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2022年光伏封裝膠膜產業鏈分析:下游持續看好 行業迎新發展階段

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

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

資料來源:觀研天下整理

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。

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。

資料來源:觀研天下整理

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%)。

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。

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。

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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