近日，鑫鉑股份（003038）在互動(dòng)平臺(tái)表示，隨著全球新增光伏裝機(jī)量的增長，對(duì)鋁邊框的用量也是呈逐年增長的趨勢(shì)。目前對(duì)應(yīng)單GW組件用鋁邊框約6500噸，占組件總成本9%左右。
隨著下游光伏新增裝機(jī)快速放量，預(yù)計(jì)2025年光伏鋁邊框總需求為262萬噸，行業(yè)空間可達(dá)603億，對(duì)應(yīng)5年的CAGR為22%。
實(shí)際上，在中國光伏行業(yè)發(fā)展之初，鋁合金依靠重量輕、耐腐蝕性強(qiáng)、成型容易等特點(diǎn)成為主要組件邊框材料。
但近年來，隨著光伏組件應(yīng)用場(chǎng)景越來越廣，組件需面臨的極端環(huán)境越來越多，對(duì)組件邊框技術(shù)和材料的優(yōu)化和變革也勢(shì)在必行，衍生出了無框雙玻組件、鋼結(jié)構(gòu)邊框、橡膠邊框、復(fù)合材料邊框等多種邊框替代方案。
經(jīng)過長期的實(shí)踐應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鋁合金由于本身特點(diǎn)，在眾多材料發(fā)展中作為結(jié)構(gòu)材料脫穎而出，顯示出鋁合金的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這是光伏行業(yè)發(fā)展需求的選擇，也是經(jīng)歷過大量實(shí)踐的最優(yōu)結(jié)構(gòu)材料方案，鋁合金邊框依然是光伏組件的最佳搭檔。
鋁合金邊框一直是光伏組件必不可少的輔材之一，主要是由于鋁合金材料本身的優(yōu)勢(shì)，主要有：
鋁的密度約為2.7g/cm3，在金屬結(jié)構(gòu)料中僅高于鎂的第二輕金屬，只有鐵或者銅的1/3；
純鋁強(qiáng)度不高，但通過合金化和熱處理容易使之強(qiáng)化，制造高強(qiáng)度鋁合金，強(qiáng)度可以和合金鋼媲美，所以，彈性率、剛性、金屬疲勞值高，不易變形，可以很好的保護(hù)太陽能電池板；
鋁的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性僅次于銀、金、銅。如按照等質(zhì)量金屬導(dǎo)電能力計(jì)算，鋁幾乎是銅的一倍。所以有利于組件安裝接地；
鋁及其合金延展性好，可通過擠壓、軋制或拉拔等壓力加工手段制成各種型、板、箔、管和絲材；
鋁可通過陽極氧化著色處理，處理后硬度高，耐磨耐腐蝕及電絕緣性好，通過化學(xué)預(yù)處理還可以進(jìn)行電鍍、電泳、噴涂等進(jìn)一步提高鋁的裝飾性和保護(hù)性；
鋁和氧具有有極高的親和力，自然條件下鋁表面會(huì)生成保護(hù)性氧化物，具有比鋼鐵強(qiáng)的耐腐蝕性。因?yàn)檫@一優(yōu)點(diǎn)，鋁合金型材被廣泛應(yīng)用到建筑、工業(yè)各大領(lǐng)域；
表面即使劃傷也不會(huì)產(chǎn)生氧化，不影響性能；
鋁合金的壽命一般在30-50年以上。而電池板的壽命在25-30年，所以完全可以達(dá)到使用要求；
鋁合金表面經(jīng)陽極電化處理后，可呈現(xiàn)銀白、黑色等，符合美學(xué)要求；
鋁的熔融溫度低，為660°С左右，廢料容易再生，回收率極高，回收能耗只是原生鋁的3%。
由于無框雙玻組件采用雙層玻璃，提高組件的機(jī)械性能，同時(shí)搭配無框雙玻壓塊，理論上可將鋁合金邊框省去。但實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果與電站實(shí)際運(yùn)行始終存在差異，無框雙玻組件安裝幾年內(nèi)，收到大量客戶投訴，主要原因是無框雙玻組件出現(xiàn)彎曲變形，造成電池片隱裂和玻璃爆裂。
由于鋼材相較鋁合金型材具有強(qiáng)度高、價(jià)格便宜等優(yōu)勢(shì)，因此光伏廠家曾嘗試引入鋼結(jié)構(gòu)邊框取代鋁合金邊框?qū)崿F(xiàn)降本。
但是由于鋼結(jié)構(gòu)邊框材料特性因素，限制了其在光伏組件的應(yīng)用：
目前市場(chǎng)上出現(xiàn)一些合金鋼結(jié)構(gòu)邊框產(chǎn)品，但是由于工藝限制，導(dǎo)致其外觀與現(xiàn)有鋁合金邊框有較大差異，客戶很難接受從美觀性優(yōu)異的鋁合金邊框切換到外觀較差的鋼結(jié)構(gòu)邊框；
由于鋼結(jié)構(gòu)邊框密度大，導(dǎo)致同截面厚度的常規(guī)72版型邊框，鋼結(jié)構(gòu)邊框重量要增加一倍以上。在光伏組件大尺寸的發(fā)展背景下，組件重量已對(duì)組件安裝使用造成很大影響，成為限制大尺寸組件進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸之一，因此鋼結(jié)構(gòu)組件不滿足光伏組件的未來發(fā)展趨勢(shì)。
鋁合金邊框經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)及電站端驗(yàn)證其具有優(yōu)異的耐腐蝕性。但鋼結(jié)構(gòu)邊框由于材料特性原因易被氧化、生銹，影響美觀及產(chǎn)品壽命；
鋼結(jié)構(gòu)邊框戶外運(yùn)行20-30年后，極易生銹，回收難度大，回收比例低，不具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保性；
鋼邊框加工工藝主要為折彎工藝，易導(dǎo)致鋼邊框產(chǎn)品精度低、邊框形狀受限，加工難度大。
在眾多準(zhǔn)備替代鋁合金邊框的產(chǎn)品中，一種鋁合金搭配橡膠的橡膠卡扣邊框方案應(yīng)運(yùn)而生，雖然目前該產(chǎn)品并未正式亮相，但是通過介紹可了解到該邊框方案采用類似無框雙玻壓塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且其主要應(yīng)用于無框雙玻組件。
該產(chǎn)品與鋁合金邊框相比，劣勢(shì)如下：
（1）橡膠塑料材質(zhì)的邊框很容易被風(fēng)化：
一般達(dá)不到太陽能電池板的使用壽命（25年）
橡膠產(chǎn)品全生命周期對(duì)環(huán)境有很大的污染，不符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展道路。
復(fù)合材料邊框在眾多邊框材料中屬于歷史較為悠久的一種，早在2012年便有廠家開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，但由于其高分子材料特性限制，一直未被主流組件廠家接納，其應(yīng)用場(chǎng)景受限，仍有很長一段路需要走。
降本，讓鋁邊框成為光伏最優(yōu)選項(xiàng)?? ?
目前市場(chǎng)出現(xiàn)的各種光伏邊框方案的根本原因是光伏組件的降本需求，由于當(dāng)前鋁價(jià)大幅增長，造成組件邊框成本增加。但另一方面，從材料循環(huán)再生利用角度來看，相比其他材料，鋁合金邊框具有極高的再利用價(jià)值，且循環(huán)再利用工藝簡單，符合綠色循環(huán)發(fā)展理念。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，光伏組件邊框使用25年后，邊框可進(jìn)行全部回收。182 72版型單塊組件雖然單套邊框價(jià)格達(dá)到每套100元，但以現(xiàn)在鋁價(jià)估算，單套鋁邊框的回收價(jià)值高達(dá)70元。
同時(shí)，由于國家電解鋁產(chǎn)能“天花板“限制及能耗雙控等要求，以及國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化，預(yù)計(jì)至25年后，鋁價(jià)上漲是大概率事件。
暫以鋁價(jià)翻倍計(jì)算，屆時(shí)鋁邊框回收價(jià)值將達(dá)到每套140元，遠(yuǎn)高于現(xiàn)在購買邊框的投入。210組件鋁合金邊框情況與此類似。鋁合金邊框保值升值價(jià)值凸顯，這是鋼結(jié)構(gòu)邊框、橡膠邊框等其他材料所不具備的。
由此可見，光伏組件使用鋁合金邊框仍是光伏行業(yè)發(fā)展的最優(yōu)選擇。
來源：搜狐
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