最近,在一級市場,光伏組件的封裝膠膜POE成為風險投資追逐的熱點。目前,POE膠膜處于供不應求狀態,2023年有望成為大規模出貨的元年。
隨著光伏組件從PERC到N型的轉型,光伏組件封裝膠膜也隨之升級換代。
目前,光伏行業正在發生巨大的技術變革,以TOPcon為代表的N型電池在2022年迎來了產業化元年,開始進入爆發性增長的量產階段,這對光伏組件的封裝膠膜提出了更高要求。
其中,POE(聚烯烴)膠膜因具有更優異的耐老化性、低水汽透過率以及抗PID(即潛在電勢誘導衰減)性能等特點,能夠更好適配TOPcon等新型電池片并確保組件能夠長效使用,迎來了廣闊的市場空間。
根據研究,預計2025年全球光伏膠膜市場規模將達到625億元,其中POE膠膜的市場空間將達116億元。
封裝膠膜是光伏組件的核心組成材料之一,置于組件的玻璃(或背板)與太陽能電池之間,約占組件成本的7.7%。
用它來封裝和保護太陽能電池片,可保證光伏組件使用壽命達25年,同時使得陽光能最大限度地到達電池片,進而提升光伏組件的發電效率。
光伏市場上主流的封裝膠膜可分為透明EVA(乙烯—醋酸乙烯脂共聚物)膠膜、白色EVA膠膜、POE(聚烯烴)膠膜和EPE(EVA+POE+EVA)膠膜。
其中,透明EVA膠膜發展最早,技術工藝已成熟,是目前市場上使用較廣泛的材料,主要用于P型光伏組件雙面封裝或者正面封裝。
透明EVA膠膜與玻璃和背板的黏結性好,具有高透光率、高抗紫外濕熱黃變性、抗蝸牛紋等特性。
與透明EVA膠膜不同,白色 EVA 膠膜主要用于光伏組件背面封裝。
白色EVA膠膜是在透明EVA膠膜的基礎上添加白色調料進行預處理制備而成,能夠有效地提升太陽光線的反射率,減少光線折損率,使得太陽能電池可利用被反射的光線進行發電,提升了光伏組件的發電效率。
根據海優新材招股說明書,在普通的60片電池單玻組件中,使用白色增效EVA膠膜可增益功率1~3瓦;在雙玻組件的下層封裝中,采用白色增效EVA膠膜替換透明EVA膠膜,可使每塊光伏面板的功率增益7~10瓦。
POE膠膜兼具高水汽阻隔和高抗PID性能。相較于EVA膠膜,POE膠膜在耐老化性、低水汽透過率以及抗PID方面的表現更優異。
研究顯示,POE膠膜的水汽透過率僅為EVA膠膜的1/8左右,且POE膠膜具有穩定的分子結構,在老化的過程中不會分解以及產生酸性物質,因此其具備優異的抗老化性能,適用于雙玻組件或N型組件封裝。
但目前POE膠膜存在抗滑性、組件生產效率較低等缺點。
EPE膠膜兼顧了POE膠膜和EVA膠膜的優良性能,被稱為共擠型POE膠膜,是采用共擠工藝將POE樹脂和EVA樹脂擠出制備而成。
EPE膠膜既具有POE膠膜的高水汽阻隔性能和高抗PID性能,又具有EVA材料良好的工藝匹配性,主要用于雙玻組件或N型組件封裝。
從原理上來看,POE膠膜更適配TOPCon等N型電池。
一方面,TOPCon電池片正面銀漿含有鋁成分,對水汽更為敏感,需要膠膜具備更強的防水性能。
另一方面,EVA膠膜遇水后會分解產生醋酸,醋酸與玻璃發生反應后會腐蝕電池柵線,導致組件性能衰減。
而POE膠膜遇水不會分解產生醋酸,且其水汽透過率低,可以有效地降低PID效應,提高電池組件的使用壽命和發電效率。
一位光伏封裝膠膜行業的資深人士表示,POE的產品性能比EPE更好,但每平方米POE的價格比EPE還要貴2~3元,而光伏行業對價格比較敏感,所以目前N型電池行業POE與EPE各占一半市場。
因此,從中短期來看,EPE產品市場份額更高,但終局來看POE產品更具有性價比優勢。
根據中國光伏行業協會的最新數據,2022年,單玻組件封裝材料仍以透明EVA膠膜為主,約占41.9%的市場份額,POE膠膜和共擠型EPE膠膜合計市場占比提升至34.9%。
2022年,PERC電池片市場占比下降至88%,N型電池片的市場占比合計達到約9.1%,其中N型TOPCon電池片市場占比約8.3%。
未來隨著TOPCon組件及雙玻組件市場占比的提升,POE膠膜的市場占比將進一步增大;預計到2027年,TOPcon的市場份額將超過PERC電池,成為最主流的電池路線。
我國光伏膠膜行業市場比較集中,但能量產POE膠膜的公司還不多。
POE粒子全稱為聚烯烴彈性體,是乙烯和α-烯烴(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)無規共聚得到的彈性體,其成本在光伏膠膜的生產總成本中占比超過80%。
目前,我國面臨POE粒子高碳α-烯烴技術、茂金屬催化劑以及溶液聚合技術三大壁壘。因此,POE粒子的供給主要由海外龍頭主導。
截至2021年,全球POE產能為158.9萬噸。截至2022年,全球POE年產能約200萬噸。
全球范圍內,POE粒子的供應商主要包括陶氏化學、埃克森美孚、日本三井、韓國LG化學、SK&SABIC和北歐化工等6家公司,其中陶氏化學占到近50%的市場份額。
根據中國光伏行業協會的分析,2022年我國僅有幾家國產廠商在進行POE粒子的試產,仍沒有規模化出貨,預計2023年也僅有一兩家企業投產POE粒子產能,國產化率預計僅為0.2%。
過去,我國POE粒子主要依賴于進口,2017~2021年我國POE粒子進口量從22.22萬噸增長至63.99萬噸,年均復合增長率為29.95%。
膠膜對原料POE粒子需求增長帶動其進口單價上行,POE粒子進口單價從2020年的1615.75美元/噸上漲至2022年1~7月的2843.19美元/噸,漲幅達75.97%。
根據東亞前海證券的統計,截至2022年12月,國內POE粒子總規劃產能約200萬噸/年。
其中,萬華化學年產40萬噸的POE粒子裝置預計將于2024年10月開始投產;盛虹斯爾邦石化年產800噸的POE中試裝置已經投產;茂名石化年產1000噸的POE中試裝置啟動成功。
其他各企業POE項目正在加快推進中,POE國產化進程有望提速。萬華化學有望成為國內第一家量產POE粒子的公司。
對這些企業而言,在POE粒子實現國產化之前,其最主要的任務是確保拿到海外的供應。據民生證券的介紹,陶氏化學宣稱2023年提供20萬噸POE粒子給福斯特,4萬~5萬噸給賽伍技術,剩余分給其他廠商;三井的POE粒子幾乎全部供應給了祥邦科技;海優新材的POE粒子主要來自LG化學。
原文始發于微信公眾號(光伏產業通):大規模出貨元年!2023年光伏POE王者歸來