财富研究光伏追踪系列之三：不可再生稀缺金属锑，成本占比低价格弹性大

高度稀缺不可再生金属，光伏带动锑刚性需求：从需求端来看，锑是光伏玻璃澄清剂所需的必备元素，光伏大规模装机带来刚性需求。从金属锑的供给端来看，我国在全球占据26%的锑资源供给，但国内锑储量仅能满足6年供应。由于锑在地壳中含量极低，且很难富集，属于稀缺性高的不可再生金属，多国将其列入关键矿产资源。而下游军事需用途也使美国、欧洲等加强锑储备。由于锑在在光伏万亿产值中的成本占比较低，因此下游对其涨价的承受能力较强。在刚性需求支撑下，锑的价格弹性很大。供需增速的不匹配意味着全球锑金属市场或进入结构性的供给短缺时代，或将成为光伏产业又一紧俏资源。 隆基绿能再次刷新HJT电池效率世界纪录：在光伏行业，主流的电池片技术PERC效率已达到23%左右，接近其理论最高效率24%，未来提高空间有限。此外，PERC电池存在PID、LID、LeTID等衰减，后期发电能力弱,因此采用新的电池片技术势在必行。作为全球领先的太阳能科技公司，隆基通过持续的科技创新，实现光伏转换效率不断提升。 此次隆基再次将HJT电池效率世界纪录推高至26.50%，用创新速度和更具度电成本优势的高效光伏产品引领行业进步，助力全球能源低碳转型。 第三代太阳能电池起步，钙钛矿电池不断突破：钙钛矿太阳能电池成本低、效率高，被认为是最有希望实现低成本发电的新型光伏技术之一。国内外针对钙钛矿电池的研究都在持续推进，此前，南京大学谭海仁教授课题组实现可量产化的全钙钛矿叠层光伏组件的光电转换效率高达21.7%，是目前已知的钙钛矿光伏组件的世界最高效率。近日，美国普林斯顿工程学院的研究人员近期开发出了首个具有商业可行性使用寿命的钙钛矿太阳能电池，预计使用寿命可以达到30年左右，是新兴可再生能源技术的又一重要里程碑。 硅片回收再技术升级，助力光伏绿色产业可持续发展：近日，中科院大学许新海、汪印、赖登国等人发明了一种废晶硅光伏组件回收升级技术，成功地获得了具有完整结构、最小化厚度和优异光捕获能力的理想且高纯度的硅片。该技术的生产成本低于传统回收工艺或工业生产工艺的硅片价格，还可以完全回收铝边框、钢化玻璃、铜带和高纯度银铝粉，并可以在系统内重复使用，从而实现经济可行性和高资源可持续性。 风险提示：行业周期性波动；下游投资不及预期；疫情影响持续。 1.事件聚焦 1.1.光伏下游需求爆发，锑或可成为下一走俏原料 事件：目前，国内锑主流趋势稳步上行。光伏玻璃带来锑金属需求新增长点。焦锑酸钠作为锑金属下游产品被广泛用于光伏玻璃中作为添加剂，约占锑金属用量的10%。随着光伏装机量快速增长，将有望带动锑金属需求增长。因此预计锑金属价格有望长期保持景气。 解析：锑是一种稀缺性高的不可再生金属，光伏装机量持续提升，光伏玻璃澄清剂对锑的刚性需求迅速增长。从静态储采比来看，全球锑金属仅能够满足14年的供应，而国内锑储量仅能够满足6年的供应。锑的主要下游应用场景为阻燃剂，回收难度较大，不可再生。全球锑矿储量200万吨，储采比仅18:1，中国储采比仅8:1。由于锑有很多军事用途，欧盟、美国也对锑资源加强储备，供不应求状态进一步加剧。 锑在地壳中的含量很低，且极难富集。目前已知锑矿物和含锑矿物有120余种，但具有工业利用价值的仅10多种。根据USGS数据，全球锑储量约187万吨，其中中国占比26%，储采比仅18:1，中国储采比仅8:1。 图11中国在全球锑矿分布中占比最高 图2中国锑储存分布较为分散 锑金属极度稀缺，多国将其列入关键矿产资源。根据国内国土资源部2016年《全国矿产资源规划( 2016—2020年)》，锑列入关键矿产资源，此外美国、欧盟、日本等也都将锑列为关键矿产资源。2025年、2030年和2035年全球的锑消费量将分别增至15.4万吨、17.6万吨和19.9万吨。预计2020-2025年全球锑金属市场需求平均增速约3.3%，供需增速的不匹配意味着全球锑金属市场或进入结构性的供给短缺时代。 图3国内锑金属静态储存比仅够满足6年供应 近年来，国内锑矿产量整体处于收缩趋势。预计“十四五”期间中国锑金属消费量将维持5%左右的复合增长，至2025年、2030年和2035年中国的锑消费量将分别达到7.9万吨、9.4万吨和10.7万吨。预计中国的锑金属供应将维持供给短缺状态。 图4光伏装机量持续增长带动锑需求 从需求端来看，锑是光伏玻璃澄清剂（焦锑酸钠、三氧化锑等）的必备元素。焦锑酸钠一般需要添加混合料质量的0.2%-0.4%；1GW光伏装机约需要4.5-5吨锑，假设2025年全球光伏装机量达到500GW，光伏对锑的需求量将达到约4.75万吨。随着光伏下游需求的爆发，光伏对锑的需求拉动有望达到更高比例。 从供给端来看，锑的供格局也在发生变化，锑库存处于历史底位。由于锑的军事用途，俄罗斯限制锑出口，美国进行锑收储，均对锑金属供给产生了一定的影响。全球锑矿产量在最近五年下降了3-5万吨。 由于锑在在光伏万亿产值中的成本占比较低，因此下游对涨价的承受能力较强。在刚性需求支撑下，锑的价格弹性很大。综合来看，不可再生金属锑天然储备量有限，供给短缺，而下游行业的快速发展将拉动金属锑的需求迅速增长，行业存在一定缺口，未来或成为光伏产业又一紧俏资源。 1.2.隆基绿能再次刷新HJT电池效率世界纪录 事件：香港万得通讯社报道，近日，隆基硅异质结光伏电池（HJT）研发再次取得重大突破，经德国哈梅林太阳能研究所（ISFH）测试M6全尺寸电池（274.4c㎡）光电转换效率达26.50%，创造了大尺寸单结晶硅光伏电池效率新的世界纪录。 解析：在光伏行业，主流的电池片技术PERC效率已达到23%左右，接近其理论最高效率24%，未来提高空间有限。此外，PERC电池存在PID、LID、LeTID等衰减，后期发电能力弱。而新技术TOPCon和HJT目前厂家公布的效率均已突破24%。因此采用新的电池片技术势在必行。 晶体硅异质结太阳能电池（HJT）是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低，双面发电等优点，技术具有颠覆性。 图2HJT电池存在多方优势 从理论转化效率来看，TOPCon和HJT的理论转换效率均在27%以上，其中TOPCon的理论最高效率为28.7%，HJT的理论最高转换效率为27.5%。 HJT的优势在于可以采用叠层和钙钛矿技术，使其最高效率提升到30%以上。这也是HJT被一直资本市场认为是下一代主流的电池技术原因。 表1：HJT转换效率存在优势 此外，HJT工艺流程更简化，降本空间更大。HJT为低温工艺，在硅片成本（利于薄片化和减少热损伤）和非硅成本（燃料能源节约）上均具备显著优势。同时，HJT仅需4道工艺，相比PERC（8道工艺）和TOPCon（9-12道工艺）成本更低。HJT的光致衰减更低，HJT电池10年衰减率小于3%，25年发电量下降仅为8%，衰减速度远低于PERC及TOPCon电池。低温系数、稳定性高，在82摄氏度环境下，HJT光电转换效率比传统组件高出13%。5)双面率更高：HJT为双面对称结构，双面率有望提升至93-98%（PERC和TOPCon均在80%附近，但很难再提升），可获得10%以上的年发电量增益。 表2：HJT有望成为第三代电池片技术主流方向 展望未来，HJT的行业扩产规模将持续扩大。随着设备国产化、银浆和靶材成本的降低、以及转换效率提升带来的“增效+降本”效益凸显，HJT行业有望进入快速爆发阶段，预计到2025年，全球HJT产能有望达到400GW。 作为全球领先的太阳能科技公司，隆基通过持续的科技创新，实现光伏转换效率不断提升。2021年10月，隆基曾一周两破HJT电池效率世界纪录，此次又将HJT电池效率世界纪录推高至26.50%，隆基用一次又一次的“创新速度”和更具度电成本优势的高效光伏产品引领行业进步，助力全球能源低碳转型。 1.3.第三代太阳能起步，钙钛矿电池不断突破 事件：近日，美国普林斯顿工程学院的研究人员近期开发出了首个具有商业可行性使用寿命的钙钛矿太阳能电池，这是新兴可再生能源技术的一个重要里程碑。该团队预计，这种设备的使用寿命可以达到30年左右，远远超过当前太阳能电池常见的20年使用期。 解析：钙钛矿型太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池。钙钛矿电池结构简单,以反型平面钙钛矿电池为例,自下往上依次为：玻璃、透明电极（FTO或ITO）、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极。目前,钙钛矿太阳能电池世界最高光电转换效率记录已达到25.2％,钙钛矿与晶硅叠层电池的效率已经达到了29.15%。 图3钙钛矿电池转换效率不断突破 近年，全球顶尖科研机构和大型跨国公司，如牛津大学、瑞士洛桑联邦理工学院、日本松下、夏普、东芝等都投入了大量人力物力，力争早日实现量产。 表3：全球多家高校及科研机构针对钙钛矿电池展开研究 2017年2月，纤纳光电以15.2%的转换效率，首次打破此前长期由日本保持的钙钛矿小组件的世界效率纪录。此后，分别在当年5月和12月，以16%和17.4%的转换效率实现了一年三破世界纪录的佳绩。这一次，他们将钙钛矿小组件转换效率提升至17.9%，稳态输出效率达17.3%。 2022年，南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组和英国牛津大学学者，运用涂布印刷、真空沉积等技术，在国际上首次实现了大面积全钙钛矿叠层光伏组件的制备，开辟了大面积钙钛矿叠层电池的量产化、商业化的全新路径。经国际权威第三方测试机构认证，该组件稳定的光电转换效率高达21.7%，是目前已知的钙钛矿光伏组件的世界最高效率。该成绩被最新一期的《太阳电池世界纪录表》收录，相关成果近日刊发于国际权威学术期刊《科学》。 此前，国家能源局发布的《“十四五”能源领域科技创新规划》提出，推动高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术，研制基于溶液法与物理法的钙钛矿电池量产工艺制程设备，研发大面积、高效率、高稳定性、环境友好型的钙钛矿电池，开展高效叠层电池制备及产业化生产技术研究。 据业内人士预计，钙钛矿的商业化仍处于起步阶段，但不少产业资本已经跑步入局。统计来看，2022年预计有2GW钙钛矿电池产能实现量产。 1.4.硅片回收再技术升级，助力光伏绿色产业可持续发展 事件：近日，中科院大学许新海、汪印、赖登国等人发明了一种废晶硅光伏组件回收升级技术，成功地获得了具有完整结构、最小化厚度和优异光捕获能力的理想且高纯度的硅片。 解析：组件回收是光伏产业链上的最后一环，也被视为整个光伏绿色产业链的“最后一公里”。随着光伏发电的大规模利用，退役和废旧光伏组件的回收利用成为越来越突出问题，同时也为行业带来了巨大的新商机。 随着全球环境恶化和能源危机的日益加剧，碳达峰、碳中和已成为全球的共识，光伏新能源作为各国实现气候目标的重要途径之一，装机容量更是快速增长。2021年，全球新增光伏装机量达到183GW，同比增长30％以上。我国作为光伏产业发展最成熟的国家，光伏发电累计装机容量已超过200GW，预计2030年新增装机水平将达到105GW～128GW。 光伏发电的大规模应用，不可避免地衍生出了废旧光伏组件的回收问题。 据国际能源机构一组预测数据显示，2030年，全球光伏组件回收将达800万吨左右，迎来回收大潮。2050年，全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。其中，中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件，在2050年将达到约2000万吨。 目前已有的成熟光伏组件回收处理技术主要有三种，包括物理分离、有机溶剂溶解法、热处理与化学方法相结合。 图4晶硅光伏组件回收技术现状 全球对废旧光伏组件回收的关注度持续升高，但想要短期内达到很好的效果也很有难度。光伏回收的倡议已经在欧盟开始执行，PVCYCLE组织预计到2035年全球光伏组件回收将成为总价值达到120亿美元的产业。 光伏组件回收不仅可以创造更多的就业