“水大鱼大”的光伏赛道群英荟萃,光伏胶膜配置正当时

NE人 2022-03-19

电池poe光伏电池

2062 字丨阅读本文需 6 分钟

前些年有一个词比较火,叫“水大鱼大”。这个词本身并不是用来形容某个行业,但其实用之于光伏产业似乎也并不违和。众所周知,光伏被认为是一个市场空间过万亿的超级赛道,完全可以用“水大”来形容。

1、全球能源结构加速调整,光伏行业打开成长天花板

受全球气候变暖、不可再生的化石能源不断消耗等因素影响,全球能源消费结构 正加快向低碳化转型。国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问 题日益重视,许多国家已将可再生能源作为新一代能源技术的战略制高点和经济发展 的重要新领域,其中太阳能光伏发电是可再生能源利用的重要组成部分之一。

可再生能源规模化利用与常规能源的清洁低碳化将是能源发展的基本趋势。加快 发展可再生能源已成为全球能源转型的主流方向。到 2025 年新建光伏项目的发电成本 将较新建煤电低三成以上,在成本竞争优势的推动下,全球光伏发电量在总发电量中 的占比将从 2018 年的 2.4%提高到 2050 年的 24%水平,届时全球能源供给将全面开启 “太阳能时代”。

2、光伏胶膜是高效组件的关键材料

在光伏行业产业链中,光伏胶膜主要用于光伏组件的封装环节,是光伏组件的关键材料。对脆弱的太阳能电池片有保护作用,可提高组件的光电转换效率。由于光伏电池的封装过程具有不可逆性,加之电池组件的运营寿命通常要求在 25 年以上,一旦 电池组件的胶膜、背板开始黄变、龟裂,电池易失效报废,所以尽管胶膜等膜材在光 伏组件总成本中的的占比仅 5%左右,却是决定光伏组件产品质量、寿命的关键性因素。

光伏组件常年工作在露天环境下,因此光伏胶膜必须能够经受住不同环境的侵蚀, 其耐热性、耐低温性、耐氧化性、耐紫外线老化性对组件的质量有着非常重要的影响。其抗PID、抗蜗牛纹、抗闪电纹、防老化、阻水等性能已成为标准性能。随着高效组件 越来越受市场青睐,光伏胶膜的升级迭代不断推动组件技术的发展。

3、胶膜品类丰富,持续迭代升级

目前,市场上封装材料主要有透明 EVA 胶膜、白色 EVA 胶膜、聚烯烃(POE) 胶膜、共挤型聚烯烃 POE(EVA-POE-EVA)胶膜与其他封装胶膜(包括 PDMS/Silicon 胶膜、PVB 胶膜、TPU 胶膜)等。

EVA 胶膜是目前光伏组件生产过程中的所需要的主要核心封装材料,其主要原料 EVA 树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物。EVA 胶膜在光伏组件表面的玻璃和电池片之间、电 池片和背板之间各使用一层,即分为上、下两层。行业发展初期,胶膜产品单一,组 件使用的上下两层均为透明的同质 EVA 胶膜。尽管随着组件技术的发展,下层胶膜趋 向白色高效 EVA 胶膜,透明 EVA 胶膜在下层的部分应用量被白色高效 EVA 胶膜所替 代,但上层仍采用透明 EVA 胶膜。同时,双层透明 EVA 胶膜仍为主流应用,因此, 透明 EVA 胶膜依然存在较高的市场需求。

白色 EVA 胶膜属于光伏封装胶膜技术升级换代产品,应用于电池片下侧,可以增加反射率,提高阳光在光伏组件中的利用效率,进而提高光伏组件的发电效率。在双 玻组件的下层封装层中,用白色增效 EVA 胶膜取代透明 EVA 胶膜,每块组件功率增 益可达 7-10W;在普通 60 片电池单玻组件中,白色增效 EVA 胶膜的使用可实现功率 增益 1-3W。随着 PERC 电池趋向采用双面化、薄型化、半片和多主栅技术,以及 72 片电池大组件技术等在近两年大规模使用,使用透明 EVA 胶膜和和使用白色增效 EVA 胶膜的组件功率差异接近 5W,即一个功率档,白色 EVA 胶膜的增益效果明显。

POE 胶膜是一种应用场景逐渐扩大的光伏组件封装胶膜,其主要原料 POE 树脂是 乙烯-辛烯共聚物。POE 胶膜可用于太阳能单玻、双玻组件的封装,目前在单晶 PERC 双面电池的双玻组件中应用前景较好。单晶 PERC 双面电池由于其双面发电特性、以 及背面场钝化和局部铝背场的设计,导致电池的背面特别容易发生 PID 现象,尤其在 双玻组件中 PID 衰减更为明显。POE 胶膜与 EVA 胶膜相比,具有更高的水汽阻隔率、更优秀的耐候性能和更强的抗 PID性能,使用 POE 胶膜进行封装可以有效地避免 PID 现象,提升组件长期可靠性。

随着光伏组件厂商越来越重视封装材料对于发电效率提升的作用,高品质胶膜占比在逐步提升,与此同时双面电 池及双玻组件的使用也进一步促进了高品质胶膜市场占有率提升。

2020 年组件封装材料仍以透明 EVA 胶膜为主,约占 56.7%的市场份额,较 2019 年下降 12.9 个百分点,主要是双玻组件市场占比的提升和 EVA 粒子涨价导致,其下降部分由共挤型 POE 胶膜和 POE 胶膜替代。2020 年 POE 胶膜和共挤型 POE 胶膜合计市场占比提升至 25.5%,预计未来随着双玻组件渗透率进一步提升,和 POE 胶膜和共挤型 POE 胶膜的市场占比将继续增大。预测直到 2030 年 透明 EVA 胶膜仍占 40%左右的市场份额,加上白色 EVA 胶膜则合计超过 60%,且共 挤型 POE 胶膜亦含有 EVA 膜。因此在未来十年内,EVA 胶膜仍将占据较大市场份额。

目前光伏组件主要分为普通组件、双玻组件。与普通组件相比,双玻组件具有生 命周期长、生命周期内发电量更大、发电效率更高、衰减更慢的优点。

随着下游应用端对于双面组件发电增益的认可,以及受到美国豁免双面组件 201 关税影响,双面组件市场占比较 2019 年上涨 15.7 个百分点至 29.7%。2021 年上半年,随着光伏玻璃大幅降价,光伏产业链多个环节的价格从 6 月份 开始出现连续多周的回落,终端需求逐渐恢复,硅片、电池片、组件企业的开工率逐 步回升,预计双面发电组件的应用规模在今年下半年将进一步扩大,双玻组件的市场 占比将继续提升。CPIA 预计,到 2023 年,单双面组件市场占比均为 50%。

2021年以来,光伏产业供应链波动加大,对全产业链都产生了不小的影响,且越到下游影响越大。所以,光伏的发展要立足于产业链共同、稳定的发展,在提高光伏基础材料、太阳能电池以及部件智能制造的水平,实现全链条绿色发展的同时,还要促进光伏电站的智能化运营以及微电网建设、促进新能源并网消纳。

来源:九方金融研究所,未来智库,证券日报

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