“碳中和”的全球共識(shí)下，光伏已經(jīng)成為最“熱門”的賽道，甚至有機(jī)構(gòu)預(yù)測，光伏行業(yè)的市場空間有望在未來十年迎來十倍上漲。
尤其隨著技術(shù)成熟，光伏的度電成本已經(jīng)從十年前的2.47元/度下降至0.37元/度，降幅高達(dá)85%，全面進(jìn)入光伏“平價(jià)時(shí)代”。
實(shí)際上，光伏行業(yè)的飛速發(fā)展與中國對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)的重視密不可分，目前整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品的核心產(chǎn)能幾乎都來自于中國：硅片占全球97%的產(chǎn)量、硅料占全球75%的產(chǎn)量、組件占全球71%的產(chǎn)量、逆變器占全球60%的產(chǎn)量。
中國企業(yè)決定著全球光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，如果沒有中國企業(yè)的努力，那么人類一定不可能如此快的進(jìn)入光伏“平價(jià)時(shí)代”。
然而，盡管中國企業(yè)掌握著光伏產(chǎn)業(yè)鏈的主動(dòng)，但在光伏膠膜原材料這一環(huán)節(jié)卻只能依靠海外進(jìn)口，短時(shí)間內(nèi)依然無法完成全面自主替代。
這就好像中國光伏產(chǎn)業(yè)的阿喀琉斯之踵，一旦遭遇“卡脖子”斷供，那么可能直接影響全球光伏產(chǎn)業(yè)的格局。
鑒于此，中國光伏產(chǎn)業(yè)的最后一塊短板該如何補(bǔ)全呢?誰又會(huì)成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的希望呢?
決定性的4.25%
一套交付給電站的完整光伏組件包括：焊帶、光伏玻璃、電池片、膠膜、背板五部分。其中，電池片和光伏玻璃是成本占比較高的部分，膠膜的市場份額要小很多。
光伏膠膜是組件中的一環(huán)，約占光伏產(chǎn)業(yè)鏈條總成本的5%，而在光伏膠膜中，核心原材料占比約85%，因此光伏膠膜原材料的占比約為總成本的4.25%。
雖然4.25%的占比并不高，但對(duì)于整個(gè)光伏組件產(chǎn)品而言，卻是意義重大的，甚至是直接決定光伏組件產(chǎn)品質(zhì)量、壽命的關(guān)鍵性因素。
光伏電池片是整個(gè)組件的功能核心，由硅片制成，相對(duì)而言較為脆弱，且封裝過程具有不可逆性。一套光伏組件產(chǎn)品的使用壽命直接與電池片的耐用程度相關(guān)，因此如何避免電池片長時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行，就成為決定光伏組件壽命的關(guān)鍵。
一套光伏的運(yùn)營壽命在25年以上，并長時(shí)間在露天環(huán)境工作，因此必須對(duì)電池片進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。在行業(yè)中，普遍采用光伏膠膜作為核心輔材，覆蓋在電池片上下，與光伏玻璃、背板等輔材在真空環(huán)境下通過層壓工藝制成整體組件，從而起到保護(hù)電池片的作用。
雖然膠膜成本占比很低，但卻直接決定光伏組件的發(fā)電效率，如果運(yùn)營期間膠膜發(fā)生了變色、龜裂等情況，那么可能會(huì)喪失對(duì)于電池片的保護(hù)，甚至有可能對(duì)整個(gè)光伏組件造成損壞。
此外，在分布式光伏BIPV場景中，EVA也有著重要的應(yīng)用，直接將晶硅電池片封裝在鋼化玻璃中。未來隨著BIPV的起量，EVA的需求量也有望進(jìn)一步增長。
基于此，膠膜的穩(wěn)定性就顯得至關(guān)重要，甚至可能影響光伏產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
一次正在進(jìn)行的技術(shù)迭代
從技術(shù)角度來看，光伏膠膜材料行業(yè)正在經(jīng)歷一次主流路線的產(chǎn)業(yè)迭代。
行業(yè)中的主流膠膜原材料共有EVA樹脂和POE樹脂兩大類。根據(jù)具體的性能差異，又可分為透明EVA膠膜、白色EVA膠膜、POE膠膜和共擠POE膠膜四大類。
截止目前，EVA材料是主流的材料路線，其中又以技術(shù)最為成熟的透明EVA膠膜為主。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2020年透明EVA膠膜的市場占有率達(dá)到56.7%，而POE膠膜和共擠POE膠膜合計(jì)占比約為25%。
隨著時(shí)間的推移，EVA材料的占比將持續(xù)降低，取而代之的是共擠POE膠膜市場占有率的持續(xù)提升。至2030年，共擠POE膠膜市場占有率有望達(dá)到25%，極有可能成為下一代主流的膠膜技術(shù)。
具體來看，EVA樹脂性能優(yōu)良、價(jià)格便宜，是當(dāng)下最最主流的膠膜原材料。在組件技術(shù)發(fā)展過程中，通過增加電池片下層膠膜反射率的方式，讓更多的陽光射到電池片上，因此行業(yè)中衍生出白色EVA膠膜。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，將雙玻組件中下層的透明 EVA 膠膜更換成白色EVA膠膜，可以讓每塊組件功率增益達(dá)7-10瓦，具備顯著的增益效果。
盡管EVA膠膜已經(jīng)能夠滿足光伏組件的特性，但卻很容易發(fā)生PID現(xiàn)象，存在發(fā)電效率下降的可能。PID現(xiàn)象是由美國SunPower公司于2005年提出的，指光伏組件市場時(shí)間工作所產(chǎn)生的鈍化效應(yīng)，導(dǎo)致組件性能大幅衰減。
由于組件直接暴露在室外，經(jīng)歷長時(shí)間的歲月侵蝕，組件邊緣部分很容易有水汽進(jìn)入，EVA材料在遭遇水解后會(huì)生產(chǎn)醋酸，與光伏玻璃中的Na發(fā)生反應(yīng)，從而腐蝕電池柵線，導(dǎo)致串聯(lián)電阻的升高，組件性能大幅衰減。
為了解決PID現(xiàn)象，POE膠膜應(yīng)運(yùn)而生，目前滲透率正在逐漸提升。與EVA膠膜相比，POE膠膜具有更高的水汽阻隔率、更優(yōu)秀的耐候性能和更強(qiáng)的抗 PID性能，能夠有效的提升組件的使用時(shí)長。
然而，POE卻是非極性材料，助劑析出嚴(yán)重，在生產(chǎn)效率、保存時(shí)間和使用便捷性上都要明顯弱于EVA材料，因此在使用過程中依然存在很多技術(shù)問題。
現(xiàn)實(shí)之中，往往采用多層共擠POE膠膜的方案來解決這個(gè)問題。共擠POE膠膜通過共擠工藝將POE樹脂與EVA樹脂擠出制造，保留POE的抗PID性和阻水性優(yōu)勢，同時(shí)也具備 EVA 材料的良好工藝匹配特性。
從目前來看，共擠POE膠膜是最優(yōu)的解決方案，但卻由于現(xiàn)階段缺乏規(guī)模效應(yīng)，因此成本較高。共擠POE膠膜被行業(yè)一致認(rèn)為是未來光伏膠膜的下一代主流技術(shù)路線。
光伏膠膜原材料正在經(jīng)歷一次技術(shù)迭代，但對(duì)于中國光伏企業(yè)來說，卻正處于從0到1的原始積累階段。
誰來補(bǔ)上最后一塊光伏短板?
中國是世界上的光伏大國，但在光伏膠膜原材料這一環(huán)節(jié)，卻幾乎完全依賴于海外進(jìn)口，僅有三家國內(nèi)公司具備生產(chǎn)光伏級(jí)EVA的能力，尚無任何一家公司具備生產(chǎn)光伏級(jí)POE的能力。
具體來看，EVA是一種應(yīng)用場景很廣的化學(xué)原料，根據(jù)醋酸乙烯脂(VA)含量的不同，EVA所應(yīng)用的場景也顯著差異。
材料中VA含量直接影響膠膜的粘結(jié)強(qiáng)度，VA含量越低，產(chǎn)品特性就越接近低密度高壓聚乙烯(LDPE);VA含量越高，產(chǎn)品特性就越接近橡膠。光伏級(jí)EVA材料需要具備28%-33%的VA含量。
除VA含量外，光伏級(jí)EVA材料還需要具備較高的熔融指數(shù)(MI)，MI指的是樹脂融化后的流動(dòng)性大小。一般而言，普通光伏級(jí)EVA需要保證MI高于25%，白色EVA材料的MI范圍為6%-15%。
由此可見，光伏級(jí)EVA一種較為高端的產(chǎn)品，并非所有EVA材料都能應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)。我國的EVA發(fā)展本來就起步較晚，再加上特殊的系數(shù)需求，導(dǎo)致目前我國70%的光伏級(jí)EVA依然依賴于進(jìn)口。
縱觀所有具備EVA產(chǎn)能的國內(nèi)企業(yè)，能夠生產(chǎn)光伏級(jí)EVA的也只有斯?fàn)柊?、?lián)泓新科和寧波臺(tái)塑三家。榆林能化、揚(yáng)子石化、中化泉州石化均在2021年5-7月投產(chǎn)EVA材料，但暫未具備生產(chǎn)光伏級(jí)EVA的能力。
由于光伏級(jí)EVA對(duì)于產(chǎn)生工藝要求較高，因此擴(kuò)產(chǎn)周期緩慢，想要完全達(dá)到滿產(chǎn)狀態(tài)，可能需要花費(fèi)5年左右的時(shí)間。大部分的EVA企業(yè)都是選擇首先生產(chǎn)LDPE作為過渡，待機(jī)器磨合穩(wěn)定后再轉(zhuǎn)產(chǎn)EVA。
再加上光伏膠膜供應(yīng)商的客戶粘性較高，所有光伏組件產(chǎn)品的出口均需要獲得當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)品認(rèn)證，如美國的UL認(rèn)證、歐盟的TUV認(rèn)證等。因此光伏膠膜原材料的替代需要一定的認(rèn)證周期，很難在短時(shí)間內(nèi)迅速完成自主替代。
鑒于此，我國光伏級(jí)EVA的突破口主要在于斯?fàn)柊?、?lián)泓新科和寧波臺(tái)塑三家身上。
聯(lián)泓新科是第一家完成上市的光伏級(jí)EVA廠商，具備中科院背景。公司業(yè)務(wù)橫跨光伏EVA、鋰電薄膜材料、生物可降解材料，有望成為新材料領(lǐng)域的平臺(tái)型企業(yè)。
2020年公司EVA產(chǎn)品的產(chǎn)量為13.13萬噸，EVA裝置生產(chǎn)光伏膠膜料占比通?？蛇_(dá)裝置總產(chǎn)能的30%-50%。日前，聯(lián)泓新科宣布完成EVA裝置擴(kuò)能改造，將增加光伏級(jí)EVA材料1.8萬噸/年，預(yù)計(jì)于2022年一季度末建成投產(chǎn)。
除聯(lián)泓新科外，斯?fàn)柊钜灿锌赡芡ㄟ^資本并購的方式，登陸資本市場。A股滌綸公司東方盛虹籌劃以143.6億元并購中國光伏級(jí)EVA龍頭斯?fàn)柊?。斯?fàn)柊钅壳皳碛?0萬噸EVA產(chǎn)能，產(chǎn)能利用率長期在 100%以上，其中可全部用于生產(chǎn)光伏料的有20萬噸。
從技術(shù)角度分析，斯?fàn)柊钍侨珖夥?jí)EVA制備技術(shù)最成熟的公司，其對(duì)于巴塞爾管式的技術(shù)已經(jīng)掌握的爐火純青，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)100%生產(chǎn)光伏級(jí)EVA材料，而其他公司的光伏級(jí)EVA出產(chǎn)率僅為50%左右。
在實(shí)現(xiàn)對(duì)于斯?fàn)柊畹牟①徍?，東方盛虹將從滌綸龍頭轉(zhuǎn)型成為光伏級(jí)EVA材料龍頭，有望迎來價(jià)值重塑，當(dāng)然收購本身仍存在一定的變數(shù)。
另外一家公司，寧波臺(tái)塑暫時(shí)沒有上市計(jì)劃。
光伏行業(yè)內(nèi)，POE材料正在不斷滲透EVA材料的市場份額，但POE樹脂的生產(chǎn)卻被海外企業(yè)嚴(yán)密封鎖，我國尚沒有任何一家公司能夠生產(chǎn)光伏級(jí)POE材料。
目前，陶氏化學(xué)以42%的市場份額，成為全球排名第一的POE樹脂龍頭公司，三井化學(xué)、美孚公司均以19%的份額分列二三位。
盡管尚未有國內(nèi)公司實(shí)現(xiàn)POE樹脂的量產(chǎn)，但以萬華化學(xué)為首的一批民族化工企業(yè)依然在努力尋求技術(shù)上的突破。最新資料顯示，萬華化學(xué)的POE項(xiàng)目已經(jīng)到了中試階段，有望在2025年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。
同時(shí)，中國石化、惠生石化、京博石化也均有針對(duì)POE的布局，光伏級(jí)POE材料有望在這些公司中產(chǎn)生。
縱觀全局，無論是EVA材料還是POE材料，我國都存在明顯的產(chǎn)業(yè)缺口。在光伏產(chǎn)業(yè)鏈幾乎已經(jīng)完全自主可控的情況下，膠膜材料的自主替代就顯得尤為重要。
對(duì)于中國化工企業(yè)而言，光伏膠膜材料是很重要的一次機(jī)會(huì)，誰能夠率先補(bǔ)上光伏膠膜材料這塊短板，誰就能夠與光伏產(chǎn)業(yè)鏈深度綁定，有望成為資本的寵兒，獲得市場的認(rèn)可。
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