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智观察 | 攻克这一短板,让光伏电池更长寿

日期: 来源:联想控股收集编辑:联想控股

据工业和信息化部数据显示,2023年上半年,我国光伏产业延续景气态势,产业链各主要环节产量同比增长均超过65%。

在全球能源转型大趋势及“碳中和”共识下,光伏产业正迎来“高光时刻”。而我国作为拥有全球完整光伏产业链的国家,已成为其中的关键支撑力量。

与此同时,产业规模持续扩大之际,我国光伏产业仍存在掣肘的“关键短板”,光伏封装胶膜料即是其中之一。那么,光伏封装胶膜料有何作用?目前国产化现状如何?以下,enjoy:

光伏胶膜料为何“卡脖子”?

光伏胶膜主要作用于光伏组件的封装环节,能够将光伏玻璃、电池片、背板粘在一起,同时保护电池电路不受外界环境干扰,延长组件使用寿命。

光伏组件的封装过程并不可逆,因此在使用过程中,如果胶膜开始黄变、龟裂,将造成电池组件失效报废,无法达到(光伏组件)25年以上的使用寿命要求。因此,虽然光伏胶膜成本只占光伏组件成本的4%-7%,却是不可或缺的核心辅材。

由于要求较高,我国光伏胶膜长期依赖于进口。2018年之后,其国产化替代已处在较高水平,并于2020年基本实现了进口替代。

但从产业链情况来看,光伏胶膜的上游原材料仍然存在较高的进口依赖度,制约着光伏胶膜的产能释放节奏。 

光伏胶膜主要分为透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜和EPE胶膜(由EVA胶膜-POE胶膜-EVA胶膜通过共挤工艺制造而成)四种类型,主要原材料为EVA或POE粒子,其在光伏胶膜的成本结构中占比超过70%。

近年来,EVA粒子产能加速爬坡,自给率不断提升;POE粒子国产化进度较慢,但在市场需求反哺下,已有部分国内企业开始布局规模化生产,其国产化替代趋势已经开启。

EVA:国产化进程提速,进口替代前景明朗

EVA胶膜是当前主流的光伏胶膜,具有价格较低、易加工、耐存储、交联速度快、与玻璃/背板粘结性能好等优势,其原料EVA粒子也成为最主要的胶膜原料。

2020年以前,我国EVA粒子进口依存度始终维持在60%以上。随着近几年国内EVA装置陆续建成投产,EVA粒子已形成对进口产品的部分替代。

根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2022-2023年)》显示,截至2022年末,我国已有多家企业可实现光伏级EVA粒子的量产,光伏级EVA在地化供应率已基本达到60%左右。

其中,联泓新科是国内率先开发出EVA光伏胶膜材料(即EVA粒子)的企业之一,打破了国外垄断,并参与起草了EVA产品国家标准,产品质量居于行业先进水平。 

2022年,联泓新科进一步巩固和扩大现有产业优势,完成EVA装置扩能改造,年产能增加3万吨以上,光伏胶膜料排产占比和生产灵活性进一步提升。

目前联泓新科正在推进建设“新能源材料和生物可降解材料一体化项目”,包括新建20万吨/年EVA装置。据介绍,该项目已被纳入2022年山东省重大项目名单。

随着企业不断优化工艺技术、扩大产能,我国光伏级EVA粒子的国产化率将进一步提升。据中国光伏行业协会预计,2027年有望达到85%以上。

POE: 技术“卡脖子”突出,亟需国产替代

根据中国光伏行业协会《中国光伏产业发展路线图》数据,N型光伏电池将逐步替代P型电池,至2030年,N型电池市占率将达到70%。

由于N型电池组件对水汽、紫外线及酸更为敏感,PID(电势诱导衰减效应)问题更为突出。因此,EVA胶膜不能完全满足N型电池封装的抗PID要求。

相比之下,POE胶膜具有高耐候性、高防水性、高抗PID等多种优势,更符合N型组件的封装要求,市场需求也随之高涨。

POE胶膜的原料POE粒子是由乙烯与α-烯烃(1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)无规共聚得到的弹性体。由于POE关键技术被国外少数大型企业掌握并封锁,我国尚无POE工业生产装置,POE消费供给全部依赖进口,且进口量呈逐年增长之势。在此背景下,POE粒子的国产化尤为迫切。

近年来,国内部分企业积极投入POE关键技术自主研发,加速推进我国POE工业化进程,开启国产化替代趋势。

8月23日,联泓新科与惠生(中国)投资有限公司共同投资设立了联泓惠生(江苏)新材料有限公司。联泓惠生新材料主要从事POE(聚烯烃弹性体)等高端烯烃材料业务,规划建设30万吨/年POE项目,其中一期10万吨/年、二期20万吨/年,生产POE光伏胶膜料、增韧料等高端产品。

惠生中投经过多年的积累,自主开发了全套POE工艺技术,具备产业化条件,并将全套技术转让给新设立的联泓惠生新材料合资公司,为POE项目落地建设奠定了坚实的基础。

POE项目投产后,联泓新科将同时拥有EVA与POE光伏胶膜料产品,进一步丰富在新能源材料领域的布局。

随着国内相关企业POE技术研发及装置建设的加快推进,业内预计2024-2026年国产POE进入产能集中释放期,可望逐渐满足国内光伏市场的消费需求。

“双碳”目标下,光伏发电已经成为我国新增发电量的主体。根据中国光伏行业协会数据,2022年我国光伏新增装机容量达到87.41GW,占当年能源新增装机容量的43.76%。未来我国光伏新增装机量将进一步快速增长,2025年有望达到100GW。

在光伏产业驱动下,光伏胶膜市场规模将达到172-201亿元,光伏封装胶膜上游原材料光伏级EVA、POE粒子的需求也会更加强劲。机遇与挑战之下,国内企业大有可为,保证EVA、POE粒子供应能力将成为各企业核心竞争力的关键,也将助力攻克这一“卡脖子”环节,进一步助力完善我国光伏产业链。

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