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2022年光伏封装胶膜产业链分析:下游持续看好 行业迎新发展阶段

一、生产工艺:原料配方改良升级为核心竞争点

光伏封装胶膜主要作用于光伏组件的封装环节,约占光伏组件成本的4%-7%。封装胶膜包裹电池片,起保护作用,再与光伏玻璃、背板等辅材,在真空环境下通过层压工艺制成光伏组件,目前电池技术路线的变迁不影响对光伏封装胶膜的需求。

胶膜是光伏组件封装的关键材料,处于光伏产业链的中游。光伏组件的运营寿命标准是25年,光伏封装胶膜的透光率、收缩率、剥离强度、耐老化等性能指标对组件的运营至关重要。如果在电站运营期间胶膜黄变、龟裂,将导致电池失效报废,直接影响组件的发电效率。因此尽管胶膜成本绝对价值不高,但是直接决定光伏组件产品质量、使用寿命等。

光伏封装胶膜的发展初期,产品品类单一,一般为透明EVA胶膜。随着技术的发展和性能的提升,光伏组件厂商越来越重视封装胶膜对于光伏发电效率提升的作用,对高品质胶膜的市场需求也越来越大。

光伏封装胶膜主要类型

光伏封装胶膜主要类型

资料来源:观研天下整理

从生产工艺来看,透明EVA胶膜、白色EVA胶膜及POE胶膜主要工艺流程均包括配料、混料、挤出、定型、分切、包装等,工艺大致相同,产线基本兼容,可通过技改相互转换。

胶膜生产工艺中,由于生产设备及工艺技术进步一直较为缓慢,技术难以颠覆创新,交联剂、稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等辅助用剂的配方是决定产品质量和稳定性的核心要素,如何提升配方的性能和质量需要长时间的积累和优化,这也造就了各厂商的技术壁垒。

某品牌抗蜗牛纹EVA封装胶膜成分配比及性能参数

EVA粒子(VA含量28%) 95.65 96.4 96.5 96.6 96.4 97.05
交联剂 2 1.4 1.2 0.8 0.6 0.1
助交联剂 0.1 0.1 0.2 0.4 0.6 0.6
紫外光吸收剂(高阻型加入) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
紫外光稳定剂 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
辅助抗氧化剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
增粘剂 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
阻燃剂 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
抗酸剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
缓蚀剂 0.25 0.1 0.1 0.2 0.2 0.05

资料来源:观研天下整理

因此,EVA树脂(粒子)、聚烯烃(POE)粒子、钛白粉,以及交联剂、增粘助剂、抗老化剂等助剂为光伏胶膜的主要上游。而光伏胶膜的下游是以晶科能源、晶澳能源、天合光能为代表的主要光伏组件生产商。

因此,EVA树脂(粒子)、聚烯烃(POE)粒子、钛白粉,以及交联剂、增粘助剂、抗老化剂等助剂为光伏胶膜的主要上游。而光伏胶膜的下游是以晶科能源、晶澳能源、天合光能为代表的主要光伏组件生产商。

资料来源:观研天下整理

二、上游:原料大量依赖进口,国产替代有望加速

1、EVA树脂

EVA树脂(乙烯-醋酸乙烯共聚物)约占光伏EVA胶膜材料成本的85%以上,其生产壁垒高、扩产周期长、转产限制多,行业供给主要依赖进口,目前,国内EVA厂商仅有斯尔邦、联泓和宁波台塑三家可批量供应光伏级料。

海外产商约占整体光伏胶膜原料市场60%的份额,主要有陶氏化学、LG化学、美国杜邦、韩华道达尔、日本三井化学等。

2、POE

聚烯烃弹性体(POE)是由乙烯和高碳α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1辛烯等)聚合而成的无规共聚物弹性体,兼具塑料的可塑性和橡胶的弹性,可回收利用、机械性能好,加工便捷、耐候性及耐老化性优异。

海外公司对生产POE粒子所需催化剂进行专利保护,并封锁了原料高碳烯烃的生产工艺技术,限制其转让。目前,我国光伏POE粒子完全依赖进口,陶氏化学约占42%左右的市场份额,全球其余主要生产商还包括:埃克森美孚、北欧化工、三井化学(Mitsui)、韩国LG集团、SK集团和沙特基础工业(SABIC)等。

近年来,国内企业对POE及原料辛烯的研发已突破瓶颈,其中万华化学、中国石化已经攻克POE合成过程中的主要复杂技术工艺,有望在2023、2025年各自投产,打破国外垄断局面。

此外,京博石化、茂名石化、斯尔邦石化、惠生新材料、中国化学、卫星石化等均有投建POE装置的计划,部分企业小试或中试装置已经有重要进展,未来我国自主生产的POE有望进一步替代进口。

三、中游:市场高度集中,福斯特市占过半

根据观研报告网发布的《中国光伏封装胶膜行业发展趋势分析与未来投资预测报告(2022-2029年)》显示,2021年,单玻组件封装材料仍以透明EVA胶膜为主,约占52%的市场份额,较 2020年下降4.7个百分点。2021年POE胶膜和共挤型EPE胶膜合计市场占比提升至23.1%,随着未来双玻组件市场占比的提升,二者的市场占比将进一步增大。

光伏封装胶膜主要产品情况

品种 优势 劣势
透明EVA胶膜 具有高透光率,用于玻璃与电池片粘结;原材料为EVA树脂和各种改性剂,价格相对便宜 抗PID性能较差,适用于单玻组件的上层,也可用于对性能要求一般的单玻组件下层。
白色EVA胶膜 比透明EVA胶膜增加了钛白粉等白色填料的预处理,阻隔性强、透光率低,具有高反射率,能提高组件发电功率。有着较强的抗湿热老化及紫外老化能力,抑制背板老化龟裂。 价格较高,适用范围小
聚烯烃(POE)胶膜 POE胶膜具有更高的水汽阻隔率、更强的抗PID性能,可保证组件在高温高湿环境下运行的安全性及长久的耐老化性,使组件能够长效使用,是目前双面双玻组件及薄膜组件的主要封装胶膜。 POE树脂被国外垄断,价格昂贵,在组件层压时还会产生较多气泡,导致偏片并片等不良率提升、层压时间延长
多层共挤型POE胶膜(EVA/POE/EVA) EPE胶膜兼具POE的抗PID性能,以及EVA的高良率和层压效率,并且减少POE粒子的使用量,实现降本增效,目前主要应用于高效组件。 技术含量高,产量小,价格高

资料来源:观研天下数据中心整理

光伏胶膜行业毛利率长期锚定在合理较低水平,呈现高度集中的格局。光伏封装胶膜的主要代表厂商有:福斯特、海优新材、斯威克、上海天洋、赛伍技术等。

据数据显示,2020年,福斯特全球市场占有率过半,约58.06%,同比提升2.85个百分点;其次是斯威克(14.29%)和海优新材(10.91%)。

据数据显示,2020年,福斯特全球市场占有率过半,约58.06%,同比提升2.85个百分点;其次是斯威克(14.29%)和海优新材(10.91%)。

数据来源:观研天下整理

光伏胶膜发展大致经历了四个阶段。由于2006年以来福斯特市占率持续扩大,有垄断趋势,势必威胁到下游组件厂商的供应链的稳定。并且近年来下游组件厂商的集中度也迅速提升,对扶持自己供应链的诉求也将增加,预计未来在福斯特市占率提升空间不大,部分二线胶膜企业市占率有望提升。

光伏胶膜发展大致经历了四个阶段。由于2006年以来福斯特市占率持续扩大,有垄断趋势,势必威胁到下游组件厂商的供应链的稳定。并且近年来下游组件厂商的集中度也迅速提升,对扶持自己供应链的诉求也将增加,预计未来在福斯特市占率提升空间不大,部分二线胶膜企业市占率有望提升。数据来源:观研天下整理

四、下游:光伏装机新增加速,大幅带动光伏胶膜需求

光伏胶膜的下游包括晶科能源、晶澳科技、天合光能、韩华新能源、隆基股份、阿特斯、firstsolar、东方日升等国内外大型光伏组件生产商。

光伏胶膜的市场增长,主要受我国及全球光伏装机量的增长。随着光伏度电成本持续下降,在碳中和大背景下,光伏发电将加速替代其他传统化石能源发电方式。

政策端的利好及全球光伏经济性逐渐凸显,预计未来十年内全球光伏新增装机都将快速增长。2021-2025年,全球光伏年均新增装机有望达到234GW,2026-2030年,新增电力需求几乎全部由清洁能源满足,光伏年均新增装机有望达到280GW。

政策端的利好及全球光伏经济性逐渐凸显,预计未来十年内全球光伏新增装机都将快速增长。2021-2025年,全球光伏年均新增装机有望达到234GW,2026-2030年,新增电力需求几乎全部由清洁能源满足,光伏年均新增装机有望达到280GW。

数据来源:观研天下整理

据国际能源署权威预测,近年光伏发电将成为电力增量主体,到2025年光伏将在所有新增发电装机中占比将达到57%,在可再生能源在新增发电装机中占比将达到95%。到2050年,光伏累计装机有望超8500GW,将成为全球最大的发电来源。

潜在装机需求旺盛,2022预计全球将实现装机210GW,同比增加31.25%,对应全球封装胶膜的需求为23.56亿平米,同比增加约29.84%;2025年全球有望实现装机400GW,对应全球胶膜需求43.93亿平米,年均复合增速约24.13%。

2020-2025全球光伏胶膜需求

单位 2022E 2025E
全球光伏装机 GW 210 400
容配比 1.2 1.2
组件功率(M6,72片) W 465 475
组件面积(M6,72片) 平米 2.17 2.17
单GW装机胶膜需求 亿平米 0.11 0.11
全球胶膜需求 亿平米 23.56 43.93
YoY 29.84% 24.13%

资料来源:观研天下整理(xlx)

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