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光伏对金属材料需求测算报告:锑银共振,铟待花开

(报告出品方:光大证券)

1、 可再生能源革命正当时,光伏发电大有 可为

极端高温肆虐全球,可再生能源革命刻不容缓

联合国秘书长古特雷斯在 2022 年 9 月 18 日表示,实现公正和公平的能源 转型是“我们世界面临的最大挑战之一”。且极端高温肆虐全球更是敲响警 钟,应对气候变化,开展全行业温室气体深度减排,走到了刻不容缓的重要关 口。

古特雷斯也表示,气候灾害和飞涨的燃料价格使得“结束我们对化石燃料 的全球依赖”的必要性变得非常明确。他同时强调了可再生能源是实现真正的 能源安全、稳定电价和可持续就业机会的“唯一可靠途径”,可再生能源在全 球发电量中的份额必须从今天的近 30%,到 2030 年增加到 60%以上,到 2050 年增加到 90%以上。

2022 年-2025 年,预计全球光伏新增装机量增长 CAGR 为 15.6%

2022 年,全球/中国光伏新增装机量分别为 230/87.4GW。2014-2022 年,全球/中国光伏新增装机量 CAGR 分别为 23.3%/29.6%。根据 CPIA 的预 测,2023-2025 年,乐观情况下全球光伏新增装机量为 330/360/386GW,悲 观情况下全球 光 伏 新 增 装 机 量 为 280/300/324GW , 取 中 性 预 测 为 305/330/355GW。在中性预测下,2022 年-2025 年,全球光伏新增装机量增 长 CAGR 为 15.6% 。在 中 性 情 况 下 , 2025 年 中 国 光 伏 新 增 装 机 量 为 112.5GW,2022 年-2025 年, CAGR 为 8.8%。

预计 2027 年全球光伏累计装机将超过煤炭成为第一大装机能源。根据协 鑫集团创始人、董事长朱共山在今年 5 月份举行的全球光伏大会上的讲话,全 球层面,预计明年光伏累计装机量很可能将超过水电,2026 年将超过天然气, 2027 年将超过煤炭成为第一大装机能源。

政策鼓励扶持,光伏产业发展迅速

我国政府始终重视光伏产业的发展,2019 年以来,从中央到地方多项光伏 发电直接或间接相关政策出台。在一系列政策的扶持下,我国光伏产业在技术 上取得了较大的突破,我国光伏产业蓬勃发展。

2、 光伏对金属材料需求测算

各种金属材料在光伏中的应用场景不尽相同,涉及产业链上中下游各个环 节。金属材料用于生产光伏电池片、光伏玻璃、光伏焊带、边框、光伏支架、 逆变器等等。

我们对光伏产业中涉及到的主要金属材料进行了分析,研究光伏产业的发 展对金属材料需求的带动情况。我们用 2022、2025 年光伏新增装机量*1GW 光伏对金属材料的消耗计算 2022、2025 年光伏对金属材料需求量,光伏新增装机量取 CPIA 的中性预期, 并测算 2022、2025 年全球光伏对该金属材料需求量占 2022、2025 年全球该 金属材料总需求量的比例。

2.1、 锑:光伏领域用锑需求量 2022-2025 年 CAGR 将 达到 18%

光伏玻璃在组件当中起到的作用是保护电池不受水气侵蚀、防止氧化,是 组件封装的必需品。光伏玻璃生产中,必须使用澄清剂来达到澄清消泡的目 的。目前澄清剂主要有两种,一种是氧化锑加硝酸钠,另一种是焦锑酸钠,两 种路径均需要用到锑元素。在光伏玻璃的制造过程中,焦锑酸钠一般需要添加 混合料质量的 0.2%-0.4%。

双玻组件较常规组件具有更高的发电效率。之前组件的一面用玻璃,另一 面用背板,未来组件发展趋势是两面都用玻璃,原因是玻璃的抗腐蚀性、耐磨 性、不可降解、阻燃性等优势比背板优异太多。常规组件只能吸收直射光,双 面组件能够吸收直射光、地面反射光以及空间散射光,较常规组件能高出 10- 30%的发电量。

双玻组件渗透率的提升带动光伏领域用锑需求量快速增长。根据已外发报 告《供给做减法,需求有引擎——锑行业动态报告》,根据 CPIA 数据,2020 年双玻组件渗透率为 30%,2022 年达到 40%,2025 年预计达到 60%。根据 CPIA 的预测,2023-2025 年全球光伏新增装机中性预测 305/330/355 GW,按 照容配比 1:1.2,2023-2025 年全球光伏组件产量预测 366/396/426 GW,按焦 锑酸钠折算(焦锑酸钠单位重量含锑量小于三氧化二锑),2022 年光伏领域锑 需求量约为 2.23 万吨,预计 2023/2024/2025 年将分别达到 3.07 万吨/3.38 万 吨/3.70 万吨,2022-2025 年年均复合增速为 18%,2023 年同比增速约为 37%。据此测算 2022 年 1GW 光伏组件对锑的消耗量是 80.8 吨/GW,对应新 增装机量对锑的消耗量是 97.0 吨/GW,受益于双玻组件渗透率的提升,2025 年 1GW 光伏组件对锑的消耗量是 86.8 吨/GW,对应 1GW 光伏新增装机量对 锑的消耗量是 104.1 吨/GW。

根据我们的测算,2022 年全球锑的需求量中,51.5%为阻燃剂,18.8%为 铅酸蓄电池,17.2%为光伏。根据我们的测算,随着光伏新增装机量的不断增 加,到 2025 年,光伏占锑需求量的比例将达到 24.8%,较 2022 年增加 7.6pct。2025 年阻燃剂对锑需求量占比为 47.5%,较 2022 年减少 4.0pct。

2022-2025 年,全球锑的供需缺口将持续存在。2021 年全球锑供给大幅收 缩导致供需形势逆转,2022 年锑供需缺口有所缩小,2023 年,在光伏领域增 量需求的带动下,锑供需缺口仍将进一步扩大,2024-2025 年供需缺口仍将维 持。

2022 年 1 月 1 日-2023 年 9 月 7 日,锑价总体震荡。2023 年第一季度,锑价重回上升通道,价格突破 2022 年最高点,3 月下旬后价格开始回落,7 月 价格开始触底回升。2023 年 9 月 7 日,锑价相较年初上涨 7.2%。

2.2、 银:电池银浆消耗量逐年下降

在晶硅电池中,银浆通过丝网印刷在晶体硅片上形成电极或电路。电池银 浆消耗量逐年下降,目前主要通过多主栅技术以及减小栅线宽度来减少正银消 耗量。目前电池银浆分为高温银浆和低温银浆两种。使用高温银浆的主要是 p 型电池和 TOPCon 电池,使用低温银浆的是异质结电池。根据 CPIA 的数据, 2022 年,p 型电池片正银消耗量降低至约 65mg/片,背银消耗量约 26mg/ 片;异质结电池双面低温银浆消耗量约 127mg/片。

2022 年异质结电池片金属电极仍以银电极为主,未来银包铜、电镀铜技术 对银电极技术具有一定替代性。根据 CPIA 数据,2022 年低温银浆电极市场占 比达到 98.2%。由于低温银浆价格较高,部分企业及研究机构正积极开发利用 其他金属如铜等替代银的电极技术,主要包括银包铜浆料结合丝印技术和电镀 铜技术。目前用于异质结电池的电镀铜电极技术性价比仍需提升,使用率相对 较低。未来随着技术的进步,银包铜、电镀铜应用将加速。

根据世界白银协会的数据,2022 年,工业需求量仍然占据全球白银需求量 的主要地位,占比为 45%,投资需求量占比 27%,摄影银饰银器需求量占比 27%,工业需求量中光伏占比 11%。

根据我们的测算,光伏用银单耗 2022 年为 17.29 吨/GW,至 2025 年降低 至 15.35 吨/GW,降幅为 11.2%。根据 OFweek 的数据,2021 年全球光伏对 银浆的需求量为 3474 吨,根据世界白银协会的数据,2021 年全球光伏对银的 需求量为 3118 吨,光伏银浆含银量为 89.8%。2022 年全球光伏对银的需求量 为 3978 吨,1GW 光伏新增装机量对银的消耗量为 17.29 吨。根据 OFweek 的 预测,2025 年,全球光伏银浆需求量为 6075 吨,假设光伏银浆含银量不变, 则全球光伏对银的需求量为 5449 吨,1GW 光伏新增装机量对银的消耗量为 15.35 吨,2025 年相较于 2022 年降幅为 11.2%。2025 年光伏占白银需求的比例为 14.9%。根据世界白银协会的数据, 2022 年全球白银需求为 35222 吨,可以得到光伏占白银需求的比例为 11.3%。根据华经产业研究院的预测,2022-2025 年白银需求的 CAGR 为1.2%,预计到 2025 年全球白银需求为 36505 吨,由此得到 2025 年光伏占白 银需求的比例为 14.9%。

全球白银供给中,矿山银占比较高。根据世界白银协会的数据,2022 年全 球白银供给中,矿山银产量为 23315 吨,再生银产量为 5120 吨,矿山银占比 为 82%,再生银占比 18%。根据 USGS 的数据,2022 年全球白银的储量为 55 万吨。按照 2022 年全球矿山银产量计算,静态储采比为 24 年,不属于资源量 很大的金属。2022 年伴生矿占矿山银产量的 72%。2022 年,仅 28%的矿山银产量来自 于银矿,其他 72%均来自于伴生矿。其中 30%来自于铅锌矿伴生,26%来自 于铜矿伴生,16%来自于金矿伴生。根据 Metals Focus 的预测,预计未来五年白银市场仍将存在供需缺口。由 于光伏等领域带动白银的工业需求增长,预计未来白银的需求将超过供应,未 来五年白银市场仍将存在供需缺口。2022 年来看,第 3 季度白银价格维持高位宽幅震荡, 11 月、12 月美联储 虽然仍在持续加息,但加息幅度放缓,市场对经济衰退的担忧加剧,白银价格 温和上涨。2023 年年初白银价格先抑后扬,第一季度小幅回落后,4 月 1 日-9 月 7 日,价格总体震荡上行。2023 年 9 月 7 日,白银价格相较年初上涨 8.0%,变化幅度较小。

2.3、 铜:1GW 光伏需要消耗 5000 吨铜

铜在光伏领域中主要用于光伏焊带、连接器、电缆和逆变器等。在异质结 电池中,金属电极仍以银电极为主,未来成本相对较低的电镀铜技术对银电极 技术具有替代性。光伏焊带(涂锡铜带)是光伏电池组件中重要的枢纽部分,起着传输及汇 聚电池片所产生电流的关键作用。太阳能用光伏铜带要求材料具有良好的导电 性、优秀的镀锡性能、优良的力学综合性能、极高的尺寸精度和表面质量。铜 带质量的好坏既会影响电池片的使用寿命,也对光伏组件电流的收集效率产生 直接影响,也将影响光伏组件的光电功率。

根据 Wood Mackenzie 报告的数据,1GW 光伏新增装机量需要消耗 5000 吨铜,2022/2025 年全球光伏新增装机量的中值是 230/355GW,光伏对铜的 需求量为 115/177.5 万吨。根据世界金属统计局的数据,2022 年全球精炼铜的 消费量为 2599 万吨,用消费量近似代表需求量(下同),光伏占铜需求的比 例为 4.4%。根据中研网 2022 年的预测,全球铜需求量预计将以年均 2.5%的 速度稳步增长。结合 2022 年全球铜的需求量及增速预期,预计 2025 年全球铜 的需求量为 2799 万吨,光伏占铜需求的比例为 6.3%。中国电解铜消费量构成中,电力占比居于首位。根据百川盈孚的数据, 2021 年中国电解铜消费量构成中,电力占比 51%,家电占比 13%,建筑占比 9%,交通占比 8%,电子占比 8%。

2.4、 铟:2022-2025 年光伏对铟的需求量 CAGR 为 81.5%

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