金屬化是光伏電池片核心工藝步驟,根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖 (2021)》,2021 年銀電極/絲網(wǎng)印刷工藝占比均為 99.9%。
銀漿占電池片成本比重較高,占HJT電池成本20%左右,非硅成本的40%左右。
由于設(shè)備端降本有上限,而要達(dá)到降本的目前,使得HJT電池在提高轉(zhuǎn)化效率的同時,制造成本端具有性價比,成本中占比較高的銀漿降本勢在必行。
HJT電池單瓦成本比TOPCon高約一毛錢,其中單單銀漿部分,HJT電池的單瓦成本就比TOPCon電池高了8分。因此降低銀耗是HJT電池降本空間最大,也是最關(guān)鍵的部分。
HJT電池降本路徑:
資料來源:Solarzoom
當(dāng)前銀包銅進(jìn)展較快,有望成為近一兩年的銀漿主流降本技術(shù)。
而電鍍銅在硅片表面通過電解工藝沉積銅柵線以替代成本高昂的銀漿,其效率高、無壽命風(fēng)險、隨著設(shè)備和工藝成熟,其降本潛力較大,長遠(yuǎn)來看有望替代銀包銅成為最終方案。
根據(jù)海 源復(fù)材投資者關(guān)系活動記錄表(2022 年 2 月),銅柵線工藝電池比銀 柵線高約 0.2%~0.3%。在與銀包銅等其他降本方案的競爭中,電鍍銅具備更加長期優(yōu)勢,并有望成為新一代技術(shù)。
長期來看,電鍍銅不只是“降本”技術(shù),更是“提效”技術(shù)。電鍍銅工藝制備的純銅電極電阻顯著小于含有機(jī)雜質(zhì)的低溫銀漿,高寬比更大,遮光更少,線寬有望降至20μm以下,“去銀化”的同時也可實現(xiàn)更高的轉(zhuǎn)換效率。
電鍍銅工藝分為種子層制備、圖形化、電鍍、后處理四個環(huán)節(jié)。
制備種子層,通過PVD濺射金屬層實現(xiàn),可提高鍍銅的附著性能;圖形化環(huán)節(jié)通過對感光材料的選擇性洗去,將需要鍍銅的部位裸露出來,以備電鍍;電鍍環(huán)節(jié)通過在電解池中還原Cu離子實現(xiàn),對電極均勻性和產(chǎn)能要求較高;最終后處理環(huán)節(jié),清洗掉剩余感光材料,刻蝕掉多余種子層,鍍錫保護(hù)銅,防止銅氧化。
其中,核心工藝是圖形化和電鍍工藝,因此設(shè)備端來看,圖形化設(shè)備和電鍍設(shè)備最值得關(guān)注。
HJT電池電鍍銅工藝流程:
資料來源:邁為股份官網(wǎng)
相關(guān)布局廠商中,芯碁微裝的直寫光刻設(shè)備在正在產(chǎn)業(yè)龍頭進(jìn)行驗證;邁為與SunDrive合作,多次打破銅電鍍HJT電池效率紀(jì)錄;寶馨科技重點推進(jìn)電鍍銅設(shè)備在HJT領(lǐng)域的應(yīng)用;東威科技第三代電鍍銅設(shè)備已達(dá)到 8000 片/小時;羅博特科單軌產(chǎn)線電鍍銅設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置為 600MW;太陽井、捷得寶等亦正在開發(fā)HJT電鍍銅設(shè)備。
資料來源:邁為股份公眾號
相對技術(shù)成熟的絲網(wǎng)印刷,電鍍銅存在技術(shù)流程復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、設(shè)備成本較高等不利因素,相關(guān)問題有望逐步解決。從技術(shù)突破看,在電鍍銅金屬化環(huán)節(jié),對于非水平電鍍產(chǎn)能曾是瓶頸,近期已有較大突破。
設(shè)備成本方面,隨著商業(yè)化量產(chǎn)推進(jìn)以及設(shè)備產(chǎn)能不斷提升,電鍍銅設(shè)備成本也有望快速攤薄。
從下游應(yīng)用來看,電池廠對于電鍍銅興趣不斷加大,電鍍銅技術(shù) 的商業(yè)化應(yīng)用正在加速。
國電投新能源龍港項目 1 月 1 日開工,項目 包括 5GW 銅柵線異質(zhì)結(jié)(C-HJT)電池及組件。海源復(fù)材電鍍銅中試 效果良好,2023年具備產(chǎn)業(yè)化,2024年開始形成規(guī)?;a(chǎn)能。
整體來 看,隨著產(chǎn)業(yè)內(nèi)銅電鍍工藝的研發(fā)中試,技術(shù)日趨成熟,2023 年為電鍍銅技術(shù)繼續(xù)突破與驗證之年,2024 年有 望迎來一輪量產(chǎn)。
原標(biāo)題:電鍍銅:光伏金屬化降本終極方案,產(chǎn)業(yè)鏈龍頭全梳理