电力设备与新能源行业研究：高效太阳能电池系列深度（八）：贱金属浆料深度：行到水穷处，坐看云起时

投资逻辑： 盈利承压寻求降本出路，少银无银浆料工艺势在必行：2023年开始的大规模的TOPCon产能释放导致当下N型电池 工艺同质化竞争日益加剧，电池环节进入负毛利状态，主流光伏厂商迫切寻求产品成本的进一步下降，从而在产品的价格策略及盈利能力上有更多的操作空间。在光伏组件各类成本项中，硅成本已经降至历史较低水平，电池端非硅环节中银浆为第一大项、占比高达40，组件端非硅环节中，边框玻璃银浆为前三大项、占比分别为141412，其中边框、玻璃方面需要考虑运行环境对组件强度、耐候性能的要求，从替换材料的角度腾挪空间不大，因此现阶段浆料的成本下降是行业主要的努力方向。从量、价角度看金属化降本的潜力，在栅线工艺、印刷工艺的持续优化下，银浆用量的下降空间较为有限；银价持续高位的背景下，少银无银化浆料方案表现出更大的降本弹性，建立以单价低廉的贱金属为核心导电材料的全新浆料体系势在必行。近期通威、晶科、隆基、爱旭、日升等头部公司从多个平台对少银无银化浆料保持乐观发声，我们判断从各个技术路线的发展方向来看，少银化无银化是必然方向；从头部厂商的金属化工艺布局来看，无银化产品已进入产业化量产前夕，趋势十分明朗。 光伏铜浆抗氧化研究成熟，有望率先迈入产业化初期：铜是导电性能仅次于银的金属，且根据2025年1月3日最新 价格，铜价仅为银价的1100左右，金属铜一直都是实验室乃至产业界银替代方案的重点关注材料之一。事实上，铜浆在电子器件领域已经被广泛应用，但电子铜浆烧结所需时间与光伏生产节拍快、产能大、成本敏感的制造习惯相背离，难以直接迁移，光伏铜浆需要建立全新的材料体系以适配各类电池结构和不同的电池工艺。海外企业2017年左 右开始光伏铜浆及粉体的研究，国内光伏企业2022年左右开始研究铜浆工艺，截至目前浆料基础体系已较为成熟。产业化方面，聚和材料空气烧结铜浆方案仅需200、10s，烧结后栅线电阻率优异，配合HJT头部电池组件企业东方日升在保证电池效率的情况下实现了单位银耗6mgW到05mgW的大幅度下降，适配其他电池技术路线也均有不错的表现，铜浆技术已经逐步进入产业化验证的初期阶段，有望成为无银化首选方案。 光伏铝浆应用历史悠久，N区接触、导电性能是产业应用的主要瓶颈：铝浆在光伏行业的应用开始于BSF时代，铝自 身的物理化学属性与光伏电池P面具有较好的适配性，但也意味着铝浆与光伏电池N面的接触存在着一定制约，与N区形成良好的欧姆接触、提升金属铝的导电性能是铝浆至今难以全面替代银浆产品导入TOPCon、xBC电池的两大主要原因。根据光伏行业协会统计，目前铝粉和铝浆均已全面实现国产化并大规模生产；实验室方面也对铝浆现阶段应用瓶颈提出了针对性的解决方案，例如在铝浆中掺杂一定量的硅可以避免铝扩散进入N型硅，掺杂氮化物等可以降低功函数，改变铝粉的形貌可以提升导电性能等，考虑到铝浆的价格仅为同期银浆价格的140150，若后续替代银浆应用至量产，将为企业带来可观的降本空间。 投资建议与估值 针对银浆替代方案有望进入量产导入阶段所带来的投资机会，重点推荐可以提供解决方案的头部浆料企业：聚和材料；同时建议关注在贱金属替代方案产业化进程中研发布局领先的头部电池组件厂商（具体标的详见正文）。 风险提示 贱金属浆料研发进展不及预期；终端接受程度不及预期；行业盈利长时间承压风险。 内容目录 1光伏降本渐临瓶颈，浆料环节有望迎来重大变化4 2铜浆抗氧化技术逐步成熟，新材料体系有望适配光伏应用6 21贱金属替代重要方向，现阶段量产技术存在局限性6 22国内外抗氧化研究丰富，光伏铜浆体系逐渐成熟8 3铝浆应用历史悠久，有望后续铺开13 投资建议17 41聚和材料：光伏浆料方案龙头企业，无银工艺产业化推动者17 42通威股份：降本增效步伐领先，身体力行少银无银化产业化18 43爱旭股份：国内xBC路线先行者，率先实现无银化量产导入18 44东方日升：HJT路线领先企业，铜浆导入稳步推进18 45隆基绿能：一体化组件龙头，布局多种贱金属研发方案19 46晶科能源：N型电池产能规模行业领先，研发实力稳居行业前列19 风险提示20 图表目录 图表1：2024年内N型电池产量占比持续提升4 图表2：2024年底，TOPCon电池组件毛利均进入亏损4 图表3：截至2024年底国内光伏电池分技术产能结构4 图表4：20182024年硅片厚度持续下降4 图表5：2024年内TOPCon金属化成本占比逆势提升5 图表6：TOPCon金属化成本占电池非硅的405 图表7：2024年12月TOPCon双面组件成本构成（元W）5 图表8：20182024年银浆耗量逐年下降6 图表9：2025年一季度20银包铜预计导入量产6 图表10：铜浆抗氧化解决方案主要分为两个方向6 图表11：电子铜浆烧结需要花费至少65小时7 图表12：220以上，银包铜粉中的铜开始被氧化7 图表13：HJT银包铜浆料成本占比远低于TOPCon、xBC电池8 图表14：外企业可用于光伏领域的铜浆专利8 图表15：国内外铜浆空气烧结相关研究和产品逐渐兴起9 图表16：Copprint首席技术官具有多篇铜抗氧化相关论文9 图表17：Copprint《生产高导电性铜模型的配方和工艺专利》申请、发布和到期情况10 图表18：Copprint空气烧结抗氧化原理10 图表19：隆基铜浆专利主要针对抗氧化、提高导电性能展开11 图表20：隆基绿能铜浆技术依靠各类添加剂包覆实现抗氧化11 图表21：添加烧结助剂可以防止铜浆在空气烧结时被氧化12 图表22：TOPCon正背面导入铜浆有望将单位银耗降至2mgW12 图表23：银种子层铜浆的金属化工艺流程12 图表24：银浆铝浆往往被分别应用在N面P面13 图表25：铝浆在光伏应用中具有钝化、掺杂、导电三大作用13 图表26：LECO原理图14 图表27：铝浆在xBC电池中的应用与主流路线基本一致14 图表28：MaxeonIBC金属电极结构为AlTiWCu14 图表29：掺杂一定量的硅可以避铝硅互溶（BSF层）15 图表30：铝浆由四大类组分构成最终体系15 图表31：浆体系中金属相质量占比大多处于6580区间16 图表32：铝粉定价模式铝锭价格加工费17 图表33：铝浆价格是同期银浆的14015017 图表34：2023年全球光伏铝浆需求约19万吨17 图表35：铝浆单耗约为银浆的3倍17 图表36：聚和铜浆方案烧结后铜粉颗粒更加致密18 图表37：异质结技术和低温工艺适合铜浆应用19 1光伏降本渐临瓶颈，浆料环节有望迎来重大变化 2024年N型电池技术中TOPCon路线发展一骑绝尘，TOPCon主要产能经历2023年底到2024年初的爬坡以后快速释放，从年内各电池企业排产情况来看，N型电池产量占比从年初的59提升至11月份约84，根据Infolink预测，2024年12月N型电池产量占比约为84，将连续五个月维持80以上水平，需求推动下整体规模已经在历史主流技术中处于较高水平。但由于TOPCon的大规模扩产，同质化竞争加剧，TOPCon电池片也进入负毛利状态，截至年底仅具有先进产能且拥有技术、渠道优势的头部企业存在微利空间。 图表1：2024年内N型电池产量占比持续提升图表2：2024年底，TOPCon电池组件毛利均进入亏损 来源：infolink，国金证券研究所来源：infolink，硅业分会，国金证券研究所测算 盈利承压背景下，主流光伏厂商均寻求光伏产品成本的进一步下降，从而在产品的价格策略及盈利能力上有更多的操作空间。从光伏电池环节成本项看，当前硅成本已经降至历史较低水平，根据硅业分会2024年12月25日最新报价，N型复投料价格为406万元吨。 一方面，根据我们测算，目前全球多晶硅名义产能超250万吨，仅头部企业不到160万吨产能的现金成本略低于当前价格水平，硅料环节全面亏损情况下硅成本直接下降空间有限；第二方面，考虑到光伏电池行业的现存的N型产能结构，即高温为主的电池工艺为主流的实际情况，硅片厚度受原理影响进一步下降幅度有限。 图表3：截至2024年底国内光伏电池分技术产能结构图表4：20182024年硅片厚度持续下降 来源：国金证券研究所测算来源：中国光伏行业协会，国金证券研究所 非硅环节中浆料的成本下降是当前的主要努力方向。根据测算，从电池端来看，随着硅片成本持续降低，电池非硅成本的占比已经提升至58以上，其中随着2024年银价攀升并持续处于高位，M10尺寸TOPCon电池仅金属化成本一项就达到约007元W，占电池非硅 成本的40，占电池全成本的比重逆势提升至27，金属电极作为光伏电池成立的必要部件，已经成为电池环节降本的主要制约因素；更进一步从组件端来看，按照2024年12月产业链价格测算，目前组件成本占比较高的前三大单一项目依次为铝边框（14）、玻璃 （14）、银浆（12），边框、玻璃方面需要考虑运行环境对组件强度、耐候性能的要求，替换现有材料的空间不大，因此浆料环节是成为目前行业降本的绝对焦点。 图表5：2024年内TOPCon金属化成本占比逆势提升图表6：TOPCon金属化成本占电池非硅的40 来源：2024光伏少银无银技术创新论坛，国金证券研究所来源：smm，infolink，solarzoom，国金证券研究所测算（以20250103 价格进行测算，银浆价格为7587元kg） 图表7：2024年12月TOPCon双面组件成本构成 来源：InforLink、SMM、Solarzoom，国金证券研究所测算（以20241231价格测算） 金属化工艺是指在太阳能电池的正面和背面制作金属电极，为太阳能电池的电流输出提供通路，通常为光伏电池制作的最后一道工序。这一步骤对电极与硅界面间的接触电阻和黏结强度有重要的影响，无论在哪种电池技术路线下都必不可少。金属化工艺路线的优化本质上是为了通过降低浆料单耗选用低成本材料实现降本，同时兼顾提高电池的转换效率和可靠性。 银浆是当下行业内制备太阳能电池金属电极的关键材料。太阳能电池片生产商通过丝网印刷工艺将光伏银浆分别印刷在硅片的两面，烘干后经过烧结，形成太阳能电池的两端电极。太阳能电池金属电极主要包括主栅和细栅，主栅是电池片正面上较粗的银质导电线，用于汇流、导出，细栅是电池片上较细的银质导电线，用于收集电池内部产生的光生载流子。 量、价是光伏行业工艺降本的主要途径，当前金属化工艺降本主要分为减少银浆耗量和降低浆料价格两种思路。减小栅线宽度、甚至去掉主栅以减少银浆耗量是一直以来光伏电池量产线金属化成本优化的主要方式，而随着细栅线宽从2016年的50um下降至当前约20um水平，0BB工艺也逐步进入量产阶段，后续银浆用量下降空间已经较为有限。 用价格更低、导电性能差距较小的金属替代银是光伏金属化环节持续努力的方向。根据《中国光伏HJT产业发展白皮书（2024年）》统计，2022年底银包铜浆料技术量产导入HJT产业链；2023年二季度HJT电池量产线首次导入了正背面银包铜细栅浆料；2024年一季度HJT电池量产线首次导入了30银含量的银包铜细栅浆料；后续预计20的银包铜浆料最快将在2025年一季度导入量产。 但一方面银包铜浆料适配低温工艺，体系中不含玻璃粉，不能用于TOPCon电池，对行业整体的降本效果有限；另一方面，银包铜浆料体系下，银含的降低对效率的影响显著提高，根据《中国光伏HJT产业发展白皮书（2024年）》，50银含的银包铜浆料下效率损失约00501，而银含降低至30效率损失将达到015，一味降低银含量而不建立新的浆料体系反而不利于电池单瓦成本的下降。研发使用导电性能稍差的贱金属替代贵金属银的新型浆料技术，并且依然能够维持当前电池效率水平，是目前各企业在金属化环节降本研究的重点方向。 图表8：20182024年银浆耗量逐年下降图表9：2025年一季度20银包铜预计导入量产 来源：中国光伏行业协会，国金证券研究所来源：Solarzoom，国金证券研究所