中國光伏產業起步早，發展程度高，在產業鏈多個環節均有較高的產能比重，現已成為全球光伏產業發展的推動者和引領者，尤其是光伏膠膜行業在經歷行業洗牌后，國外企業已基本退出市場，根據福斯特年報數據，該企業膠膜生產成本中，約90%為直接原料成本。EVA/POE作為光伏膠膜的核心原料，國產化程度偏低，截止2021年，中國EVA產能合計177.2萬噸，占全球的27%；而POE/POP全球產能超過100萬噸，由于聚合工藝、茂金屬催化劑、α-烯烴等多個環節存在較高的技術壁壘，POE產能主要集中在陶氏、三井、LG等幾家公司手中，中國當前仍未實現POE大規模工業化應用。目前市場上的光伏膠膜主要有4種：透明EVA膠膜、白色EVA膠膜、POE膠膜、共擠型EPE膠膜。透明EVA膠膜因價格優勢、加工性能優勢成為當前市場主流封裝材料，占比約為52%；白色膠膜EVA是在EVA樹脂中加入一定量的鈦白粉等白色填料，以提高二次光線的反射率，主要用于單玻、雙玻組件的背面封裝，使用白色EVA替代透明EVA時，雙玻組件功率增益可達7-10W，單玻組件功率增益1-3W。POE膠膜由于其獨特的抗PID性能，同時其電阻率高、不易水解，是雙玻組件的主流封裝原料；EPE膠膜通過共擠工藝將EVA與POE樹脂擠出制造，兼具EVA良好的加工性能與POE良好的抗PID性能、耐水汽性能。根據CPIA的預測，未來幾年，透明EVA及白色EVA膠膜市場比重下滑，EPE膠膜市場份額將明顯提高。EVA處于化工產業鏈偏中下游位置，直接原料為乙烯和醋酸乙烯，隨著EVA產能的快速擴張，對乙烯法醋酸乙烯需求大幅增長，而乙烯法醋酸乙烯在近5年未有有效擴能，供需矛盾日漸突出。EVA樹脂包括乙烯、醋酸乙烯VA共聚物，是以高壓聚乙烯為基礎發展的新型材料，相對分子量20000-50000，與聚乙烯相比，EVA樹脂分子鏈上接入的醋酸乙烯單體能夠降低結晶度，提高其耐沖擊性能、柔韌性以及填料混入性、熱密封性。EVA有4種生產工藝：溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合和高壓本體連續聚合法。當前工業化生產均為高壓本體連續聚合法，其可分為管式法或釜式法。巴塞爾的管式技術和ExxonMobil的釜式技術是當前生產光伏料的主流，相對而言巴塞爾管式法由于配備脈沖閥，反應過程中可以沖刷反應器內壁，減輕聚合物粘結，減少晶點的形成，可以持續、高比例的產出光伏料。而釜式法由于未配備脈沖閥，在超高壓狀態下，EVA溶于乙烯和VA，并在管壁上遇冷析出，造成粘壁，時間越長析出越多，最終脫落形成晶點，因此釜式法在生產光伏料時需頻繁對反應器進行清洗，光伏料比例偏低。1、反應溫度壓力：壓力越高，分子量越大，熔融粘度，抗應力斷裂性能，剛度等提高，產品光學性能和機械性能提高；2、熔融指數MFI：熔融指數是聚合物粘度表征性指標，熔融指數越小，粘度就越大，加工所需的溫度越高。而分子量是決定熔融指數主要因素，分子量越大，熔融指數越小，在實際生產中，通過分子量調節劑來控制聚合物分子量大小進而控制熔融指數大小和熔融粘度。主要使用調節劑進行調整，光伏級樹脂一般VA含量在28%-33%，MFI一般在15-30g/10min；3、醋酸乙烯含量：含量越高，結晶度越低，產品越軟越透明，醋酸乙烯由于取代基較大，空間位阻大，破壞了聚乙烯鏈形成的結晶區，并且隨著醋酸乙烯增加，結晶度逐漸降低，結晶度高時，塑料變脆，耐沖擊強度下降，透明度下降。4、晶點問題：由于EVA產品粘度，或多或少會粘附在反應器內壁和后冷器內壁上，長此以往，厚度逐漸增加，掉落下來隨著聚合反應的推進，最終形成晶點，而光伏膠膜難點在于晶點控制，管式法可采用多次通過脈沖沖刷或改變后冷器溫度來使得粘附在內壁上的聚合物掉落下來，長期可有效降低晶點，調節可靠有力；而釜式法只能通過調節后冷器的伴熱溫度，來解決后冷器的粘附問題，對反應器粘壁問題并沒有有效調節措施。按VA含量不同，EVA可分為三大類品種：EVA樹脂（VA含量5%~40%）、EVA彈性體（VA含量為40%～70%）及EVA乳液（VA含量為70%～95%），本文討論的均為EVA樹脂。據IHS統計，2021年，全球EVA產能650萬噸，東北亞、北美、西歐三大區域占比達到88%，東北亞細分來看，中國大陸產能177萬噸（占全球產能27%）、韓國118萬噸（占比18%）、日本64萬噸（占比10%）、中國臺灣51萬噸（占比8%）2017年-2020年，全球EVA產能增速較為緩慢，進入2021年，在碳達峰、碳中和的推動下，全球光伏產業進入新的發展階段，EVA也迎來新的發展機遇，2021年，全球新增EVA產能達到110萬噸，其中中國新產能80萬噸，韓國30萬噸，未來幾年，全球的新產能仍將主要集中在中國，根據我們的測算，2022年-2024年，全球新增EVA產能預計達到108萬噸，產能年均增速達到5.3%。EVA產品的洲際貿易并不活躍，以區域內流通為主，東北亞是全球的貿易核心樞紐，與各大區域多存在貿易往來，2018年全球大區域間貿易總量為85萬噸（僅統計3萬噸以上的貿易量）東北亞貿易活躍、中國是全球最大的進口國。中國EVA目前產能不足，嚴重依賴進口，近五年進口依賴度持續維持在50%以上，2021年，中國EVA進口量達到111.67萬噸；進口結構來看，以韓國、中國臺灣、泰國為主，三地占中國進口量的70%；中國EVA產能主要分布在沿海及內陸煤化工基地，華東EVA產能占比高達66%，華北、西北占比分別在17%和17%；從下游需求來看，華東和華南兩地占國內消費總量的90%，且兩地分化明顯，華東地區由于膠膜企業及電纜企業的迅速擴張，光伏料，電纜料消費占比較高，華南地區主要是集中在熱熔膠、鞋材領域，以發泡、熱熔膠等消費為主。近年來隨著大煉化及煤制烯烴發展，民營企業相繼涌入EVA賽道，供給主體多元化，我們認為目前已經形成了國營、合資、民營三足鼎立局面。EVA因其高透明度、耐久力、黏著力、低熔點、易加工等特性，被廣泛的應用于光伏膠膜領域，作為膠膜的主要成分，對太陽能電池組件起到封裝和保護的作用，能提高組件的光電轉換效率，并延長組件的使用壽命。封裝材料在光伏組件總成本中占比不高，約7%左右，卻是決定光伏組件產品質量、壽命的關鍵性因素，在運營過程中一般要求電池組件的壽命在25年以上，一旦電池組件的膠膜、背板開始黃變、龜裂，電池容易提前報廢。當前國內僅斯爾邦、聯泓、臺塑三家企業能夠生產光伏級透明EVA，2021年-2022年，雖有多套裝置投產，但對于光伏料，一直未形成有效增量，當前供應端仍以斯爾邦、聯泓、臺塑及海外貨源為主，當前能生產光伏料的裝置均已滿產，其余裝置轉產光伏料難度大，粘度較高，長時間生產會堵管線，老裝置轉產光伏料需要頻繁停車清管線。就新產能來看：中化泉州、揚子石化、延長榆林未產出光伏料；2022年，光伏料增量主要是浙石化及LG裝置。遠期來看，EVA仍有大量新產能規劃，但若生產光伏料，仍需要較長的投產周期：項目施工周期3年左右；投產后，先生產LDPE之后轉產EVA需要0.5-1年時間；穩定產出合格品后，下游膠膜廠商試用需要3-6個月，整個項目的周期需要4年左右，且并非能全部產出光伏料，管式法光伏料產率上限80%-100%，釜式法光伏料上限10%-30%。
EVA需求分析及供需平衡預測得益于光伏等行業的迅速發展，中國EVA消費量快速增長，2021年，中國EVA消費量達到205.3萬噸，近5年復合增長率9.52%。EVA應用廣泛，主要集中在光伏、紡織鞋材、電氣等領域，下游消費結構：光伏料37%、發泡料28%、電纜料17%、熱熔膠7%、涂覆7%、農膜1%，光伏料作為第一大消費下游，未來占比仍然有望擴大。隨著全球逐漸達成碳中和、碳達峰的共識，以光伏發電為代表的可再生能源越來越受到各國的青睞，且成為新能源結構中最有競爭力的電源形式，2021年，全球新增光伏裝機量達到170GW，創歷史新高。未來隨著光伏裝機成本的下降，全球光伏仍會快速增長，根據光伏協會CPIA的預測數據，十四五期間，全球光伏年均裝機容量將達到220GW。據CPIA全球光伏裝機容量的預測，并結合膠膜材料份額變化趨勢，我們對EVA及POE的未來的需求進行測算，并分為樂觀、保守、均值三種情況：1、從裝機數據來看，全球光伏裝機增速在2021-2023年達到高峰期，之后增速相對回落2、均值情況下對EVA樹脂的需求增量分別達到24萬噸（2021年）、21萬噸（2022年）、15萬噸（2023年）、10萬噸（2024年），結合全球新增光伏料產能來看，2022年光伏料仍供不應求，景氣度有望延續3、后續隨著國內EVA投產加快，EVA自給率會逐漸上升，但仍保持較高的進口依賴度。EVA快速擴張，乙烯法VA供需逐漸緊張，高景氣度仍有望持續醋酸乙烯VA的生產主要包括電石乙炔法、天然氣乙炔法和乙烯法：電石乙炔法工藝簡單，生產成本較低，是國內主流工藝，但其能耗高，污染大，且乙炔法制備的VA雜質含量高，尤其是醛類物質含量高于乙烯法，醛類物質對VA聚合反應有較大影響，醛能起到終止鏈反應的作用，造成長鏈過少，熔指過高，力學性能變差，強度變低。因此，EVA、VAE乳液一般更傾向于使用非電石法醋酸乙烯。2017年至2020年，醋酸乙烯傳統下游消費低迷，部分小散用戶因環保、安全等因素難以達標生產，產能受到壓縮甚至停產，最大的下游聚乙烯醇嚴重產能過剩，仍處于調整期，VA呈現結構性供給過剩，近5年一直未有新產能投放。進入到2021年，醋酸乙烯大幅上漲，主要有兩個原因：1、電石成本大幅上漲，推高醋酸乙烯報價，同時價格難以有效向下傳導，大量企業負荷低位運行；2、隨著下游EVA的大量投產，對高端乙烯法醋酸乙烯需求大幅增加，VA景氣度回升。EVA的直接原料主要包括乙烯、醋酸乙烯，除此之外還有過氧化物引發劑、分子量調節劑等助劑，我們采用電纜級EVA價格，乙烯和醋酸乙烯采用市場價格，并按照Basell管式法投資規模估算EVA利潤水平，歷史10年平均凈利潤約1040元/噸，平均ROE=29%2021年，美國寒潮導致全球EVA供給減少，國內新裝置雖有投產，但一直未形成有效增量，三季度原料價格大幅上漲，光伏、發泡等終端需求亦進入旺季，供需失衡加劇，EVA價格創歷史新高，光伏料價格達到28000元/噸左右。未來隨著EVA新產能的投產，國內自給率逐漸提高，供應偏緊的狀況會有所緩解，但當前國內EVA仍有超過100萬噸的缺口，且光伏、電纜等領域仍具有很高的增速，根據測算，到2024年，國內EVA仍會維持較高的進口依賴度，行業整體盈利仍會維持較好水平。原文始發于微信公眾號（光伏產業通）：從全產業鏈視角解析EVA、POE發展
