【行业洞察】我国光伏胶膜行业前景分析,EVA树脂大规模扩产将至,POE国产化在即

2022-12-29




■ 作者 中国化工信息中心咨询事业部  张松臣、张成

背景简述

2022年,国家关于能源的政策密集出台,多项政策连发,新能源发展目标与定位愈加清晰。在达到碳中和的愿景下,光伏发电有望成为未来我国的主体能源。化工新材料行业作为新能源行业的上游材料供应商,也迎来了发展机遇。

在过去十几年的高速发展下,我国光伏累计装机量从 2015 年的 42GW 增加到了 2021 年的 308GW,占全国电力装机容量的比例达 11.5%,年均增速高达 39%。


根据中国光伏行业协会的预测,乐观情况下,2021-2025 年,全球光伏新增装机量将以 18% 的年均增速快速增长;而我国光伏新增装机量年均增速将略高于全球,达 19.5%,进一步带动上游光伏组件核心材料需求的大幅提升。


光伏产业链上游主要为硅片、银浆、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基膜及氟膜等;中游主体为电池片、光伏玻璃等;下游涉及光伏发电站及不同应用场景。在产业链中,会用到高分子材料的主要有 PET 基膜、氟膜(各种氟树脂)、封装胶膜(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 EVA 和聚烯烃弹性体 POE)、接线盒(聚苯醚 PPO)以及线缆材料聚乙烯(PE)等。其中主要的光伏专用材料是胶膜和氟膜,对化工企业的吸引力也最大。


01

光伏胶膜产能集中在中国

龙头企业占有率趋于饱和


光伏胶膜是光伏组件的核心材料,是影响光伏组件质量和寿命的关键。光伏胶膜覆盖在光伏电池片的两面,通过真空层压技术将电池片粘接封装在光伏玻璃和背板(或光伏玻璃)之间,对电池片起到封装和保护的作用,同时还能提高光伏组件的光电转换效率,延长组件的使用寿命。



胶膜龙头市占率高,胶膜单价变动紧随 EVA 粒子价格浮动。福斯特为国内光伏胶膜行业龙头企业,市场占有率长期维持在 60% 左右,拥有光伏胶膜的定价权,定价锚定毛利率,毛利率稳定在 20% 左右。


中国光伏产业起步早,发展程度高,是全球光伏产业发展的引领者和推动者。尤其是光伏胶膜行业在经历行业洗牌后,国外企业已基本退出市场。2021 年我国 TOP4 企业合计全球市占率接近 90%,其中福斯特全球市占率为 46%,斯威克海优新材全球市占率也超过 10%。


随着产能进一步扩张,未来福斯特全球市占率将提升至 50%-60%,行业龙头地位稳固。但目前市占率已趋于饱和,进一步上升空间非常有限。



02

EVA树脂大规模扩产将至

但光伏级树脂依旧紧缺


根据产品结构的不同,光伏胶膜分为:EVA 膜,POE 膜,PVB 膜等等。胶膜直接材料占比超过 90%,而作为胶膜最重要的原材料,EVA 粒子、POE 粒子在直接材料中占比超过 80%。


EVA 胶膜占据光伏胶膜的主要市场,主要包括透明EVA 胶膜和白色 EVA 胶膜,合计市场份额超 70%。


传统透明 EVA 胶膜是目前市场上的主流产品,2021 年约占 52% 的市场份额。但透明 EVA 胶膜只能起到透光、粘接、耐黄变等封装作用,未来市场占比会逐步减低。白色 EVA 胶膜具有提高反射率的作用,可进一步提升组件的发电效率。采用白色 EVA 胶膜可用玻璃背板替代有机背板降低组件成本,因此 2021 年其市场占比提升至  24%。但由于白色 EVA 胶膜在层压过程中存在白色填料上溢、收缩、碎片等问题,预计未来市场占比同样稳中有降。


POE 胶膜和 EVA-POE-EVA 共挤胶膜(EPE胶膜)合计市场占比约 23%,未来占比会进一步提升。随着双玻组件市场占比的进一步增加,以及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,高品质胶膜市场占比会逐步提升。POE 胶膜由于原料以及生产工艺的限制,存在成本较高、生产效率低、性能不稳定等问题,虽然树脂即将实现国产化,但预计未来市场占比不会有大的变化。



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EVA 树脂供需情况分析:

由于光伏封装胶膜原材料成本占产品总成本比重较高,并且进口依赖度较高,因此原材料的供给和价格的波动对行业产量及毛利率的影响较大。


中国 EVA 树脂长期处于供不应求的状态,产能远不能满足需求。2017 年国内 EVA 树脂产能增至 97.2 万吨/年,后一直维持该产能,直至 2021 年,随着 4 个项目的投产,产能大幅提升至 177.2 万吨/年。尽管国内 EVA 树脂的自给率不断提高,但供应仍存在较大缺口,2021 年国内 EVA 树脂的进口依赖度约为 51%。


2016-2021 年,国内 EVA 树脂消费量从 130.3 万吨增长至 205.4 万吨,年均增速达到 9.5%,光伏和电缆行业的发展持续拉动消费增长。


光伏胶膜、发泡制品和电缆料是国内 EVA 树脂消费的三大主要领域,合计消费占比达到 82%。其中光伏胶膜是 EVA 树脂消费增长最快的领域,消费增速高达 17.7%。2021 年,光伏胶膜已经超过发泡制品,成为 EVA 最大的消费领域。


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EVA 生产技术现状:

通常,不同用途的 EVA 料中 VA 含量不同,光伏、电缆和胶黏剂是相对 VA 含量较高的应用领域,生产难度相对更高。目前,国内 EVA 生产技术来源主要包括巴赛尔、埃克森美孚和意大利埃尼。巴赛尔的技术能够生产的 EVA 产品 VA 含量上限最高,同时光伏料的生产上限也最高。


2021 年,国内 EVA 产能中,釜式法占比约为 38%,管式法占比约为 62%。由于管式法生产 EVA 的效率更高,未来随着光伏料需求的快速增长,管式法产能还将大幅增加。


当前国内仅斯尔邦、联泓、台塑三家企业能够生产光伏级 EVA,虽有多套装置投产,但对于光伏料,一直未形成有效增量。其原因在于稳定产出合格品光伏级 EVA 后,下游胶膜厂商至少需要 3-6 个月时间进行试用。


03

各企业围绕催化剂问题开展技术攻关

POE即将迎来国产化


2021 年,POE 下游需求量前三的领域分别是塑料改性、发泡材料和光伏。POE 消费量最大的领域为塑料改性,占比约 72%。


“以塑代钢”“汽车轻量化、家电轻薄时尚化”等趋势的影响,改性塑料在不同领域的渗透率将不断提升。汽车、家电外壳、包装等行业所需的改性塑料制品消费增长是拉动 POE 消费量快速增长的主要驱动力。


其次,POE 也作为发泡剂广泛应用于运动鞋中底、健身运动垫板、儿童组合玩具、包装缓冲材料等发泡产品中,发泡占 POE 消费占比约 13%。


光伏是 2021 年 POE 第三大消费领域,占比约12%,主要用于太阳能电池的封装膜中。光伏用 POE 为乙烯-辛烯共聚物,使用 POE 薄膜封装的光伏组件,水汽透过率低,避免了使用 EVA 封装膜所会产生的腐蚀问题,能够拥有更长的产品生命周期以及更佳的耐用性。



全球 POE 产品基本被国外企业垄断,且行业集中度高,陶氏化学、三井化学SSNC 三家的产能合计占比高达 77%。



中国尚未实现 POE 的工业化生产和应用。POE 的生产技术难点主要包括催化剂专利壁垒、高温溶液聚合工艺缺失以及 α-烯烃难以获取。


近年来,国内各企业都在围绕催化剂的问题开展技术攻关。国内开展 POE 研发工作的单位有浙江大学、中石化北京化工研究院等。企业方面,京博石化、万华化学的 POE 目前处于中试阶段。POE 国产化进程有望加快。



中国石油化工循环经济研究院(CPCERI)是由 中国化工信息中心、北京化工大学和中国循环经济协会 联合发起的政策、技术及市场研究型组织。凝聚了政府、学术界、园区、企业及社会各界力量,发挥产业链上下游联合优势,着眼于“双碳”及循环经济目标,为政府政策制定及企业战略转型提供策略支持,探索化工行业绿色转型新模式,为实现绿色、循环、低碳发展做出积极贡献。