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光伏银浆需求逐步下降，核心原材料银粉依赖进口
光伏银浆是制备晶硅太阳能电板的核心辅料，需求逐步下降
光伏银浆是制备晶硅太阳能电板金属电极的关键材料。晶硅太阳能电板是一种典型的二端元件，由晶圆、钝化膜和金属电极组成。晶硅太阳能电板片生产商通过丝网彩印工艺将光伏涂料分别彩印在晶圆的两面，烘干后经过焙烧，产生晶硅太阳能电板的两端电极。晶硅太阳能电板使用的厚膜导体涂料分为三种：受光面的正面银浆、背光面的反面银浆和反面铝浆，三种电极涂料的金属化工艺共同实现晶硅太阳能电板的导电互联机能。其中，光伏银浆是制备晶硅太阳能电板金属电极的关键材料，其产品性能和对应的电极制备工艺直接关系着晶硅太阳能电板的光电性能，处于光伏产业链的上游。
正面银浆作用更大，消耗量更多。按照位置及功能的不同，光伏银浆可分为正面银浆和反面银浆。正面银浆主要起到汇集、导出光生自旋的作用，常用在P型电瓶的受光面以及N型电瓶的双面；反面银浆主要起到挛缩作用，对导电性能的要求相对较低，常用在P型电瓶的背光面。正面银浆是太阳能电板片最大的原材料耗材之一，其质量直接影响太阳能电板片的光电转化效率，相对于反面银浆，正面银浆须要实现更多的功能和效用，对产品的技术要求更高。按照CPIA的数据，2020年全球光伏银浆总消耗量达2990吨，其中正面银浆消耗量2137吨，占比约71.5%，反面银浆消耗量853吨，占比约28.5%。
当前市场仍以低温银浆为主，高温银浆未来有望获益于HJT电瓶的份额提高。按技术路线及工艺流程分类，光伏银浆可分为低温银浆及高温银浆。低温银浆在500℃的环境下通过焙烧工艺将银粉、玻璃氧化物、其他溶剂混和而成，而高温银浆则在200-250℃的相对高温环境下将银粉、树脂、其他溶剂等原材料混和而成。目前P型电瓶及N型TOPCon电瓶主要使用低温银浆，而HJT电瓶则因为非晶硅薄膜含氢量较高等特有属性，要求生产环节气温不得超过250℃，因而，HJT电瓶的发展与高温银浆的技术、生产成本等诱因息息相关。不过因为目前HJT电瓶的份额较低，光伏银浆市场仍以低温银浆为主，预计高温银浆的需求将随着HJT电瓶的份额提高而下降。
光伏银浆是晶硅电瓶的第一大非硅成本，在N型电瓶中占比更高。光伏银浆是制备晶硅太阳能电板的核心主材，按照集邦咨询，对于P型电板，光伏银浆的成本占比在10%-11%，同时其在非硅成本中占比约30%-40%，是第一大非硅成本。转化效率更高的N型电瓶是晶硅电瓶未来的发展方向，而N型电瓶的光伏银浆消耗量更多，成本占比更高。按照CPIA，2021年P型电瓶正面银浆+反面银浆消耗量约96.4mg/片，TOPCon电瓶正面银浆+反面银浆消耗量约141.3mg/片，HJT电瓶双面高温银浆消耗量约190mg/片。按照阳光匠人光伏网和五度易链的数据，光伏银浆在TOPCon电瓶和HJT电瓶中的成本占比分别为16%和24%，虽然砷化镓价钱下跌和银浆消耗量增长致使当前N型电瓶的光伏银浆成本占比有所减少，但仍低于P型电板。
电瓶产值高增+N型电瓶银浆产率提高推动银浆需求逐步下降。虽然随着网板彩印技术的升级，光伏银浆的产率呈增长趋势，然而全球光伏新增装机量快速下降推动晶硅电瓶产值高增以及产率更高的N型电瓶份额不断提高促使光伏银浆的需求逐步下降。按照CPIA，2020年全球和中国光伏银浆需求分别为2990吨和2467吨，2016-2020年需求CAGR分别为6.4%和11.7%。依据上海固锝的测算，预计中国光伏银浆市场容量将由2021年的3538吨下降至2024年的4911吨，2021-2024年的CAGR为11.6%。
银浆国产化程度持续增强，核心原材料银粉供应商以美国为主
P型电瓶正面银浆国产化率持续增强，反面银浆已基本实现国产代替。在我国光伏产业链的各个环节中，银浆是仍未完全实现国产取代的一环，不过近些年来进步显著。以P型电瓶正面银浆为例，随着国产正面银浆的技术浓度、产品性能和稳定性的持续提高，叠加国产涂料企业与本土电瓶企业的紧密合作，国产正面银浆的综合竞争力不断强化、国产替代脚步提速，按照CPIA的督查数据，国产正面银浆市场占有率由2015年的5%左右上升至2020年的50%左右，预计2021年有望进一步提高至55%。反面银浆的技术难度高于正面银浆，目前反面银浆已基本实现国产代替。
N型电瓶所用银浆的国产化率仍然较低。以HJT电瓶为例，因为其金属化电极工艺使用高温银浆，技术门槛较高，才能提供成熟产品的厂商主要是京都电子、NAMICS等美国公司，再者贺利氏、LG、杜邦等国内厂商也有比较成熟的产品，天盛、晶银、聚和、帝科等国外厂商都有一些较为稳定的产品。整体上看N型电瓶涂料的国产化率仍较低，约20%左右。随着帝科股份竞购山东索特（原杜邦旗下Solamet光伏金属化涂料业务的全部资产）的流程顺利推动，预计国内银浆企业在N型电瓶领域的技术突破有望加速。
竞争格局较为动乱，国外正面银浆行业CR3高达92%。在光伏银浆国产化的大趋势下，美国厂商因为地域限制、服务能力、产品竞争力等诱因，无法满足国外顾客针对技术服务及时性及产品持续降本增效的需求，市场份额持续增长，逐渐开始退出市场，2020年杜邦和三星SDI先后宣布转让光伏银浆业务。按照CPIA统计，2020年正面银浆TOP5分别是贺利氏、聚和、帝科、硕禾和杜邦，反面银浆TOP5分别是儒兴、光达、大洲、正能和优乐。按照聚和股份、帝科股份和上海晶银（上海固锝全资子公司）2020年的正面银浆销量，我们测算出聚和股份、帝科股份和上海晶银在正面银浆领域的全球市占率分别为23.4%、15.4%和7.2%，根据50%的国产化率推断，国外正面银浆行业CR3高达92%。目前国外领先的银浆企业都在布局N型电瓶银浆解决方案，预计未来的综合竞争力将进一步提高，市场份额有望持续提高。
市场竞争激化，行业整体收益率较低。近些年来，以聚和股份、帝科股份、苏州固锝等为代表的国外光伏银浆企业通过持续研制和技术进步，实现国产光伏银浆质量和性能的快速提高，促进国产化率不断上升，良好的市场前景渐趋吸引了更多的竞争对手加入行业，致使行业的赢利能力承压，聚和股份、帝科股份、苏州固锝的光伏银浆业务的加工费和毛利率近些年来呈增长趋势。不过行业整体收益率增加会淘汰效率较低、技术落后的企业，长期来看行业竞争格局有望愈加集中。据悉，N型电瓶涂料的加工费相比P型正面银浆的加工费料将有一定提高，随着N型电瓶市场占比提升，光伏银浆行业整体的赢利水平有望改善。
银粉是正面银浆制备的关键原材料，技术壁垒较高。正面银浆由高含量的银粉、玻璃体系、有机体系等组成，配方及银粉粒径是制备的关键，技术壁垒较高。其中，银粉作为导电功能相，其好坏将直接影响到电极材料的体内阻、接触内阻等，从而影响光电转换效率，因而银浆配方中银粉的选样至关重要；玻璃体系为低温粘接相，对银粉的焙烧及银硅欧姆接触的产生有决定作用；有机体系作为承载银粉和玻璃体系的关键组成，对彩印性能、印刷质量有较大影响。银粉、玻璃氧化物、有机原料等原材料，经过配方研制、配料、混合搅拌、研磨、过滤、检测等工序，最终产出正面银浆产品。
正面银浆的成本中银粉占比超过94%。正面银浆的成本包括原材料、人工成本和制造费用，其中原材料成本占比甚至高达99%。在三种主要原材料中，银粉作为导电功能相，成份占比在89%-90%，同时银粉作为贵金属，价值较高，在正面银浆的原材料成本占比低于成份占比。按照聚和股份招股说明书，2019-2021年聚和股份原材料采购成本中银粉的比列分别为97.85%、98.20%、97.21%。按照帝科股份招股说明书，2017-2019年帝科股份原材料采购成本中银粉的比列分别为96.30%、94.73%、96.78%。综合来看，银粉在正面银浆成本中的占比超过94%。
光伏银浆用银粉供应商以美国为主。银粉对于光伏银浆的产品性能至关重要且在生产成本中占比超过94%，毫无疑惑是光伏银浆产业链上最核心的环节。因为高质量的银粉生产具有一定的技术壁垒，全球高品质银粉供应商相对集中，主要包括俄罗斯DOWA、美国AMES等，其中韩本DOWA是全球最大的光伏银浆用银粉供应商，其产品粒径范围小、表面有机包覆较好、分散性良好、质量稳定，按照帝科股份定增公告，DOWA抢占了全球一半以上的市场份额。2021年聚和股份银粉采购金额中DOWA占到84.6%；2019年帝科股份银粉采购金额中DOWA占到97.4%，2021年帝科股份向DOWA的采购额占总采购额的67.6%，虽然DOWA的占比有所回升，但仍牢牢抢占第一大银粉供应商的位置。
银粉进口取代空间宽广，银包二氧化锰推进HJT电瓶降本潜力巨大
光伏银浆国产化背景下，银粉进口取代进程加速
银粉作为光伏银浆中的导电相，其性能对银浆的电性能、流动性、粘附性等性质起着关键作用。银粉的形态和粒径是决定银浆导电性、烧结质量等特点的主要诱因；银粉的振实密度也是影响焙烧厚膜的致密性以及电瓶的光电转化率的重要诱因；在银粉制备过程中，不同种类的分散剂会影响银粉的分散性，进而影响银浆的粒度、粘附性和内阻率。综上，银粉的形态、粒径、振实密度、分散性对光伏银浆的性质起着关键作用。
光伏银浆用银粉主要为球状银粉和块状银粉。银粉按照形貌主要分为球状银粉、片状银粉以及树叶状银粉等，银粉的形貌会对银浆焙烧厚膜的结构形成影响，进而影响电瓶片的性能，这是因为银粉粉末体系的比表面积对银粉的综合性能有较大影响。表面形状越复杂的颗粒体系拥有更大的表面自由能，易发生团聚，使银浆在焙烧过程中易收缩变型，从而影响银浆的使用性能。光伏银浆主要使用球状银粉和块状银粉，球状银粉和块状银粉混合而成的复合银粉对银浆的导电性能也有显著改善，不适宜用树叶状银粉。
光伏银浆用银粉主要为粒径在1.0-3.0μm的超细银粉。工业上按照颗粒粒径的大小将银粉分为纳米银粉（
光伏银浆用银粉的振实密度要求小于4g/cm3。振实密度作为一项重要的粉体工艺性能，对银粉的制备影响很大，银粉的振实密度决定了单位容积内银浆中活性导电物质的含量。银粉的振实密度越高，厚膜致密性越好，内阻也越小，随着振实密度的提升，电瓶的光电转换率、工作电流和内阻均能得到有效改善；振实密度若较小，则制得的栅线会出现凹坑，影响导电性能。依据《银粉性质对太阳能电板涂料的影响》（董戈等），目前晶硅太阳能电板正面银浆采用的银粉振实密度要求小于4g/cm3。影响银粉振实密度的诱因有银粉的形态、颗粒规格和粒径分布等，通常而言，球状银粉的颗粒体系具有较高的振实密度，银粉的表面越光滑、粒径分布越窄，振实密度越高。
分散性较好的银粉烧成厚膜的致密性更佳。银粉分散性对银浆的表征特点和彩印性能也有着重要的影响，分散性较差的银粉容易团聚，所产生的团聚体可使银浆在彩印时将网孔堵塞，分散性较好的银粉制成的银浆就能较好的通过丝网，可彩印出愈发致密的导电涂层。银粉制备过程中有许多诱因会影响其分散性，比如制备银粉体系的pH值、添加试剂的种类及药量等均是影响银粉分散性的重要诱因，其中分散剂的使用尤为关键。目前银粉常用的分散剂有三种类型：阳离子型、阴离子型、非离子高分子型。
目前工业上主要采用固相物理还原法制备超细银粉。超细银粉的制备方式可分为物理制备方式和化学制备方式两种，物理法主要包括气相物理还原法、喷雾热分解法、电解法和微乳霜法等，而化学法则主要包括机械球磨法、蒸发冷凝法、激光碳化物法、雾化法和直流电弧等离子体法等。其中固相物理还原法是借助还原剂将滤液银离子还原为单质Ag，再通过电物理、动力学、热力学和流体热学等过程，最终产生银颗粒。因为气相物理还原法具有工艺简单、原料价钱低、能耗小、参数易控、适合规模生产等优点，目前工业上超细银粉主要采用固相物理还原法来制备。
正面银浆用球状银粉依赖进口，反面银浆用块状银粉基本实现国产化。依据《光伏银浆用银粉的研究》（钟景明等），国外正面银浆用球状银粉的产业化处于起步状态，即使近年来取得一些进步，但仍依赖进口，而反面银浆用块状银粉的各类粒径及片厚比都已实现国产化，并大规模生产。按照中国海关总署的进出口数据，中国非块状银粉（平均粒径
美国银粉供应商抢占主要市场，国外产品在性能上逐步缩小差别。全球高品质银粉供应商相对集中，主要包括俄罗斯DOWA、美国AMES等，其中韩本DOWA是全球最大的光伏银浆用银粉供应商，抢占了全球一半以上的市场份额。国外厂商主要包括上海思美特、宁波晶鑫、山东建邦、博迁新材、贵研铂业等，国外厂商生产的银粉产品在品质上与美国仍存在一些差别，比如国外银粉粒径分布较宽，美国银粉粒径分布较窄。与国产银粉相比，进口银粉在技术性能上具有一定优势，可以提供更好的彩印、欧姆接触及焙烧性能，便于银浆企业制备涂料，增加开发难度。使用国产银粉，须要银浆企业开发优异的玻璃粉组合物、有机载体配合，提高正面银浆彩印能力及欧姆接触性能和焙烧性能，对银浆企业存在较高技术要求。但整体上看近些年来国外银粉制备技术取得了很大进步，已才能满足正面银浆生产企业的部份需求。
预计国产正面银浆用银粉的国产化率不足30%。按照聚和股份招股说明书，2021年聚和股份银粉采购金额47.10万元，其中采购国产银粉金额7.27万元。按照帝科股份中报及招股说明书，假定其2021年银粉采购金额占总采购金额的95%且除DOWA外均为国产供应商，估算出2021年帝科股份银粉采购金额26.39万元，其中采购国产银粉金额7.62万元。依据上海固锝中报及定增公告，假定2021年上海固锝银粉采购金额与聚和股份银粉采购金额的比列和二者银浆产值的比列一致且上海固锝银粉采购金额中国产银粉占92.09%（2019年数据），估算出2021年上海固锝银粉采购金额11.44万元，其中采购国产银粉金额10.53万元。综上，聚和股份、帝科股份、苏州固锝的银粉采购金额中国产银粉占29.94%，依据我们之前的测算，这三家公司占国产正面银浆市场的合计份额达到92%，其银粉采购情况基本可以视作银粉市场供应情况。为此，我们预计国产正面银浆用银粉的国产化率不足30%，而整个正面银浆用银粉的国产化率不足20%。
国产银粉相较进口银粉拥有价钱优势。银粉的定价方法主要为在银价的基础上加收一定的加工费，依据波隆银业的数据，初期正面银浆用银粉的加工费高达1000元/kg，随着国外银粉技术的进步成熟，国产银粉的市场份额不断降低造成竞争激化，2017年正面银浆用银粉的加工费降至500元/kg左右，且呈继续增加趋势。国产银粉的加工费较低，相较进口银粉拥有价钱优势，按照上海固锝定增公告，2018、2019年国产银粉采购单价比进口银粉采购单价低70、300元/kg左右。
正面银浆国产化的背景下，银粉的进口取代有望加速。随着技术的不断突破和市场的发展，银粉供应市场多样化加大，非常是在正面银浆国产化的背景下，国产银粉的技术性能不断改进，质量日渐稳定。国产银粉除了在价钱方面较进口银粉具有优势，但是国产银粉交期短、周转快，有利于银浆企业提高资金运用效率，减少采购资金压力。经过近些年的规模化应用，国产银粉性能早已得到很大提高，未来将继续改进，进一步扩大进口取代，真正实现光伏银浆的全面国产化。
降本是HJT电瓶产业化的关键，银包二氧化锰是重要路线
HJT电瓶有望成为晶硅太阳能电板下一代主流技术。异质结（HJT）是由不同的半导体材料或同种材料不同结晶状态构成的P-N结，在HJT界面插入一层本征非晶硅薄层或氧化硅隧穿层来钝化电瓶的正、背表面，良好的界面层钝化疗效使HJT电板具有更高的转换效率，有助于产业链全面降本。相比传统的PERC电板，HJT电板具有衰减率低、温升损失低、双面率高、弱光效应等优势，致使HJT电板具有更高的单瓦发电量。同时，HJT的对称结构和高温工艺让其更容易实现薄片化，高温工艺有望降低煤耗等，其降本空间更大。目前已量产的HJT产线转换效率均在23%以上，HJT电瓶量产效率未来有望超过27%，CPIA预测到2030年时，HJT电瓶的市场占比将达到第一。
多家企业宣布扩产计划，全球HJT规划产能早已超过120GW。依据华经产业研究院，截止2021年末，国外HJT已建产能5.57GW，2022年待建产能4.8GW。去年以来，华润电力、华晟新能源、隆基股份、宝馨科技等公司纷纷披露建设GW级HJT电瓶项目，目前已披露光伏异质结潜在招标规模超20GW。依据中能网，2022年HJT行业扩产有望达20-30GW，其中俄度REC与迈为股份签署4.8GW设备订单，隆基绿能也在去年开始建设HJT研制和中试线。按照各公司公告统计，全球HJT规划产能早已超过120GW。
增加成本是HJT产业化的关键。目前HJT电瓶使用的N型晶圆长度普遍在140μm左右，因为HJT电瓶技术可以使用薄片，随着晶圆切块技术的进步，HJT电瓶的多晶硅成本将高于PERC电板一元300粉，明显优于PERC电板。为此，成本的差别主要集中在非多晶硅成本部分，主要是由于HJT电瓶使用的高温银浆成本偏高。按照索比光伏网测算，目前双面彩印高温银浆的HJT电瓶银浆成本约为0.2元/W，显著低于PERC电瓶银浆成本。高温银浆是丝网彩印工艺的关键材料，银浆药量大、成本昂贵，在HJT电瓶成本中，高温银浆抢占总成本的比重约为20%，占电瓶片非多晶硅成本的比重超50%，高温银浆的成本增加对于HJT电瓶产业化有重要意义。HJT电瓶降本的路径清晰，减少高温银浆成本的路径有以下四种：1）使用银包铜等新型复合型涂料，2）减少高温银浆产率，3）高温银浆的国产化，4）使用电镀镍替换高温银浆。
银包铜技术是降低银药量的重要路线。减少高温银浆成本的四种路径中，银包铜技术和电镀镍技术都是从材料端入手，在不影响转化效率的情况下，用实惠的铜取代一部份银粉可以降低银的药量。电镀镍是一种借助电解原理在导电层表面沉积铜膜的新型电极制备工艺，即采用铜栅路线增加银粉浓度，并且工艺流程复杂造成综合成本较高且镀镍废水较难处理带来环保问题，因而目前电镀镍技术竞争力不强。银包铜技术是通过将银覆盖在铜粉表面来降低银的药量，通过调整银和铜的比列，才能保证转化效率的同时增加银浆成本。依据《HJT电瓶技术发展现况及成本剖析》（王腼腆），银包铜技术有望率先在产业化中得到大规模应用，而电镀镍技术可能是最终发展目标。
银包二氧化锰的制备以熔体雾化法和物理镀法为主。目前，制备银包二氧化锰的方式主要有：1）熔体雾化法，将铜、银的熔体液喷雾使其雾化，在其融化的过程中借助烧蚀原理制取银包二氧化锰；2）物理镀法，二氧化锰在碱液中发生置换反应，表面包覆银层产生银包二氧化锰；3）机械球磨法，在磨机上将银、铜根据一定的比列混和、研磨，使银在锌粉表面延伸，制取银包二氧化锰。因为机械球磨法耗银量大，工业上制备银包二氧化锰以熔体雾化法和物理镀法为主，熔体雾化法的优势在于表面的银纯度很高，有效解决银迁移和铜氧化的问题，物理镀法的优势在于工艺简单、成本低廉。
银包铜技术有望增加30%-50%的高温银浆成本。银包二氧化锰中含铜量越高，就能节省的成本越多，而且铜浓度过低会影响银包二氧化锰的性能。依据《低成本银包覆铜导电涂料的可控制备及其在太阳能电板中的应用》（刘徐迟），含铜量过高时银未能完全包覆铜，致使银包二氧化锰容易氧化，铜浓度越低，银包二氧化锰的抗氧化性和导电性越好，其中铜银比2：1的银包二氧化锰制备的太阳能电板片与传统商业银浆制备的太阳能电板片效率相当。依据《HJT电瓶技术发展现况及成本剖析》（王腼腆），银包铜技术有望增加30%-50%的银浆成本。不过，因为银包二氧化锰在低温环境下易氧化，其无法应用到使用低温银浆的P型电板和TOPCon电板。
银包铜涂料的可靠性早已得到验证。目前，国外主要光伏银浆厂商聚和股份、帝科股份、苏州固锝等都在推动银包铜涂料的产业化应用。依据上海固锝中报披露，其顺利推出银包铜HJT高温涂料并实现小批量销售，新开发出银包铜主栅涂料，突破了银包铜涂料附着重和点焊的问题，在顾客处得到较高评价，目前已顺利通过可靠性测试，并在顾客端进行户外实证电厂验证。依照全球光伏，台湾KE银包铜涂料（44%银一元300粉，48%铜）通过顾客初验，国产银包铜涂料（60%银，30%铜）进步较快，预计三季度渗透率开始提高。
预计2025年国产光伏银浆用银粉需求4306吨，银包二氧化锰需求460吨
在以下假定下：1）假定2022-2025年全球光伏新增装机规模为230、300、360、420GW。考虑到容配比提高趋势，假定2021-2025年容配比为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28；2）按照CPIA对各种晶硅太阳能电板的市场占比预测，假定2021-2025年TOPCon电瓶市占率为2.0%、9.1%、15.2%、17.6%、20.1%，HJT电瓶市占率为1.0%、4.1%、7.5%、11.5%、15.5%，其他电瓶市占率为97.0%、86.8%、77.3%、70.9%、64.4%；3）按照CPIA和ITRPV的数据和预测，假定2021年TOPCon电瓶、HJT电瓶、其他电瓶的功率分别为6.10、6.15、5.72W/片，2022-2025年的变化率固定为2%、2%、1%；4）按照CPIA的预测，假定2022-2025年TOPCon电瓶对正面银浆的消耗量为127.1、112.7、99.9、88.6mg/片，其他电瓶对正面银浆的消耗量为67.0、64.0、62.5、61.0mg/片，其他电瓶对反面银浆的消耗量为23.4、22.3、21.7、21.1mg/片。因为当前HJT电瓶耗银量增长的速率超过CPIA预测，结合华晟新能源的技术路线规划，假定HJT电瓶对低温银浆的消耗量为120.0、100.0、90.0、85.0mg/片；5）假定2021-2025年低温正面银浆国产化率为55%、60%、65%、70%、75%，高温反面银浆国产化率为95%、95%、95%、95%、95%，高温银浆国产化率为20%、30%、40%、50%、60%。6）假定银粉占低温正面银浆和反面银浆质量的比列分别为90%、70%，银包二氧化锰占高温银浆质量的比列为90%，2021-2025年银包二氧化锰在高温银浆中的渗透率为10%、20%、40%、60%、80%。
我们预计2025年国产光伏银浆用银粉需求达到4306吨，2021-2025年需求CAGR为22.6%；预计2025年国产光伏银浆用银包二氧化锰需求达到460吨，2021-2025年需求CAGR为345.4%。
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