1937年，德国人奥托*拜耳（跟德国拜耳公司没关系）制取了一种聚合物，他发现这种新材料和同样是刚刚发现的聚乙烯、聚酯等高分子材料相比，某些性能更加优异，比如它耐磨、耐温、耐酸碱、耐腐蚀，而且可以被加工成各种各样的形态。由于这种聚合物中包含很多酰胺基，因此把它称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯（PU）。

这种材料一经问世，立马被美国联碳、德国拜耳公司（这次是真的拜耳公司）发现商机，从20世纪60年代开始大规模生产出来，然后它的应用被不断开发，一直到现在，还不断有新的发展，堪称是最热门的复合材料之一！

1、异氰酸酯和乙二醇反应生成聚氨酯

聚氨酯是由异氰酸酯和聚醚多元醇这两种单体通过缩聚反应而生成的，其中，异氰酸酯被叫做黑料，聚醚多元醇被称为白料。通过改变黑料和白料的配比，就可以调节产品的形态和性能。

黑料是有毒的，白料是无毒的，这黑白双煞就合成了聚氨酯。

异氰酸酯和聚醚多元醇的反应会释放出很多二氧化碳，似乎这很让人麻烦，但是化学工程师会认为这是一个很好的机会，因为他们想办法将二氧化碳均匀释放出来，这样从宏观上就会产生毕竟均匀的泡沫，使最终得到的材料降低密度，让聚氨酯材料更加轻便耐用。

2、光伏之于聚氨酯

在光伏产业中，边框是一个不可或缺的组成部分。传统的边框通常采用铝合金或钢材等金属材料，但这些材料存在一些问题，例如重量较大、安装困难、耐候性差等。因此，聚氨酯复合材料边框的出现，为光伏产业提供了一个新的选择。

聚氨酯复合材料边框具有许多优点。首先，它具有优异的耐候性和抗老化性能，可以长期保持其原有的颜色和形状，从而确保光伏组件的稳定性和使用寿命。其次，它具有轻量化的特点，可以减轻光伏组件的重量，使得安装更加方便，同时也降低了运输成本。此外，聚氨酯复合材料边框还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性，可以有效地保护光伏组件和整个系统。

除了以上优点，聚氨酯复合材料边框还有一些潜在的优点。首先，它可以定制化生产，根据不同的需求和规格，可以生产出不同形状和尺寸的边框。其次，它具有良好的隔热性能，可以有效地降低光伏组件的工作温度，从而提高其发电效率和寿命。此外，聚氨酯复合材料边框还可以提供更好的抗冲击性能和防护性能，可以有效地保护光伏组件免受外力的损坏。

然而，虽然聚氨酯复合材料边框具有很多优点，但是在实际应用中还需要考虑一些问题。首先，聚氨酯复合材料的成本较高，可能会增加整个光伏系统的成本。其次，聚氨酯复合材料的热膨胀系数与玻璃等材料不同，可能会引起一些兼容性问题。此外，聚氨酯复合材料边框的生产过程中会产生一些环境污染，需要采取有效的措施进行处理。

3、降本增效，复合材质边框逐步代替铝合金边框

除了EVA和POE封胶膜，光伏组件边框也是组件的重要组成部分，是主要用于固定、密封光伏组件的框架结构材料，对组件寿命影响较大，耐候性要求高。

按材料划分，光伏边框可分为铝合金边框、钢边框、复合材料边框，其中铝合金边框使用广泛。但由于铝合金边框在光伏组件中的成本占比约为10%，材料成本低、耐候性能出色的复合材料边框有望逐步替代铝合金边框。

目前国内生产复合边框的企业主要有德毅隆、沃莱新材、博菲电气及中材科技等。

根据国信证券研究报告，在保守情形下，2025年复合材料边框需求可达到132GW，渗透率达到19%，市场规模可达到72 亿元，对应玻璃纤维/聚氨酯需求约45/12 万吨；积极情形下，2025 年复合材料边框需求可达到264GW，渗透率达到39%，市场规模可达到145 亿元，对应玻璃纤维/聚氨酯需求约90/23 万吨。

万华化学近期推出全纱聚氨酯复合材料光伏边框方案。

该方案采用高模量玻璃纤维时可达50GPa以上，边框的刚度提高可使光伏组件在受到载荷时发生的形变量显著降低。其均匀分散的玻璃纤维能够被聚氨酯树脂快速浸润，高效的浸润过程可支持型材高速生产，制造速率可达1m/min以上，连续生产型材直线度≤1mm/2m。

科思创近期也推出聚氨酯复合材料光伏组件边框。该边框耐腐蚀性能出色，适合高湿度高盐雾地区使用，且综合成本低于铝合金边框，力学性能高，满足各类中大型规格组件要求

绝缘边框无需接地，安装便捷，节约成本。

科思创聚氨酯复合材料光伏组件边框解决方案。

综上所述，聚氨酯复合材料边框作为一种新的光伏边框选择，具有很多优点。但是，在实际应用中还需要考虑其成本、兼容性和环境问题。如果这些问题可以得到有效的解决，那么聚氨酯复合材料边框有望成为光伏边框的更好选择。

总之，光伏行业的新时代已经到来。无论是封装胶膜还是新型复合材料拉挤边框，将在这场能源变革中迎接更广阔的前景，你准备好了吗？

文章来源： 复材生态圈，BENKOK