根據(jù)2021年全球精煉錫消費結(jié)構(gòu)可以看出，在錫的下游消費中，焊錫是比較大的占比分項，在2021年全球精煉錫消費中約占49%。其次是錫化工，占比17%。而鍍錫板、鉛酸蓄電池、銅錫合金分別占比12%、7%、7%。此外,還有8%的錫應(yīng)用在其他終端領(lǐng)域中(見圖1)。

資料來源:安泰科,國泰君安期貨研究。

    電子錫焊料是指用于焊縫、堆焊層和釬縫中錫金屬材料的總稱。根據(jù)作用不同，錫焊料可分為錫膏、焊錫條、焊錫絲、BGA球、預(yù)成型焊片等。電子錫焊料主要起到連接、導(dǎo)電、導(dǎo)熱作用，具有導(dǎo)電性能好、延展性好、附著力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等優(yōu)點。焊錫的終端應(yīng)用領(lǐng)域則分布極為普遍，具體來看，計算機(jī)、通信設(shè)備等消費電子是目前國內(nèi)電子錫焊料比較大的應(yīng)用市場。生活消費品占比為23%，通信設(shè)備占比為16%，計算機(jī)占比為16%，汽車交通占比為15%，其余為工業(yè)設(shè)備、光伏等領(lǐng)域(見圖2)。近年來,在國內(nèi)消費電子、汽車電子等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展以及焊接技術(shù)不斷進(jìn)步背景下，電子錫焊料作為電子材料的重要組成部分，其市場需求不斷增加。2021年,我國消費電子市場規(guī)模為18126.3億元，同比增長4.6%。在此背景下,根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022—2026年電子錫焊料行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》，2021年國內(nèi)電子錫焊料產(chǎn)量約為16.8萬噸,同比增長7.6%。

資料來源:安泰科,國泰君安期貨研究。

    焊錫條與焊錫絲是電子錫焊料比較大的細(xì)分品類，產(chǎn)量占比共計73%。目前,國內(nèi)焊接條、焊接絲市場國產(chǎn)化程度較高。錫膏是電子錫焊料重要細(xì)分品類，現(xiàn)階段，國內(nèi)錫膏企業(yè)數(shù)量眾多，市場競爭較為激烈，但主要市場份額仍由國際前列企業(yè)占據(jù)。預(yù)成型焊片是電子錫焊料高級品類，目前預(yù)成型焊片市場由國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)行業(yè)起步時間較晚、產(chǎn)量較低。

1、汽車用錫

    中國經(jīng)濟(jì)高速增長,居民消費的重點已從日用家電轉(zhuǎn)向大額的住房和汽車。正是在這種消費趨勢下，汽車行業(yè)近年來保持了相當(dāng)高的增長率，這為汽車行業(yè)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)，汽車工業(yè)制造呈現(xiàn)空前的繁榮趨勢。汽車工業(yè)中,焊接是汽車零部件與車身制造的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著承上啟下的特殊作用。同時，汽車產(chǎn)品的車型眾多、成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件生產(chǎn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化以及汽車制造在質(zhì)量、效率和成本等方面的綜合要求，都決定了汽車焊接加工是一個多學(xué)科、跨領(lǐng)域和技術(shù)集成性強(qiáng)的生產(chǎn)過程。

    隨著科技的發(fā)展，錫在汽車中的應(yīng)用，不只局限于焊接,新能源汽車的市場滲透率不斷提高，錫在鋰電池中的獨特運用也凸顯了出來。隨著新一代陽極電極材料進(jìn)入市場，鋰離子電池競爭進(jìn)入了一個新階段，純硅或硅碳陽極已經(jīng)作為傳統(tǒng)石墨產(chǎn)品的升級產(chǎn)品向市場推出。理論上，硅能夠?qū)⒈饶芰咳萘刻岣?倍，并將總電池容量提高40%。然而錫可以通過加速電極內(nèi)的鋰離子顯著提高硅的性能。與錫相比,硅的導(dǎo)電性和鋰離子擴(kuò)散相對較低。已經(jīng)有實驗證明,只添加2%甚至更少的錫就可以顯著提高陽極材料中硅的能量密度，錫明顯降低了結(jié)構(gòu)的電阻，使硅的鋰化速度更快。錫的加入使硅納米線的鋰化速率提高了一個數(shù)量級，表面擴(kuò)散提高了兩個數(shù)量級，從而減緩了孔隙形成，通過簡單地添加少量錫，硅納米線的容量在高充電率和低充電率上都翻了一番。

    阿根廷科爾多瓦國立大學(xué)的研究表明,石墨陽極中存在“錫和硅之間相互作用的涌現(xiàn)效應(yīng)”。該團(tuán)隊以1∶1∶1的比例研磨錫、硅和石墨粉末。將所得納米顆粒混合物加熱兩個小時形成陽極。隨后的實驗表明，這種復(fù)合陽極可以在鋰離子電池中保持高速率的能量傳輸，即使經(jīng)過100多次充電循環(huán)后也是如此?？茖W(xué)家們得出結(jié)論，錫提供了一種物理約束,可防止硅和石墨納米粒子分離并延長硅和石墨陽極的使用壽命。一段時間以來，硅一直被吹捧為提高鋰離子陽極性能的材料，理論上，硅負(fù)極的能量密度是石墨的10倍。然而在充電過程中，鋰離子會插入硅陽極，迫使電極膨脹至其原始尺寸的4倍。諸如此類的研究旨在找到防止陽極破裂、失效和縮短電池壽命的方法(見圖3)。Xin Fengxia和合著者諾貝爾獎獲得者Stanley Whittingham在他們2020年的論文中提到，“錫基材料是下一代鋰離子電池陽極的有力候選者,因為它們具有更高的體積容量和相對較低的工作潛力”。

資料來源:ITA。

2.光伏用錫

    錫作為電子行業(yè)必不可少的焊接原材料，在光伏中也有著重要的作用。錫在光伏模組中主要用于光伏焊帶。光伏焊帶又稱鍍錫銅帶或涂錫銅帶。一般來說，光伏焊帶中錫含量約為17%，主要應(yīng)用在電池片串聯(lián)焊接和電池方陣并聯(lián)層疊兩個環(huán)節(jié)，分別稱作匯流帶和互連條，發(fā)揮導(dǎo)電聚電的重要作用，其質(zhì)量好壞會直接關(guān)系電流的收集效率(見圖4)。

資料來源:ITA,國泰君安期貨研究。

    除此之外，在較為前沿的科技實驗中，錫被使用在太陽能背膜(back sheet/back film)中。根據(jù)NREL的2021年數(shù)據(jù),Perovskite solar cells(PSC)作為薄膜電池中的一種(目前薄膜電池整體市場份額占比約為5%)，擁有高表現(xiàn)(high performance)和低成本的優(yōu)點，其光能轉(zhuǎn)化率約為25%，并在逐年上升。在新近的研究中，錫被轉(zhuǎn)化成SnO2(Tin oxide)，并被科學(xué)家嘗試作為PSC的半導(dǎo)體，達(dá)到導(dǎo)電的目的。但由于此技術(shù)還不是特別成熟，所以錫在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用主要還是集中于光伏焊帶上(見圖5)。

資料來源:Pengky科技,國泰君安期貨研究。

    目前來說晶硅電池仍然占市場主流地位，晶硅電池中占比比較大的電池類型是P型電池中的PERC電池，用錫量相對較大，而N型電池中的HJT電池用錫量很小，這是由于在異質(zhì)結(jié)電池中，錫并不是以焊帶為載體進(jìn)行使用，而是在透明導(dǎo)電氧化物(TCO)中存在。HJT電池全稱本征薄膜異質(zhì)結(jié)，是中間夾N型晶體硅、正反面沉積本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜形成的P-N結(jié)的對稱雙面電池結(jié)構(gòu)，而在雙面沉積的透明導(dǎo)電薄膜則充當(dāng)了導(dǎo)電的角色。目前,應(yīng)用比較多的幾種TCO材料有氧化銦錫(ITO)、摻鋁的氧化鋅(AZO)、摻氟的氧化錫(FTO)、摻銻的氧化錫(ATO)等(見圖6)。

資料來源:Solar Energy,國泰君安期貨研究。

3、化工用錫

    錫化工產(chǎn)品主要應(yīng)用在穩(wěn)定劑、中間體、催化劑及玻璃鍍層等方面，其中用量比較大的領(lǐng)域為PVC穩(wěn)定劑，約占化工用錫量的70%，PVC熱穩(wěn)定劑中錫含量相對較低，占比為15%~20%，平均占比約為17%，但作為PVC生產(chǎn)過程必需的輔助材料，將受PVC產(chǎn)量變化影響。錫下游生產(chǎn)工藝見圖7，2019年錫化工終端應(yīng)用占比見圖8。

資料來源:公開資料。

4、鍍錫板

    鍍錫板是指表面鍍有一薄層金屬錫的鋼板。它將鋼的硬度和強(qiáng)度與錫的易焊接性、抗腐蝕性和光亮的外表集于一體，具有良好的抗腐蝕性能，有一定的強(qiáng)度和硬度，成型性好又易焊接，錫層無毒無味，能防止鐵溶進(jìn)被包裝物，且表面光亮，印制圖畫可以美化商品。主要用于食品罐頭工業(yè)，其次用于化工油漆、油類、醫(yī)藥等包裝材料。這種鍍層鋼板在中國很長時間內(nèi)被稱為“馬口鐵”,有人認(rèn)為當(dāng)時制造罐頭用的鍍錫薄板是從中國澳門(英文名Macao可讀作馬口)進(jìn)口的，所以叫“馬口鐵”。也有其他說法，如中國過去用這種鍍錫薄板制造煤油燈的燈頭形如馬口，所以叫“馬口鐵”。1973年,在中國鍍錫薄板會議上將其正式命名為鍍錫薄板，正式文件中不再使用“馬口鐵”這個名稱。

    鍍錫板按生產(chǎn)工藝分為熱鍍錫板和電鍍錫板。鍍錫板是將低碳鋼軋制成約2mm厚的鋼板，經(jīng)酸洗、冷軋、電解清洗退火、平整、剪邊加工，再經(jīng)清洗、電鍍、軟熔、鈍化處理、涂油后剪切成鍍錫板板材成品，鍍錫板所用鍍錫為高純錫(Sn>99.8%)。在鍍錫板的生產(chǎn)過程中，帶鋼經(jīng)鍍錫軟熔以后，為了防止鍍錫板在貯存或涂料烘烤時錫層氧化發(fā)黃，同時提高鍍錫板的抗硫性等性能，要對鍍錫板進(jìn)行鈍化處理。錫層也可用熱浸鍍法涂敷，此法所得鍍錫板錫層較厚,用錫量大，鍍錫后不需要進(jìn)行純化處理(見圖9)。