南华期货：光伏行业对白银需求影响评估

南华期货研究院 夏莹莹Z0016569

引言

在分析光伏对白银的重要性之前，我们首先需要了解白银的供需平衡表期货白银。正是由于白银供给的相对稳定性，才更凸显出需求变化对白银价格影响的重要性。

从需求细分项看，包含珠宝在内的投资需求，与工业需求的重要性不分伯仲期货白银。但总体而言，投资买需（含ETPs）波动较大，而工业用银波动相对较小。这主要是因为投资用需与宏观稳定性、货币政策等息息相关，而工业用银中占比最大的电子电气行业，则与全球经济增速相关，且白银在工业应用中的成本占比整体相抵较低，也导致了价格波动对整体工业需求的敏感性略显不足。

但随着近几年光伏行业的快速发展，以及在可预见性的未来几年里，光伏用银增量可能有望超越电子电气行业，成为工业用银增量的主要动力期货白银。

白银在光伏行业中的应用，主要体现在白银银浆在光伏电池片生产环节的应用期货白银。那么，光伏行业的前景如何，银浆需求能对白银消费能起到多大作用，对银价影响如何？是本文关注的核心问题。

第一章 银浆是什么

银浆是一种以银粉为导电相，玻璃粉为无机粘结相，有机树脂为载体的功能性材料，经混合、搅拌研磨形成均匀的膏状物期货白银。银浆是光伏电池片中的核心电极材料，用于做两端导电电极，来收集和传导电池片表面的电流。

光伏银浆是银浆的主要需求领域，占银浆需求的87%期货白银。它通过丝网印刷工艺附着在光伏电池片，烘干烧结后形成光伏电池的金属电极，可收集和传导光伏电池表面电流。光伏导电银浆是光伏电池最重要的辅料，直接影响电池光电转换效率。在光伏电池片中，银浆是除了硅片之外，成本占比第二的材料。

光伏银浆，通常根据在电池片中的使用位置不同或烧结温度不同，分为正面银浆和背面银浆，或高温银浆和低温银浆期货白银。

资料来源：公开资料整理 南华期货研究所

1.1. 正面银浆与背面银浆

按照银浆烧结形成在基板导电的位置，可以分为正面银浆和背面银浆，目前正面银浆是主流产品期货白银。正面银浆用于P型电池的受光面和N型电池的双面，背面银浆常用在P型电池的背光面。

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在功能上，正面银浆主要用于收集和传导硅片上产生的电流，而背面银浆主要用于粘连，为太阳能电池提供背面焊接点期货白银。相较而言，正面银浆的导电性要求较高，直接决定了电池片的转换效率，因此相较于其他浆料具有高技术门槛、高价位等特点。

资料来源：公开资料整理 南华期货研究所

2021年全球及中国的正面银浆占比皆超73%，背面银浆占比略低于27%期货白银。正面银浆在P型单晶PERC电池、N型TOPcon电池、N型HJT电池的位置如下所示（图中标蓝部分为正面银浆）：

图1.1：正面银浆在PERC、TOPCon、HTJ电池中的位置

主栅指电池片是正面比较粗的银质导电线，主要用于汇集细栅线收集的电流；细栅（也称为副栅）指的是电池片上比较细的银质导电线，用于导出电池片中的电流期货白银。从上面的电池片示意图中可以发现，P型电池只有在受光面用到正面银浆，而N型电池受光面和背光面都有用到正面银浆，因此N型电池正面银浆的使用量约是P型电池的2倍。

1.1.高温银浆与低温银浆

按照银浆烧结形成在基板导电的温度，光伏银浆又可分为高温银浆和低温银浆，其中高温银浆是主流产品，适用于P型电池、N型Topcon电池期货白银。低温银浆的烧结温度在250℃下，适用于N型HJT电池。2021年全球高温银浆需求量2880吨，占比93%；低温银浆需求量215吨，占比7%。未来新一代的电池技术HJT电池中使用的低温银浆价值量有望快速提升。

第二章 银浆的生产工艺

正面银浆主要由高纯度银粉、玻璃原料、有机材料等组成，原材料成本占比超99%期货白银。银粉是一种导电物质，其物理特性，会直接影响所生产的银粉的特性。其中玻璃粉是银浆的传输媒介，在烧结的过程中不仅促进了钝化层与硅沉底形成欧姆接触，并且对烧结银膜的电性能和附着力具有较大影响。有机原料通常是由溶剂、高分子聚和物和催化剂组成，主要影响银浆的流动性、印刷性能和印刷质量。

正面银浆行业的技术壁垒在于：银粉特性和浆料配方期货白银。体现为：

1)银粉性能：银粉的振实密度、微观形态等会对烧结银膜的导电性、均匀性、致密性等性质产生影响，从而影响电池性能期货白银。

2)浆料配方：银浆企业往往需要根据客户不同的电池片技术、不同的主栅技术等来进行相应产品的开发，而产品的研发、迭代改良、客户适配能力是企业的核心技术期货白银。

银浆的主要生产流程分为配料、搅拌、研磨、过滤等步骤期货白银。其白银颗粒是导电银浆的主要成分，银浆中白银的含量与导电性能密切相关，呈现非线性关系。一般含银量在80%~90%(重量比)时，导电量达到峰值。而含银量在该比例以下时，则含银量与导电性能正相关，且当银浆中的含银量低于60%时，电阻的变化开始变得不稳定；但是当含银量超过80%~90%时，导电性能不再提高，电阻值则呈上升趋势。

因此，在设定银浆中的白银含量时既要考虑到其导电性能，又要考虑到电阻值的稳定，还要受固化特性、粘接强度、经济性等因素制约期货白银。

第三章 银浆行业竞争格局

随着光伏发展与电池技术迭代升级，刺激银浆需求持续上升期货白银。向上布局银粉成为光伏银浆企业在竞争环节中必须要做的一步，投资成本和扩产周期较短带来较大竞争压力。

全球方面，根据CPIA统计，2020年全球光伏银浆TOP5企业分别为德国贺利氏、聚和股份、帝科股份、台湾硕禾和韩国三星SDI期货白银。国内方面，2011年以前，我国的光伏银浆主要以进口为主，2011年以后，在国家光伏产业政策的支持下，国内光伏企业迅速崛起，光伏银浆的生产、供应逐渐国有化。国内光伏银浆市场需求不断增大，以聚和股份、帝科股份、苏州固锝(晶银新材)为代表的国内三大光伏银浆厂商，产能和产量快速扩张，从出货量角度来看，2020年聚和股份、帝科股份、苏州固锝市占率分别为20%、12%和5%。国内正面银浆TOP3中，聚和股份、帝科股份、苏州晶银分别市占率约为27%，14%，7%，其他企业占比52%。

资料来源：CPIA期货白银，广发证券，南华期货研究所 资料来源：华经产业研究院，南华期货研究所

第四章 银浆在光伏电池的应用

4.1.光伏产业链

银浆是光伏电池的重要辅材，发挥着汇流、粘连的重要作用期货白银。光伏电池主要由硅片、钝化膜和金属电极组成，而电池金属电极的关键材料就是银浆。将导电银浆通过丝网印刷工艺附着在光伏电池片上，烘干烧结后便形成了光伏电池的金属电极。

资料来源：聚和材料招股说明书、帝科股份招股说明书、南华期货研究所

在光伏组件的成本构成中，电池片成本占比高达60%以上；银浆是除了硅片之外，占电池片成本第二的材料，约占10%期货白银。

4.1.光伏电池片的制备

目前主流PERC技术的光伏电池片生产流程可以简化为：制绒→扩散→刻蚀→镀膜→丝网印刷→烧结，其中关键的丝网印刷工序是将导电银浆附着在光伏电池片上，进一步形成银电极期货白银。该工序主要为以下三道：

第一道背面银电极，主要采用背面银浆期货白银。

第二道背面铝背场的印刷和烘干期货白银。如果湿重过大，可能会造成浆料浪费，并且可能导致在进入高温区之前不能够充分干燥以及不能将所有有机物排出，进而阻止整个铝浆层转变为金属铝，同时也可能会导致烧结后电池片弓片。如果湿重过小，在烧结过程中所有铝浆均会和硅形成熔融区域而被消耗，而该区域无论从横向角度还是焊接角度来看，都不适合作为背面金属接触，另外也有可能会出现鼓包等外观不佳的情况。

第三道正面银电极印刷期货白银。主要监测印刷后的湿重和次栅线的宽度，如果第三条栅线宽度过大，会使电池片受光面积较少，效率下降。

资料来源：公开资料整理、南华期货研究所

相较之下，TOPcon技术的电池片流程较PERC技术略复杂，但与此同时，TOPcon技术可通过现有PERC产线升级即可实现期货白银。HJT技术的电池片流程则明显简化，流程较短。

4.1.光伏电池的技术变迁

光伏太阳能电池技术发展趋势可以分为第一代硅基太阳能电池、第二代多元化合物薄膜太阳能电池、第三代新型太阳能电池三个阶段期货白银。目前就实验室效率来说，晶硅电池效率高于薄膜电池，现实中也是如此。

硅基太阳能电池发展路线是：P型多晶电池→P型单晶电池→最新的N型电池期货白银。基于光伏电池对转换效率、双面率、低温度系数、弱光效应的不断追求，P型电池向N型电池转变已是大势所趋。N型和P型电池的主要区别就在于原材料硅片和电池制备技术不同。P型硅片是在硅材料中掺杂硼元素制成，N型硅片是在硅材料中掺杂磷元素制成，正是因为掺杂元素的不同，N型硅片在双面率和电池转换效率上都有较大提升。

资料来源：中国知网期货白银，全球光伏，新型 TCO 材料在光伏行业中的应用前景，南华期货研究所

根据ISFH计算，PERC 电池理论效率为24.5%，P 型 TOPCon 电池理论效率为24.9%；P 型晶硅电池转为N型晶硅电池，电池效率有明显提升期货白银。其中，N 型单面 TOPCon 电池理论效率为27.1%，HJT电池理论效率为 28.5%，N 型双面 TOPCon 电池理论效率则达到28.7%。

从不同晶硅电池工艺技术的对比来看，P-PERC电池性价比高，量产技术已经成熟，技术难度低，设备投资少，缺点是电池效率一般，薄片化产能扩充非常快，后期路线不明确期货白银。TOPCon电池的优势在于可以从现有产线升级，效率提升空间高于PERC但是可能低于HJT，TOPcon电池可量产但是难度高，技术工序多，所需设备仍然较贵。HJT电池的优势在于工序少，电池效率高，目前存在的问题是可量产但难度高，设备所需投资较多，与现有产线完全不兼容，设备投资成本高。

从各光伏电池技术的市场占比来看，目前市场上仍以PERC电池为主流，截止22年，其市场占比仍达到90%期货白银。随着电池技术快速发展，TOPcon有望替代PERC成为光伏电池市场主流技术。预计到2025年时，TOPcon电池产量有望突破300GW，年均增速将超过100%，电池片市场份额占比亦有望达到43%。另外，我们预计HJT电池亦将快速推进产业化，2025年时产量有望突破100GW，年均增速或接近200%，2025年市场占有率或提升至15%左右。

资料来源：CPIA、国信证券、南华期货研究所

4.1.光伏电池前景分析

4.4.1.全球光伏行业概况

由于传统化石能源存在不可再生、容易引发环境污染和气候变化等问题，全球对可再生能源的重视度不断提高期货白银。联合国于2011年提出2030年全球可再生能源占能源消费比重比2010年翻一番的目标；国际能源署发布的《2017年世界能源展望》预测：在可持续发展的情况下，到2040年，低碳能源在能源结构中的比重将提高到40%；欧盟在2017年提出到2030年欧盟可再生能源在全部能源消费比重中占比提升至35%的目标。在可再生能源中，太阳能光伏发电以其分布广泛、资源丰富、获取简易等特点受到世界各国的重点关注。

在此背景下，世界各国推出了一系列支持光伏太阳能的项目和政策，特别是在技术创新的推动下，从硅材料、电池片、光伏组件到光伏系统，光伏产业链的各个环节在技术水平上均有较大的提升，既提高了光电转换效率，又降低了发电的单位成本，促进了光伏产业的快速增长期货白银。

4.4.2.光伏新增装机量

根据欧洲太阳能协会的统计与预测，世界太阳能光伏新增装机量2021年已达到167.8GW，2020-2022年世界装机需求维持在平均25%的增长速度，保守估计下将于2026年达到243.5GW，乐观预期下将达到458.8GW，新增装机量每年同比增长10%以上期货白银。

根据中国光伏行业协会的统计与预测，中国光伏新增装机量2021年达到54.89GW，22年保守预测将在2016年达到243.5GW，乐观预期下将达到458.8GW,新增装机量每年同比增长10%以上期货白银。

数据来源：欧洲太阳能协会期货白银，CPIA，南华期货研究所

4.4.3.电池片产量

中国是全球最大的电池片生产国，2022年产量达到318GW，2021年产量约198GW，同比增长60.7%，其中大部分加工成光伏组件出口至国外期货白银。2022年我国光伏产品（硅片、电池片、组件）出口总额约512.5亿美元，同比增长80.3%。其中，光伏组件出口量约153.6GW，同比增长55.8%，出口额、出口量均创历史新高；硅片出口量约36.3GW，同比增长60.8%；电池片出口量约23.8GW，同比增长130.7%。

2021年全球电池片产量227.55GW，22年增长30%至296.3GW期货白银。预计25年之前，全球电池片年产量增速将维持在10%以上。

资料来源：SMM期货白银，南华期货研究所

4.4.4.光伏电池耗银量变化趋势

不同电池技术的单位耗银量存在较大差异期货白银。从单片电池片的单位耗银量角度看，随着光伏电池技术从P型向N型转变，单片电池银浆耗量将明显增长。其中PERC电池的银耗在80mg/片，TOPcon电池的银耗增加至100-120mg/片，HJT电池的银耗则跳增至220-240mg/片。

资料来源：华西证券

当然，同一技术的单位耗银则呈现下降趋势，各项技术皆在往降本的方向继续创新期货白银。银浆在电池片成本中的占比相对较高，仅次于硅片。随着各种电极和印刷制造技术的进步，PERC、TOPCon、HJT等各类主流电池的单位银耗量在逐年下降。

目前技术层面主要通过银包铜，多主栅技术和减少栅线宽度等来减少正银消耗量期货白银。随着HJT和TOPCon的单位耗银快速下降，其经济效应将进一步体现，并提升HJT、TOPCon的市场竞争力和占有率。

资料来源：CPIA、国信证券、南华期货研究所

(1)银包铜：用铜部分代替银期货白银，降银效果显著

银包铜技术主要是将银覆盖在铜粉表面来减少用银量，如果比例控制得当，可取得较好的降银效果，同时获得良好的光电转换效率期货白银。目前银包铜技术主要应用在背面副栅上，根据华晟的预测数据，随着2023年银包铜全面导入后，单瓦的耗银量可降低至10mg/w，降本空间可期，并且银包铜技术符合当下降本增效的趋势，对新一代晶硅电池的发展有较大推进作用。

资料来源：苏州晶银官网期货白银，国信证券经济研究所整理

（2）电镀铜：完全不需要银的突破性技术

电镀铜工艺为完全去银的突破性技术，电镀铜是一种非接触式的电极金属化技术，在基体金属表面通过电解沉积金属铜制作铜栅线，收集电池表面光伏效应产生的载流子期货白银。该工艺完全使用铜来制作电极，银耗量为0，是一种完全去银的突破性技术。

（3）OBB：降银1/3期货白银，潜力巨大

OBB即无主栅技术，在电池片中取消了主栅，采用工艺能够有效降低1/3的银耗，互联焊带与电池辅栅相连，能够有效降低1/3的银耗期货白银。目前已有HJT玩家将银耗降低至18mg/w左右，其中主栅8mg，副栅10mmg，经过OBB工艺处理后，银耗将进一步下降至12mg/w。

另外，随着技术发展，第二代多元化合物薄膜太阳能电池及第三代新型太阳能电池技术或有望逐渐量产，并对硅基技术产生冲击，届时可能会对光伏用银量产生新的影响期货白银。

4.1.光伏用银需求预测

光伏行业仍处于“红海”中，光伏电池技术的变革更新也将为单位耗银量带来增长预期，那么光伏行业发展究竟能为白银需求带来多少增量，是否会改变白银“定价之锚”，成为工业属性价格驱动？我们将通过分析三家不同机构对光伏行业的基准数据预测，推算至2025年全球光伏用银需求，希望借此能让读者对光伏用银前景，有一个大致的了解期货白银。三家机构的推测差异主要体现在电池片需求增速、各项技术市场份额、以及单位耗银三个变量上。

根据SMM数据预测，2022年全球光伏银浆需求量约4100吨，2025年则有望达到6732.3吨，年均增长约900吨期货白银。银粉需求量则有望自2022年的3472吨，增长至2025年的5843吨，年均增加约800吨。

资料来源：SMM、南华期货研究所

根据招商证券的数据预测，全球电池片产量将从2022年的276GW，增长至2025年的563GW，年化增速约25%期货白银。同时PERC电池片占比将从2022的83%降至2025年的7%。全球银粉消费量有望从2022年的3041吨，增长至2025年的6000吨，年均增加近1000吨。

资料来源：CPIA、招商证券、南华期货研究所

相较招商证券，国信证券对全球电池片产量相对客观，因此对光伏用银需求更加客观期货白银。国信预期全球电池片产量到2025年将达到704GW，年均增速超过30%。并以此推测的2022年全球银粉需求量3478吨，预计到2025年将达到7129.2吨，年均增长逾1200吨。

资料来源：CPIA、国信证券、南华期货研究所

根据以上不同研究机构对于光伏行业中银粉需求量的预测可以看出，全球光伏银浆需求将继续呈现上升趋势，且需求增速可观，年增量达到800-1200吨期货白银。

4.1.光伏行业对银价的影响分析

年均800-1200吨的光伏用银增量，能对白银价格产生多大影响？结合2022年白银3.4万吨的供需量级，1.68万吨的工业用银体量，以及约1000吨的工业用银年度增量，我们认为，光伏用银年度800-1200吨的增量预期，仍能为工业用银变化带来核心驱动期货白银。

资料来源：世界白银协会 南华期货研究所

然而结合投资用银角度看，光伏用银对白银价格的影响力可能仍相对有限期货白银。2022年银器和投资需求总体约1.5万吨，虽年度变化仅300吨，但投资用银本身稳定性较差，波动较大，2021年时变化一度超3500吨。另外，如果再叠加平衡表中ETPs数千吨的净投资变化量级，不难发现投资波动极其剧烈。

因此，南华期货认为，光伏用银对银价或存在一定下方价格支撑，在下跌过程中可能会减弱白银的下行空间和力度，但在投资用银继续占主导的白银市场，价格趋势预计仍将依赖于宏观或者黄金走势，工业属性料仍难以主导白银价格方向期货白银。

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