一、生產工藝:原料配方改良升級為核心競爭點
光伏封裝膠膜主要作用于光伏組件的封裝環節,約占光伏組件成本的4%-7%。封裝膠膜包裹電池片,起保護作用,再與光伏玻璃、背板等輔材,在真空環境下通過層壓工藝制成光伏組件,目前電池技術路線的變遷不影響對光伏封裝膠膜的需求。
膠膜是光伏組件封裝的關鍵材料,處于光伏產業鏈的中游。光伏組件的運營壽命標準是25年,光伏封裝膠膜的透光率、收縮率、剝離強度、耐老化等性能指標對組件的運營至關重要。如果在電站運營期間膠膜黃變、龜裂,將導致電池失效報廢,直接影響組件的發電效率。因此盡管膠膜成本絕對價值不高,但是直接決定光伏組件產品質量、使用壽命等。
光伏封裝膠膜的發展初期,產品品類單一,一般為透明EVA膠膜。隨著技術的發展和性能的提升,光伏組件廠商越來越重視封裝膠膜對于光伏發電效率提升的作用,對高品質膠膜的市場需求也越來越大。
光伏封裝膠膜主要類型
資料來源:觀研天下整理
從生產工藝來看,透明EVA膠膜、白色EVA膠膜及POE膠膜主要工藝流程均包括配料、混料、擠出、定型、分切、包裝等,工藝大致相同,產線基本兼容,可通過技改相互轉換。
膠膜生產工藝中,由于生產設備及工藝技術進步一直較為緩慢,技術難以顛覆創新,交聯劑、稠劑、抗氧化劑、光穩定劑等輔助用劑的配方是決定產品質量和穩定性的核心要素,如何提升配方的性能和質量需要長時間的積累和優化,這也造就了各廠商的技術壁壘。
某品牌抗蝸牛紋EVA封裝膠膜成分配比及性能參數
EVA粒子(VA含量28%) | 95.65 | 96.4 | 96.5 | 96.6 | 96.4 | 97.05 |
交聯劑 | 2 | 1.4 | 1.2 | 0.8 | 0.6 | 0.1 |
助交聯劑 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.6 |
紫外光吸收劑(高阻型加入) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
紫外光穩定劑 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
輔助抗氧化劑 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
增粘劑 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
阻燃劑 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
抗酸劑 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
緩蝕劑 | 0.25 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | 0.05 |
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因此,EVA樹脂(粒子)、聚烯烴(POE)粒子、鈦白粉,以及交聯劑、增粘助劑、抗老化劑等助劑為光伏膠膜的主要上游。而光伏膠膜的下游是以晶科能源、晶澳能源、天合光能為代表的主要光伏組件生產商。
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二、上游:原料大量依賴進口,國產替代有望加速
1、EVA樹脂
EVA樹脂(乙烯-醋酸乙烯共聚物)約占光伏EVA膠膜材料成本的85%以上,其生產壁壘高、擴產周期長、轉產限制多,行業供給主要依賴進口,目前,國內EVA廠商僅有斯爾邦、聯泓和寧波臺塑三家可批量供應光伏級料。
海外產商約占整體光伏膠膜原料市場60%的份額,主要有陶氏化學、LG化學、美國杜邦、韓華道達爾、日本三井化學等。
2、POE
聚烯烴彈性體(POE)是由乙烯和高碳α-烯烴(1-丁烯、1-己烯、1辛烯等)聚合而成的無規共聚物彈性體,兼具塑料的可塑性和橡膠的彈性,可回收利用、機械性能好,加工便捷、耐候性及耐老化性優異。
海外公司對生產POE粒子所需催化劑進行專利保護,并封鎖了原料高碳烯烴的生產工藝技術,限制其轉讓。目前,我國光伏POE粒子完全依賴進口,陶氏化學約占42%左右的市場份額,全球其余主要生產商還包括:??松梨?、北歐化工、三井化學(Mitsui)、韓國LG集團、SK集團和沙特基礎工業(SABIC)等。
近年來,國內企業對POE及原料辛烯的研發已突破瓶頸,其中萬華化學、中國石化已經攻克POE合成過程中的主要復雜技術工藝,有望在2023、2025年各自投產,打破國外壟斷局面。
此外,京博石化、茂名石化、斯爾邦石化、惠生新材料、中國化學、衛星石化等均有投建POE裝置的計劃,部分企業小試或中試裝置已經有重要進展,未來我國自主生產的POE有望進一步替代進口。
三、中游:市場高度集中,福斯特市占過半
根據觀研報告網發布的《中國光伏封裝膠膜行業發展趨勢分析與未來投資預測報告(2022-2029年)》顯示,2021年,單玻組件封裝材料仍以透明EVA膠膜為主,約占52%的市場份額,較 2020年下降4.7個百分點。2021年POE膠膜和共擠型EPE膠膜合計市場占比提升至23.1%,隨著未來雙玻組件市場占比的提升,二者的市場占比將進一步增大。
光伏封裝膠膜主要產品情況
品種 | 優勢 | 劣勢 |
透明EVA膠膜 | 具有高透光率,用于玻璃與電池片粘結;原材料為EVA樹脂和各種改性劑,價格相對便宜 | 抗PID性能較差,適用于單玻組件的上層,也可用于對性能要求一般的單玻組件下層。 |
白色EVA膠膜 | 比透明EVA膠膜增加了鈦白粉等白色填料的預處理,阻隔性強、透光率低,具有高反射率,能提高組件發電功率。有著較強的抗濕熱老化及紫外老化能力,抑制背板老化龜裂。 | 價格較高,適用范圍小 |
聚烯烴(POE)膠膜 | POE膠膜具有更高的水汽阻隔率、更強的抗PID性能,可保證組件在高溫高濕環境下運行的安全性及長久的耐老化性,使組件能夠長效使用,是目前雙面雙玻組件及薄膜組件的主要封裝膠膜。 | POE樹脂被國外壟斷,價格昂貴,在組件層壓時還會產生較多氣泡,導致偏片并片等不良率提升、層壓時間延長 |
多層共擠型POE膠膜(EVA/POE/EVA) | EPE膠膜兼具POE的抗PID性能,以及EVA的高良率和層壓效率,并且減少POE粒子的使用量,實現降本增效,目前主要應用于高效組件。 | 技術含量高,產量小,價格高 |
資料來源:觀研天下數據中心整理
光伏膠膜行業毛利率長期錨定在合理較低水平,呈現高度集中的格局。光伏封裝膠膜的主要代表廠商有:福斯特、海優新材、斯威克、上海天洋、賽伍技術等。
據數據顯示,2020年,福斯特全球市場占有率過半,約58.06%,同比提升2.85個百分點;其次是斯威克(14.29%)和海優新材(10.91%)。
數據來源:觀研天下整理
光伏膠膜發展大致經歷了四個階段。由于2006年以來福斯特市占率持續擴大,有壟斷趨勢,勢必威脅到下游組件廠商的供應鏈的穩定。并且近年來下游組件廠商的集中度也迅速提升,對扶持自己供應鏈的訴求也將增加,預計未來在福斯特市占率提升空間不大,部分二線膠膜企業市占率有望提升。
數據來源:觀研天下整理
四、下游:光伏裝機新增加速,大幅帶動光伏膠膜需求
光伏膠膜的下游包括晶科能源、晶澳科技、天合光能、韓華新能源、隆基股份、阿特斯、firstsolar、東方日升等國內外大型光伏組件生產商。
光伏膠膜的市場增長,主要受我國及全球光伏裝機量的增長。隨著光伏度電成本持續下降,在碳中和大背景下,光伏發電將加速替代其他傳統化石能源發電方式。
政策端的利好及全球光伏經濟性逐漸凸顯,預計未來十年內全球光伏新增裝機都將快速增長。2021-2025年,全球光伏年均新增裝機有望達到234GW,2026-2030年,新增電力需求幾乎全部由清潔能源滿足,光伏年均新增裝機有望達到280GW。
數據來源:觀研天下整理
據國際能源署權威預測,近年光伏發電將成為電力增量主體,到2025年光伏將在所有新增發電裝機中占比將達到57%,在可再生能源在新增發電裝機中占比將達到95%。到2050年,光伏累計裝機有望超8500GW,將成為全球最大的發電來源。
潛在裝機需求旺盛,2022預計全球將實現裝機210GW,同比增加31.25%,對應全球封裝膠膜的需求為23.56億平米,同比增加約29.84%;2025年全球有望實現裝機400GW,對應全球膠膜需求43.93億平米,年均復合增速約24.13%。
2020-2025全球光伏膠膜需求
單位 | 2022E | 2025E | |
全球光伏裝機 | GW | 210 | 400 |
容配比 | 1.2 | 1.2 | |
組件功率(M6,72片) | W | 465 | 475 |
組件面積(M6,72片) | 平米 | 2.17 | 2.17 |
單GW裝機膠膜需求 | 億平米 | 0.11 | 0.11 |
全球膠膜需求 | 億平米 | 23.56 | 43.93 |
YoY | 29.84% | 24.13% |
資料來源:觀研天下整理(xlx)

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