(1)銅球行業(yè)概述
銅球是一種電鍍材料,下游應(yīng)用領(lǐng)域主要包括 PCB 制造、光伏電池板制造、五金電鍍等,其中銅球?qū)崿F(xiàn)的主要功能都是在銅電鍍過程中作為陽極材料向鍍液中補充銅離子。
銅球產(chǎn)品(以磷銅球為主)是銅電鍍工序的主要物料,銅球的品質(zhì)對鍍層的品質(zhì)和制造良品率具有重要的影響。隨著技術(shù)的不斷進步,主流陽極電鍍銅材料完成了由從純銅材料向添加了磷元素的磷銅合金材料轉(zhuǎn)變,發(fā)展過程如下:
硫酸鹽鍍銅是應(yīng)用最廣泛的無氰鍍銅工藝,具有成分簡單,成本低,維護方便等優(yōu)點,加入添加劑后,可直接獲得光亮鍍銅層,從而省去了機械拋光工序。
在 1954 年以前,硫酸鹽鍍銅工藝中采用的是純銅作為陽極,由于電鍍液中含有硫酸,使得純銅陽極在電鍍液中溶解很快,導(dǎo)致電鍍液中的銅離子迅速累積,失去平衡。另一方面純銅陽極在溶解時會產(chǎn)生少量一價銅離子(Cu+),它在電鍍液中很不穩(wěn)定,通過歧化反應(yīng)分解成為二價銅離子(Cu2+)和微粒金屬銅,在電鍍過程中很容易在鍍層上面成為毛刺。
為消除陽極 Cu+的影響,人們最早使用陽極袋,但泥渣過多妨礙了電鍍液的循環(huán)。后改用無氧高導(dǎo)電性銅陽極,雖然泥渣減少了,但仍不能阻止銅金屬微粒的產(chǎn)生,于是又采用定期在電鍍液中加入雙氧水使 Cu+氧化成 Cu2+,但此法在化學(xué)反應(yīng)中要消耗一部分硫酸,導(dǎo)致電鍍液中的硫酸濃度下降,必須及時補充,同時又要補充被雙氧水氧化而損耗的光亮劑,增加了電鍍成本。
1954年美國 Nevers 等人對銅陽極的研究發(fā)現(xiàn)在銅陽極中滲入少量的磷,經(jīng)過一定時間的電解處理后,銅陽極的表面生成一層黑色膠狀的“磷膜”,它的主要成分是磷化銅(Cu3P,又稱陽極膜),在電鍍時陽極溶解幾乎不產(chǎn)生銅粉,泥渣極少,零件表面銅鍍層不會產(chǎn)生毛刺。這是由于含磷銅陽極的黑色膜具有導(dǎo)電性能,其孔隙又不影響銅離子自由通過,加快了 Cu+的氧化,阻止了 Cu+的積累,大大地減少了電鍍液中 Cu+;同時又使陽極的溶解與陰極沉積的效率漸趨接近,保持了鍍銅液中銅含量平衡。
美國福特汽車公司使用這種含磷銅陽極的經(jīng)驗證明既保證了鍍銅層質(zhì)量,又大幅降低了電鍍光亮劑的消耗,降低了成本。從此以后,含磷銅陽極在酸性鍍銅行業(yè)中被廣泛采用,隨后又逐漸被 PCB行業(yè)大規(guī)模使用。
含磷銅陽極這一成果為硫酸鹽光亮鍍銅工藝的發(fā)展做出了重大貢獻。在電鍍的生產(chǎn)過程中,“磷”的加入有兩個功能:一是為了抑制 Cu+的產(chǎn)生;二是阻止 Cu+進入溶液,促使它進一步被氧化成 Cu2+?!?strong>磷”在理論上亦為雜質(zhì),在滿足以上兩個功能的基礎(chǔ)上,添加得越少越好。早期,由于設(shè)備差、技術(shù)水平不高,攪拌難以充分,不能保證磷分布均勻,只好采取加大磷含量的措施,通常將磷含量控制在 0.1%~0.3%。到二十世紀 70~80 年代,國外采用電解銅(或無氧銅)和磷銅合金為原料,用中頻電爐熔煉,磷含量容易控制,逐漸形成了含磷量為 0.035%~0.070%的標準。
電子信息行業(yè)逐漸向精密化、集成化發(fā)展,要求銅球的晶粒尺寸要細小均勻,同時磷含量分布均勻,以保證陽極膜均勻,從而實現(xiàn)在相同電流和酸性環(huán)境條件下,Cu2+的電離以及結(jié)合均勻,形成均一的鍍膜。下游行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步推動了銅球行業(yè)生產(chǎn)工藝不斷改進,技術(shù)標準不斷提高,產(chǎn)品向微晶化、低磷化的方向發(fā)展。
目前,PCB 制造是銅球的最主要應(yīng)用領(lǐng)域,也是對銅球產(chǎn)品技術(shù)要求最高的領(lǐng)域,PCB 行業(yè)較為成熟,公開的行業(yè)數(shù)據(jù)較為多,以 PCB 行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)計算 PCB 制造用銅球市場空間如下:根據(jù) Prismark 數(shù)據(jù),銅球約占 PCB 成本的6%;2023 年全球 PCB 產(chǎn)值為 695.17 億美元,國內(nèi) PCB 產(chǎn)值為 377.94 億美元。
據(jù)此測算,2023 年全球銅球市場規(guī)模約為人民幣 235.14 億元,國內(nèi)銅球市場規(guī)模約人民幣 127.84 億元。未來,隨著終端應(yīng)用的不斷加深以及行業(yè)整體規(guī)模的提升,銅球產(chǎn)品的市場規(guī)模亦會不斷增長。
(2)銅球下游應(yīng)用領(lǐng)域分析
1)PCB 制造領(lǐng)域
①PCB 行業(yè)簡介
印刷電路板,即 Printed Circuit Board,簡稱 PCB,是一種重要的電子器件,是電子元器件的支撐體,也是電子元器件電氣相互連接的載體。PCB 是組裝電子零件用的關(guān)鍵互連件,不僅為電子元器件提供電氣連接,也承載著電子設(shè)備數(shù)字及模擬信號傳輸、電源供給和射頻微波信號發(fā)射與接收等功能,絕大多數(shù)電子設(shè)備及產(chǎn)品均需配備,因而 PCB 也被稱為“電子產(chǎn)品之母”,被廣泛運用于通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制和醫(yī)療、航空航天等行業(yè)。
PCB 的制造品質(zhì)不僅直接影響電子產(chǎn)品的可靠性,而且影響芯片與芯片之間信號傳輸?shù)耐暾?,其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平可在一定程度上反映一個國家或地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度與技術(shù)水平。
②PCB 產(chǎn)品分類情況
按照制作工藝,PCB 可細分為剛性電路板(Rigid Printed Circuit Board,簡稱“RPCB”,包括:單面板、雙面板、多層板)、柔性電路板(FlexiblePrinted Circuit Board,簡稱 “FPC” ) 、 高 密 度 互 連 板 (High DensityInterconnector,簡稱“HDI 板”)、IC 載板(又稱“封裝基板”)等
③PCB 產(chǎn)業(yè)鏈情況
PCB 上游生產(chǎn)原材料主要包括覆銅板(CCL)、銅箔、銅球/氧化銅粉、油墨、金鹽及其他化工材料。其中,銅球(一般采用磷銅球)主要在 PCB 電鍍工序中作為陽極氧化,參與化學(xué)反應(yīng),銅球約占 PCB 成本的 6%。PCB 應(yīng)用范圍廣泛,下游應(yīng)用涵蓋通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制和醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。
④全球 PCB 市場概況
A.全球 PCB 市場規(guī)模
隨著電子技術(shù)的提升及電子產(chǎn)品的快速更迭,全球 PCB 產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)持續(xù)增長的發(fā)展趨勢。根據(jù) Prismark 數(shù)據(jù),2022 年度全球 PCB 產(chǎn)值達到 817.4 億美元,2010-2022 年,全球 PCB 產(chǎn)值復(fù)合增長率達到 3.8%。預(yù)計 2028 年全球 PCB 產(chǎn)值在通信和消費電子領(lǐng)域的帶動下將增長至 904.1 億美元,2023-2028 年復(fù)合增長率為 5.4%。全球 PCB 行業(yè)市場需求將進一步擴大,各大 PCB 制造商未來的擴產(chǎn)計劃及設(shè)備換新需求將極大推動 PCB 產(chǎn)業(yè)鏈的不斷進步和發(fā)展。
B.全球 PCB 市場競爭格局
根據(jù) Prismark 及公開資料,全球 PCB 行業(yè)于過去幾十年中經(jīng)歷了多次產(chǎn)業(yè)格局變化。二十世紀 80 年代,美國作為全球 PCB 技術(shù)的主導(dǎo)國家,其 PCB 產(chǎn)值占全球總產(chǎn)值比例超過 30%;90 年代后,日本企業(yè)突破了 PCB 制造技術(shù),超越美國成為新的制造中心;2000 年之后,中國臺灣 PCB 市場迅速崛起,而歐美國家及日本迫于成本壓力則相應(yīng)收縮其 PCB 產(chǎn)值;自 2005 年以來,中國大陸依靠較低的綜合成本、龐大的市場需求、逐步完善的配套資源等優(yōu)勢,成功超越日本并于當年首次成為全球最大 PCB 生產(chǎn)制造中心。
中國大陸 PCB 產(chǎn)值全球占比逐步由 2000 年的 8.1%,增加至 2008 年的 31.0%,進而增加至 2022 年的 53.3%。PCB 產(chǎn)業(yè)格局東移明顯,過去二十多年來中國大陸 PCB 產(chǎn)值全球占比不斷提升,預(yù)計未來幾年仍將保持領(lǐng)先,占據(jù)世界核心地位。從 PCB 行業(yè)的發(fā)展來看,中國大陸雖然已經(jīng)成為世界第一的 PCB 生產(chǎn)大國,但附加值較高的 PCB 產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)及市場份額,仍被歐美日等發(fā)達國家占據(jù)。
日本目前為全球最大的高附加值 PCB 生產(chǎn)地區(qū),產(chǎn)品以多層板、HDI 板、IC 載板、FPC 為主;美國同樣維持了高附加值 PCB 的研發(fā)及生產(chǎn)職能,產(chǎn)品以高階、多層板為主,主要應(yīng)用領(lǐng)域包括通信、醫(yī)療、航空航天、軍工等領(lǐng)域。
C.全球 PCB 市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況
從 PCB 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況來看,PCB 市場剛性板仍占主流地位,其中多層板是全球 PCB 行業(yè)中產(chǎn)值最大的產(chǎn)品;伴隨 5G 基站、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施設(shè)備、消費電子類可穿戴設(shè)備、IoT 市場等下游領(lǐng)域的快速發(fā)展,HDI 板、IC 載板及 FPC 等高附加值的 PCB 產(chǎn)品呈現(xiàn)迅速增長態(tài)勢,預(yù)計未來幾年也將保持較高的發(fā)展增速。
據(jù) Prismark 預(yù)計,2023 年 HDI 線路板市場規(guī)模為 105.4 億美元,受庫存改善和對汽車、高速光模塊(400G、800G)、衛(wèi)星通信和人工智能邊緣設(shè)備的需求擴大的推動,全球 HDI 線路板市場規(guī)模到 2028 年有望達到 148.3 億美元,2023-2028 年 CAGR 將達 7.1%。
2023 年全球 IC 封裝基板市場規(guī)模達 125.0 億美元,受 FCBGA 用于高級 2.5 和 3D 封裝領(lǐng)域、新興的 AiP 和 SiP 基板及 FCCSP和存儲器基板的持續(xù)增長等因素影響,預(yù)計 2028 年全球 IC 封裝基板市場規(guī)模將達 190.7 億美元,2023-2028 年 CAGR 達到 8.8%。兩者年均復(fù)合增長率均超過行業(yè)整體增幅。
現(xiàn)階段,高端 HDI 材料及封裝基板材料主要集中于中國臺灣、日本、韓國企業(yè)。隨著國內(nèi)廠商技術(shù)創(chuàng)新并進入核心供應(yīng)鏈,預(yù)計未來幾年中國大陸地區(qū)企業(yè)在 HDI 和 IC 載板材料的行業(yè)產(chǎn)值占比將大幅提升。
D.全球 PCB 市場下游應(yīng)用領(lǐng)域情況
按照下游應(yīng)用領(lǐng)域分布來看,根據(jù) Prismark 的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022 年度,計算機和通信為 PCB 的主要應(yīng)用市場,應(yīng)用占比分別為 33%和 32%。其次為消費電子、汽車電子領(lǐng)域,應(yīng)用占比分別為 14%和 12%。其它領(lǐng)域,如工控醫(yī)療、軍事/航空航天等應(yīng)用占比相對較低。
⑤中國 PCB 市場概況
A.中國 PCB 市場規(guī)模
我國 PCB 行業(yè)的整體發(fā)展趨勢與全球 PCB 行業(yè)基本相同。受益于 PCB 行業(yè)產(chǎn)能不斷向我國轉(zhuǎn)移,加之通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制和醫(yī)療、航空航天等下游領(lǐng)域的需求增長刺激,近年來我國 PCB 行業(yè)增速整體高于全球 PCB 行業(yè)增速。
根據(jù) Prismark 數(shù)據(jù),中國作為全世界最大的 PCB 生產(chǎn)基地,2022 年度 PCB 產(chǎn)值達到 435.5 億美元,2010-2022 年,中國 PCB 產(chǎn)值復(fù)合增長率達到 6.6%,增速超過全球增速平均水平;預(yù)計 2028 年中國 PCB 產(chǎn)值將增長至 464.7 億美元,2023-2028 年復(fù)合增長率將達到 4.2%。中國 PCB 市場目前發(fā)展勢態(tài)平穩(wěn),預(yù)計未來增速將與全球增速基本持平。
B.中國 PCB 市場產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布
中國已形成了較為成熟的電子信息產(chǎn)業(yè)鏈,同時具備內(nèi)需市場廣闊、人力成本較低、投資環(huán)境良好等優(yōu)勢,吸引了大量外資企業(yè)將生產(chǎn)重心向中國大陸轉(zhuǎn)移。珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)由于下游產(chǎn)業(yè)集中,并具備良好的區(qū)位條件,成為了我國 PCB 生產(chǎn)的核心區(qū)域。但近年來,隨著沿海地區(qū)制造成本上升,部分 PCB 企業(yè)開始將產(chǎn)能向中西部地區(qū)遷移,尤其是江西、湖北、重慶等經(jīng)濟產(chǎn)
業(yè)帶的 PCB 產(chǎn)能呈現(xiàn)快速增長的發(fā)展勢頭。江西省作為沿海地區(qū)向中部延伸的重要地帶,兼具獨特的地理位置及豐富的資源優(yōu)勢,加上地方政府大力支持電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,逐漸成為沿海地區(qū) PCB 企業(yè)主要轉(zhuǎn)移基地。預(yù)計未來珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)仍將保持 PCB 產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位,并不斷向高端產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品方向發(fā)展;中西部地區(qū)由于 PCB 企業(yè)的內(nèi)遷,逐漸成為我國 PCB 行業(yè)的重要生產(chǎn)基地。
C.中國 PCB 市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)情況
隨著全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴張,中國區(qū)域的 PCB 產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)持續(xù)升級的發(fā)展態(tài)勢,高階多層板、FPC、HDI 板等產(chǎn)品的產(chǎn)能均得到一定提升。
PCB 細分產(chǎn)品中,多層板產(chǎn)值占比最高,其次是單/雙面板、HDI 板和 FPC,IC 載板占比穩(wěn)步提升。和全球 PCB 市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對比來看,中國市場的單/雙面板和多層板的規(guī)模占比高于全球市場,而 IC 載板和 FPC 的規(guī)模占比低于全球市場,可見在附加值較高的 PCB 產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)及市場份額等方面,中國尚不及歐美日等發(fā)達國家。
隨著技術(shù)的迭代和產(chǎn)品應(yīng)用的升級,國內(nèi)主要 PCB 廠商也不斷向高階產(chǎn)品進發(fā),在 HDI 板、IC 載板和 FPC 等領(lǐng)域不斷擴大產(chǎn)能,隨著高階 PCB 產(chǎn)品的持續(xù)布局,未來中國廠商將憑借成本、效率等優(yōu)勢逐步搶占高階 PCB 的市場份額。
D.中國 PCB 市場下游應(yīng)用領(lǐng)域情況
按照下游應(yīng)用領(lǐng)域分布來看,根據(jù)世界電子電路理事會(WECC)數(shù)據(jù),2022 年中國 PCB 行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域中,通信、計算機、汽車電子和消費電子合計占比 87%,是最主要的四大應(yīng)用市場。
在通信領(lǐng)域,PCB 主要運用于通信基站、傳輸設(shè)備、路由器、交換機、服務(wù)/存儲設(shè)備等。2020 年是全球 5G 規(guī)模擴展元年,各國紛紛加快 5G 建設(shè)。5G對通信設(shè)備性能要求提升導(dǎo)致單體基站 PCB 量價齊升,以及 5G 基站的換建與新建,使得 PCB 在通信領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀咚俪砷L期。在計算機領(lǐng)域,PCB 主要運用在服務(wù)器/存儲器、個人電腦及外部設(shè)備等設(shè)備中。
近年來,隨著云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心作為處理、存儲、備份數(shù)據(jù)的重要物理載體快速發(fā)展,而云計算集中化和價格下降也倒逼互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心朝著大規(guī)模/超大規(guī)模發(fā)展,拉動了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需求,同時帶動了服務(wù)器和存儲器的增長,使得計算機領(lǐng)域的 PCB 需求將大幅增加。
在汽車電子領(lǐng)域,PCB 主要運用于汽車電子控制裝置(如發(fā)動機電子、底盤電子、駕駛輔助系統(tǒng)、車身電子)和車載電子裝置(如娛樂系統(tǒng))等。在智能駕駛和新能源汽車的驅(qū)動下,汽車電子單車配套價值的提升,汽車電子有望成為 PCB 發(fā)展的新動能。在消費電子領(lǐng)域,PCB 主要運用于手機、家電、可穿戴設(shè)備、無人機、VR/AR 設(shè)備等產(chǎn)品中。
消費電子種類多、更新快,疊加消費升級之大趨勢,消費者逐漸從以往的物質(zhì)型消費走向服務(wù)型、品質(zhì)型消費。目前,消費電子行業(yè)正在醞釀下一個以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居為代表的新藍海,創(chuàng)新型消費電子產(chǎn)品層出不窮,并將滲透消費者生活的方方面面。
消費電子市場的快速增長也推動了 PCB 行業(yè)的發(fā)展。在工控醫(yī)療領(lǐng)域,PCB 主要運用于工業(yè)電腦、變頻器、測量儀、醫(yī)療顯示器等設(shè)備中。隨著全球人口加速老齡化便攜式醫(yī)療、家用醫(yī)療設(shè)備的需求急劇增長,使得醫(yī)療設(shè)備擁有廣闊的發(fā)展前景。
⑥PCB 行業(yè)發(fā)展趨勢
A.PCB 行業(yè)市場規(guī)模龐大,未來將保持持續(xù)增長
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,中國和全球 PCB 產(chǎn)業(yè)也在持續(xù)成長。根據(jù)Prismark 的數(shù)據(jù),預(yù)計 2023-2028 年全球 PCB 產(chǎn)值在通信和消費電子領(lǐng)域的帶動下將增長至 904.1 億美元,復(fù)合增長率將達到 5.4%;中國 PCB 產(chǎn)值將增長至 464.7 億美元,復(fù)合增長率將達到 4.2%。未來五年,中國和全球 PCB 市場將保持持續(xù)增長。
B.中國在 PCB 行業(yè)的地位將更加穩(wěn)固
受益于全球 PCB 產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移以及下游蓬勃發(fā)展的電子終端產(chǎn)品制造的影響,中國已成為全球第一大 PCB 制造基地。根據(jù) Prismark 預(yù)測,未來 5 年亞洲將繼續(xù)主導(dǎo)全球 PCB 市場的發(fā)展,而中國在 PCB 行業(yè)的地位將更加穩(wěn)固。
C.PCB 產(chǎn)業(yè)終端應(yīng)用市場愈加多元化
PCB 的下游終端應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,包括通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制和醫(yī)療、航空航天等。
廣泛的終端應(yīng)用分布為 PCB 行業(yè)提供巨大的市場空間,下游終端應(yīng)用行業(yè)存量市場規(guī)模的穩(wěn)定增長為 PCB 行業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ),降低了行業(yè)發(fā)展的風(fēng)險。同時,電子產(chǎn)業(yè)突飛猛進,下游行業(yè)技術(shù)不斷革新,PCB 的下游終端應(yīng)用市場呈現(xiàn)多元化趨勢,產(chǎn)品的運用范圍也大幅擴增,5G、Mini-LED、AR/VR、可折疊手機、新能源汽車等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展為 PCB行業(yè)帶來了廣闊的增量應(yīng)用市場。
D.PCB 行業(yè)將向高階化方向發(fā)展
隨著下游終端電子產(chǎn)品朝著高性能化、多功能化和信號傳輸高頻(速)化的方向迅速發(fā)展,推動了 PCB 行業(yè)快速地從傳統(tǒng) PCB 走向以高集成化、高性能化為特點的高階 PCB,具體體現(xiàn)如下:
(a)高系統(tǒng)集成化。智能終端的每次升級都會對產(chǎn)品的集成度和多功能化提出更高要求。以智能手機為例,在不斷要求輸入/輸出端口數(shù)目增多、引腳間距減小、功能元件數(shù)增多的需求面前,PCB 產(chǎn)品設(shè)計日趨復(fù)雜,電路板上的集成密度不斷提升。剛撓結(jié)合、埋入式元器件等小型化 PCB 產(chǎn)品能夠提供更高密度的電路互連、容納更多的電子元件,在多功能集成、體積重量減小等方面具有很大優(yōu)勢。全球主要 PCB 廠商均致力于在減小 PCB 產(chǎn)品體積與重量的同時附加更多的功能元件,這些要求對 PCB 電鍍的精細度與信賴度提出更高的挑戰(zhàn)。
(b)高性能化。高階 PCB 產(chǎn)品未來將進入快速增長階段,對數(shù)據(jù)傳輸頻率及速度、數(shù)據(jù)容量的要求會更高。隨著數(shù)字傳輸信號日益高頻化,具備良好的阻抗性的 PCB 產(chǎn)品才能保障信息的有效傳輸。PCB 產(chǎn)品電路阻抗越低,其性能就越穩(wěn)定,越可實現(xiàn)高頻高速工作,從而承擔更復(fù)雜的功能。PCB 產(chǎn)品高性能化的趨勢也推動 PCB 的制作工藝向微孔化、細線化、多層化的方向發(fā)展。在此背景下,國內(nèi)主要 PCB 廠商未來將致力于完善和擴充產(chǎn)品品類,不斷提升高階化 PCB 產(chǎn)品產(chǎn)能和產(chǎn)量。
2)光伏電池板制造領(lǐng)域
憑借綠色、環(huán)保且成本持續(xù)下降等優(yōu)勢,近年來光伏行業(yè)處于快速發(fā)展階段。為早日實現(xiàn)碳中和及碳達峰,我國政府積極推動光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,我國光伏新增裝機量不斷提升。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2015 年我國光伏新增裝機量為 15.1GWh,2022 年增長至 87.4GWh,年均復(fù)合增長率為 28.5%。
在我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈成本日漸下降及產(chǎn)品技術(shù)持續(xù)提升的背景下,中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測,2023-2030 年我國年均新增光伏裝機將達到 104-127GWh,全球光伏年均新增裝機將達到 344-406GWh。
根據(jù)原材料和電池制備技術(shù)的不同,光伏電池可分為 P 型電池和 N 型電池。P 型硅片是在硅料中摻雜硼元素制成;N 型硅片是在硅材料中摻雜磷元素制成。2021 年后 N 型電池開始快速發(fā)展,其中以 TOPCon 和 HJT(異質(zhì)結(jié))兩條路線為主導(dǎo),兩者現(xiàn)階段處于大規(guī)模商業(yè)化的前期階段。
TOPCon 和 HJT 電池技術(shù)理論光電轉(zhuǎn)換效率超過 28%,具有非常大的市場潛力。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2021 年全球光伏銀漿消耗量約達 3,378 噸,耗銀量占全球白銀產(chǎn)量的 19%;2022 年我國光伏銀漿消耗量預(yù)計 4,177 噸,同比增加 35.9%;漿料成本約占光伏電池成本的 10%~20%。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2022-2023 年)》,TOPCon 電池銀漿消耗量約為 115mg/片,HJT 電池銀漿消耗量約為 127mg/片,相比主流 PERC 技術(shù)銀漿耗量 91mg/片,分別增加了 26.37%和 39.56%的銀漿耗量。TOPCon、HJT 等 N 型電池技術(shù)的發(fā)展,光伏行業(yè)對銀漿的耗用量會進一步增加。
電池片生產(chǎn)成本中的非硅材料具有很大的降本空間,其中,銀漿的使用量大、價格高,銀漿成本是非硅成本下降的關(guān)鍵。在不影響電池轉(zhuǎn)化效率的前提下,可以減少貴金屬銀的使用量,利用價格較低的金屬替代一部分銀粉,從而達到降低成本的效果,具體操作方法包括銅電鍍和銀包銅。其中,銅電鍍可實現(xiàn)銅替代銀漿,并具有超細線寬、高可靠性、可量產(chǎn)性等優(yōu)勢。隨著銅電鍍等技術(shù)逐步成熟,光伏行業(yè)對銅球銅粉產(chǎn)品的需求將大大提升,銅球銅粉市場規(guī)模也將進一步擴大。