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有色金属行业:白银行情的B面:光伏需求给予总需求多少支撑?

有色金属2024-05-29黄梓钊、蔡紫豪五矿证券R***
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五矿证券研究所新材料行业/有色金属行业 联系人:张雪联系方式:18813099967邮箱:zhangxue1@wkzq.com.cn 分析师:蔡紫豪登记编码:S0950523070002邮箱:caizihao@wkzq.com.cn 分析师:黄梓钊登记编码:S0950519050001邮箱:huangzizhao@wkzq.com.cn Contents目录 光伏用银上游:银粉——决定银浆性能的灵魂 银——光伏产业中的光电捕手 光伏用银中游:银浆——工艺与配方构建起竞争藩篱 性能与成本的角力——新技术对于银浆单耗的影响 05 需求弹性——聚焦光伏 供给刚性——将持续多年的新常态 光伏需求构筑需求向上弹性的基石——对未来供需展望 报告结论 预计光伏需求占总需求比重将从2023年的16%(6017吨/年),三年后有望提升到22%(8772吨/年)。 •光伏需求需重点跟踪:2023年工业需求中,电力电子需求持稳,弹性边际由光伏贡献。判断光伏需求的增长,成为白银工业需求乃至整体需求研判的核心点。 历史复盘,供需缺口连续三年以上时,银价向上趋势具备强支撑,根据白银协会数据口径,24~26年白银供需现状预计给予银价方向性支撑。 •白银供需平衡将继续呈现供不应求状态。根据白银协会数据口径,2023年表观供需数据,白银供需缺口在20年以来未收敛,23年环比22年进一步扩大。 •供给刚性将持续:根据白银协会口径,2023年全球白银7成为矿产银供给,24年其供应刚性将在23年基础上持续;此外Top20矿企过往5年及最新资本开支计划,针对银矿鲜有大幅资本开支投入。全球矿业并购市场中,白银相关的矿产交易额也处于新的低位。供给中另一来源回收领域预计持稳。 我们基于白银协会15~23年数据基础上,针对24~26三年做预测,预计缺口分别为6065、7517、8308吨/年(未考虑ETP holding情况) 光伏用银需求由:1、光伏装机总需求;2、单耗(技术路径、银价成本对其共同产生影响)共同影响 •光伏装机在2021-2023年的爆发增长后,24年预计装机515GW,增速降速,到30年预计实现TW规模 •硅晶厂的技术路径变革将直接影响到银浆企业的未来趋势,总量增长背景下、单耗总N型电池对P型电池的份额挤占、多栅线技术(SMBB)带来了单耗总量上的增长逻辑(单面变双面);但无主栅线(0BB)、电镀铜、银包铜技术对单耗呈现减量逻辑。 基于白银协会基础上调整的供需平衡: •白银协会平衡表中的基金持仓变动科目(ETP holding)历史波动大(-4000~10000吨/年),平衡表中不做预测,只考虑市场平衡(Market balance) •不考虑ETP holding科目影响下,我们预计全球白银,未来三年缺口(Market balance)在7000吨/年中枢水平,从白银历史行情复盘来看,供给缺口持续有望给银价提供支撑。 01银——光伏产业中的光电捕手 1.银由于出色的导电性能与稳定性,使得其成为光伏电池金属电极的首选材料 1.1高导电性、良好的电极附着性、优异的光反射性能与耐腐蚀性共同决定了银为光伏电池金属电极的首选材料 高导电性:光伏银浆中的银颗粒具有优异的导电性,其同样被广泛应用于电子行业。 优异的光反射性能:效率的细微提升对于光伏行业至关重要,银颗粒在可见光范围内具有较高的光反射率,能够增强太阳能电池对光的吸收效率。 耐腐蚀性:光伏银浆通常使用具有良好耐腐蚀性的胶体溶剂和粘合剂,以确保在各种环境条件下的长期稳定性。 光伏用银上游:银粉——决定银浆性能的灵魂02 2.银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其一) 2.1光伏银浆由三大部分构成,其中银粉是最核心原料 光伏银浆的生产原材料由有银粉、玻璃原料与有机原料构成,银粉占银浆成本7成以上。银粉质量直接决定电极材料的电阻,对光电效率产生重要影响;玻璃原料主要作为银浆中的传输媒介,含量过高影响银浆导电性、过低不利欧姆接触;有机原料主要用于承载银粉与玻璃原料,影响后续印刷供需的性能质量。银粉是光伏银浆生产中的核心原材料。根据聚和2022H1,银粉占公司银浆原材料成本74.58%(含银锭口径后银材料占98.13%)。 银粉目前仍然依赖日本厂商DOWA。根据聚合招股书显示,聚合与帝科主要采购DOWA的银粉。此外聚和材料22H1披露,公司5成以上银粉采购依赖DOWA。 资料来源:聚和材料,五矿证券研究所 资料来源:聚和材料,五矿证券研究所 2.银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其二) 2.2银粉形态、平均粒径、振实密度、比表面积等特性对银浆的电性能产生重要影响 银粉按照形态分为三类,球形、树枝状与片状银粉。树状银粉表面形状容易使得粒子发生团聚,从而影响银浆性能,一般不会应用在光伏银浆领域。 球形银粉、片状银粉多被应用于光伏银浆。大小粒径不同的球形银粉混用后,制备的银浆,被广泛应用于正面银浆;片状银粉制备运用于电池片背面,有效降本,同时保持电池片较低低电阻率。 2.银浆上游——银粉,决定银浆性能的核心原料之一(其三) 2.3早期光伏用银粉主要依赖进口,近年银粉国产化正在逐年推进 光伏银浆用银粉早期主要依赖进口。国外银粉制造厂家主要集中于日本和美国,包括日本DOWA、日本德力、美国Ames Goldsmith、美国Ferro、美国杜邦、瑞士Metalor等。 光伏电池电极印刷为电池生产尾部步骤之一,沉没成本较高,但银粉国产化正在迎难而上。据《光伏银浆用银粉研究》(钟敬明等)介绍,国内正面银浆用球形银粉产业化尚处于起步阶段。背面银浆用片状银粉的不同粒度和片厚比已实现国产化和大规模量产。 资料来源:聚和材料,五矿证券研究所 光伏用银中游:银浆——工艺与配方构建起竞争藩篱03 3.光伏银浆是以银粉为基材的浆体材料;在光伏电池中用作金属电极 3.1光伏银浆是影响光伏电池转换效率的重要原材料之一;通过丝网印刷、烧结附着于晶硅表面,作用为光生载流子的“收集器” 光伏电池由硅片、钝化膜和金属电极组成。银浆作为两端电极材料,通过丝网印刷工艺分别印刷在硅片的两面,烘干后经过烧结而形成。 目前硅基光伏电池主要路径有P型、N型(分支TOPCon、HJT);其中除P型背面栅线可选用铝浆外,其他路径的正、反面栅线材质都为光伏银浆。 资料来源:聚和材料招股说明书、五矿证券研究所 资料来源:帝科股份招股说明书、五矿证券研究所 3.光伏银浆的类型,取决于光伏电池技术的分化 3.2背面银浆主要用在P型电池背光面,起粘连作用;低温银浆主要用在HJT电池(N型) 根据位置及功能的不同,光伏银浆可分为正面银浆和背面银浆。正面银浆主要起到汇集、导出光生载流子的作用,常用在P型电池的受光面以及N型电池的双面;背面银浆主要起到粘连作用,对导电性能的要求相对较低,常用在P型电池的背光面。 图表11:产业链及银浆分类按照银浆烧结形成在基板导电的温度不同,光伏银浆又可分为高温银浆和低温银浆。高/低温银浆区分为制作温度环境与工艺:高温银浆是在500℃的环境下通过烧结工艺混合而成;低温银浆则是在200-250℃的相对低温环境下混合而成,其主要应用于生产温度在250℃的HJT电池(具有非晶硅薄膜含氢量较高等特性)。 资料来源:聚和材料招股说明书、五矿证券研究所 3.全球银浆市场伴随光伏爆发进一步扩张;中国银浆企业近年集中度呈现进一步提升 3.3全球银浆市场规模6000吨,对应300亿+市场空间。 全球银浆市场2023年体量在6000t/年,对应市场规模300亿元。根据CPIA市场数据口径,2023年全球银浆需求6043吨,按照5000/吨均价测算,市场空间300亿。2030年远期全球需求有望到11871吨,对应CAGR=10%。 国内竞争格局明确,近年进一步向头部集中。国内正银银浆主要参与者有三家,分别为聚和材料、帝科股份与苏州固锝。根据CPIA统计,聚和、帝科与固锝的正银出货量分别占46%/24%/14%。2020年,中国光伏正面银浆CR3中国企业累计市占率为39%,2022年CR3达到84%,集中度进一步提升。 资料来源:聚和材料招股说明书,五矿证券研究所 资料来源:CPIA,五矿证券研究所 3.银浆为光伏最重要的辅材之一,在电池成本中占比12%,为最大的非硅成本 3.4银浆在电池成本中占比12%,为最大的非硅成本 主材产业链主要环节为“硅料—硅片—电池片—组件—太阳能电站” 辅材产业链则根据主材产业链的不同生产环节进行分类,具体包括硅片环节辅材(热场材料、金刚线等)、电池片环节辅材(光伏银浆等)、组件环节辅材(光伏玻璃、胶膜、焊带、背板、边框、接线盒等)以及电站环节辅材(支架、逆变器、汇流箱等)。 非硅成本占单晶硅片的35%。银浆在电池成本中占比16%,为最大的非硅成本。 资料来源:CPIA、五矿证券研究所 资料来源:聚和材料、五矿证券研究所测算 3.银浆制造工艺及核心壁垒 3.5光伏银浆制造工艺为多领域综合、配方与工艺构筑其行业壁垒 正面银浆对银粉选型要求高。不同于背面银浆,其核心作用为集流,对银粉的选型更为严格,采购渠道是壁垒之一。 生产工艺方面,光伏银浆工艺流程包括配料、混合搅拌、研磨、过滤、检测五大步骤,其中研磨是核心工序。行业的定制化属性,决定了每一批次产品都是由多次研磨参数磨合(辊筒间隙、辊筒速度、研磨时间等),大量的研磨工序微调决定的,构成壁垒其二。 定制化与非标化,决定了与下游客户的高粘度。近年N型电池的渗透抬升,进一步强化了银浆作为定制非标品的特性。国内龙头聚合、帝科客户集中度常年保持55%+。 资料来源:聚和材料招股说明书,五矿证券研究所 3.银浆定价方式 3.6典型的加工制造业,加工费模式 银浆定价方式为“点价+加工费”模式。银价以伦敦银价格为基准,综合考虑市场竞争关系、预期采购规模、客户信誉、回款进度以及对产品的要求后确定。 资料来源:聚和材料,五矿证券研究所 3.银浆行业商业模式特点 3.7重运营,扩产难度较小 商业模式呈现“一轻一重”的特点。上游核心原料银浆依赖进口(50%左右),且货值高,库存占用资金量大、下游硅晶厂集中度高,账期并多以银行承兑汇票的方式结算货款,给公司带来额外的资金成本。这对企业的资金运营提出了“重”要求。 行业扩产速度较快,产线建设周期约为1-2年。产线建设主要包括可行性研究、厂房建设施工、搬迁、设备购置、安装及调试、人员招聘及培训等阶段,建设周期约为1-2年。单吨投资额在9.1-39.2万元。整体投资强度和建设周期相对较“轻”。 资料来源:通达信、五矿证券研究所 资料来源:wind、五矿证券研究所 性能与成本的角力——新技术对于银浆单耗的影响04 4.光伏企业电池对降本增效新技术的追逐永无止境 4.1硅晶厂的技术路径变革将直接影响到银浆企业的未来趋势 硅晶厂,即光伏电池和组件生产商,是光伏银浆的直接下游用户,其自身的技术路径选择决定了对银浆的细分要求的变化趋势。 1)多主栅技术(MBB):是指主栅线在6条及以上,通过增加主栅数目,提高电池应对分布均匀性,进而提升导电性和转换效率; 2)无主栅(0BB):是取消主栅。一方面直接取消电池片主栅,进一步降低银耗;另一方面在组件环节用铜焊带替代原有主栅导出电流的作用。 3)激光转印技术:通过激光气化银浆沉积于硅片上完成转印。 资料来源:奥特维招股说明书、五矿证券研究所 4.新技术对降本增效的追逐永无止境 4.1硅晶厂的技术路径变革将直接影响到银浆企业的未来趋势 “低值金属替代”和“栅线数增减”是目前产业积极尝试的方向,核心为不影响效率的前提降低银浆单耗,其中多主栅确定性最强。(续)低值金属替代: 1)银包铜:在铜微纳米颗粒表面沉积不同厚度银镀层,从而提升铜粉抗氧化性和导电性的复合粉体