I. tendencias futuras de reducción de costos
La fuerza impulsora central del desarrollo de la industria fotovoltaica es la disminución continua de los costos de kilovatios - hora de electricidad, lo que conduce a la mejora continua de la rentabilidad de la inversión, y la reducción de costos y la eficiencia son la búsqueda constante del desarrollo industrial. La industria fotovoltaica tiene iteraciones tecnológicas casi cada 2 - 3 años, y la eficiencia de conversión de la batería es el indicador más crítico. a medida que la excavación de eficiencia de PERC se acerca gradualmente al límite de eficiencia del 24,5%, las baterías de Heterounión (hjt) se consideran una tecnología revolucionaria para la próxima generación de células fotovoltaicas. En la actualidad, el principal problema que restringe el desarrollo de baterías hjt es el costo, uno es la alta inversión en equipos (el costo del equipo es de unos 450 millones de yuanes / gw), el otro es la gran cantidad de pulpa de plata, la relación calidad - precio (eficiencia / costo) es mucho menor que la tecnología perc.
En la actualidad, la ruta de reducción de costos de la batería hjt es muy clara: láminas de silicio, reducciónPulpa de plataLa cantidad y el costo del equipo se reducen (según la industria, la localización del equipo hjt está aumentando, y se espera que el costo del equipo se reduzca a 350 millones de yuanes / GW al final del año). Entre los costos de las baterías no de silicio hjt, las principales diferencias con el PERC son la pulpa de plata y el objetivo, de los cuales la pulpa de plata representa alrededor del 47% del costo no de silicio, que es el principal objetivo de reducción de costos.
Pulpa de plata hjtLas principales formas viables de reducir los costos son:
(1) localización de pulpa de plata a baja temperatura
ConPulpa de plata a baja temperaturaCon el avance de la localización, se espera que su precio, al igual que la tendencia de los precios de la pulpa de plata de alta temperatura, vuelva a un precio de equilibrio relativo de unos 4,63 millones de yuanes por tonelada sin grandes cambios en la tecnología de la industria por el momento. La localización de la pulpa de plata a baja temperatura puede reducir el costo de la pulpa de plata en unos 2000 yuanes por kilogramo, incluidos más de 1000 yuanes de costos internacionales de transporte de cadena de frío.
(2) refinamiento de múltiples rejillas principales (mbb) y rejillas secundarias
La tecnología MBB es aumentar el número de puertas principales, lo que es propicio para acortar la ruta de recolección transversal de corriente en el chip de la batería, reducir la pérdida de potencia de la batería y mejorar la conductividad eléctrica. actualmente, la tecnología MBB de la industria está rompiendo hacia 12bb. De hecho, no hay puerta principal es el objetivo final, pero actualmente las patentes están en el extranjero y todavía están en el período de protección a corto plazo. Según los datos, el costo de la pulpa de plata de la batería hjt con tecnología 5bb es de aproximadamente 1,9 a 2,1 yuanes por pieza, y el costo de la pulpa de plata con tecnología MBB es de aproximadamente 1,1 a 1,2 yuanes por pieza. El refinamiento de la rejilla secundaria puede reducir la pérdida de sombreado, mejorar la utilización de la luz incidente y reducir la cantidad de pulpa de plata. En la actualidad, la apertura de la pantalla de rejilla fina principal de hjt está entre 35 - 40 micras. según la tendencia anterior de reducción de la rejilla fina en la industria fotovoltaica año tras año, caerá a 28 - 30 micras en el próximo año. A través de la optimización del diseño del gráfico de la puerta principal y la línea fina de la puerta secundaria, se puede reducir el consumo de una sola pieza de pulpa de plata entre un 15% y un 20%; A través de la impresión paso a paso de la puerta principal y la puerta secundaria, se puede reducir aún más el consumo de pulpa de plata de 10 a 15%; La tecnología de impresión de alambre fino MBB optimiza la cantidad de pulpa de plata al tiempo que mejora la eficiencia de conversión de la batería, lo que puede reducir la cantidad de pulpa de plata en 8 mg / W en total.
(3) polvo de cobre sobre plata en lugar de polvo de plata esterlina
Según las estadísticas, la producción mundial de plata es de aproximadamente 30000 toneladas, y el consumo en el sector fotovoltaico es de 2500 - 3000 toneladas, lo que representa alrededor del 10%. La baja plata es una tarea muy importante en la industria fotovoltaica, que puede reducir drásticamente los costos de fabricación de pulpa de plata al reemplazar la plata por algunos metales comunes, como el "cobre recubierto de plata", bajo la premisa de garantizar la resistencia de la línea y la fuerza de tracción de soldadura. La batería hjt es un proceso de baja temperatura que crea la posibilidad de reemplazar el polvo de cobre recubierto de plata. Debido a que la plata migra cuando el cobre recubierto de plata está por encima de 350 ℃, el riesgo de desnudez del cobre aumenta, y la oxidación del cobre aumenta la resistencia eléctrica del material, lo que resulta en una disminución de la conductividad eléctrica del material, por lo que el polvo de cobre recubierto de plata no se puede introducir en la sustitución.Pulpa de plata de alta temperaturaPero puede reemplazar la pulpa de plata a baja temperatura. Requisitos para equipos de impresión de pulpa de cobre recubierto de plata yPulpa de plata esterlina a baja temperaturaNo hay diferencia, el equipo de impresión necesita algunas modificaciones especiales para mbb, pero la diferencia no es grande.
El procesamiento profundo del polvo de cobre recubierto de plata como polvo de cobre esférico requiere procesos adicionales de molienda, recubrimiento reciclado y tratamiento de superficie, y más pasos tecnológicos, lo que resulta en un aumento sustancial de la dificultad de desarrollo y control de calidad del polvo de cobre recubierto de plata, y la dificultad de procesamiento y el costo de procesamiento son significativamente más altos que el polvo de plata esterlina. La mayoría de los polvos de cobre recubiertos de plata de alta calidad provienen de dowa, Japón y ames, Estados unidos, con suministro limitado y precios altos. En la actualidad, el purín de cobre recubierto de plata con un contenido de plata del 44% de Dowa ha pasado tres veces la prueba de fiabilidad en el extremo del componente hit aguas abajo. El 2 de julio de 2021, la batería hjt de 500mw de Huasheng New Energy se importó en el purín de cobre recubierto de plata, utilizando la última soldadura en serie de alta precisión, con una eficiencia de conversión récord del 25,26%, reduciendo en gran medida el costo de la tecnología de heterounión.
Según el informe de investigación de las acciones de maiwei, la superposición de los dos métodos de reducción de costos de la localización de pulpa de plata a baja temperatura y la tecnología smbb puede reducir el costo en más de 0,12 yuanes / w, y la tecnología de cobre recubierto de plata de la localización de pulpa de plata a baja temperatura smbb puede reducir el consumo de plata a menos de 10 mg / w, promoviendo conjuntamente la reducción del costo de la pulpa de plata en un 60%.
Pulpa de cobre recubierta de plataSe espera que la importación se convierta en un nuevo canal para reducir costos, pero la conductividad eléctrica y la fiabilidad de los componentes deben verificarse más a fondo. Según los informes, las acciones de maiwei han desarrollado con éxito una pulpa de cobre recubierta de plata, logrando una reducción del consumo de plata del 30%, y se espera que el consumo de plata de la batería hjt combinada con la tecnología MBB se acerque a la batería perc. La industria espera lograr la localización de la pulpa de cobre recubierto de plata en los próximos 2 - 3 años. se espera que la brecha entre el consumo de plata por unidad de batería hjt y el consumo de plata por unidad de batería PERC se reduzca drásticamente de alrededor del 100% en 2020 a menos del 20%. todavía hay espacio para una mayor disminución en el futuro, cerca o incluso por debajo del consumo de plata perc.
II. barreras y riesgos
I) barreras industriales
1. barreras técnicas
Pulpa de plata fotovoltaicaLas barreras técnicas de producción incluyen principalmente la tecnología de soldadura de polímeros y la preparación de polvo de plata ultrafino. La tecnología de soldadura de polímeros consiste en utilizar primero la química y la tecnología para completar la modificación de la categoría de materiales poliméricos con la combinación de aditivos y fórmulas de materiales poliméricos, y luego utilizar materiales de soldadura (o aditivos) para conectar dos o más materiales de base en uno en condiciones de alta temperatura o alta presión. Los fabricantes nacionales acumularon menos en este campo en la etapa inicial, y las propiedades de sinterización, adherencia y resistencia a la soldadura de los productos producidos tenían ciertos defectos, y mucho menos podían cumplir con los requisitos de protección ambiental extranjera, lo que llevó a la producción temprana de más productos de gama baja. La tecnología de soldadura de polímeros y el polvo de plata ultrafino son las claves centrales que conducen a una gran brecha entre los productos nacionales y los líderes extranjeros, y también son una de las razones por las que los productos nacionales dependen principalmente de las importaciones en la etapa inicial.
2. barreras financieras
La pulpa de plata fotovoltaica es una industria intensiva en capital y tecnología, y es un proyecto sistemático con una gran inversión en I + D y un largo ciclo. La construcción de fábricas modernas y laboratorios de pruebas de I + D requiere la introducción de equipos avanzados e instrumentos de inspección y medición de precisión, y requiere una gran inversión de capital (una escala de 500 toneladas de aproximadamente 100 millones de yuanes); Al mismo tiempo, la investigación y el desarrollo, las pruebas, la certificación del cliente y la actualización del producto también requieren una gran inversión de capital y tiempo. Además, la principal materia prima, el polvo de plata, tiene mayores fondos de compra, mientras que los ingresos por ventas generalmente otorgan a los fabricantes de células fotovoltaicas aguas abajo un cierto período de crédito, lo que requiere un mayor flujo de caja para las empresas. Por lo tanto, la fortaleza financiera y la capacidad de recaudación de capital son obstáculos importantes para entrar en la industria.
3. barreras a la certificación de clientes
Debido a que la calidad del producto, los indicadores de rendimiento y la estabilidad de la plata fotovoltaica tienen un gran impacto en el rendimiento y la fiabilidad de las células solares de silicio cristalino y son materias primas clave para los clientes, existe un estricto mecanismo de certificación de proveedores. El proceso de certificación del cliente es muy exigente, incluyendo la evaluación preliminar del proveedor, la prueba de muestras, la cotización del producto, la prueba de pequeños lotes, la prueba de estabilidad, la producción en masa y otras etapas, lo que lleva mucho tiempo desde el desarrollo de nuevos productos hasta la realización de un suministro en masa. Debido a la estricta certificación de proveedores y la evaluación periódica del desempeño, una vez que una empresa pasa la certificación de un cliente aguas abajo y se convierte en su proveedor calificado, formará una relación de cooperación relativamente estable. Las nuevas empresas que entran en la industria necesitan superar significativamente a los proveedores originales en términos de nivel técnico, calidad del producto, servicios de seguimiento y precios de suministro para obtener pedidos de suministro. Por lo tanto, las empresas que entran recientemente en la industria se enfrentan a mayores barreras de certificación de clientes.
4. barreras al talento
La fórmula de zhengyin es compleja y el contenido técnico es alto. la investigación y el desarrollo y la fabricación requieren un gran número de personal técnico de alto nivel con una profunda formación profesional y una rica experiencia práctica. es necesario tener una estructura de conocimiento profesional compuesta y una fuerte capacidad de aprendizaje, y tener una comprensión precisa de la tendencia de Desarrollo Tecnológico de la industria para desarrollar productos que satisfagan las necesidades de los clientes aguas abajo. Al mismo tiempo, zhengyin necesita simular la producción de células solares de silicio cristalino, detectar la calidad y estabilidad del producto y proporcionar servicios profesionales de soporte técnico post - venta. Debido al inicio tardío de zhengyin en china, la formación de talentos rezagada ha llevado a la escasez de talentos en la industria, formando una barrera de talento para las empresas nacionales de zhengyin.
Ii) riesgos para la industria
1. riesgo de que la demanda fotovoltaica no sea tan buena como se esperaba.
La principal fuerza impulsora del crecimiento mundial de la capacidad instalada fotovoltaica se ha transformado en demanda económica, mostrando una tendencia general de crecimiento constante. Sin embargo, en algunos países de mercados emergentes, el crecimiento de la demanda instalada de energía fotovoltaica sigue dependiendo de las políticas. a medida que los países de mercados emergentes aumenten su contribución a la cuota instalada de energía fotovoltaica mundial, la volatilidad de las políticas de la industria fotovoltaica seguirá afectando la demanda instalada de energía fotovoltaica mundial. Al mismo tiempo, emergencias como la epidemia pueden afectar el ritmo de la instalación fotovoltaica. Las fluctuaciones de la industria provocarán fluctuaciones en la relación entre la oferta y la demanda de pulpa de plata y los precios de mercado. Además, debido a que el ciclo de construcción de la nueva capacidad de producción de pulpa de plata y el ciclo de Liberación de la capacidad son más largos, es difícil igualar las fluctuaciones de la demanda, lo que puede formar un desajuste entre la oferta y la demanda durante un cierto período de tiempo, lo que resulta en ciertas fluctuaciones en el mercado de pulpa de plata.
2. riesgo de que el progreso de la industrialización de las rutas tecnológicas de baterías topcon y hjt no sea tan bueno como se esperaba.
Las baterías topcon y hjt son relativamente eficientes pero de alto costo, la escala de producción en masa sigue siendo pequeña y la proporción del mercado también es baja. su industrialización requiere romper el cuello de botella del proceso de producción en masa y el cuello de botella del equipo. En la actualidad, la mayor parte de la capacidad nacional de producción de hjt se encuentra en la etapa de planificación y no se ha invertido oficialmente en la construcción. El consumo de pulpa de plata por las baterías topcon y hjt es grande, y si el progreso de la industrialización no es tan bueno como se esperaba, conducirá a fluctuaciones en la demanda nacional de pulpa de plata.
3. riesgo de fluctuación de los precios de la plata en polvo como materia prima.
El contenido de plata en la pulpa de plata es generalmente del 60% al 70%, el polvo de plata es su principal materia prima, el precio del polvo de plata está vinculado al precio de la plata en el mercado internacional, lo que tiene un gran impacto en el costo de la pulpa de plata. Si el precio del polvo de plata aumenta más, el costo de producción de pulpa de plata por parte de los fabricantes fluctuará y afectará directamente su rentabilidad.
III. Resumen
1. la neutralidad del carbono promueve la transformación de la estructura energética, y hay un amplio espacio para la instalación fotovoltaica a largo plazo. Aunque se ha beneficiado del aumento del tamaño de las pastillas de silicio, la mejora de la eficiencia de conversión de las baterías y los avances en la tecnología de impresión, la disminución general del consumo unitario de pulpa de plata es obvia, pero se espera que los beneficios de la política y la economía fotovoltaica global promuevan gradualmente el rápido crecimiento de las nuevas instalaciones fotovoltaicas globales. Por lo tanto, aunque la tasa de crecimiento de la demanda de pulpa de plata fotovoltaica es menor que la tasa de crecimiento de la producción de células, debido al rápido crecimiento de la demanda instalada fotovoltaica, la demanda mundial de pulpa de plata fotovoltaica en su conjunto muestra una tendencia al alza constante.
2. desde 2020, la capacidad de producción planificada de baterías hjt ha ido en aumento, y se espera que la penetración en el mercado de baterías hjt aumente gradualmente en los próximos cinco años, impulsando así la expansión del tamaño del mercado de pulpa de plata a baja temperatura, que se espera que se convierta en un nuevo foco de desarrollo de la industria En los próximos cinco años. Según los resultados de las estimaciones, se espera que para 2025, el tamaño del mercado de pulpa de plata a baja temperatura supere los 12.000 millones de yuanes, casi nueve veces más que en 2020.
3,Pulpa de plata fotovoltaicaLa concentración de la industria es alta, y la gran mayoría de la cuota de mercado de la pulpa de plata de alta temperatura temprana está en manos de cuatro empresas líderes, dupont, holly, Samsung SDI y Shuohe electronics.Pulpa de plata a baja temperaturaMás del 90% del mercado está monopolizado por la compañía japonesa ke. Con la promoción del mercado aguas abajo y el apoyo a las políticas, la industria y la tecnología de producción de pulpa de plata de China se han desarrollado rápidamente, y la tasa de localización ha mejorado continuamente. en la actualidad, toda la plata de espalda de alta temperatura se ha nacionalizado, la tasa de localización de plata positiva de alta temperatura ha alcanzado El 50%, y la pulpa de plata de baja temperatura también ha comenzado a producir y suministrar en masa, rompiendo el monopolio extranjero.
4. las principales empresas nacionales de producción de plata de alta temperatura son Changzhou juhe, dike, Jingyin New Materials y kuangyu technology, con una capacidad total de producción cercana a las 2.800 toneladas. Según el pronóstico de la demanda, dentro de cinco años, la demanda nacional de plata positiva será de aproximadamente 2.700 toneladas, por lo que la planificación actual de la capacidad básicamente ha satisfecho todas las necesidades de localización. Además, el aumento de la penetración de las baterías hit en el futuro inevitablemente exprimirá el espacio de mercado de las baterías perc, lo que dará lugar a un mayor exceso de líneas de producción de pulpa de plata de alta temperatura existentes. La sustitución nacional ha acelerado la remodelación del patrón industrial, y las cuatro empresas líderes han comenzado a tener un efecto oligarca obvio. con la aceleración de la construcción de capacidad de las empresas líderes y la mejora de la utilización de la capacidad, se espera que la concentración de la industria aumente aún más.
5. la localización de la pulpa de plata a baja temperatura, la tecnología MBB y el refinamiento de la puerta secundaria son las principales formas viables de reducir el costo de la pulpa de plata de la batería hjt. Aunque la sustitución del polvo de cobre sobre plata por el polvo de plata esterlina puede lograr una baja plata directa, también se espera que se convierta en un nuevo canal para la reducción de costos de la pulpa de plata hjt, pero su suministro actual depende de las importaciones, la oferta es limitada y el costo es alto, lo que no puede cumplir efectivamente las expectativas de reducción de costos. Aunque las acciones nacionales de maiwei han desarrollado con éxito polvo de cobre recubierto de plata, la conductividad eléctrica y la fiabilidad de los componentes deben verificarse más a fondo, y se espera que la localización y popularización del polvo de cobre recubierto de plata todavía tome 2 - 3 años.
6. el precio de la pulpa de plata está muy relacionado con el precio del polvo de plata, que se ve muy afectado por las fluctuaciones del precio de la plata y la oferta y la demanda del mercado del polvo de plata. El mercado mundial de polvo de plata está básicamente monopolizado por dowa en Japón y Ames en los Estados Unidos. todavía hay una brecha entre el tamaño de las partículas y la dispersión del polvo de plata nacional y los líderes extranjeros, por lo que el polvo de plata de alto rendimiento de las empresas nacionales de pulpa de plata todavía depende principalmente de las importaciones. En la actualidad, la planificación de la capacidad de polvo de plata de grado electrónico en China ya puede satisfacer la demanda del mercado en los próximos cinco años. si todos cumplen con los estándares y se ponen en funcionamiento con el progreso tecnológico, puede haber una cierta situación y tendencia de exceso de capacidad. En el futuro, con la aceleración del proceso de localización de polvo de plata, se espera que la presión sobre el costo de las materias primas de pulpa de plata en la industria fotovoltaica de China se alivie.
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