最近,在一级市场,光伏组件的封装胶膜POE成为风险投资追逐的热点。目前,POE胶膜处于供不应求状态,2023年有望成为大规模出货的元年。
随着光伏组件从PERC到N型的转型,光伏组件封装胶膜也随之升级换代。
目前,光伏行业正在发生巨大的技术变革,以TOPcon为代表的N型电池在2022年迎来了产业化元年,开始进入爆发性增长的量产阶段,这对光伏组件的封装胶膜提出了更高要求。
其中,POE(聚烯烃)胶膜因具有更优异的耐老化性、低水汽透过率以及抗PID(即潜在电势诱导衰减)性能等特点,能够更好适配TOPcon等新型电池片并确保组件能够长效使用,迎来了广阔的市场空间。
根据研究,预计2025年全球光伏胶膜市场规模将达到625亿元,其中POE胶膜的市场空间将达116亿元。
封装胶膜是光伏组件的核心组成材料之一,置于组件的玻璃(或背板)与太阳能电池之间,约占组件成本的7.7%。
用它来封装和保护太阳能电池片,可保证光伏组件使用寿命达25年,同时使得阳光能最大限度地到达电池片,进而提升光伏组件的发电效率。
光伏市场上主流的封装胶膜可分为透明EVA(乙烯—醋酸乙烯脂共聚物)胶膜、白色EVA胶膜、POE(聚烯烃)胶膜和EPE(EVA+POE+EVA)胶膜。
其中,透明EVA胶膜发展最早,技术工艺已成熟,是目前市场上使用较广泛的材料,主要用于P型光伏组件双面封装或者正面封装。
透明EVA胶膜与玻璃和背板的黏结性好,具有高透光率、高抗紫外湿热黄变性、抗蜗牛纹等特性。
与透明EVA胶膜不同,白色 EVA 胶膜主要用于光伏组件背面封装。
白色EVA胶膜是在透明EVA胶膜的基础上添加白色调料进行预处理制备而成,能够有效地提升太阳光线的反射率,减少光线折损率,使得太阳能电池可利用被反射的光线进行发电,提升了光伏组件的发电效率。
根据海优新材招股说明书,在普通的60片电池单玻组件中,使用白色增效EVA胶膜可增益功率1~3瓦;在双玻组件的下层封装中,采用白色增效EVA胶膜替换透明EVA胶膜,可使每块光伏面板的功率增益7~10瓦。
POE胶膜兼具高水汽阻隔和高抗PID性能。相较于EVA胶膜,POE胶膜在耐老化性、低水汽透过率以及抗PID方面的表现更优异。
研究显示,POE胶膜的水汽透过率仅为EVA胶膜的1/8左右,且POE胶膜具有稳定的分子结构,在老化的过程中不会分解以及产生酸性物质,因此其具备优异的抗老化性能,适用于双玻组件或N型组件封装。
但目前POE胶膜存在抗滑性、组件生产效率较低等缺点。
EPE胶膜兼顾了POE胶膜和EVA胶膜的优良性能,被称为共挤型POE胶膜,是采用共挤工艺将POE树脂和EVA树脂挤出制备而成。
EPE胶膜既具有POE胶膜的高水汽阻隔性能和高抗PID性能,又具有EVA材料良好的工艺匹配性,主要用于双玻组件或N型组件封装。
从原理上来看,POE胶膜更适配TOPCon等N型电池。
一方面,TOPCon电池片正面银浆含有铝成分,对水汽更为敏感,需要胶膜具备更强的防水性能。
另一方面,EVA胶膜遇水后会分解产生醋酸,醋酸与玻璃发生反应后会腐蚀电池栅线,导致组件性能衰减。
而POE胶膜遇水不会分解产生醋酸,且其水汽透过率低,可以有效地降低PID效应,提高电池组件的使用寿命和发电效率。
一位光伏封装胶膜行业的资深人士表示,POE的产品性能比EPE更好,但每平方米POE的价格比EPE还要贵2~3元,而光伏行业对价格比较敏感,所以目前N型电池行业POE与EPE各占一半市场。
因此,从中短期来看,EPE产品市场份额更高,但终局来看POE产品更具有性价比优势。
根据中国光伏行业协会的最新数据,2022年,单玻组件封装材料仍以透明EVA胶膜为主,约占41.9%的市场份额,POE胶膜和共挤型EPE胶膜合计市场占比提升至34.9%。
2022年,PERC电池片市场占比下降至88%,N型电池片的市场占比合计达到约9.1%,其中N型TOPCon电池片市场占比约8.3%。
未来随着TOPCon组件及双玻组件市场占比的提升,POE胶膜的市场占比将进一步增大;预计到2027年,TOPcon的市场份额将超过PERC电池,成为最主流的电池路线。
我国光伏胶膜行业市场比较集中,但能量产POE胶膜的公司还不多。
POE粒子全称为聚烯烃弹性体,是乙烯和α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)无规共聚得到的弹性体,其成本在光伏胶膜的生产总成本中占比超过80%。
目前,我国面临POE粒子高碳α-烯烃技术、茂金属催化剂以及溶液聚合技术三大壁垒。因此,POE粒子的供给主要由海外龙头主导。
截至2021年,全球POE产能为158.9万吨。截至2022年,全球POE年产能约200万吨。
全球范围内,POE粒子的供应商主要包括陶氏化学、埃克森美孚、日本三井、韩国LG化学、SK&SABIC和北欧化工等6家公司,其中陶氏化学占到近50%的市场份额。
根据中国光伏行业协会的分析,2022年我国仅有几家国产厂商在进行POE粒子的试产,仍没有规模化出货,预计2023年也仅有一两家企业投产POE粒子产能,国产化率预计仅为0.2%。
过去,我国POE粒子主要依赖于进口,2017~2021年我国POE粒子进口量从22.22万吨增长至63.99万吨,年均复合增长率为29.95%。
胶膜对原料POE粒子需求增长带动其进口单价上行,POE粒子进口单价从2020年的1615.75美元/吨上涨至2022年1~7月的2843.19美元/吨,涨幅达75.97%。
根据东亚前海证券的统计,截至2022年12月,国内POE粒子总规划产能约200万吨/年。
其中,万华化学年产40万吨的POE粒子装置预计将于2024年10月开始投产;盛虹斯尔邦石化年产800吨的POE中试装置已经投产;茂名石化年产1000吨的POE中试装置启动成功。
其他各企业POE项目正在加快推进中,POE国产化进程有望提速。万华化学有望成为国内第一家量产POE粒子的公司。
对这些企业而言,在POE粒子实现国产化之前,其最主要的任务是确保拿到海外的供应。据民生证券的介绍,陶氏化学宣称2023年提供20万吨POE粒子给福斯特,4万~5万吨给赛伍技术,剩余分给其他厂商;三井的POE粒子几乎全部供应给了祥邦科技;海优新材的POE粒子主要来自LG化学。
原文始发于微信公众号(光伏产业通):大规模出货元年!2023年光伏POE王者归来