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光伏電池技術(shù)迭代催生的新風(fēng)口市場(chǎng)——POE膠膜。

01

【資料圖】

POE膠膜是什么？

POE膠膜是光伏組件核心輔材封裝膠膜的一種，此外常見(jiàn)的封裝膠膜還有EVA膠膜、EPE膠膜等。

資料顯示，光伏膠膜封裝材料集成于蓋板玻璃/背板與中間電池片之間，主要作用是保護(hù)太陽(yáng)能電池片，使光伏組件在運(yùn)作過(guò)程中不受外部環(huán)節(jié)影響，延長(zhǎng)光伏組件使用壽命，同時(shí)使陽(yáng)光最大限度透過(guò)膠膜達(dá)到電池片表面，提高光伏組件發(fā)電效率，因此光伏封裝膠膜要求具備高透光率、抗紫外濕熱黃變性、與玻璃和背板粘結(jié)性好等特點(diǎn)。

目前，主流光伏封裝材料為EVA膠膜、POE膠膜和EPE膠膜，膠膜在組件成本占比約4-6%上下，比例不高但對(duì)組件使用壽命、發(fā)電效率影響明顯。

光伏組件使用壽命一般為20-30年，一般要求組件效率首年衰減不超過(guò)2.5%，次年后年均衰減不超過(guò)0.7%。光伏組件失效一般包括初期失效、中期失效和后期失效，其中與封裝膠膜直接相關(guān)的有PID效應(yīng)、膠膜黃變、脫層以及水汽滲入導(dǎo)致的電池腐蝕等。

封裝膠膜在晶硅電池組件中的應(yīng)用 圖/海優(yōu)新材招股書(shū)

而且相較于EVA膠膜，POE膠膜在多方面具備更優(yōu)異性能。

首先在體積電阻率方面，隨著工作溫度提升，EVA膠膜體積電阻率迅速下降，高溫下POE膠膜體積電阻率比EVA膠膜高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)；

其次在水汽透過(guò)率方面，POE屬于非極性材料，不能和水分子形成氫鍵，不會(huì)像EVA（醋酸乙烯酯為極性基團(tuán)）一樣吸附水汽，水汽透過(guò)率為EVA材料的十分之一；

同時(shí)在抗紫外濕熱黃變性方面，由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對(duì)較少，具備更優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能。

EVA、POE部分性能指標(biāo)對(duì)比 資料來(lái)源：公司公告、企業(yè)官網(wǎng)、CNKI

02

為何這個(gè)節(jié)點(diǎn)提起POE膠膜？

EVA是PERC時(shí)代時(shí)代光伏封裝膠膜的主流材料，過(guò)去最為成熟的膠膜材料。雖然POE相較EVA性能優(yōu)勢(shì)明顯，但從實(shí)際市場(chǎng)份額看，EVA仍占據(jù)了絕對(duì)主流，而限制POE滲透率提升最直接的因素在于POE粒子價(jià)格此前大部分時(shí)間高于EVA。2021年組件封裝市場(chǎng)中，EVA占比仍超過(guò)7成。

不過(guò)，無(wú)論是雙面組件市占率提升，還是光伏向N型電池迭代，都在對(duì)角膜材料性能提出更高的要求，此背景下，POE膠膜正在爭(zhēng)奪主導(dǎo)者地位。

首先在雙面組件方面，根據(jù)天合光能實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，雙面組件在草地、沙地和白色高反場(chǎng)景下，較同類單面組件發(fā)電量提升5.67%、11.81%和24.60%，搭配跟蹤支架使用最高增益超過(guò)30%。

因此近年來(lái)雙面組件滲透率正在持續(xù)提升，根據(jù)數(shù)據(jù)，2021年下游應(yīng)用端對(duì)雙面發(fā)電組件發(fā)電增益認(rèn)可度進(jìn)一步提高，同時(shí)受到美國(guó)201關(guān)稅豁免雙面組件的影響，雙面組件市占率由29.70%提升至37.40%，預(yù)計(jì)2023年單雙面組件市占率相當(dāng)，未來(lái)雙面組件將超過(guò)單面組件成為主流。

出于環(huán)保和成本考量，雙面組件通常使用玻璃背板，較單面組件使用的普通背板更耐水汽和腐蝕，但EVA分解的醋酸無(wú)法通過(guò)背板滲出而更易積聚在光伏組件內(nèi)部，最終導(dǎo)致電池片腐蝕，光伏組件效率衰減。

同時(shí)，雙面PERC電池片正面為化學(xué)鈍化，其氮化硅中含有高密度的固定正電荷，對(duì)Na+有一定排斥作用，而背面為場(chǎng)鈍化，Al2O3/Si接觸面具有較高的固定負(fù)電荷密度，玻璃背板中因醋酸根析出的Na+使氧化鋁內(nèi)的電荷發(fā)生再分布，導(dǎo)致鈍化效果惡化，進(jìn)而使得組件效率衰減。

由于POE膠膜不含醋酸根，因此更適合雙面組件封裝，目前雙面組件通常采用POE膠膜或共擠型POE膠膜封裝。

與此同時(shí)，下一代主流技術(shù)的N型電池，同樣需要POE膠膜。

根據(jù)數(shù)據(jù)，2021年單晶PERC電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破23%，已經(jīng)十分逼近其效率極限24.5%，同時(shí)成本下降速度趨緩，新型電池技術(shù)正快速發(fā)展，預(yù)計(jì)2025年TOPCon、HJT和IBC電池轉(zhuǎn)換效率突破25%，實(shí)際效率提升或更快，進(jìn)一步拉大與PERC電池的差距，未來(lái)N型電池有望接替P型電池成為下一代主流技術(shù)。

N型同樣對(duì)封裝膠膜提出了更高的要求：首先N型電池用銀漿含鋁，對(duì)膠膜阻水性能要求更高；其次N型電池對(duì)輕量化要求更高；并且N型電池PN結(jié)與P型相反，正面更易發(fā)生PID，對(duì)膠膜抗PID性能要求更高，POE膠膜完美契合N型需求。

光伏電池技術(shù)迭代方向 資料來(lái)源：晶科能源

03

POE膠膜未來(lái)行業(yè)空間有多大？

目前行業(yè)N型擴(kuò)產(chǎn)加速，其中TOPCon電池由于能兼容PERC產(chǎn)線，所以將率先大規(guī)模推廣應(yīng)用。

TOPCon電池在PERC電池的工藝基礎(chǔ)上，將原有磷擴(kuò)散制備PN結(jié)改為通過(guò)硼擴(kuò)散制備PN結(jié)，并在電池背面增加了一層超薄氧化硅（隧穿氧化層），再沉積一層摻雜多晶硅薄層形成鈍化結(jié)構(gòu)，其他工序與PERC基本一致，因此較新的PERC產(chǎn)線可通過(guò)增加相應(yīng)設(shè)備改造成TOPCon產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)。TOPCon憑借高兼容性更容易被傳統(tǒng)電池、組件廠青睞，量產(chǎn)進(jìn)度快于其他N型電池。

2022年，晶科能源率先啟動(dòng)TOPCon的大擴(kuò)產(chǎn)，其安徽、浙江首期8+8GW產(chǎn)線已經(jīng)爬滿，Q3開(kāi)始規(guī)模放量，鈞達(dá)（捷泰）7月一期8GW投產(chǎn)，調(diào)試進(jìn)展順利。

天合、晶澳、通威等頭部企業(yè)也開(kāi)始大規(guī)模的TOPCon擴(kuò)張，此外有大面積的新進(jìn)入者啟動(dòng)TOPCon產(chǎn)線建設(shè)，機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2022-2024年TOPCon將進(jìn)入密集擴(kuò)產(chǎn)和放量。

而根據(jù)PVinfoLink統(tǒng)計(jì)，截至2022年9月，宣布布局TOPCon的產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)350GW，其中已落地的TOPCon產(chǎn)能超過(guò)40GW，預(yù)計(jì)2022年底，TOPCon名義產(chǎn)能將超過(guò)70GW，2025年TOPCon和HJT產(chǎn)能預(yù)計(jì)分別達(dá)到260、90GW，TOPCon、HJT和XBC等N型技術(shù)路線市占率到2025年提升至37%、7%、7%。

根據(jù)組件廠膠膜選型情況，證券以P型單面組件均采用EVA+EVA封裝，P型雙面組件中采用EVA+POE和EVA+EPE封裝各占一半，TOPCon和HJT電池中EVA、EPE、POE膠膜使用占比分別為30%、40%、30%；XBC電勢(shì)使用EVA+POE封裝為假設(shè)前提，計(jì)算出2025年各類膠膜市占率為53.88%、22.46%、23.36%。

2022-2025年光伏POE類膠膜對(duì)應(yīng)的需求分別為6.43、12.58、18.30、24.44億平，需求復(fù)合增速為56.04%，POE粒子對(duì)應(yīng)的需求分別為21.19、41.42、60.16、80.66萬(wàn)噸，需求復(fù)合增速為56.15%。

招商證券同樣認(rèn)為，2022年EVA、POE粒子價(jià)格一度出現(xiàn)倒掛，POE在經(jīng)濟(jì)性上的劣勢(shì)弱。未來(lái)1-2年，一方面隨著硅料價(jià)格逐步調(diào)整后，地面電站啟動(dòng)可能進(jìn)一步加強(qiáng)雙玻趨勢(shì)，進(jìn)而拉動(dòng)POE需求，另一方面N型的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化直接帶動(dòng)POE滲透率提升。

以2022、2023年光伏裝機(jī)量為240、350GW，POE滲透率分別為19%、24%為假設(shè)前提，估算出POE/EPE膠膜需求量達(dá)到8、16億平，考慮EPE滲透率，POE粒子需求量可能在25、48萬(wàn)噸上下，需求增長(zhǎng)趨勢(shì)更為樂(lè)觀。

04

國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈情況如何？

目前，POE生產(chǎn)全部由海外企業(yè)壟斷，主要為陶氏化學(xué)、埃克森美孚、三井和LG化學(xué)等。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，2021年全球包括丙烯基彈性體在內(nèi)的廣義POE產(chǎn)能約為200萬(wàn)噸，其中陶氏化學(xué)產(chǎn)能占比最大，約為48%。2021年，我國(guó)POE消費(fèi)量約為64萬(wàn)噸，基本全部依賴進(jìn)口，美國(guó)陶氏化學(xué)及?？松梨诤晚n國(guó)LG化學(xué)、SK-SABIC為主要進(jìn)口來(lái)源。

不過(guò)，POE國(guó)產(chǎn)替代有望加速。

POE實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的難點(diǎn)為催化劑與重要原料高碳α-烯烴具備較高的技術(shù)壁壘。2022年9月28日，東方盛虹（000301）發(fā)布公告，江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?00噸/年P(guān)OE中試裝置成功實(shí)現(xiàn)了POE催化劑及全套生產(chǎn)技術(shù)完全自主化，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。項(xiàng)目一次性開(kāi)車成功，順利打通全流程，產(chǎn)出合格產(chǎn)品，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。斯?fàn)柊钗磥?lái)將繼續(xù)進(jìn)行POE的研發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)張，總體規(guī)劃年產(chǎn)能50萬(wàn)噸（分期建設(shè)）。

隨著海外催化劑專利到期和國(guó)內(nèi)研發(fā)速度加快，國(guó)產(chǎn)企業(yè)已逐步突破POE生產(chǎn)的三大壁壘，目前國(guó)內(nèi)已宣布POE產(chǎn)能合計(jì)規(guī)劃超180萬(wàn)噸，多數(shù)企業(yè)POE項(xiàng)目已進(jìn)入中試階段。

其中萬(wàn)華化學(xué)（600309）中試已運(yùn)行近1年，開(kāi)發(fā)布局較早。2021年9月，萬(wàn)華化學(xué)完成中試POE裝置建設(shè)，2022年3月公司在投資者問(wèn)答平臺(tái)宣布產(chǎn)出合格中試產(chǎn)品，目前在下游各領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

從萬(wàn)華化學(xué)在茂金屬、α-烯烴齊聚、烯烴高溫溶液聚合等相關(guān)領(lǐng)域的專利布局來(lái)看，目前持有或處于審查狀態(tài)專利有32件，最早可以追溯到2017年。除中石化和中石油體系外，萬(wàn)華是在相關(guān)領(lǐng)域的專利布局?jǐn)?shù)量最多、范圍最廣、自主開(kāi)發(fā)工作的啟動(dòng)時(shí)間最早的企業(yè)之一。

衛(wèi)星化學(xué)（002648）在2021年12月30日披露連云港綠色化學(xué)新材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，其中包括年產(chǎn)10萬(wàn)噸α-烯烴及配套POE，形成乙烯、α-烯烴、POE產(chǎn)業(yè)鏈一體化格局。2022年6月連云港石化1000噸/年α-烯烴工業(yè)試驗(yàn)裝置項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)一次公示，項(xiàng)目具備施工條件，預(yù)計(jì)今年建成并產(chǎn)出產(chǎn)品。

榮盛石化（002493）則在2022年8月18日公告，公司擬新投資641億元，對(duì)浙江石化4000萬(wàn)噸/年煉化一體化相關(guān)裝置進(jìn)行挖潛增效。計(jì)劃包括新建包括35萬(wàn)噸/年α-烯烴裝置、2×20萬(wàn)噸/年P(guān)OE聚烯烴彈性體裝置、30萬(wàn)噸/年EVA/LDPE(管式)裝置等系列下游項(xiàng)目。浙江石化成為又一宣布進(jìn)入POE市場(chǎng)的化工龍頭企業(yè)。