Trả lời trực tiếp: Lượng tiêu thụ bạc trong ngành công nghiệp quang điện đạt xấp xỉ 6.146 tấn vào năm 2024, chiếm 17% nhu cầu bạc toàn cầu. Tuy nhiên, giá bạc tăng vọt—vượt quá 70% trong năm 2025 để vượt quá 80 đô la một ounce—đang thúc đẩy các nhà sản xuất hướng tới “các chiến lược ”giảm bạc". Chúng bao gồm keo đồng phủ bạc (giảm hàm lượng bạc từ 50-80%), công nghệ mạ điện đồng, và các kiến trúc tế bào tiên tiến như TOPCon và HJT. Các nhà sản xuất hàng đầu như LONGi và Aiko Solar đã đạt được sản lượng mô-đun không bạc quy mô gigawatt vào đầu năm 2026.
Những điểm chính
Bạc vẫn là xương sống của sản xuất điện cực tế bào năng lượng mặt trời do độ dẫn điện vượt trội của nó, nhưng sự biến động giá đã trở thành một áp lực chi phí quan trọng đối với các nhà sản xuất quang điện. Ngành công nghiệp đã tiêu thụ 197,6 triệu ounce (xấp xỉ 6.146 tấn) bạc vào năm 2024, chiếm gần một phần ba nhu cầu bạc công nghiệp toàn cầu.
Sự tăng giá đột ngột—từ giữa những năm 20 đô la một ounce vào đầu năm 2024 lên mức đỉnh trên 84 đô la vào tháng 12 năm 2025—đã đẩy nhanh các nỗ lực thay thế. Keo bạc hiện chiếm 14-30% tổng chi phí sản xuất tế bào năng lượng mặt trời, tăng từ chỉ 5% vào năm 2023, buộc các nhà sản xuất phải ưu tiên các cải tiến giảm bạc.
Ba con đường chính đang nổi lên để giải quyết sự phụ thuộc vào bạc:
- Keo đồng phủ bạc cung cấp một giải pháp tức thời, giảm hàm lượng bạc xuống 15-30% trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng in lưới hiện có.
- Mạ điện đồng đại diện cho một cách tiếp cận triệt để hơn, loại bỏ hoàn toàn bạc thông qua các kỹ thuật lắng đọng cấp bán dẫn, mặc dù nó đòi hỏi đầu tư vốn đáng kể vào các dây chuyền sản xuất mới.
- Các kiến trúc tế bào được tối ưu hóa—đặc biệt là các thiết kế dị thể (HJT) và tiếp xúc mặt sau (BC)—cho phép xử lý ở nhiệt độ thấp hơn, tạo điều kiện tích hợp đồng đồng thời cải thiện hiệu quả tổng thể.
Các nhà sản xuất lớn đã bắt đầu triển khai quy mô lớn. LONGi Green Energy đã xác nhận kế hoạch sản xuất hàng loạt các tế bào tiếp xúc mặt sau mạ đồng trong quý 2 năm 2026, trong khi Aiko Solar đã mở rộng quy mô 10 gigawatt các mô-đun “ABC” không bạc. Các nhà phân tích trong ngành dự đoán rằng nếu quá trình kim loại hóa bằng đồng chiếm 50% thị phần vào năm 2030, nhu cầu bạc từ năng lượng mặt trời có thể giảm 260 triệu ounce hàng năm.
Tại sao Bạc thống trị Sản xuất Quang điện
Vai trò của bạc trong sản xuất tế bào năng lượng mặt trời bắt nguồn từ sự kết hợp độc đáo của các đặc tính vật lý mà các vật liệu thay thế khác không thể sánh được. Với độ dẫn điện cao nhất trong tất cả các kim loại (63,0 × 10⁶ S/m ở 20°C), bạc cho phép thu thập và vận chuyển electron hiệu quả trên bề mặt tế bào năng lượng mặt trời với tổn thất điện trở tối thiểu.
Những quá trình kim loại hóa cho các tế bào năng lượng mặt trời silicon tinh thể dựa trên keo bạc—một vật liệu composite chứa các hạt bạc siêu mịn (thường là 0,5-2 micromet), frit thủy tinh và chất kết dính hữu cơ. Trong quá trình quá trình nung ở nhiệt độ cao (700-900°C đối với các tế bào truyền thống), frit thủy tinh ăn mòn lớp silicon nitride chống phản xạ, cho phép các hạt bạc tiếp xúc ohmic trực tiếp với chất nền silicon. Điều này “khả năng ”nung xuyên" cho phép sản xuất bằng phương pháp in lụa hiệu quả về chi phí, đồng thời đạt được điện trở tiếp xúc dưới 1 mΩ·cm².
Vượt xa khả năng dẫn điện, các đặc tính quang học của bạc đóng góp vào hiệu suất tổng thể của tấm pin. Độ phản xạ cao (>95% trên toàn bộ quang phổ mặt trời) giúp giảm thiểu sự hấp thụ ánh sáng ở các đường lưới phía trước, hướng nhiều photon hơn vào lớp silicon hoạt động. Khả năng chống oxy hóa và ăn mòn của bạc đảm bảo sự ổn định lâu dài trong môi trường ngoài trời, hỗ trợ các tiêu chuẩn bảo hành 25-30 năm.
Tiêu thụ bạc theo công nghệ tế bào quang điện
Mức độ sử dụng bạc trong ngành công nghiệp quang điện đã phát triển đáng kể cùng với các chuyển đổi công nghệ:
- P-type PERC công nghệ: khoảng 100-110 miligam bạc trên mỗi tế bào
- TOPCon tế bào: 80-90 miligam trên mỗi tế bào
- Heterojunction (HJT) thiết kế: 70-75 miligam
- Back-contact (BC) tế bào: lên đến 135 miligam
Mặc dù những con số này thể hiện sự giảm so với các phiên bản trước, nhưng mức tiêu thụ tuyệt đối vẫn còn đáng kể khi nhân với khối lượng sản xuất toàn cầu vượt quá 700 gigawatt công suất sản xuất tế bào hàng năm.
Tính dễ bị tổn thương của nguồn cung
Sự phụ thuộc của ngành năng lượng mặt trời vào bạc tạo ra một lỗ hổng cấu trúc. Không giống như đồng hoặc nhôm, khoảng 72% sản lượng bạc là sản phẩm phụ của khai thác chì, kẽm và đồng. Điều này có nghĩa là tăng trưởng nguồn cung bạc bị hạn chế bởi kinh tế của các thị trường kim loại khác, hạn chế khả năng mở rộng sản xuất của ngành để đáp ứng nhu cầu quang điện.
Sản lượng khai thác bạc sơ cấp đã trì trệ ở mức khoảng 813 triệu ounce mỗi năm, trong khi tổng nhu cầu bạc đạt 1,16 tỷ ounce vào năm 2024, tạo ra thâm hụt nguồn cung kéo dài hiện đã kéo dài trong năm năm liên tiếp.
Khủng hoảng giá bạc và tác động của nó đối với kinh tế năng lượng mặt trời
Thị trường bạc đã trải qua một sự chuyển đổi chưa từng có trong suốt năm 2024-2025, làm thay đổi cơ bản cấu trúc chi phí của sản xuất quang điện. Sau khi giao dịch trong phạm vi tương đối ổn định 20-25 đô la Mỹ/ounce trong vài năm, giá bạc bắt đầu tăng tốc vào giữa năm 2024. Đến tháng 12 năm 2025, giá giao ngay đã vượt quá 84 đô la Mỹ/ounce—một mức tăng 170% vượt xa cả mức tăng ấn tượng 73% của vàng trong cùng kỳ.
Áp lực chi phí đối với nhà sản xuất
Sự bùng nổ giá này tạo ra áp lực chi phí ngay lập tức trên toàn bộ chuỗi cung ứng năng lượng mặt trời. Bột nhão bạc, chỉ chiếm 5% tổng chi phí sản xuất tế bào vào năm 2023, đã tăng vọt lên 14-30% vào cuối năm 2025, tùy thuộc vào công nghệ tế bào và công thức bột nhão.
Đối với các nhà sản xuất tế bào TOPCon, tác động đặc biệt nghiêm trọng: trong khi giá tế bào tăng khoảng 30% so với mức thấp nhất vào tháng 12 năm 2025, thì điều này hầu như không theo kịp lạm phát chi phí bạc. Các nhà sản xuất mô-đun phải đối mặt với tỷ suất lợi nhuận thậm chí còn chặt chẽ hơn, tạo ra một sự nén tỷ suất lợi nhuận nghiêm trọng đe dọa lợi nhuận trên toàn ngành.
Các yếu tố nhu cầu cấu trúc
Nhu cầu chế tạo công nghiệp đạt mức kỷ lục 680,5 triệu ounce vào năm 2024, với riêng quang điện tiêu thụ 197,6 triệu ounce—gần 29% mức sử dụng công nghiệp. Sự tập trung nhu cầu này trong một lĩnh vực duy nhất tạo ra tính không co giãn của giá, vì các nhà sản xuất năng lượng mặt trời không thể dễ dàng giảm mức tiêu thụ mà không phải hy sinh khối lượng sản xuất.
Trong khi đó, các mục tiêu lắp đặt năng lượng mặt trời toàn cầu tiếp tục tăng tốc, với Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự kiến 4.000 gigawatt công suất bổ sung mới đến năm 2030, có khả năng đẩy tỷ lệ bạc sử dụng trong ngành năng lượng mặt trời lên trên 20%.
Hạn chế về nguồn cung
Các hạn chế từ phía cung làm gia tăng áp lực lên nhu cầu:
Các dự án khai thác bạc mới cần 5-8 năm từ khi phát hiện đến khi sản xuất, khiến cho nguồn cung sơ cấp không thể đáp ứng nhanh chóng với các tín hiệu giá. Bản chất sản xuất bạc là sản phẩm phụ có nghĩa là sản lượng chịu sự chi phối của chu kỳ thị trường đồng, chì và kẽm hơn là giá bạc trực tiếp.
Các yếu tố địa chính trị đã thắt chặt hơn nữa thị trường vật chất, với Trung quốc—chiếm khoảng 70% công suất sản xuất năng lượng mặt trời toàn cầu—thực hiện các hạn chế xuất khẩu đối với bạc tinh chế vào năm 2025, làm trầm trọng thêm những thách thức về thanh khoản và gây ra sự biến động giá mạnh.
Mệnh lệnh chiến lược
Đối với các nhà sản xuất năng lượng mặt trời hoạt động với biên lợi nhuận mỏng trong lịch sử (thường là 5-15% cho các nhà sản xuất mô-đun), sự tăng vọt chi phí bạc thể hiện một mối đe dọa sống còn. Một Mức tăng 1 đô la trên mỗi ounce trong giá bạc chuyển thành khoảng 0,02-0,03 đô la trên mỗi watt trong chi phí pin bổ sung, điều này có thể loại bỏ hoàn toàn lợi nhuận trong các thị trường cạnh tranh, nơi giá mô-đun đã giảm xuống dưới 0,15 đô la trên mỗi watt.
Áp lực kinh tế này đã tạo ra một mệnh lệnh chiến lược rõ ràng: các nhà sản xuất phải chuyển chi phí cho khách hàng (có nguy cơ mất thị phần), chấp nhận biên lợi nhuận bị thu hẹp (đe dọa khả năng tồn tại lâu dài) hoặc thiết kế lại cơ bản quy trình kim loại hóa của họ để giảm hoặc loại bỏ sự phụ thuộc vào bạc.
Các công nghệ giảm bạc: Từ tiết kiệm gia tăng đến thay thế hoàn toàn
Phản ứng của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đối với áp lực giá bạc bao gồm ba con đường công nghệ riêng biệt, mỗi con đường đưa ra các đánh đổi khác nhau giữa tốc độ triển khai, yêu cầu vốn và tiềm năng giảm bạc.
Bột đồng tráng bạc: Giải pháp tức thời
Bột đồng tráng bạc (Cu @Ag) thể hiện công nghệ giảm bạc có thể triển khai nhanh nhất, cung cấp giảm 50-80% lượng bạc đồng thời duy trì khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng in lưới hiện có. Trong phương pháp này, các hạt đồng được phủ một lớp vỏ bạc mỏng (thường là 15-30% bạc theo trọng lượng), tạo ra một vật liệu composite tận dụng chi phí thấp hơn của đồng đồng thời bảo tồn các đặc tính bề mặt vượt trội của bạc.
Thách thức kỹ thuật: Thách thức kỹ thuật nằm ở việc ngăn chặn quá trình oxy hóa đồng trong quá trình nung ở nhiệt độ cao cần thiết để hình thành tiếp xúc. Ở nhiệt độ trên 700°C, đồng dễ dàng bị oxy hóa, tạo thành các lớp oxit đồng làm tăng đáng kể điện trở tiếp xúc và giảm hiệu suất pin. Lớp phủ bạc đóng vai trò như một hàng rào bảo vệ, nhưng việc duy trì tính toàn vẹn của lớp vỏ dưới ứng suất nhiệt đòi hỏi sự kiểm soát chính xác.
Ứng dụng cho pin HJT: Đối với pin dị tiếp giáp (HJT), được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn (180-250°C), bột đồng tráng bạc đã đạt được sự chấp nhận đặc biệt mạnh mẽ. Ứng suất nhiệt giảm thiểu sự suy giảm lớp vỏ bạc và rủi ro khuếch tán đồng, cho phép giảm hàm lượng bạc xuống 15-20% đồng thời duy trì hiệu quả tương đương với bột bạc nguyên chất.
Ứng dụng cho pin TOPCon: Pin TOPCon đặt ra những thách thức lớn hơn do nhiệt độ nung cao hơn (thường là 700-850°C). Các nhà sản xuất đã phát triển “kiến trúc bột ”hai lớp": một lớp mầm bạc mỏng được in và nung trước để thiết lập tiếp xúc ohmic và tạo ra một hàng rào khuếch tán đồng, sau đó là một lớp Cu @Ag dày cung cấp độ dẫn điện lớn. Cách tiếp cận này cho phép giảm mức tiêu thụ bạc vượt quá 50%.
Trường hợp kinh tế: Với giá bạc là 80 đô la trên mỗi ounce và đồng là 4 đô la trên mỗi pound, giảm 70% hàm lượng bạc chuyển thành khoảng 0,015-0,020 đô la trên mỗi watt trong tiết kiệm chi phí vật liệu—đủ để khôi phục lợi nhuận cho nhiều nhà sản xuất. Yêu cầu vốn là tối thiểu, vì các dây chuyền in lưới hiện có chỉ yêu cầu thay đổi công thức bột và điều chỉnh nhỏ cấu hình nung. Việc áp dụng bột Cu @Ag được dự đoán sẽ đạt 30-40% sản lượng pin toàn cầu vào năm 2027.
Mạ điện đồng: Sự chuyển đổi triệt để
Mạ điện đồng thể hiện một cách tiếp cận hoàn toàn khác loại bỏ hoàn toàn bạc bằng cách mượn các kỹ thuật chế tạo chất bán dẫn. Thay vì in và nung bột kim loại, phương pháp này lắng đọng đồng thông qua các quy trình điện hóa, đạt được kim loại hóa đường nét tinh xảo với độ dẫn điện và tính chất cơ học vượt trội.
Tổng quan về quy trình: Quy trình bắt đầu bằng việc lắng đọng một lớp mầm mỏng (thường là đồng hoặc niken, dày 50-200 nanomet) thông qua lắng đọng hơi vật lý (PVD) hoặc phún xạ. Lớp mầm này sau đó được tạo hình bằng cách sử dụng quang khắc hoặc khắc laser để xác định hình dạng ngón tay lưới. Chất nền đã được tạo hình được ngâm trong bể điện phân chứa các ion đồng, nơi dòng điện được áp dụng thúc đẩy sự lắng đọng đồng có chọn lọc lên lớp mầm, xây dựng các ngón tay lưới đến chiều cao mong muốn (thường là 15-30 micromet).
Ưu điểm kỹ thuật: Các ngón tay đồng mạ điện có thể được tạo ra hẹp hơn (xuống đến 20-30 micromet so với 40-60 micromet đối với bột nhão in lụa) với tỷ lệ khung hình cao hơn, giảm tổn thất do che bóng trong khi vẫn duy trì điện trở nối tiếp thấp. Cấu trúc đồng nguyên chất thể hiện điện trở suất khối là 1,7 μΩ·cm—xấp xỉ thấp hơn 40% so với bột nhão bạc nung—cho phép các ngón tay dài hơn và các định dạng ô lớn hơn mà không bị phạt hiệu quả.
Thách thức: Tuy nhiên, mạ điện làm tăng thêm sự phức tạp và chi phí đáng kể. Các vốn đầu tư cho một dây chuyền mạ hoàn chỉnh dao động từ 15-25 triệu đô la trên mỗi gigawatt công suất—cao hơn khoảng 3-4 lần so với thiết bị in lụa. Các yêu cầu kiểm soát quy trình rất nghiêm ngặt, vì sự thay đổi về tính đồng nhất của lớp mầm, mật độ dòng điện mạ hoặc thành phần chất điện phân có thể gây ra các khuyết tật làm giảm năng suất.
Vấn đề “Ngộ độc đồng”: Các nguyên tử đồng dễ dàng khuếch tán vào silicon ở nhiệt độ cao, tạo ra các khuyết tật mức sâu hoạt động như các trung tâm tái hợp và làm giảm nghiêm trọng hiệu suất của pin. Bước đột phá cho phép mạ đồng hiện đại đi kèm với các kiến trúc pin tiên tiến—đặc biệt là dị cấu trúc (HJT) và tiếp xúc mặt sau (BC) các thiết kế—kết hợp các lớp oxit dẫn điện trong suốt (TCO) hoặc các ngăn xếp thụ động chuyên dụng hoạt động hiệu quả rào cản khuếch tán đồng.
Triển khai thương mại: Các nhà sản xuất hàng đầu đã chứng minh tính khả thi thương mại của mạ điện đồng ở quy mô lớn. “ABC” của Aiko Solar” (All-Back-Contact) các mô-đun, chỉ sử dụng mạ đồng, đã đạt đến 10 gigawatt công suất sản xuất tích lũy. LONGi Green Energy đã công bố kế hoạch sản xuất hàng loạt các tế bào tiếp xúc mặt sau mạ đồng bắt đầu từ Q2 2026, với mục tiêu hiệu quả vượt quá 26%.
Kiến trúc tế bào được tối ưu hóa và đổi mới quy trình
Ngoài việc thay thế vật liệu trực tiếp, đổi mới thiết kế tế bào đang giảm cường độ bạc thông qua hiệu quả thu dòng được cải thiện và các mẫu kim loại hóa được tối ưu hóa.
Thiết kế nhiều thanh cái (MBB) và không thanh cái: Chúng thay thế bố cục 3-5 thanh cái truyền thống bằng 9-16 thanh cái mỏng hoặc loại bỏ hoàn toàn các thanh cái để ủng hộ kết nối dựa trên dây. Các phương pháp này phân phối việc thu dòng điện đồng đều hơn, cho phép tăng khoảng cách giữa các ngón tay (giảm tổng chiều dài ngón tay) trong khi vẫn duy trì điện trở nối tiếp thấp. Kết quả là giảm 10-20% trong tổng diện tích kim loại hóa và mức tiêu thụ bạc tương ứng.
Bột nhão nano-bạc: Các công thức bột nhão tiên tiến sử dụng các hạt có đường kính dưới 100 nanomet đạt được mật độ đóng gói tốt hơn và nhiệt độ nung thấp hơn, cho phép các lớp in mỏng hơn mà không làm giảm độ dẫn điện. Một số nhà sản xuất đã giảm tải bạc xuống dưới 14 miligam trên mỗi watt sử dụng nano-bạc kết hợp với các thành phần frit thủy tinh được tối ưu hóa.
Động lực thị trường và chuyển đổi ngành
Quá trình chuyển đổi khử bạc là định hình lại động lực cạnh tranh trên toàn bộ chuỗi giá trị năng lượng mặt trời, tạo ra những người chiến thắng và kẻ thua cuộc dựa trên vị thế công nghệ và khả năng tiếp cận vốn. Các nhà sản xuất triển khai thành công kim loại hóa dựa trên đồng sẽ đạt được lợi thế chi phí đáng kể, cho phép các chiến lược định giá tích cực gây áp lực lên các đối thủ cạnh tranh vẫn phụ thuộc vào bột nhão bạc.
Lợi thế của các nhà sản xuất hàng đầu
Các nhà sản xuất tích hợp hàng đầu—những người kiểm soát cả sản xuất tế bào và mô-đun—có vị trí tốt nhất để nắm bắt các lợi ích khử bạc. Các công ty như LONGi, Jinko Solar, Và Trina Solar có thể khấu hao các khoản đầu tư vốn đáng kể cần thiết cho các dây chuyền mạ điện trên khối lượng sản xuất lớn trong khi tối ưu hóa tích hợp tế bào-mô-đun để tối đa hóa hiệu quả đạt được.
Thách thức đối với các nhà sản xuất nhỏ hơn
Các nhà sản xuất Cấp 2 và Cấp 3 nhỏ hơn phải đối mặt với những lựa chọn khó khăn hơn. Các cường độ vốn của mạ điện đồng—15-25 triệu đô la trên mỗi gigawatt—đại diện cho một rào cản cấm đối với nhiều công ty. Đối với những người chơi này, bột nhão đồng tráng bạc cung cấp một con đường dễ tiếp cận hơn, đòi hỏi đầu tư vốn tối thiểu trong khi mang lại sự giảm chi phí có ý nghĩa.
Gián đoạn chuỗi cung ứng
Chuỗi cung ứng thiết bị và vật liệu cũng đang trải qua sự gián đoạn đáng kể. Các nhà sản xuất thiết bị in lụa phải đối mặt với nhu cầu giảm khi mạ điện tăng thị phần. Ngược lại, các nhà cung cấp thiết bị mạ chuyên dụng như Công nghệ Tô Châu Maxwell đang đảm bảo lượng đơn đặt hàng tồn đọng lớn, với một số báo cáo tăng trưởng doanh thu vượt quá 200% so với năm trước.
Hàm ý địa lý
Sự thống trị của Trung Quốc trong sản xuất năng lượng mặt trời định vị nó để dẫn đầu quá trình chuyển đổi khử bạc. Với khoảng 70% công suất sản xuất tế bào toàn cầu và sự hỗ trợ mạnh mẽ của chính phủ cho việc nâng cấp công nghệ, các nhà sản xuất Trung Quốc có thể triển khai các công nghệ kim loại hóa mới ở quy mô lớn nhanh hơn so với các đối thủ cạnh tranh ở các khu vực khác.
Tác động đến thị trường bạc
Nếu kim loại hóa bằng đồng chiếm 10% sản lượng pin mặt trời toàn cầu vào năm 2027, 30% vào năm 2028 và 50% vào năm 2030, nhu cầu bạc cho năng lượng mặt trời có thể giảm từ khoảng 200 triệu ounce vào năm 2025 xuống 100 triệu ounce vào năm 2030. Điều này sẽ thể hiện một sự đảo ngược đáng kể xu hướng tăng trưởng đã đặc trưng cho thập kỷ qua.
Cơ hội phục hồi bạc và kinh tế tuần hoàn
Khi số lượng tấm pin mặt trời được lắp đặt ngày càng tăng—tiến gần đến 2 terawatt công suất toàn cầu tích lũy vào năm 2026—việc tái chế mô-đun hết tuổi thọ đang nổi lên như một nguồn bạc thứ cấp quan trọng. Mỗi tấm pin đã loại bỏ chứa khoảng 15-25 gram bạc, thể hiện giá trị đáng kể ở mức giá hiện tại.
Tình trạng tái chế hiện tại
Tỷ lệ tái chế hiện tại vẫn còn thấp, với các ước tính cho thấy ít hơn 10% số tấm pin đã loại bỏ đi vào các kênh tái chế chính thức. Rào cản chính là kinh tế: các quy trình tháo rời, phân tách và tinh chế tốn nhiều công sức và năng lượng. Tuy nhiên, ở mức giá trên 25 đô la một ounce, các yếu tố kinh tế thay đổi đáng kể.
Công nghệ tái chế tiên tiến
Quy trình phân lớp nhiệt sử dụng nhiệt được kiểm soát để tách các lớp bọc, cho phép loại bỏ cơ học các tế bào khỏi kính và khung. Quá trình ngâm chiết hóa học sau đó hòa tan bạc từ bề mặt tế bào, với quá trình tinh chế điện phân tạo ra bạc có độ tinh khiết cao phù hợp để tái sử dụng trong sản xuất keo. Một số cơ sở báo cáo tỷ lệ thu hồi bạc vượt quá 95%.
Hỗ trợ pháp lý
Những Kế hoạch hành động kinh tế tuần hoàn của Liên minh Châu Âu quy định việc cải thiện khả năng thu hồi kim loại quý từ rác thải điện tử, bao gồm cả tấm pin mặt trời, với các mục tiêu cụ thể về tỷ lệ thu gom và tỷ lệ thu hồi vật liệu. Trung quốc đã triển khai các khuôn khổ trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR) yêu cầu các nhà sản xuất tài trợ cho việc quản lý cuối vòng đời.
Dự báo tương lai
Đến năm 2030, khối lượng tấm pin đã loại bỏ tích lũy chỉ riêng ở Trung Quốc có thể đạt 18 gigawatt (khoảng 1,5 triệu tấn), chứa khoảng 270-450 tấn bạc có thể thu hồi. Đến năm 2050, công suất đã loại bỏ toàn cầu có thể vượt quá 250 gigawatt, với hàm lượng bạc có khả năng đạt 3.750-6.250 tấn—tương đương với 10-15% sản lượng khai thác bạc hàng năm hiện tại.
Triển vọng tương lai: Hướng tới một ngành công nghiệp năng lượng mặt trời độc lập với bạc
Sự hội tụ của sự trưởng thành về công nghệ, áp lực kinh tế và sự cần thiết chiến lược đang thúc đẩy ngành công nghiệp năng lượng mặt trời hướng tới sự độc lập cơ bản khỏi bạc trong thập kỷ tới. Mặc dù việc loại bỏ hoàn toàn vẫn khó xảy ra, nhưng cơ sở sản xuất chủ đạo rõ ràng đang chuyển sang kim loại hóa chủ yếu bằng đồng.
Lịch trình được đẩy nhanh
Lộ trình của ngành được công bố vào năm 2023 dự đoán việc giảm dần bạc thông qua việc tiết kiệm gia tăng, với việc mạ điện đồng đạt thị phần 10-15% vào năm 2030. Tuy nhiên, sự tăng giá đột ngột trong giai đoạn 2024-2025 đã rút ngắn đáng kể thời gian biểu này. Các thông báo triển khai hiện tại cho thấy kim loại hóa dựa trên đồng có thể đạt 30-40% sản lượng toàn cầu vào năm 2027-2028, với tiềm năng chiếm phần lớn thị phần vào năm 2030.
Các yếu tố thành công quan trọng
Xác nhận hiệu suất kỹ thuật: Hiệu suất kỹ thuật phải được xác nhận thông qua thử nghiệm thực địa dài hạn, vì ngành công nghiệp năng lượng mặt trời các tiêu chuẩn bảo hành 25-30 năm đòi hỏi sự tin tưởng vào độ tin cậy trong các điều kiện môi trường khác nhau. Tính nhạy cảm của đồng với quá trình oxy hóa và ăn mòn vẫn là một mối lo ngại sẽ chỉ được giải quyết thông qua dữ liệu phơi nhiễm ngoài trời mở rộng.
Khả năng tiếp cận vốn: Khoản đầu tư đáng kể cần thiết cho các dây chuyền mạ điện tạo ra rào cản cho các nhà sản xuất nhỏ hơn và có thể làm chậm quá trình chuyển đổi ở các thị trường có khả năng tiếp cận vốn chi phí thấp hạn chế. Tuy nhiên, các yếu tố kinh tế hấp dẫn của kim loại hóa bằng đồng ở mức giá bạc hiện tại cho thấy rằng các nhà sản xuất không thể chuyển đổi có thể phải đối mặt với các mối đe dọa hiện hữu.
Các yếu tố chính sách và quy định: Một số thị trường có thể yêu cầu xác nhận thực địa hoặc quy trình chứng nhận mở rộng trước khi phê duyệt các mô-đun kim loại hóa bằng đồng cho các cài đặt quy mô tiện ích hoặc các chương trình trợ cấp. Ngược lại, sự hỗ trợ của chính phủ cho năng lực sản xuất trong nước có thể đẩy nhanh việc triển khai mạ điện đồng bằng cách trợ cấp cho các khoản đầu tư vốn.
Ý nghĩa rộng hơn
Vai trò của bạc như một vật liệu quan trọng cho quá trình chuyển đổi năng lượng sạch đã là một câu chuyện trung tâm hỗ trợ nhu cầu đầu tư và tăng giá. Nếu mức tiêu thụ năng lượng mặt trời đạt đỉnh và giảm như dự kiến, tầm quan trọng chiến lược của bạc có thể giảm đi, có khả năng ảnh hưởng đến quỹ đạo giá dài hạn. Tuy nhiên, nhu cầu ngày càng tăng từ xe điện, thiết bị điện tử, và các ứng dụng mới nổi như lớp phủ kháng khuẩn có thể duy trì mức tiêu thụ công nghiệp tổng thể.
Chuyển đổi ngành
Đối với các nhà sản xuất năng lượng mặt trời, quá trình chuyển đổi khử bạc đại diện cho cả thách thức và cơ hội. Những người điều hướng thành công các yêu cầu về công nghệ và vốn sẽ nổi lên với cấu trúc chi phí bền vững, độc lập với sự biến động của kim loại quý, định vị họ cho khả năng cạnh tranh lâu dài. Những người không thích ứng được có nguy cơ bị nén biên lợi nhuận và có khả năng lỗi thời. Năm năm tới có thể sẽ quyết định nhà sản xuất nào sống sót và phát triển mạnh mẽ trong kỷ nguyên năng lượng mặt trời hậu bạc..
Bảng so sánh: Hàm lượng bạc theo công nghệ pin mặt trời
| Công nghệ pin | Hàm lượng bạc (mg/cell) | Hàm lượng bạc (mg/W) | Hiệu suất điển hình | Khả năng loại bỏ bạc | Thị phần năm 2025 |
|---|---|---|---|---|---|
| P-type PERC | 100-110 | 18-20 | 22-23% | Vừa phải (Cu @Ag paste) | 35% |
| N-type TOPCon | 80-90 | 15-17 | 24-25% | Tốt (Cu @Ag paste, hai lớp) | 45% |
| Heterojunction (HJT) | 70-75 | 12-14 | 25-26% | Xuất sắc (Cu @Ag paste, mạ Cu) | 12% |
| Back-Contact (BC) | 130-135 | 20-22 | 26-27% | Xuất sắc (mạ Cu) | 5% |
| Cu-Plated HJT | 0-15 | 0-3 | 25-26% | Hoàn toàn (không bạc) | 2% |
| Cu-Plated BC | 0-10 | 0-2 | 26-27% | Hoàn toàn (không bạc) | 1% |
Lưu ý: Hàm lượng bạc khác nhau tùy theo nhà sản xuất và thiết kế pin cụ thể. Các số liệu thể hiện mức trung bình của ngành cho sản xuất năm 2025.
So sánh công nghệ loại bỏ bạc
| Công nghệ | Giảm bạc | Vốn đầu tư | Thời gian thực hiện | Độ chín chắn về mặt kỹ thuật | Khả năng tương thích với pin chính |
|---|---|---|---|---|---|
| Bột đồng tráng bạc (Cu @Ag) | 50-80% | Thấp (1-3 triệu đô la Mỹ/GW) | 6-12 tháng | Thương nghiệp | Tất cả các loại pin |
| Bột nhão hai lớp (Seed + Cu @Ag) | 50-70% | Thấp (2-4 triệu đô la Mỹ/GW) | 12-18 tháng | Thương nghiệp | TOPCon, PERC |
| Mạ điện đồng | 95-100% | Cao (15-25 triệu đô la Mỹ/GW) | 24-36 tháng | Thương mại sớm | HJT, BC |
| Thiết kế lưới tối ưu hóa (MBB/Zero-BB) | 10-20% | Vừa phải (3-6 triệu đô la Mỹ/GW) | 12-18 tháng | Thương nghiệp | Tất cả các loại pin |
| Bột nhão nano bạc | 15-25% | Thấp (1-2 triệu đô la Mỹ/GW) | 6-12 tháng | Thương nghiệp | Tất cả các loại pin |
Số liệu đầu tư vốn thể hiện chi phí gia tăng cho việc trang bị thêm các dây chuyền sản xuất hiện có hoặc triển khai mới hoàn toàn.
Mục Hỏi Đáp Thường Gặp
H: Tại sao các nhà sản xuất năng lượng mặt trời không thể chuyển sang đồng ngay lập tức?
Đ: Đồng phải đối mặt với hai rào cản kỹ thuật quan trọng: oxy hóa ở nhiệt độ cao và “ngộ độc đồng” silicon. Khi tiếp xúc với nhiệt độ nung 700-900°C cần thiết cho quá trình xử lý pin truyền thống, đồng nhanh chóng tạo thành oxit đồng, có độ dẫn điện kém. Ngoài ra, các nguyên tử đồng khuếch tán vào silicon ở nhiệt độ cao, tạo ra các khuyết tật làm giảm hiệu suất pin từ 20-50%. Các kiến trúc pin tiên tiến như HJT và thiết kế tiếp xúc mặt sau giải quyết những vấn đề này thông qua quá trình xử lý ở nhiệt độ thấp và các lớp chắn khuếch tán, nhưng những công nghệ này đòi hỏi thiết bị sản xuất hoàn toàn mới và chỉ chiếm 15-20% công suất toàn cầu hiện tại.
H: Giá bạc tăng ảnh hưởng đến chi phí tấm pin mặt trời như thế nào?
Đ: Với mức tiêu thụ hiện tại (khoảng 20 gram mỗi tấm), một Mức tăng 1 đô la trên mỗi ounce sự gia tăng giá bạc làm tăng thêm khoảng $6-7 vào chi phí của một tấm pin dân dụng 400 watt điển hình. Với giá bạc tăng từ 25 đô la Mỹ lên hơn 80 đô la Mỹ mỗi ounce trong giai đoạn 2024-2025, điều này tương đương với khoảng 35-40 đô la Mỹ chi phí bổ sung cho mỗi tấm, hoặc 0,09-0,10 đô la Mỹ mỗi watt. Đối với các dự án quy mô tiện ích với các mô-đun có giá khoảng 0,15-0,20 đô la Mỹ mỗi watt, điều này tương đương với tăng 45-65% trong chi phí vật liệu, làm giảm nghiêm trọng lợi nhuận của nhà sản xuất.
H: Bạc tái chế từ các tấm pin cũ có giải quyết được vấn đề nguồn cung không?
Đ: Không phải trong thời gian ngắn. Mặc dù mỗi tấm pin đã hết tuổi thọ chứa 15-25 gram bạc có thể thu hồi, nhưng số lượng tấm pin hết tuổi thọ vẫn còn tương đối nhỏ—khoảng 1-2 triệu tấn trên toàn cầu vào năm 2030, có lẽ chứa 300-500 tấn bạc. Điều này chỉ đại diện cho 1-2% nguồn cung bạc toàn cầu hàng năm. Đến năm 2050, khi công suất đã ngừng hoạt động tích lũy đạt hơn 200 gigawatt, bạc tái chế có thể cung cấp 3.000-5.000 tấn mỗi năm (xấp xỉ 10-15% sản lượng khai thác hiện tại), nhưng mốc thời gian này kéo dài hơn nhiều so với cuộc khủng hoảng nguồn cung hiện tại.
H: Điều gì xảy ra với giá bạc nếu nhu cầu năng lượng mặt trời giảm?
Đ: Năng lượng mặt trời hiện chiếm khoảng 17-20% tổng nhu cầu bạc và gần 30% nhu cầu công nghiệp. Nếu kim loại hóa bằng đồng làm giảm mức tiêu thụ bạc trong năng lượng mặt trời xuống 50% trong 5 năm, điều này sẽ loại bỏ khoảng 100 triệu ounce khỏi nhu cầu hàng năm—khoảng 10% tổng mức tiêu thụ toàn cầu. Tuy nhiên, nhu cầu ngày càng tăng từ xe điện (dự kiến tăng gấp ba vào năm 2030), thiết bị điện tử, Và các ứng dụng y tế có thể bù đắp một phần cho sự suy giảm này. Hầu hết các nhà phân tích dự kiến giá bạc sẽ giảm từ mức đỉnh năm 2025 nhưng vẫn ở mức cao so với mức trước năm 2024 do nhu cầu công nghiệp dai dẳng và những hạn chế về nguồn cung liên tục.
H: Công nghệ pin mặt trời nào sẽ chiếm ưu thế vào năm 2030?
Đ: Sự đồng thuận của ngành cho thấy TOPCon sẽ duy trì thị phần đa số (40-50%) đến năm 2030 do sự cân bằng giữa hiệu quả, chi phí và khả năng tương thích sản xuất với thiết bị hiện có. Tuy nhiên, dị cấu trúc (HJT) và công nghệ tiếp xúc mặt sau được dự đoán sẽ tăng từ thị phần kết hợp hiện tại là 15-20% lên 30-40% vào năm 2030, chủ yếu là do khả năng tương thích vượt trội của chúng với kim loại hóa bằng đồng và tiềm năng hiệu quả cao hơn. Biến số quan trọng là liệu mạ điện đồng có đạt được mức ngang bằng chi phí dự kiến với TOPCon dựa trên bạc hay không; nếu vậy, sự tăng trưởng của HJT/BC có thể tăng tốc vượt quá dự đoán hiện tại.
H: Có bất kỳ lựa chọn thay thế nào cho cả bạc và đồng không?
Đ: Các nhà nghiên cứu đang khám phá một số lựa chọn, bao gồm nhôm, niken, Và polyme dẫn điện, nhưng không có lựa chọn nào hiện tại phù hợp với sự kết hợp giữa độ dẫn điện, khả năng xử lý và chi phí của bạc hoặc đồng. Nhôm đã được sử dụng cho các tiếp điểm phía sau nhưng bị ảnh hưởng bởi điện trở tiếp xúc cao và khả năng hàn kém cho các ứng dụng phía trước. Niken đòi hỏi các quy trình mạ phức tạp và có độ dẫn điện thấp hơn đồng. Polyme dẫn điện vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu với độ dẫn điện thấp hơn kim loại nhiều bậc. Trong tương lai gần, sự lựa chọn vẫn là giữa bột nhão gốc bạc, vật liệu composite bạc-đồng, Và kim loại hóa bằng đồng nguyên chất.
Các liên kết liên quan
- Tìm hiểu thêm về thiết kế và bảo vệ hộp kết hợp năng lượng mặt trời
- Tìm hiểu các yêu cầu về bộ ngắt mạch DC cho hệ thống quang điện
- Khám phá thông số kỹ thuật hộp nối cho kết nối tấm pin mặt trời
- Khám phá các chiến lược bảo vệ chống sét lan truyền cho các công trình lắp đặt năng lượng mặt trời
- Xem xét các thành phần bảng điện cho hệ thống năng lượng tái tạo
Giới thiệu về VIOX Electric: Là nhà sản xuất thiết bị điện B2B hàng đầu, VIOX Electric cung cấp các giải pháp toàn diện cho hệ thống năng lượng mặt trời, bao gồm bộ ngắt mạch DC, thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền, hộp kết hợp và bảng phân phối. Sản phẩm của chúng tôi đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế (IEC, UL, CE) và hỗ trợ quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng tái tạo với thiết bị điều khiển và bảo vệ điện đáng tin cậy, hiệu quả về chi phí.
