低温焊带的主力合金：Sn32Pb42Bi26 在光伏焊带上的应用现状与前景
核心观点（省流版）
- 熔点低：Sn32Pb42Bi26 的熔程约为 136～143°C，比传统 Sn63Pb37 低约 40°C，是当前低温焊带的量产主力合金之一。
- 价值在工艺：它的核心价值不在“更便宜”，而在于降低焊接温度、减小热机械应力，因此与 HJT、0BB 层压焊工艺天然契合。
- 短板在铅：含铅 42%，短期是性价比最优解，长期必然面对低铅化、无铅化的替代压力。
- 新变量是铋：2025 年铋价大幅上涨，抬高了含铋焊料的成本，也让无铅 Sn-Bi 路线的经济性面临考验。
01前言：为什么低温焊带越来越重要
光伏组件正朝着更高效率、更低成本、更柔性制造的方向演进，当然，也朝着更“卷”的方向演进。硅片越来越薄，栅线越来越细，电池结构越来越怕热，传统的高温焊接已经成为良率和可靠性的瓶颈之一。
在这样的背景下，低温、中温焊带的开发与导入变得愈发重要，核心诉求有两个：工艺窗口的合理化，以及热机械应力的控制。
Sn-Bi 系合金凭借低熔点优势，早已被大量研究。目前组件厂的低温焊接量产方案，主要围绕两款含铅合金展开：Sn32Pb42Bi26 和 Sn43Pb43Bi14。它们既能降低焊接温度、减少对电池片的热损伤，又保留了比纯 Sn-Bi 合金更好的延展性和焊接可靠性，因而成为 HJT（异质结）、TOPCon 等高效电池互联的主流选择。
本文聚焦其中熔点更低的 Sn32Pb42Bi26，聊聊它的特性、应用现状和未来走向。
02Sn32Pb42Bi26 的合金特性与应用原理
1. 熔点：比传统焊料低约 40°C
Sn32Pb42Bi26 是一款低熔点含铅焊料，熔程约为 136～143°C，远低于传统的 Sn63Pb37（共晶，183°C）和 Sn60Pb40（约 183～190°C）。
这意味着实际焊接温度可以控制在 200°C 以下，对薄硅片的热冲击和翘曲应力明显减小。
图1 光伏焊带常用合金的熔化温度范围对比
| 合金 | 熔化温度范围 | 是否含铅 | 典型定位 |
|---|---|---|---|
| Sn63Pb37 | 183°C（共晶） | 是 | 传统常规焊带 |
| Sn60Pb40 | 约 183～190°C | 是 | 传统常规焊带 |
| Sn43Pb43Bi14 | 约 144～163°C | 是 | 中低温焊带 |
| Sn32Pb42Bi26 | 约 136～143°C | 是 | 低温焊带（本文主角） |
| Sn42Bi58 | 138°C（共晶） | 否 | 无铅低温方向 |
| SAC305（Sn96.5Ag3Cu0.5） | 约 217～220°C | 否 | 电子行业主流无铅焊料，熔点偏高 |
2. 三种元素各司其职
图2 Sn32Pb42Bi26 的成分构成与各元素作用
- 铋（Bi，26%）：降低熔点的关键元素，同时降低熔融焊料的表面张力，改善铺展和润湿。但 Bi 本身偏脆，含量并非越高越好。
- 铅（Pb，42%）：改善合金的延展性和抗疲劳性能，缓解 Bi 带来的脆性，这也是它比纯 Sn-Bi 合金更“皮实”的原因。
- 锡（Sn，32%）：与铜基材、电池银栅线形成冶金结合的主体，是可焊性和导电连接的基础。
3. 它用在哪里
光伏组件中的焊带分为两类：
- 互连焊带：连接相邻电池片，把电流从一片电池引到下一片；
- 汇流焊带：把各电池串汇集起来，引向接线盒。
图3 互连焊带与汇流焊带在组件中的位置示意
目前 Sn32Pb42Bi26 主要用于互连焊带，尤其适用于两类场景（两者本身也有交集）：
- 0BB（无主栅）技术的层压焊工艺：焊带与细栅的合金化在层压阶段完成，要求焊料在层压温度附近就能熔化；
- HJT（异质结）技术的低温工艺：非晶硅薄膜不耐高温，焊接温度必须压低。
低熔点特性可以有效避免高温对非晶硅层的损伤。据部分厂商的行业经验数据，相比高温焊接方案，可带来约 1%～2% 的组件功率增益（具体取决于电池技术和版型）。
03应用现状：快速渗透，但挑战并存
1. 市场：跟随 N 型电池一起放量
Sn32Pb42Bi26 在光伏焊带领域正处于快速渗透期，主要驱动力是 N 型电池（HJT、TOPCon 等）的兴起。
- 总盘子在变大：2023 年全球光伏焊带需求量约 16.4 万吨。对 2025 年的预测，不同机构给出的数字在 28.7 万～32.2 万吨之间（集邦咨询 EnergyTrend 的预测为 2024 年约 27.3 万吨、2025 年约 32.2 万吨）。互连焊带与汇流焊带的用量比约为 4:1～5:1（多主栅组件约 5:1）。
- 低温焊带占比提升：据公开资料整理，以 Sn32Pb42Bi26 为代表的低熔点焊带占比，已从 2020 年的不足 10% 上升到 2025 年的 25% 以上，主要用于高效组件产线。
- 工艺已经跑通：该合金焊带已适配自动化串焊机，可支持约 4000 片/小时的焊接速度。
- 产业格局：中国是全球光伏焊带的主要生产基地，以民营企业为主，行业集中度不高；下游组件龙头对低熔点焊带的采购需求强劲，带动该合金出货量保持较快增长（公开资料多引用约 30% 的年增速）。
图4 全球光伏焊带需求量（2023 年实际值与后续预测值）
2. 挑战：铅和铋，一个是合规问题，一个是成本问题
| 挑战 | 具体表现 |
|---|---|
| 铅含量高（42%） | 光伏组件自 2013 年起被排除在欧盟 RoHS 指令（2011/65/EU）的适用范围之外，目前仍是如此；但含铅焊料回收难度大，欧盟也在为光伏组件制定生态设计类产品要求，其中包括有害物质相关标准的讨论 |
| 铋价大幅波动 | 据美国地质调查局（USGS），2024 年铋均价约 5.40 美元/磅，比 2023 年上涨约 32%；2025 年 2 月中国对铋实施出口管制后，3 月月均价一度达到 34.22 美元/磅，2025 年全年均价估计约 20 美元/磅，约为 2024 年的 4 倍，创历史新高 |
尽管如此，在 HJT 组件中，该合金焊带的渗透率已达到约 40%（公开资料数据）。
04应用前景：过渡期的主力，转型期的起点
1. 需求侧：N 型迭代持续利好
据部分机构预测，全球光伏年新增装机将在 2030 年达到 1 TW 以上，届时焊带需求将超过 50 万吨。
Sn32Pb42Bi26 将持续受益于电池技术迭代：
- 低温场景增多：HJT 对工艺温度敏感，0BB 层压焊要求焊料在层压温度附近完成合金化，BC 电池单面焊接、翘曲应力大，这些场景都偏好更低的焊接温度；
- 熔点还能再降：通过优化 Bi 含量，熔点有望进一步降至 130°C 左右，工艺兼容性更好；
- 异形焊带加成：异形焊带（如圆丝段 + 扁平段的组合结构）与该合金搭配，可减少遮光面积；部分厂商报道的数据为遮光面积减少约 5%、组件功率增益约 2%，实际效果取决于版型。
2. 政策侧：环保压力是最大的变量
环保法规是决定这款合金生命周期的关键因素。光伏组件目前仍在欧盟 RoHS 指令的豁免范围内，但欧盟正在推进针对光伏组件的生态设计要求，有害物质是讨论内容之一。一旦限铅要求落地，含铅焊带将直接面临替代。
无铅低温的主要方向是 Sn-Bi 系和 Sn-Bi-Ag 系合金。需要说明的是，电子行业主流的无铅焊料 SAC305（Sn96.5Ag3Cu0.5）熔点约 217°C，比传统锡铅焊料还高，并不适合低温焊接场景。
在完全无铅之前，Sn32Pb42Bi26 可以作为过渡方案：逐步把 Pb 比例降到 20% 以下，或通过掺杂 Ag、Zn 等元素来提升可靠性。
铋价上涨对无铅 Sn-Bi 路线的冲击更大（Sn42Bi58 含铋 58%，是本合金的两倍多），短期内反而可能拉长含铅低温合金的过渡期。
图5 光伏低温焊带合金的演进路线
3. 技术侧与回收侧
- 技术创新：新型涂层、AI 优化焊接参数等手段，有望让焊带综合成本再降约 10%，并更好地支持叠瓦和柔性组件；
- 回收利用：Pb-Sn-Bi 合金的热法回收技术已比较成熟，金属回收率可达 90% 左右，有助于形成闭环。在铋价高企的背景下，回收的经济性也随之提升。
到 2030 年，该合金焊带的市场规模预计可达百亿元人民币量级，渗透率有望稳定在 30% 左右；但从更长的周期看，低铅和无铅版本将逐步成为主流。
05写在最后
Sn32Pb42Bi26 凭借低熔点和良好的可焊性，已经成为光伏低温焊带的关键材料，在提升组件效率和控制制造成本两方面都发挥了作用。
它的现状是高速增长，它的未来则取决于环保法规的节奏：含铅是它今天的性价比来源，也是它明天被替代的原因。而 2025 年以来的铋价上涨，又给这条替代路线增加了一个成本变量。
对从业者而言，一方面要抓住 N 型电池和 0BB 技术带来的窗口期，把现有合金的工艺窗口和可靠性做扎实；另一方面要提前布局低铅、无铅低温合金的验证，同时关注铋的供应和价格风险，为下一轮材料切换做好准备。
欢迎与我们交流你在低温焊带导入中的经验和看法。
参考资料
- U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2026: Bismuth
- 集邦咨询 EnergyTrend：光伏焊带需求与成本分析（2024）
- Directive 2011/65/EU（RoHS 2），Article 2(4)(i)：光伏组件的适用范围排除条款
- PV CYCLE：Photovoltaic waste legislation details（光伏组件 RoHS 豁免与生态设计相关说明）
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