光伏胶膜新材料POE迎来发展良机(附股)

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光伏需求火爆,作为光伏胶膜新材料的聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,简称POE)行业迎来巨大机遇。当前PERC组件主要封装胶膜为EVA(包括白色EVA)、POE和EPE(EVA与POE三层共挤)。EVA全称为乙烯-醋

光伏需求火爆,作为光伏胶膜新材料的聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,简称POE)行业迎来巨大机遇。

当前PERC组件主要封装胶膜为EVA(包括白色EVA)、POE和EPE(EVA与POE三层共挤)。

EVA全称为乙烯-醋酸乙烯聚合物,是由乙烯单体(E-Ethylene)和醋酸乙烯单体(VA-Vinyl Acetate)以一定比例共聚而成的共聚物。EVA胶膜是过去最为成熟的胶膜材料,光学性能、粘结性表现好,且成本相对低廉。2021年组件封装市场占比仍超过7成。

然而醋酸乙烯酯中碳氧双键和碳氧单键为极性的键,和水(极性分子)相亲,因此EVA胶膜在组件中阻水性差,水汽透过率较高,EVA易水解产生醋酸后和玻璃中的Na反应,可以生成大量的自由移动的Na离子,再与电池片表面的银栅线发生反应后会腐蚀电池栅线,导致串联电阻的升高、组件性能衰减(即PID效应),且此类衰减不可恢复。

POE为乙烯-α烯烃共聚物,且为极性材料,阻水性能好,叠加高体阻的特性,因此抗PID性能好。同时POE在耐低温、耐老化和抗紫外线性能方面也表现优异。

今年以来,N型TOPCon逐步开始规模应用。TOPcon电池与组件对防水性、酸碱度、应力表现要求更高,而POE以其更好的水汽阻隔率与更好的耐候性能、抗PID能力,与N型TOPCon有更好的适配性。

P型双面组件背面PID效应大于正面,因此可采取正面EVA+背面EPE/POE的封装方案。

N型组件(TOPCon/HJT)正面PID大于背面,且对水汽和紫外线更敏感,故需采用抗PID性能更好的POE封装。

当前TOPCon与HJT组件基本采用POE+POE的封装方案,XBC量产后或采用正面EVA+背面POE的封装(XBC电池栅线全部在背面)。

随着后续N型电池组件技术与工艺优化,N型组件也可能采取EPE封装,但也带来POE用量提升。

几家TOPCon组件企业较早就开始选择和导入POE胶膜,目前POE胶膜的渗透率在20%上下,预计伴随TOPCon产业的继续放量,POE胶膜渗透率可能会相应的加速提升。

预计中性情景下,2023~2025年光伏POE需求可达到37/66/139万吨,2022~2025年CAGR达63.2%。

POE量产过程中,高碳α烯烃、茂金属催化剂和聚合工艺均存在高技术壁垒,海外企业陶氏、三井、埃克森美孚等均拥有独家专利和技术保护,因此目前全球POE粒子产能集中于陶氏等海外企业。

全球拥有POE生产能力的年产能约为200万吨,但考虑到POE在汽车、共聚物改性、发泡材料、电线电缆等领域的广泛应用,对不同领域需求的产能分配,以及不同产品产线切换调整、产能利用率等因素,若光伏POE需求快速增长,短期或带来光伏级POE粒子供应紧缺。

近年来我国高端聚烯烃陆续实现量产工艺突破,POE试验持续推进。

目前万华化学、茂名石化和斯尔邦(东方盛虹子公司)已步入POE中试阶段,量产进度上取得领先优势。

卫星化学于2021年12月公告投建年产10万吨α烯烃和配套POE,2022年6月年产1000吨α烯烃(700吨1-辛烯+300吨1-己烯)装置项目环评一次公示。

2022年8月浙石化亦公告建设年产35万吨α-烯烃装置以及2×20万吨POE聚烯烃弹性体装置。

整体来看,目前国产POE仍处于中试阶段,部分企业处于量产前夕,POE国产进程即将迎来关键节点。

关注万华化学、卫星化学、东方盛虹、荣盛石化等企业的POE和α烯烃的量产进度。

1、万华化学(600309.SH):拥有烯烃聚合催化剂、制备聚烯烃方法等专利,2021年即完成POE粒子中试并在下游验证,目前国产化进程最为领先,在国内企业中有望最先完成20万吨量产项目投产。

2、东方盛虹(000301.SZ):全资子公司斯尔邦于2020年9月启动POE关键技术自主研发,先后完成了茂金属催化剂、关键聚合技术研究:催化剂与国内科研院所合作,POE工艺包采用加拿大Wallkan公司专利(溶液聚合法)。2022年9月完成800吨POE中试装置开车,目前规划50万吨/年POE光伏材料项目,为当前POE规划产能最大的企业。

3、卫星化学(002648.SZ):公司从α烯烃入手,α烯烃量产进程在国内领先。1000吨α烯烃中试项目已环评公示,预计今年建成并产出产品,其中1-辛烯占比70%。后期规划建设10万吨α烯烃和配套POE项目。

4、荣盛石化(002493.SZ):子公司浙石化于2021年12月公布专利《一种负载茂金属聚乙烯催化剂聚合改性的方法》;2022年8月公告计划建设35万吨/年α烯烃装置,以及2×20万吨POE装置。

5、赛伍技术(603212.SH):已经针对TOPCon电池组件,迅速开发了TOPCon专用POE胶膜产品,目前已在部分一线组件厂商已测试合格,并开始小批量试用。

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