Các nhà sản xuất pin mặt trời chuyển hướng sang các giải pháp dựa trên đồng khi giá bạc đạt mức cao chưa từng có

Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời toàn cầu đang đối mặt với một thách thức chuỗi cung ứng chưa từng có. Khi giá bạc đã tăng vọt lên mức kỷ lục—đạt US$93.77 mỗi ounce vào tháng 1 năm 2025, gấp hơn hai lần mức giá tháng 9 năm 2024—các nhà sản xuất quang điện lớn đang gấp rút tái tưởng tượng quy trình sản xuất của họ. Những gì từng là một yếu tố chi phí phụ đã trở thành một điểm đau quan trọng đe dọa biên lợi nhuận của ngành.

Khủng hoảng Bạc: Từ Hàng Hóa đến Hạn Chế

Vai trò của bạc trong sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời là nền tảng. Kim loại này có khả năng dẫn nhiệt và điện xuất sắc, khiến nó trở thành vật liệu không thể thiếu cho các tế bào quang điện hiệu quả. Tuy nhiên, các con số kể một câu chuyện đáng lo ngại: theo phân tích của Bloomberg NEF, tiêu thụ bạc chiếm khoảng 14 phần trăm chi phí sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời ngày nay—một sự tăng đáng kể so với chỉ 5 phần trăm vào năm 2023. Sự leo thang này phản ánh quỹ đạo tăng giá bùng nổ của kim loại này.

Nguyên nhân gốc rễ được thể hiện rõ trong động thái thị trường. Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của năng lượng mặt trời đã biến ngành này thành một trong những người tiêu dùng bạc công nghiệp lớn nhất thế giới. Sự gia tăng nhu cầu này hiện cạnh tranh trực tiếp với các ứng dụng giá trị cao khác như điện tử và danh mục đầu tư. Sự mất cân bằng cung cầu đã tạo ra một vấn đề cấu trúc: các nhà sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời bị kẹt giữa chi phí đầu vào tăng và áp lực biên lợi nhuận ngày càng lớn từ cạnh tranh toàn cầu.

Sự thống trị của Trung Quốc trong sản xuất năng lượng mặt trời càng làm tăng thêm thách thức này. Các nhà sản xuất Trung Quốc kiểm soát hơn 80 phần trăm công suất sản xuất PV toàn cầu trên toàn chuỗi cung ứng—từ polysilicon và wafer đến tế bào và mô-đun hoàn chỉnh. Khi các nhà lãnh đạo Trung Quốc hành động, toàn bộ ngành công nghiệp sẽ dịch chuyển theo.

Cuộc Cách Mạng Kim Loại Cơ Bản: Từ Bạc đến Đồng

Để đối phó với cuộc khủng hoảng chi phí này, các ông lớn sản xuất năng lượng mặt trời của Trung Quốc đã bắt đầu một bước chuyển đổi công nghệ. Bắt đầu từ quý 2 năm 2025, LONGi Green Energy dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt tế bào năng lượng mặt trời sử dụng kim loại cơ bản thay vì bạc. Động thái này không chỉ là một sáng kiến giảm chi phí; nó còn đại diện cho một thiết kế lại căn bản kiến trúc và quy trình sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời.

LONGi Green Energy không đơn độc. JinkoSolar Holding đã công bố kế hoạch sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời không bạc quy mô lớn, trong khi Shanghai Aiko Solar Energy đã chứng minh khả thi với các tế bào năng lượng mặt trời 6.5 gigawatt được sản xuất mà không dùng bạc. Đây không phải là các dự án thử nghiệm—chúng thể hiện các nhà lãnh đạo công nghệ của ngành đang thực hiện các bước chuyển đổi chiến lược trong sản xuất.

Sự hội tụ của các nỗ lực này cho thấy chuyển đổi này không phải là một xu hướng riêng lẻ mà là một sự thay đổi cấu trúc trong cách thiết kế và lắp ráp tế bào năng lượng mặt trời.

Đồng như Một Lựa Chọn Thay Thế: Triển vọng và Giới Hạn Thực Tiễn

Đồng nổi lên như một lựa chọn kim loại cơ bản thay thế ưu việt. Cả đồng và bạc đều đã trải qua các đợt tăng giá đáng kể do nhu cầu mở rộng của công nghệ sạch và hạ tầng trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, bạc hiện đang có mức giá cao bất thường—giao dịch khoảng 22.000 phần trăm cao hơn đồng trên mỗi troy ounce. Sự chênh lệch này tạo ra các động lực kinh tế hấp dẫn để thay thế.

Lý do chọn đồng có vẻ thuyết phục trên giấy tờ. Kim loại đỏ này có nhiều lợi thế: nó phổ biến hơn bạc rất nhiều, rẻ hơn đáng kể, và được hỗ trợ bởi một chuỗi cung ứng đa dạng và bền vững hơn. Những đặc điểm này giải quyết mối quan tâm cốt lõi của ngành: làm thế nào để mở rộng sản xuất mà không gặp phải các nút thắt trong nguyên liệu thô quan trọng.

Tuy nhiên, thực tế kỹ thuật lại phức tạp hóa quá trình chuyển đổi này. Khả năng dẫn điện của đồng, dù rất tốt, vẫn thấp hơn bạc. Thêm vào đó, đồng có xu hướng oxy hóa và xuất hiện các mô hình suy giảm gây ra các câu hỏi về độ tin cậy lâu dài của các thành phần. Đối với các hệ thống năng lượng mặt trời dự kiến hoạt động hơn 25 năm dưới điều kiện môi trường khắc nghiệt, độ bền là một yêu cầu không thể thương lượng.

Quy trình sản xuất cũng đặt ra một trở ngại khác. Công nghệ tiếp xúc qua lớp oxit tunnel (TOPCon) hiện chiếm ưu thế trong ngành năng lượng mặt trời, nhưng việc thích nghi đồng để chế tạo tế bào TOPCon đòi hỏi nhiệt độ xử lý cực cao, gây ra các phức tạp kỹ thuật bổ sung. Con đường sản xuất này tỏ ra phức tạp hơn nhiều so với các kiến trúc thay thế.

Công Nghệ Liên Hệ Phía Sau: Con Đường Thân Thiện Với Đồng

Lợi thế chiến lược của LONGi Green Energy nằm ở việc tập trung vào kiến trúc tế bào (BC) liên hệ phía sau. Công nghệ BC đơn giản hóa việc tích hợp đồng so với quy trình TOPCon truyền thống. Các dữ liệu mới cho thấy các thế hệ tế bào mạ đồng mới đạt được mức hiệu quả ngày càng gần với các thiết kế dựa trên bạc truyền thống—với một số lắp đặt thậm chí còn thể hiện sự cải thiện về độ bền cơ học và độ bền của mô-đun.

Sự khác biệt về hiệu suất giữa các kiến trúc là rõ ràng: các mô-đun liên hệ phía sau đã chứng minh khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn tới 11 phần trăm trong suốt vòng đời hoạt động của chúng so với công nghệ TOPCon khi tiếp xúc với điều kiện giống nhau. Lợi thế về hiệu quả này tạo ra một lý do kỹ thuật tiềm năng cho sự chuyển đổi kiến trúc ngoài các yếu tố chi phí thuần túy.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp đang đối mặt với một thách thức về thời gian. Công nghệ TOPCon dự kiến sẽ chiếm 70 phần trăm thị trường vào năm 2026. Chi phí sản xuất cho các tế bào liên hệ phía sau dự kiến sẽ không đạt đến mức cạnh tranh với TOPCon cho đến cuối thập kỷ này. Thời gian này gợi ý một giai đoạn tồn tại song song của hai phương pháp—với cả hai cùng hoạt động cho đến 2028-2030—thay vì chuyển đổi toàn bộ ngành đột ngột.

Ảnh Hưởng Thị Trường và Dự Báo Nhu Cầu Bạc

Phong trào thay thế này mang lại những hậu quả thị trường rõ rệt. Viện Bạc dự báo nhu cầu bạc công nghiệp sẽ giảm 2 phần trăm vào năm 2025 xuống còn 665 triệu ounce. Đáng chú ý, ngành năng lượng mặt trời cụ thể dự kiến giảm tiêu thụ bạc khoảng 5 phần trăm mặc dù các kỷ lục lắp đặt PV toàn cầu đạt mức cao mới. Mâu thuẫn này phản ánh sự giảm mạnh trong việc sử dụng bạc trên mỗi mô-đun sản xuất.

Nếu nhu cầu bạc của ngành năng lượng mặt trời duy trì đà giảm này, các động thái thị trường có thể thay đổi đáng kể. Câu hỏi còn bỏ ngỏ liệu đây có phải là một điều chỉnh tạm thời hay là một sự thay đổi cấu trúc vĩnh viễn trong thành phần vật liệu của ngành. Các bằng chứng hiện tại cho thấy ít nhất đến năm 2026-2028, cả quy trình sản xuất dựa trên bạc và đồng sẽ hoạt động song song khi ngành thực hiện quá trình chuyển đổi này.

Sự tiến hóa hướng tới các lựa chọn kim loại cơ bản—bao gồm các thành phần chuyển mạch toggle dựa trên đồng và các hệ thống tích hợp khác—cho thấy áp lực giá cả thúc đẩy đổi mới công nghệ. Đối với các nhà sản xuất năng lượng mặt trời, sự chuyển hướng sang đồng không chỉ là một chiến lược giảm chi phí mà còn là một con đường thúc đẩy nhanh quá trình hướng tới các kiến trúc mô-đun thế hệ tiếp theo, có thể định hình lại tiêu chuẩn hiệu quả của ngành trong thập kỷ tới.