最近,在一級(jí)市場,光伏組件的封裝膠膜POE成為風(fēng)險(xiǎn)投資追逐的熱點(diǎn)。目前,POE膠膜處于供不應(yīng)求狀態(tài),2023年有望成為大規(guī)模出貨的元年。
隨著光伏組件從PERC到N型的轉(zhuǎn)型,光伏組件封裝膠膜也隨之升級(jí)換代。
目前,光伏行業(yè)正在發(fā)生巨大的技術(shù)變革,以TOPcon為代表的N型電池在2022年迎來了產(chǎn)業(yè)化元年,開始進(jìn)入爆發(fā)性增長的量產(chǎn)階段,這對(duì)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(yōu)異的耐老化性、低水汽透過率以及抗PID(即潛在電勢誘導(dǎo)衰減)性能等特點(diǎn),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(jù)研究,預(yù)計(jì)2025年全球光伏膠膜市場規(guī)模將達(dá)到625億元,其中POE膠膜的市場空間將達(dá)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(hù)太陽能電池片,可保證光伏組件使用壽命達(dá)25年,同時(shí)使得陽光能最大限度地到達(dá)電池片,進(jìn)而提升光伏組件的發(fā)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(fā)展最早,技術(shù)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(jié)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(chǔ)上添加白色調(diào)料進(jìn)行預(yù)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(jìn)行發(fā)電,提升了光伏組件的發(fā)電效率。
根據(jù)海優(yōu)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(xiàn)更優(yōu)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(wěn)定的分子結(jié)構(gòu),在老化的過程中不會(huì)分解以及產(chǎn)生酸性物質(zhì),因此其具備優(yōu)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(chǎn)效率較低等缺點(diǎn)。
EPE膠膜兼顧了POE膠膜和EVA膠膜的優(yōu)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(duì)水汽更為敏感,需要膠膜具備更強(qiáng)的防水性能。
另一方面,EVA膠膜遇水后會(huì)分解產(chǎn)生醋酸,醋酸與玻璃發(fā)生反應(yīng)后會(huì)腐蝕電池柵線,導(dǎo)致組件性能衰減。
而POE膠膜遇水不會(huì)分解產(chǎn)生醋酸,且其水汽透過率低,可以有效地降低PID效應(yīng),提高電池組件的使用壽命和發(fā)電效率。
一位光伏封裝膠膜行業(yè)的資深人士表示,POE的產(chǎn)品性能比EPE更好,但每平方米POE的價(jià)格比EPE還要貴2~3元,而光伏行業(yè)對(duì)價(jià)格比較敏感,所以目前N型電池行業(yè)POE與EPE各占一半市場。
因此,從中短期來看,EPE產(chǎn)品市場份額更高,但終局來看POE產(chǎn)品更具有性價(jià)比優(yōu)勢。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的最新數(shù)據(jù),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(jì)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(jì)達(dá)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(jìn)一步增大;預(yù)計(jì)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(yè)市場比較集中,但能量產(chǎn)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(guī)共聚得到的彈性體,其成本在光伏膠膜的生產(chǎn)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(shù)、茂金屬催化劑以及溶液聚合技術(shù)三大壁壘。因此,POE粒子的供給主要由海外龍頭主導(dǎo)。
截至2021年,全球POE產(chǎn)能為158.9萬噸。截至2022年,全球POE年產(chǎn)能約200萬噸。
全球范圍內(nèi),POE粒子的供應(yīng)商主要包括陶氏化學(xué)、埃克森美孚、日本三井、韓國LG化學(xué)、SK&SABIC和北歐化工等6家公司,其中陶氏化學(xué)占到近50%的市場份額。
根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的分析,2022年我國僅有幾家國產(chǎn)廠商在進(jìn)行POE粒子的試產(chǎn),仍沒有規(guī)模化出貨,預(yù)計(jì)2023年也僅有一兩家企業(yè)投產(chǎn)POE粒子產(chǎn)能,國產(chǎn)化率預(yù)計(jì)僅為0.2%。
過去,我國POE粒子主要依賴于進(jìn)口,2017~2021年我國POE粒子進(jìn)口量從22.22萬噸增長至63.99萬噸,年均復(fù)合增長率為29.95%。
膠膜對(duì)原料POE粒子需求增長帶動(dòng)其進(jìn)口單價(jià)上行,POE粒子進(jìn)口單價(jià)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(dá)75.97%。
根據(jù)東亞前海證券的統(tǒng)計(jì),截至2022年12月,國內(nèi)POE粒子總規(guī)劃產(chǎn)能約200萬噸/年。
其中,萬華化學(xué)年產(chǎn)40萬噸的POE粒子裝置預(yù)計(jì)將于2024年10月開始投產(chǎn);盛虹斯?fàn)柊钍戤a(chǎn)800噸的POE中試裝置已經(jīng)投產(chǎn);茂名石化年產(chǎn)1000噸的POE中試裝置啟動(dòng)成功。
其他各企業(yè)POE項(xiàng)目正在加快推進(jìn)中,POE國產(chǎn)化進(jìn)程有望提速。萬華化學(xué)有望成為國內(nèi)第一家量產(chǎn)POE粒子的公司。
對(duì)這些企業(yè)而言,在POE粒子實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化之前,其最主要的任務(wù)是確保拿到海外的供應(yīng)。據(jù)民生證券的介紹,陶氏化學(xué)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(shù),剩余分給其他廠商;三井的POE粒子幾乎全部供應(yīng)給了祥邦科技;海優(yōu)新材的POE粒子主要來自LG化學(xué)。
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