天天快消息！【短讯】以铜代银？光伏电镀铜产业化迎高潮助异质结电池降本增效

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天天快消息！【短讯】以铜代银？光伏电镀铜产业化迎高潮助异质结电池降本增效

时间 :2023-06-18 19:56:41 来源 : 开利财经

(资料图)

（记者武超）随着光伏装机量的持续攀升，金属化环节降本成为未来电池发展重心。近期，电镀铜产业化迎来一段高峰，罗博特科（300757.SZ）披露实现单体GW级电镀铜设备出货，迈为股份（300751.SZ）、芯碁微装（688630.SH）等公司也相继披露电镀铜设备的相关订单或研发进展。电镀铜设备企业的销售突破，离不开下游电池厂对于该项技术的青睐。业内公司向记者提出，成本高昂是制约异质结（HJT）电池量产的关键因素，因此业内极为关注电镀铜等降本技术。不乏有公司认为，使用铜来完全替代银，将是异质结降本的终极解决路线。而电镀铜大规模使用的难点，则集中在产能与工艺整合等环节。电镀铜GW级设备出货众多设备企业送测中由于下游电池厂对于电镀铜兴趣不断加大，电镀铜技术的商业化应用正在加速，并在近期达到高峰。据罗博特科日前披露，公司举办“单体GW 级太阳能电池铜电镀设备”出货仪式，RTA-CPH-4000/24000型号铜电镀设备将单台产能从600MW 提升至1GW，占地面积减少20%，适用于HJT、XBC 等多种高效电池工艺。罗博特科公司人士向记者表示，事实上关于铜电镀的关注和布局，公司早在三年前就开始了，只不过在等待合适的市场时机。公司在铜电镀应用光伏领域有较大的潜力，目前需要解决大产能、低成本的问题，而公司在规模化生产方面有较强的技术优势；且公司有丰富的异质结自动化项目基础；根据对采购该种技术产品的下游组件客户的了解和调研，反馈相应的电池片运转情况良好。而作为HJT设备的龙头，迈为股份最新披露的一笔订单显示，公司与安徽华晟合计签8.4GW HJT 设备订单，总金额超过公司2022年度营业收入的50%。据披露，公司在目前HJT设备供货上，重视通过电镀铜等环节来节约银浆耗量，公司已有包括铜电镀图形化设备在内的所有铜电镀干法设备。另外，5月底，芯碁微装、海源复材、广信材料签署《高效率低成本N 型电池铜电镀金属化技术战略合作协议》，三方一致同意结为战略合作伙伴，形成具有产业化前景的成套N 型电池铜电镀装备线与金属化方案，并共同合作促进该技术方案的规模化生产应用。据芯碁微装近期披露，芯碁微装与海外光伏客户签订光伏光刻设备订单，标的产品可为客户提供≥8000wph的产能，优于10μm的光刻解析精度，助力客户HJT镀铜新技术量产应用。广信材料接受机构时回复称，公司前瞻性布局在光伏领域新工艺路线中的光伏感光胶等新材料，主要开发应用于光伏电镀铜新工艺中，研发进度正有序推进中，目前正在与多家相关企业对接、送样及测试过程中。海源复材旗下子公司申报的“异质结铜栅线高效电池片”，在近期SNEC光伏展上获得太瓦级钻石奖。该电池片主要性能为，采用全铜栅线、转换效率高、成本低。其使用铜电镀工艺替代原有的丝网印刷及银浆工艺，预计可以提效0.3%～0.5%，并金属化降本50%左右。银浆成本居高不下异质结降本诉求迫切记者了解到，成本高昂是制约HJT 电池大规模产业化的关键因素之一。据光伏业内人士向记者介绍，银浆成本占HJT非硅成本的40%以上，是HJT 成本高昂的最主要因素，但也因此成为降本空间最大的部分。据悉，HJT为双面结构且双面都需要用纯银，不像PERC电池背面可用银铝浆，所以HJT电池银耗量较高。据PV-Tech数据，2022年HJT电池银耗量为在18-20mg/W左右，大幅高于PERC电池银耗量10mg/W和TOPCon电池银耗量13mg/W。尤其今年以来，白银价格居高不下，导致光伏银浆成本上升。根据Wind数据，伦敦现货白银价格由3月初20.09美元/盎司，快速上涨至6月初的24.32美元/盎司，涨幅超过15%。金属化降本是当前迫切任务，在这种背景下，电镀铜技术应运而生，并且作为完全无银化的颠覆性技术，受到N型电池上下游厂商的青睐。HJT龙头爱康科技公司人士向记者提出，目前的HJT电池订单还难以实现盈亏平衡，因此降成本是HJT电池渗透最大的推动力，其中银浆是HJT电池重要的非硅成本项，公司长期以来关注包括电镀铜等少银浆化各项降本技术，研发部门认为今年或能取得较大突破。此外，电镀铜不但能降成本，而且相比使用银浆，还可以提高效率。其表示：“因为低温银浆里银粉只占了90%左右，另外8~9%是分散性粘结剂和玻璃粉等，这些材料会阻碍导电。我们预测电镀铜可以提高0.5%的效率。”罗博特科公司人士认为，归根结底光伏行业的竞争其实就是在每瓦成本上，而制约每瓦成本的关键不仅仅局限在初始的设备投入上，对于每片电池片银浆料的耗用会很大程度制约每瓦成本。因为随着光伏电池片的不断扩产，预计对银的用量占比会急剧攀升，届时必将会反应到每瓦成本的攀升。目前也确实出现了一些诸如银包铜等等的中间路径来降低银的耗用，但是公司认为终极路线还是会过渡到用铜来完全替代银的这个方向。电镀铜与异质结契合难点在产能与工艺整合等除了HJT产业化需要电镀铜的推进，理论上PERC、TOPCon、HJT等均能适用电镀铜，但电镀铜与HJT匹配度更高，具备更为契合的基因。上述业内人士向记者表示，由于HJT电池银浆耗量大，电镀铜带来的降本空间更大，而其他电池使用电镀铜，带来的非硅成本下降有限，就没有HJT电池那么明显。另外，HJT使用双面结构，双面均需栅线，在外界存在温度变化时，两面同时存在应力作用相互抵消，铜栅线更不容易剥离，对于铜电镀工艺更友好；相比之下，TOPCon电池需要新增工序，进而推升电镀铜成本。目前，领先的设备厂商罗博特科、芯碁微装等均已开始与下游签订订单或实现供货，且行业普遍处于中试前设备测试阶段，但整体来看，电镀铜技术在HJT 产业化中实现大规模应用，仍然存在一些难点与瓶颈需要解决。隆众资讯分析师方文正向记者介绍，目前光伏业内推进电镀铜技术，难点主要在于实现高产能，以及保障高产能下的可靠性。“产能方面是最需要解决的，其他问题通过投入研发与时间，预计可以尽快克服。当电镀铜HJT进入成熟阶段，转换效率可以比银浆HJT略高，设备投资成本也在逐渐降低中。”爱康科技公司人士则表示，公司从18、19年就开始研发电镀铜，目前最大的问题是工艺整合，涉及TCO优化、种子层材料的设计、掩膜材料的选择、镀膜工艺的处理等很复杂的工艺大门，但经过近几年的开发，已形成一定的雏形。另外，目前相关设备仍然比较贵，预计未来两到三年可以国产化成熟。罗博特科技公司人士介绍，根据下游潜在客户的反馈，对电镀铜技术的顾虑主要是以下四个方面：一是环保问题；二是光电转换效率是否能达到与银一样；三是铜易氧化的问题；四是拉脱力问题。针对这些问题，公司都提供有较为系统的整体解决方案来应对。

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