玻纤新应用——光伏边框

玻纤新应用：光伏边框材料

光伏边框：用于保护光伏玻璃边缘、加强组件密封性能、提高组件机械强度，是重要辅材之一，成本角度边框占比9%，重量角度边框占比8.9%。约96%的边框材质选择铝型材，玻纤复合材料、不锈钢、橡胶等用于少数特定场景。

玻纤复合材料用于光伏边框，有了实质进展：振石集团获得全球第一张德国莱茵TÜV集团颁发的光伏组件用复合材料边框证书；行标《光伏组件用玻纤增强复合材料边框》（计划号：2022033-CPIA）（草案稿）由中国光伏行业协会编制，2023年4月20日在常州召开标准启动会。

玻纤复合材料，如果能够部分替代铝型材（在光伏边框领域），对玻纤行业是一件大事，按照我们的假设，10%渗透率对应新增需求18.9万吨，拉动2.8%新增需求，25%渗透率对应6.9%新增需求。新应用+传统需求复苏，2024年玻纤行业供需关系的预期，有望“反转”。

本文将尝试回答5个问题，来证明光伏复合材料边框替代铝边框、玻纤复材替代铝型材的可能性。

首先，组件厂降本需求、玻纤价格“降出”性价比。

光伏边框在组件成本占比达9%，是组件中成本占比最高的辅材。目前主流铝边框定价模式为：公开市场铝锭价格+边框加工费。其中，加工费相对稳定，铝边框价格主要受铝锭价格影响。

相较铝合金涨幅，玻纤性价比凸显，本轮周期价格波动幅度更小，玻纤本轮周期（2020年后）价格已经创新低。

注意：测算仅供参考，不代表企业的实际数据

我们根据当前铝价，测算单套组件铝边框成本为73.53元。根据永臻股份招股说明书数据，以P 型单晶 182mm（M10）电池组件为例，装机容配比1.2、单套组件功率550W。

①对应每套组件配套边框2.85kg。

②铝锭现价为18.8元/kg，铝边框成品加工费在7元/kg。

③对应单套铝边框成本73.53元，单W组件铝边框成本0.1337元。

①铝边框比重为2.7g/cm3、复合材料边框比重为2.1g/cm3（数据来源：沃莱新材官网），密度较低情况下，我们保守假设复合材料边框重量为2.5kg，减重12.3%。

②参考重庆亿煊，其复合材料边框原材料中，玻纤含量达80%、聚氨酯为20%，即对应单套复合材料边框玻纤用量2kg、聚氨酯用量0.5kg。

③玻纤现价为4元/kg，聚氨酯DMI现价为19.35元/kg，对应单套复合材料边框玻纤成本8元、聚氨酯成本9.68元。

④为增加复合材料边框耐候性及耐腐蚀性，需对切割后的材料件进行氟碳涂料喷涂。当前72版组件尺寸为2278mm *1134mm，周长为6.82m，单米氟碳涂料喷涂成本我们假设为2元，对应单套喷涂成本为13.65元。

⑤加工费方面，铝边框成品加工费在7元/kg，考虑到当前复合材料边框技术成熟度、成品率仍较铝边框有一定差距，我们保守假设，复合材料边框成品加工费需提高20%、即8.4元/kg，对应单套加工费为21元。

⑥综合考虑玻纤+聚氨酯+喷涂+加工费成本，单套复合材料边框成本52.32元，单W组件复合材料边框成本0.0951元。

不止是成本优势，无电偶腐蚀在海上光伏场景优势突出。光伏组件向面板更大、双玻双面发电、免电势差诱发衰减、BIPV等新方向发展，光伏边框的比强度要求和绝缘性要求日益提高。尤其在海上光伏电站，要求光伏组件材料具备很强的耐盐雾腐蚀特性，而铝是活泼金属，抵抗盐雾腐蚀能力较弱，传统铝边框方案很难保证25年使用寿命；而复合材料无电偶腐蚀性，在海上光伏电站中是重要的技术解决方案之一。

以铝合金边框为例，近海组件边框受盐雾侵蚀，单层镀膜玻璃和接线盒都存在水汽现象，需要加强保护；组件边缘密封胶封闭不好，水汽对内部进行侵蚀，无框双玻边缘层压不当、存在分层，更易受到水汽侵蚀，传统铝边框方案很难保证25年的使用寿命。

水面开阔没有遮挡物，日照较长且利用充分，较陆地光伏可提升发电量5-10%。近2年，国内沿海省份如山东、江苏、浙江、辽宁、广东等积极规划海上光伏项目，例如2022年7月山东出台《海上光伏建设工程行动》，打造“环渤海、沿黄海”双千万千瓦级海上光伏基地，“环渤海”基地布局海上光伏场址31个、总装机规模1930万千瓦，“沿黄海”基地布局海上光伏场址26个、总装机规模2270万千瓦。截至2022年5月，我国确权海上光伏项目共28个、累计确权面积约1600公顷，少数项目已实现部分容量并网发电。

第三，降碳的契机，但考虑再生铝和玻纤回收价值偏低，不是主要触发因素。

2023年4月12日，振石集团华智研究院获得德国莱茵TÜV集团颁发的全球首张光伏组件用复合材料边框证书，本次认证产品通过莱茵公司2PfG2923标准认证。本次测试环节的重点是耐老化测试、阻燃性能、力学性能等，振石集团产品均表现优异。除振石外，德意隆、沃莱新材、福膜科技等复合材料边框厂商均已通过行业权威的TÜV莱茵认证。

德国莱茵TÜV集团是全球TOP5认证机构之一、最早进入中国的国际认证机构，拥有近150年经验，检测业务覆盖面广，其中在光伏领域具备广泛影响力。

市场推广角度，一般光伏辅材如果要应用到光伏组件上，①首先需要材料通过第三方材料认证，②组件厂商将该材料应用到自己的组件上，再去组件第三方机构做认证，③通过认证后，组件厂商自身测试无太大问题，则可逐渐起量。

当前多家复合材料边框厂商如振石、德意隆、沃莱新材、福膜科技已通过第三方材料认证，因此后续重点关注下游组件厂认证、测评环节，下游组件厂推进速度较快的包括晶科（2022年8月晶科能与德毅隆、 科思创投资组成的参编单位，就关于《晶体硅光伏组件用玻纤增强复合材料边框的技术标准》立项展开讨论）、隆基（2022年12月与万华达成战略合作，其中包括聚氨酯复合材料边框合作）、阿特斯（2013年与德毅隆共同合作对玻纤聚氨酯复合材料多项性能全面测试，2014-2015年复合材料边框组件应用于上海和浙江2个分布式屋顶光伏项目）、亿晶光电（2023年2月德国VDE检测研究所为亿晶光电颁发了首张使用复合材料光伏边框的组件产品认证证书，该产品复材边框由德毅隆制造）。下游组件厂认证、测评环节预计最快或有望在23Q3有积极变化，行业起量或在2024-2025年。

但是传统光伏铝边框不会“坐以待替”，参考用于海洋环境（如船舶）中的铝合金材料，由于长期受海水浸泡、流水冲击、干湿交替作用，涂覆于铝合金的防腐底漆具有①具有良好的耐海水性，②对基材具有强附着力，③与防污涂料间具有良好的层间附着力。常用的有环氧胺类底漆、环氧聚酞胺类底漆、氯化橡胶类防锈底漆。

目前复合材料边框快速渗透仍存在以下争议：

考虑到海上光伏发展催生复合材料边框的应用场景，陆地光伏渗透率可能偏慢，假设陆地推广效果一般，只有海上光伏大范围使用。目前山东省公布明确的海上光伏建设项目，桩基固定式海上光伏项目2025年累计建成并网11GW（22年累积建成并网1.5GW）、漂浮式海上光伏建成并网1GW，即2023-2025年累积建成海上光伏项目10.5GW，根据表3测算，1GW光伏组件约对应3636吨玻纤需求，预计2023-2025年，仅山东海上光伏项目累计拉动玻纤3.82万吨。

玻纤增强聚氨酯，即GRPU，以无纺玻璃纤维纱为增强材料，聚氨酯树脂为基体树脂，通过注射浸胶拉挤工艺生成。传统树脂拉挤型材时，需使用多达4-5种不同的玻璃纤维毡，且毡需裁切造形。聚氨酯拉挤可用玻纤无碱粗纱来代替玻纤毡，减少原料成本、操作劳力成本，提高生产线速度。

根据表3测算，1GW光伏组件约对应3636吨玻纤需求。Navigant预计2025年全球光伏新增装机520GW，我们按照保守、中性、乐观三种情形，假设复合材料边框渗透率分别对应10%、25%、50%，拉动玻纤需求量18.9、47.3、94.5万吨。2022年我国玻纤产量为687万吨，新增需求占比2.8%、6.9%、13.8%。

我们测算，2023年行业实际净新增产能预计在54万吨，2024年行业拟新增产能估计70万吨以上（仅考虑巨石+中材+山玻），取中性假设，2025年边框新增需求47.3万吨，可以抵消大部分供给新增影响。

提高生产线速度。

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