“小二,這是銀子,不用找啦!”
這是古裝劇中,大家再熟悉不過的飯后結(jié)賬場(chǎng)景對(duì)白。
身為貴金屬的白銀,曾經(jīng)是“銀本位”稱重貨幣,跨過千年中國歷史長河,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),直到1935年卸任“銀本位”屬性。
當(dāng)科技發(fā)展不斷提升著工業(yè)化水平,白銀以導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展、柔韌等特性受到青睞,在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱,成為重要的工業(yè)原料之一。
當(dāng)白銀與光伏相遇,碰撞出絢爛的火花。
在光伏發(fā)電領(lǐng)域,為了提高發(fā)電效率,銀粉、光伏銀漿成了電池片的重要輔料。
但中國缺白銀,缺指標(biāo)優(yōu)異的銀粉,缺低溫光伏銀漿,只能長期依賴進(jìn)口。
光伏產(chǎn)業(yè)騰飛,疊加中國全球第一的光伏產(chǎn)品產(chǎn)量,不由讓人擔(dān)憂,如果白銀、銀粉、低溫銀漿進(jìn)口受阻,光伏產(chǎn)業(yè)將走向何方?
白銀卸任貨幣職能,成為工業(yè)領(lǐng)域“搶手貨”
在每噸地殼物質(zhì)中,含金0.0011克、銀0.07克、銅60克。金、銀、銅“錢族三兄弟”皆屬金屬貨幣原料,也都曾以貨幣的形式出現(xiàn)。其中白銀既不像金那樣稀缺,又不像銅那樣常見,而是以一個(gè)不多不少剛剛好的姿態(tài)存在,非常適合以貨幣的身份進(jìn)行流通。
那么,故事來了。
公元前221年,經(jīng)過10年征戰(zhàn),秦始皇嬴政橫掃六國,統(tǒng)一天下,統(tǒng)一幣制。上幣為黃金,下幣為銅錢,白銀列為器飾寶藏,并不屬于稱量貨幣序列。
漢朝起,絲綢之路的打通,使白銀逐漸成為貨幣金屬。由于貨幣不通用,交易雙方需要一種公認(rèn)的交易媒介。最終,亞歐大陸都生產(chǎn)且較為稀缺的貴金屬白銀得到了雙方的認(rèn)可,成為跨境貿(mào)易的主要結(jié)算貨幣。
明代貨幣化,中國正式邁入用銀之國行列,實(shí)行銀兩制,即以金屬的重量計(jì)值,屬于稱量貨幣制度。
至唐宋時(shí)期,航海術(shù)、海外貿(mào)易的大力發(fā)展,使得很多國家來到神州大地,也見識(shí)到了絲綢、瓷器、茶葉、香料等奢侈品魅力。宋朝時(shí),通商國家已經(jīng)近60個(gè)。
中國成為了白銀的集中地。
繁榮持續(xù),歷經(jīng)明清。
數(shù)據(jù)顯示,1565年至1760年,中國與呂宋之間的貿(mào)易總額為1.8564億萬兩白銀,早期殖民國家西班牙曾吐槽:“從美洲好不容易弄到的白銀幾乎全部流入中國?!?/p>
美國學(xué)者弗蘭克在《白銀資本》中認(rèn)為,全世界在17-18世紀(jì)的白銀產(chǎn)量約有1/3乃至1/2流入了中國。
清末,銀元出現(xiàn),白銀終于踏進(jìn)貨幣制度階段。又經(jīng)“袁大頭”、“孫中山頭像”等銀元……
1935年11月,南京國民政府進(jìn)行幣制改革,頒布《緊急安定貨幣金融辦法》,宣布廢除銀本位制,實(shí)行白銀國有制。并由中央、中國、交通三家銀行發(fā)行紙幣法幣為流通貨幣??v橫歷史數(shù)個(gè)朝代的銀本位退出歷史舞臺(tái)。
由于鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)等一系列侵略戰(zhàn)爭(zhēng)及不平等條約導(dǎo)致中國白銀大量流失,這是后話。
來源:網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)白銀剝離“銀本位”屬性,退出歷史舞臺(tái)的白銀,卻以其導(dǎo)電、導(dǎo)熱、柔韌、延展性等特性,在工業(yè)領(lǐng)域迎來第二個(gè)春天。
當(dāng)下,白銀已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的很多環(huán)節(jié),成為了不可或缺的輔材。
在電子產(chǎn)品中,導(dǎo)熱硅脂是不可或缺的導(dǎo)熱材料,能夠?qū)oC、CPU、GPU、內(nèi)存等原件運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給散熱系統(tǒng)。部分導(dǎo)熱硅脂,為了提高導(dǎo)熱效率,會(huì)添加白銀成分,正是利用了白銀導(dǎo)熱性好的特性。
在高保真級(jí)音響設(shè)備上,通常會(huì)采用含有銀的焊錫。由于銀具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性和高性價(jià)比(與金相比),降低了聲音信號(hào)在焊點(diǎn)處的損耗,從而提高了信號(hào)的還原度,信號(hào)線的聲音柔美且清澈透明。這種高端焊錫通常含有10%-14%的銀。
同樣在HIFI級(jí)音響設(shè)備領(lǐng)域,為了提高信號(hào)線材的三頻均衡,業(yè)界廣泛采用的方法是使用高純度單晶銅信號(hào)線材進(jìn)行鍍銀處理,形成銅鍍銀結(jié)構(gòu)。這種方法充分利用了銀的導(dǎo)電、柔韌、延展特性,既提升了信號(hào)質(zhì)量,又減輕了銅線氧化現(xiàn)象的出現(xiàn)。
但是,對(duì)于中國而言,上述領(lǐng)域的工業(yè)用銀應(yīng)用量之和,可能都比不過一個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的耗銀量,這就是遙遙領(lǐng)先世界的光伏產(chǎn)業(yè)的電池片環(huán)節(jié)。
光伏發(fā)展并入快車道,中國缺銀狀況雪上加霜
中國光伏的高速崛起,使得中國白銀消耗量明顯上升,并將需求壓力給到了全球白銀市場(chǎng)。
眾所周知,在光伏“四大件”中,只有中國與其他國家兩個(gè)分類。
據(jù)CPIA數(shù)據(jù)顯示,2022年,中國硅料、硅片、電池片、組件四個(gè)環(huán)節(jié)在全球占比中,產(chǎn)能、產(chǎn)量的占有率均超80%。占比最高的為硅片環(huán)節(jié)。
2022年,在多晶硅領(lǐng)域,中國的產(chǎn)能達(dá)到116.67萬噸,占全球的87%。此外,硅片產(chǎn)能為650.06GW,全球占比高達(dá)97.9%,堪稱“一統(tǒng)寰宇”。電池片產(chǎn)能為505.55GW,全球占比為86.7%。而組件產(chǎn)能為551.62GW,全球占比為80.8%。
2022年,從光伏四大環(huán)節(jié)的實(shí)際產(chǎn)量來看,中國多晶硅產(chǎn)量為85.69萬噸,全球占比85.6%;硅片產(chǎn)量為371.09GW,全球占比85.6%,強(qiáng)勢(shì)一枝獨(dú)秀;電池片產(chǎn)量330.59GW,全球占比90.3%;組件產(chǎn)量294.6GW,全球占比84.8%。
以上數(shù)據(jù)已然說明,無論是從產(chǎn)能還是產(chǎn)量,中國均拔得頭籌。世界光伏看中國,而且是仰望。
當(dāng)白銀與光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生交集,帶來的結(jié)果就是白銀消耗量驚人。
然而,中國缺銀,非常缺。
根據(jù)美國地質(zhì)勘探局的數(shù)據(jù),全球白銀儲(chǔ)量約為55萬噸。這些儲(chǔ)量主要分布在南美洲、北美洲、歐洲和亞洲地區(qū)。其中,秘魯、墨西哥、波蘭、中國、俄羅斯和澳大利亞等國家的儲(chǔ)量最為豐富。排名前8位的國家占據(jù)了全球總儲(chǔ)量的約70%,顯示出較高的集中度。
據(jù)世界白銀協(xié)會(huì)《世界白銀年鑒2023》顯示,2022年儲(chǔ)量和產(chǎn)量如下。
2022年的世界白銀儲(chǔ)量排行榜中,秘魯以9.8萬噸的儲(chǔ)量位列第一;中國以7.1萬噸的儲(chǔ)量排名第二;波蘭排名第三,儲(chǔ)量為6.5萬噸。
在2022年,根據(jù)白銀礦產(chǎn)量排名顯示,墨西哥、中國和秘魯分別位居前三名,其中墨西哥排名第一。結(jié)合上述儲(chǔ)量排名可以發(fā)現(xiàn),盡管秘魯?shù)你y礦儲(chǔ)量最大,但其銀礦產(chǎn)量卻僅排名第三,僅為排名第一的墨西哥的一半。
白銀儲(chǔ)量世界第一的秘魯,產(chǎn)量僅排名世界第三,令人費(fèi)解數(shù)據(jù)的背后,其實(shí)是與白銀存在于自然界中的形態(tài)有關(guān)。
在大自然中,大約有2/3的銀礦是與金、銅、鋅、鉛等元素“摻雜”在一起的,稱為伴生礦。相比,獨(dú)立銀礦較少見,但銀礦品位(銀含量)高,通常情況下產(chǎn)能更高。
秘魯大部分白銀出自幾個(gè)銅伴生礦,銀礦品位同獨(dú)立銀礦相比低。相反,墨西哥擁有的銀礦大多是獨(dú)立銀礦,效率、產(chǎn)能則更加出眾。
再看儲(chǔ)量與產(chǎn)能均排在第二位的中國,按理來說應(yīng)該不缺銀,但事實(shí)并非如此。
中國雖有1500座銀礦,但小型銀礦占比高達(dá)83.5%,大型銀礦山,少之又少。品位大于50g/噸的銀礦只有1/4左右,并且基本都是銅、鉛、鋅的伴生礦。
從某種角度來說,中國銀儲(chǔ)量和產(chǎn)量,是一個(gè)個(gè)小銀礦累加起來的,產(chǎn)量效率并不高。
中國缺大型銀礦、缺產(chǎn)量優(yōu)秀的獨(dú)立銀礦。
從中國礦產(chǎn)白銀維度來看,2013-2022年,中國礦產(chǎn)白銀數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定,在3100噸至3400噸左右波動(dòng)。其中2016年達(dá)到最高點(diǎn),為3438.8噸;2020年白銀礦產(chǎn)量為3104.27噸,近年來最低。
從全球礦產(chǎn)白銀維度來看,2013-2022年,全球礦產(chǎn)白銀量在22174.99噸至25508.9噸波動(dòng)。
兩下對(duì)比,不難看出,中國礦產(chǎn)白銀量,基本為全球礦產(chǎn)白銀量的14%左右。
近年來,全球工業(yè)用銀的需求量持續(xù)穩(wěn)定增長。
據(jù)世界白銀協(xié)會(huì)供需平衡表顯示,白銀連續(xù)三年存在需求缺口。2021年白銀需求缺口為55.1百萬盎司(1562.06噸),2022年缺口237.7百萬盎司(6738.68噸),2023年預(yù)期缺口為142.1百萬盎司(4028.47噸),工業(yè)需求增量是過去三年白銀需求最大亮點(diǎn)。
2022年,全球礦產(chǎn)銀23314.64噸,全球工業(yè)用銀量已達(dá)17309噸,其中電池領(lǐng)域是最大增量來源,特別是光伏電池。
從部分工業(yè)產(chǎn)品的銀消耗量上來看。制造一部手機(jī)約,需要使用0.2-0.3可以制造。一個(gè)筆記本電腦則需要使用0.75-1.25可以。相比較之下制造一個(gè)光伏電池的耗電量則要大得多,大概需要20克銀。
數(shù)據(jù)顯示,從2014年到2022年期間,光伏用銀的需求量已經(jīng)從1500噸增長到了4000多噸。據(jù)世界白銀協(xié)會(huì)預(yù)計(jì),2023年光伏用銀的需求量將超過5000噸。
而上文說過,全球90.3%的電池片產(chǎn)自中國,保守估算,2023年中國光伏用銀將達(dá)到4515噸左右。
也就是說,中國礦產(chǎn)白銀量,連光伏賽道用銀都無法滿足。然而,這僅是工業(yè)領(lǐng)域中光伏一項(xiàng)用銀“支出”。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在全球每年消耗的白銀中,有60%被用于工業(yè)生產(chǎn),貴金屬投資和首飾消耗各占20%。
中國是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家,中國制造已成為了能夠影響世界的經(jīng)濟(jì)引擎,白銀需求量巨大,這使得中國白銀缺口被進(jìn)一步放大。
雖然白銀產(chǎn)量除礦產(chǎn)白銀外,還有非礦產(chǎn)白銀(包括回收白銀等),但回收白銀的產(chǎn)量并不很高,2022年全球回收銀供給量為5102.9噸,并不能從根本上解決白銀需求。
解決的方法只剩一個(gè)——進(jìn)口。
據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計(jì),從2017-2022年,我國對(duì)銀礦砂及其精礦的進(jìn)口量從53.23萬噸漲到了143.17萬噸,進(jìn)口額也從12.86億美元漲到了32億美元。
2022年,中國從29個(gè)地區(qū)采購銀礦砂及其精礦,進(jìn)口量前十地區(qū)分別為秘魯、墨西哥、玻利維亞、蒙古、西班牙、古巴、瑞典、澳大利亞、美國和尼加拉瓜。其中秘魯為56.03萬噸,占據(jù)進(jìn)口總量的39.14%。墨西哥、玻利維亞位列第二、第三,分別為26.12萬噸和11.35萬噸。
光伏銀粉高度依賴進(jìn)口,存在被卡脖子風(fēng)險(xiǎn)
在光伏賽道,用銀最大環(huán)節(jié)存在于電池片環(huán)節(jié),最終應(yīng)用形態(tài)為銀漿。
縱觀光伏電池片銀漿產(chǎn)業(yè)鏈,上游由高純度銀粉、琉璃氧化物、有機(jī)樹脂、有機(jī)溶劑等組成,中游為光伏銀漿,下游則為電池片。
其中,高純度銀粉是導(dǎo)電相,以白銀優(yōu)秀的導(dǎo)電性能為提高電池片效率;玻璃氧化物是粘結(jié)相,是導(dǎo)電膜層媒介,負(fù)責(zé)連接導(dǎo)電相和基底;有機(jī)樹脂、有機(jī)溶劑等有機(jī)載體組成混合物,導(dǎo)電相和粘結(jié)相運(yùn)載體,控制漿料流動(dòng)性。
銀漿通過印刷工藝,附著在光伏電池片上,烘干燒結(jié)后形成光伏電池的金屬電極,可收集和傳導(dǎo)光伏電池表面電池。
銀粉,看似只需把白銀磨成粉末就可實(shí)現(xiàn),其實(shí)則不然,銀粉的制作存在技術(shù)壁壘。從銀粉平均粒徑尺寸來看,銀粉由納米銀粉、超細(xì)銀粉、極細(xì)銀粉和細(xì)銀粉四大類組成。
平均粒徑越小,制作技術(shù)難度越高,價(jià)格也隨之升高。
從顆粒形狀來看,銀粉又分為球形銀粉、片狀銀粉、樹枝狀銀粉等。
球形銀粉因其高球形度備受青睞,其制備的銀球具有良好的流動(dòng)性,能夠更順暢地通過正極細(xì)柵線,滿足正面銀漿對(duì)銀粉性能的要求。
片狀銀粉主要由球形銀粉經(jīng)過特殊加工獲得,具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)。在銀漿中,片狀銀粉的接觸面積大于其他形態(tài)的銀粉,因此所制備的銀漿具有更低的電阻和更出色的導(dǎo)電性能。片狀銀粉呈片狀結(jié)構(gòu),提高銀裝燒結(jié)的致密性,同時(shí)具有更大的表面積,使制成的銀裝能夠覆蓋更廣的區(qū)域。然而,片狀銀粉的流動(dòng)性較差,不適用于需要極細(xì)柵線的正面銀漿。
樹枝狀銀粉是由銀粉粒子自發(fā)聚集成高度有序的枝狀結(jié)構(gòu)形成的。然而,由樹枝狀銀粉配制的銀漿在燒結(jié)后形成的厚膜通常過于疏松且導(dǎo)電性不佳。這是由于樹枝狀銀粉的表面能較大,容易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,導(dǎo)致由樹枝狀銀粉制備的銀漿在印刷過程中透過絲網(wǎng)的能力較差。此外,銀漿在燒結(jié)時(shí)收縮嚴(yán)重,導(dǎo)致厚膜的連續(xù)性也較差?;谶@些原因,樹枝狀銀粉通常不被用于制備太陽能電池銀漿。
按照制備方法分類,制造方法又分為物理法制備的銀粉和化學(xué)法制備的銀粉兩類。
物理法制備的銀粉主要包括氣相法、濺射法和熱蒸發(fā)法等。氣相法是通過將金屬銀在高溫下氣化,然后冷凝成粉末的方法。濺射法則是將金屬靶材置于真空環(huán)境中,通過高能粒子轟擊靶材,使金屬原子從靶材表面濺射出來,沉積在基材上形成銀粉。熱蒸發(fā)法則是將金屬銀加熱至高溫,使其蒸發(fā)并凝結(jié)在基材上形成銀粉。
化學(xué)法制備的銀粉主要包括溶膠凝膠法、共沉淀法和化學(xué)還原法等。溶膠凝膠法是通過將金屬鹽溶解在水中,形成溶膠,然后通過水解和聚合反應(yīng)生成凝膠,最后經(jīng)過干燥和熱處理得到銀粉。共沉淀法則是將金屬鹽溶液與沉淀劑混合,使金屬離子與沉淀劑反應(yīng)生成沉淀物,經(jīng)過過濾、洗滌和干燥等步驟得到銀粉。化學(xué)還原法則是將金屬鹽溶液與還原劑反應(yīng),使金屬離子還原為金屬原子,然后通過沉積、過濾和干燥等步驟得到銀粉。
如此復(fù)雜的工藝和生產(chǎn)流程,使得看似普通的光伏銀粉成為了稀罕貨。
目前,我國光伏銀粉的國產(chǎn)化進(jìn)步雖然明顯,但供應(yīng)量相對(duì)較低,依賴進(jìn)口程度較高。進(jìn)口銀粉與國產(chǎn)銀粉相比,能夠提供工藝要求的更好的歐姆接觸、印刷和燒結(jié)性能,國內(nèi)銀漿企業(yè)在使用進(jìn)口銀粉生產(chǎn)銀漿的開發(fā)難度更低。
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的騰飛,近年來,我們銀粉進(jìn)口量逐步走高。
近年來,我國光伏銀粉進(jìn)口量持續(xù)走高。2015年時(shí),光伏銀粉進(jìn)口量為1730.2噸,2020年,已經(jīng)達(dá)3336.3噸高點(diǎn),這與我國光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展不無聯(lián)系,同時(shí)也反映出我國光伏銀粉企業(yè)無法滿足市場(chǎng)需求的現(xiàn)狀。
我國是全球最大的銀粉進(jìn)口國,但全球銀粉市場(chǎng)格局呈現(xiàn)相對(duì)集中的態(tài)勢(shì),主要被日本DOWA(日本同和)和美國AMES等企業(yè)所主導(dǎo)。其中,日本DOWA是全球最大的光伏銀漿用銀粉供應(yīng)商,以其銀粉粒徑更小、分散性更佳、有機(jī)物包覆效果更好且質(zhì)量更加穩(wěn)定的特點(diǎn),占據(jù)了全球超過50%的市場(chǎng)份額。
以2023年上半年為例,中國光伏銀粉進(jìn)口數(shù)量為1063.7噸,來源地主要來自于日本、美國、韓國,三者之和高達(dá)99.26%。
其中,近90%的光伏銀粉來自日本,且?guī)缀醵际荄OWA公司生產(chǎn),行業(yè)壟斷態(tài)勢(shì)明顯。
光伏銀粉的下一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)就是光伏銀漿了。而光伏銀粉是銀漿重要組成部分,牽一發(fā)動(dòng)全身。
雖然我國光伏銀漿經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展,取得了階段性的成果,正面銀漿、高溫銀漿國產(chǎn)化程度較高。
但在專供HJT光伏電池片的低溫銀漿環(huán)節(jié),仍存在技術(shù)壁壘和產(chǎn)量上的不足,絕大多數(shù)份額還需要進(jìn)口。
寫在最后
中國作為白銀消耗大國,是客觀存在的事實(shí)。由于產(chǎn)銀國眾多,“東邊不亮西邊亮”,拋開銀枯竭因素,目前暫不需擔(dān)憂。
但光伏銀粉的需求缺口,卻讓人不禁擔(dān)憂。
作為上游重要原材料的光伏銀粉一旦斷供,將帶來連鎖反應(yīng)。傳導(dǎo)到銀漿環(huán)節(jié),就算光伏銀漿100%能夠達(dá)到國產(chǎn)化,且低溫銀漿產(chǎn)能覆蓋需求,也仍將受制于上游銀粉無法完全國產(chǎn)化的制約,面臨巧婦難為無米之炊的境地。
屆時(shí),影響將進(jìn)一步蔓延,影響電池片、組件等環(huán)節(jié)的產(chǎn)量。
雖然,在銀包銅等技術(shù)的不斷推動(dòng)下,銀漿內(nèi)銀含量不斷降低,但對(duì)于產(chǎn)能不斷提升的中國光伏產(chǎn)業(yè)而言,銀粉需求仍不容小覷。
白銀衍生品銀粉已然具備戰(zhàn)略物資屬性,卻因技術(shù)壁壘,仍依賴大量進(jìn)口,無法滿足國內(nèi)需求。如果一味地以進(jìn)口方式,彌補(bǔ)需求缺口,無異于將自己的“生死”交予他人。
中國光伏企業(yè)應(yīng)大力加快降銀耗與銀替代產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)迭代,在光伏發(fā)電效率與減少耗銀量上尋找平衡點(diǎn),以少銀化、去銀化為目標(biāo),最終擺脫光伏銀粉嚴(yán)重依賴國外的現(xiàn)狀,避免當(dāng)年硅料被國外企業(yè)卡脖子的悲劇再次上演。
畢竟,國際形勢(shì)風(fēng)云多變,地緣政治沖突加劇,求人不如求己,光伏產(chǎn)業(yè),不容有失。
令人欣慰的是,銀粉、銀漿企業(yè)早已經(jīng)意識(shí)到這點(diǎn),努力向前,迎接挑戰(zhàn)。