的前提下,实现效率、降本的均衡。


图表8:TOPCon电池结构

资料来源:《激光诱导烧结对TOPCon太阳电池接触性能影响》(谢一博等,2024);中金公司研究部


图表9:2008-2024年电池片量产转换效率发展趋势

资料来源:CPIA,中金公司研究部


铜的氧化和迁移是铜浆料应用在高温电池上的主要挑战:


铜氧化带来的导电性下降:氧化铜的电阻率(CuO约10⁶ Ω·cm)远高于金属铜(1.7 μΩ·cm),显著增加电极的串联电阻。







请到「今天看啥」查看全文