光伏封装材料:BIPV、轻量化及技术变革带动增量需求.docx
1.光伏封装材料:组件质量寿命的关键光伏封装材料处于产业链中游,主要包括光伏玻璃、光伏封装材料处于产业链中游,主要包括光伏玻璃、膜、背板和边框。1)光伏玻璃是直接用于太阳能光伏发电和太阳能光热发电系统组件,起到传递和控制光 线,或者具有导出电流的作用,目前主流的光伏玻璃根据光伏电池的类型可分为晶体硅光 伏玻璃和薄膜光伏玻璃两大类;2)胶膜是光伏组件的关键材料,玻璃、背板与晶硅电池片间没有连接,在实际使用时容 易由于震动等原因导致晶硅电池片损坏,因此需要使用光伏胶膜将光伏玻璃、晶硅电池片、 光伏背板三者粘结固定,同时起到保护电池片、隔绝空气的重要作用;3)背板处于光伏组件最外层,主要用于抵抗湿热等环境对电池片、EVA胶膜等材料的侵 蚀,起到耐候及绝缘保护的作用,并在一定程度上提升光伏组件的光电转换效率。背板根 据材料可分为有机高分子薄膜背板和玻璃背板两大类,目前主流产品为有机背板;4)边框主要起到固定、密封组件,增强组件强度便于运输和安装等作用,其中铝型材具 备重量轻、耐蚀性强、成形容易、强度高、可回收等特点,目前在太阳能组件边框中应用 最为普遍。此外,构成组件的材料还包括焊带、硅胶、接线盒等。图1 :光伏封装材料产业链信义光能福莱特彩虹新能源中建材 南玻A 亚玛顿低铁玻璃 胶片特殊金属导线等反面玻璃电池片AR镀膜玻璃感白压延玻璃/超白浮法玻璃光伏玻璃福斯特斯威克AZO镀膜玻璃/ITO镀膜玻璃/FTO镀膜玻璃PARTFE/ >有机高分子类背板双面含氟/单面含氟历含氟EVA树脂交联剂抗老化助剂等POE树脂赛伍技术乐凯胶片中来股份福斯特明冠新材赛伍技术昌泰铝材永臻集团海优新材鑫笆股份中信渤海宇邦新材同享科技苏州谐通光伏科技股份江苏海天微电子股份浙江人和光伏科技,乐晴智库,各公司公告,PVDFPVFTHVPETPEECTFEPCTFE铝挤压铝锭或铝棒加工电解铝氧化铝铝土矿T业型材玻璃建筑型材边框其他材料电缆线连接器镀锡线铜片塑料粒子导电体等封装材料下游.上游中游离线镀膜化学耐久性AZO<ITO<FTO化学气相沉积FTO硬度AZO<ITO<FTO在浮法玻璃生产线锡槽的上工艺设备相对简单;直接将镀膜原料气体喷射到高温的方安装镀膜设备,通过反响、玻璃外表上,沉积产生所需膜层,其膜层坚硬耐用,强 会产生有害气体,增加生蒸发丽金属氧花物沆积在加 度耐侵蚀I稳定桂等指标面大于离线镀膜玻璃;可以 产本钱 热的浮法玻璃外表,工艺温度 长期储存,并且可以热弯、夹层、钢化,属“硬镀膜”在400700七产品,二次加工性能优良设备价格较贵;产品耐磨E-主计 m 沉积层在真空条件下获得的,膜层的纯度高;沉积在真性差,膜层易氧化,二次 将超白浮法玻璃经过清洗、预4廿、X、T 3g-匚幺空条件下进行,没有有害气体排出,属于无污染技术;加工性能差,镀膜前需要 加热,通过PVD镀膜,然后冷一 根据用户要求,可方便控制工艺参数;镀膜设备模块化清洗等步骤 去|1、刻蚀,完成镀膜设计,产能调整方便资料来源:在线浮法TCO玻璃性能探究刘社,TCO玻璃的应用及制备方法刘国龙、关巍、高远,薄膜电池市占率有望回升,组件转换效率仍有较大提升空间。近年来全球薄膜电池市场份 % %额不断降低,市占率从2010年的约14下降至2018年的3,2 。2019年受益于First 2k %硫化镉薄膜组件的产量增长拉动,市占率小幅回升至4.4 ,随后因薄膜组件产量增速不及 晶硅,市占率再次中降至2021年的3.8 o目前薄膜电池转换效率低于晶硅鼠池,但理论 上其表现应高于晶硅,CPIA预测到2025年硫化镉小电池片实验室最高转换效率有望较21 年提升2.5pct至23,组件量产最高转换效率有望较21年提升3.8pct至20,4 。我们预计随着薄膜电池转换效率不断提升,其在BIPV场景的综合优势有望逐步显现,未来或将与 晶硅电池形成强势竞争,从而带动上游TCO薄膜玻璃的需求。中国光伏行业协会,CdTe量产最高转换效率中国光伏行业协会,20212022E 2023E 2025E 2027E 2030E图11 : 2021-2030E国内建膜太阳能组件转换效率变化趋势政策加持,光伏+建筑景气度高,BIPV渗透率提升空间广阔。 2022年7月,发改委发布 关于印发十四五”新型城镇化实施方案的通知,要求推进生产生活低碳化,开展屋 顶光伏等分布式能源。同月城乡建设领域碳达峰实施方案出台,指出到2025年新建公 共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争到达 即,并在既有公共建筑屋顶加装太B能 光伏系统。政策频出为BIPV市场开展指明方向,据预测,“十四五”期 间我国BIPV在分布 式光伏中的渗透率或将超过70 o图12 : 2015-2022H1我国分布式与集中式光伏新增装机占比图12 : 2015-2022H1我国分布式与集中式光伏新增装机占比图13 : 2021-2025年我国BIPV在分布式光伏中渗透率100%100%80%I mm0%砂分布式 中式80%70%60%50%40%3啰» 杳 30%20%BIP10%0%2021E 2022E2023E2024E2025E国家能源局,中国能源网,北极星太阳能光伏网,2.3.压延坡璃需求稳步上升,TCO坡璃三年CAGR+74*我们预计十四五期间全球光伏玻璃需求有望快速增长,在以集中式光伏组件参数作为预测基础的情况下,预计2022年需求量对应日熔量有望在5.3万吨/天左右,2025年的需求 量对应日熔量有望到达6.20万吨/天。我们用彭博最新预计的22年装机量、23年装机量 为CPIA预测范围内偏乐观数,24-25年全球光伏装机新增容量为CPIA预测的中值,22-25 % % % % % 年组件规格和单双玻比例采用PVinfolink和CPIA的预测值;萨CPIA统计,18-21年全球 晶硅电池市占军分别为 96.8 /95.6 /96.0 /96.2,我们假设22-25年晶硅电池占比为0 ;假设2020年双玻组件中2.5mm和2mm玻璃的渗透率各50,至2025年2mm玻璃渗透率上升至100 ,而单玻组件均采用3.2mm玻璃;同时假设光伏组件年产量为装机容量的 1.2倍,玻璃窑炉年生产天数360天,而考虑了废品、裁切等因素后的成品率为85« o根据 上述假设,我们预计22-23年全球光伏玻璃总需求对应的日熔量为5.3/5.5万吨/天,2025 年需求量有望达6.20万吨/天。表4 : 2021-2025E全球光伏玻璃需求空间测算20212022E2023E2024E2025E全球光伏新增装机容量(GW )175250260273300yoy20.7%42.9%4.0%4.8%10.1%晶硅占比96%96%96%96%96%晶硅组件装机容量(GW )168.0240.0249.6261.6288.0晶硅组件生产量(GW )201.6288.0299.5313.9345.6单玻组件玻璃需求量单玻占比63%58%50%45%38%单玻装机容量(GW )126.2167.0149.8141.3131.3其中:166占比58.0%21.0%7.0%4.0%2.0%166装机容量(GW)73.235.110.55.72.6182占比28.0%53.0%55.0%50.0%42.0%182装机容量(GW )35.388.582.470.655.2210占比14.0%26.0%38.0%46.0%56.0%210装机容量(GW)17.743.456.965.073.53.2mm坡璃用量(力平方米)84279.3107988.595517.889774.183208.5双坡组件玻璃需求量双玻占比37%42%50%55%62%双玻装机容量(GW )75.4121.0149.8172.7214.3其中:166占比58.0%21.0%7.0%4.0%2.0%166装机容量(GW )43.725.410.56.94.3182占比28.0%53.0%55.0%50.0%42.0%182装机容量(GW )21.164.182.486.390.0210占比14.0%26.0%38.0%46.0%56.0%210装机容量(GW )1°,6玻璃用量(万平方米)91429.42.5mm渗透率40%2.5mm玻璃用量(万平方米)36571.72mm玻璃用量(万平方米)54857.6坡璃用量(亿平方米)17.6yoy29.8%玻璃用量(万吨)1177.1yoy23.8%光伏玻璃需求对应日熔量(万吨/天)3.85yoy23.8%31.456.979.4120.0142010.0173470.5199272.6246562.230%20%10%0%42603.034694.119927.30.099407.0138776.4179345.4246562.225.026.928.933.042.3%7.6%7.5%14.1%1627.21674.91739.51898.538.2%2.9%3.9%9.1%5.325.475.686.2038.2%2.9%3.9%9.1%资料来源:中国光伏行业协会,PVinfolink , Trend Force ,齐家网,根据设计前期建筑光伏系统安装面积快速估算方法,工程应用中建筑可安装光伏组件的位置主要有屋面、立面墙、幕墙、遮阳构件等几个部位。对于不同类型的建筑造型特点、 使用功能需求等要求不同,光伏系统安装的优先级也有区别。住宅建筑由于对自然采光的 要求较高,其立面窗户较多,其光伏组件主要安装于屋面。而商业、办公建筑除在屋面安 装外,其立面主要为幕墙、实墙面等,适合安装光伏组件。此外,办公建筑对遮阳有一定 要求,可结合遮阳功能,设置外置光伏遮阳构件。表5 :不同类型建筑的光伏组件安装部位注:表示推荐安装的部位,表示可以安装的部位住宅建筑商业建筑办公建筑屋面墙面光伏幕墙遮阳构件资料来源:设计前期建筑光伏系统安装面积快速估算方法鲁永飞、鞠晓磊、张磊,我们预计2025年国内BIPV组件需求量将到达81.8GW其中菌膜组件需求量为30.9GW ,占比37.7 ;薄膜光伏被璃需求量有望到达1.7M乙平方米或者140.0万吨,占光伏坡璃需求量的比例将到达7.4 , 22-25年CAGR+73.5。伴随建筑强制安装太阳能光伏系统的政策出台,BIPV在新建建筑与存量市场都具有广阔的应用空间。新增市场来看,我们通过建筑面积角度,主要估测公共建筑(仅建制镇x农村房屋、厂 房仓库三大类新建建筑的BIPV需求空间。1珈根据中国BIPV联盟的预测方法,2020年厂 房仓库中钢结构和混凝土建筑的比例各占51,而随着后续建设用地的趋于紧张,厂房仓 库单的多层混凝土建筑占比可能增加,且混凝土建筑的层数也可能在一定程度上增加。我 蜕们假设21-25年工厂仓库竣工面积以每年3的速度减少,但BIPV的渗透率从2020年的1.5左右线性增加至2025年的100% ; 2Q公共窖筑采用建制镇的竣工面积,并假设其竣工 面积维持稳定增长;不考虑城市住宅,假设农曲主宅春工面积增速为-5; 3P关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知明确规定县(市、区)党政机关建 筑,学校、医院、村委会等公共建筑,工商业厂房以及农村居民住宅的展顶麻面积可安装光伏发电比例分别不低于50 、40 、30和20 。因此,我们分别假设到2025年公犍 筑面积以及农村住宅安装分布式占比分别为35、10;农村住宅分布式渗透率为通知中的1/2主要原因在于目前试点县仅为676个,公共建筑竣工的渗透率为35主要在于我 们认为政策推动下公共建筑将起到带头作用,此外前文提到的“光伏+”的潜力场景也多 为 公共建筑上的应用;考虑到目前BIPV在公共建筑和住宅中的应用相对受限,我们假设到 2025年公共建筑/农村住宅BIPV在分布式渗透率分别有望增长至60 /50 ; 4)我们假设公 用建筑平均为4层,农村住宅为3.5层。根据上述假设,我们预计到2025年国内新增也 组件需求量有望到达46.0GIV,十四五期间需求总量将到达727.3GW。存量市场来看,1)根据中国光伏协会统计,2020年我国建筑面积存量为600亿平方米, 其中可安装光伏电池的面积比例约1/6 ,结合2021年我国建筑业房屋竣工面积为40.83亿 平方米,当前房屋存量面积约为640.8亿平方米。我们假设2021-2025年存量房屋可安装 场光伏系统的面积占耻/6 ,同时保守估计2021-2025年存量改造比例每年提高1,到25年改造比例将到达5 ;2)由于组件本钱及已有建筑改造难度限制,且存量建筑通过后期加 装光伏电池组件例BAPV模式更便于快速推广,目前BIPV在分布式光伏中的渗透率仍较低, 2021年我国主要光电建筑产品生产企业BIPV总装机容量约709MW,仅的当解国内分布式 光伏装机量的4.5 o我们预计未来受政策及技术因素驱动,BIPV存量改造市场有望实现快 速放量,结合对BIPV在分布式光伏中的渗透率预测,假设22年存量市场中BIPV与BAPV 占比分别为10 /90,保守假设到25年占比分别为60 /40。综合上述假设,我们预计到2025年国内存量B/PV组件需求量有望到达358GW,十四五期间需求总 量将到达64.8GM按照建筑屋面与立面的比例为2.5: 35进行计算,那么2025年国内屋面 /立面B炉V组件需求量分别有望到达13.4/22.4GW ,占比分别37%3国此外,目前在建筑立面应用中,薄膜电池占比约56 « ,晶硅电池占比约4平;在建筑屋面 应用领域中,晶硅电池占比可以到达90 ,而薄膜电池仅为10 o我们据此假设21-25年% % 屋面薄膜组件渗透率为10,立面薄膜组件渗透率为56 o综上,我们预计2022-2025年国内B/P一组件总需求分别约75V8Z55/S2GIV ,其中薄膜组件分别约6/10/20/31GW。2022-2025年国内TCO玻璃需求量分别约0.3/06/12/17亿平方米,或者26.8/49.9/95.2/140.0万吨,占光伏玻璃整体需求的比例分别约2期 购物即十四五期间 薄膜用巾。玻璃有望受益于B/PIZ东风迎来快速增长。表6 : 2021-2025E国内薄膜光伏玻璃需求空间测算20212022E2023E2024E2025E假设屋面薄膜组件占比10%10%10%10%10%屋面晶硅组件占比90%90%90%90%90%立面薄膜组件占比56%56%56%56%56%立面晶硅组件占比44%44%44%44%44%光伏系统可安装面积(亿平方米)106.8106.8106.8106.8106.8改造比例1%2%3%4%5%BIPV渗透率5%10%20%40%60%屋面BIPV组件(GW )0.20.92.77.113.4立面BIPV组件(GW )0.31.44.512.022.4存量BIPV组件合计(GW )0.52.37.219.135.8懑膜光伏坡璃需求量BIPV组件合计(GW )6.915.028.054.581.8其中:薄膜(GW)2.65.610.420.430.9晶硅(GW )4.49.417.534.051.0组件平均功率(W/块)395410425440455组件平均面积(平方米/块)2.392.462.542.562.58TCO坡璃需求(亿平方米)0.20.30.61.21.7TCO玻璃需求(万吨)12.426.849.995.2140.0薄膜玻璃/光伏玻璃1.1%1.6%3.0%5.5%7.4%,中国光伏行业协会,中国BIPV联盟,阳光工匠光伏网,土巴兔网,中研网,中建协等,24需求造就差异化企业海外兴旺国家建筑光伏起步较早,BIPV开展较为成熟。国内公司亚玛顿已成为特斯拉合格 供应商,solar roof上半年屋顶安装情况为23个/周,预计在Q4继续安装太阳能屋顶,同 时正在开发3.5版本屋顶。美国于8月通过2022年降低通胀法案,该法案提出投入3690 亿美元将用于气候变化和清洁能源,明确了对风能和光伏工程给予长期税收抵免,后续特 斯拉有望恢复1000个/周的屋顶安装计划。国内方面,亚玛顿与天合签订3.375亿平米 1.6mm玻璃长单,且与西安隆基新能源有1.6mm玻璃相关合作,后续业绩弹性 可期。薄膜组件方面,First Solar系世界最大的薄膜光伏组件生产商(21年占据全球近85%的市 场份额),21年薄膜组件产量7.9GW ,并规划24年产量目标达16GWo国内受益于钙钛矿 电池产业化推进以及BIPV渗透率提升,我们预计24年薄膜组件需求有望超过20GW ,按 照单GW对应600万平米玻璃需求计算预计24年FS/国内TCO玻璃需求将到达0.96/1.20 亿平米。1)金晶科技为国内TCO导电膜玻璃龙头企业,批量稳定生产产能达3000万平米,未来 随着美国FS公司加快扩产,以及国内钙钛矿电池技术突破叠加BIPV推动,TCO玻璃需求 望迎来快速增长,公司具备先发优势,TCO玻璃板块有望成为新的增长点。2)洛阳玻璃托管碗化镉及铜锢锡硒薄膜电池资产,我们预计23年产能将到达1.7GWo同 时公司也具备TCO玻璃生产能力,后续行业假设放量有望实现协同。表7 :主要差异化封装材料企业公司公告,公司差异化产品客户产能亚玛顿公司为超薄光伏坡璃领军者,是能批量生产1.6mm光伏玻璃企业之一天合、特斯拉1.2-1.5 亿平金晶科技公司是日前国内唯一可供应或化镉/钙钛矿 电池封装玻璃(TCO )的企业FS、国内局部储化镉、钙钛矿电池企业3000万平洛阳玻璃托管硫化镉及铜锢锡硒薄膜电池资产、1.6mm玻璃有量产能力、TCO玻璃生产能力知名企业战略合作3.胶膜:密封保护的中坚力量3.1. EVA膜为主流,PVB膜为BIPV的最优选择封装材料是决定光伏组件产品质量和寿命的关键性因素。结构上看,由于单体光伏电池片 机械强度差,并且其电极易受空气中的水分和腐蚀性气体的氧化和锈蚀,使得其在露天环 境中的应用受到极大限制,所以通常利用光伏玻璃与背板通过EVA胶膜将电池片密封在中 间,组成具有封装及内部连接的光伏组件。同时,光伏电池的封装过程具有不可逆性,且 电池组件的运营寿命通常要求在20年以上,一旦电池组件的胶膜、背板开始黄变、龟裂, 电池易失效报废,因此封装材料对提升和保证光伏组件质量起到至关重要的作用。图2 :晶硅类组件结构图图3 :薄膜类组件结构图胶膜的主要作用包括:1 )为光伏组件材料起到粘接作用及提供结构支撑;2 )为太阳能电 池起到高透光作用及提供最大光耦合;3 )为光伏组件起到物理隔绝作用及提供电气绝缘 和水汽阻隔;4)为光伏组件起到热传导作用及提供优异的耐候性等。图14 :晶硅组件结构尤伏薮31PoeSH/EPEBtll电洎片poeRS/epeKS尤伏於璃福斯特年报,分类看,光伏胶膜主要分为EVA、POE和PVB膜三种,其中EVA的市场份额超70%。透明 EVA主要用在组件正面,白色EVA胶膜在透明EVA胶膜基础上添加白色填料预处理, 可有效提升反射率,主要用于组件反面封装,在双玻组件中可提升功率7-10W ,在单玻 组件中可提升功率l-3WoBIPV组件用胶膜有何不同?性能上PVB膜为最优选(但价格较高1作为建筑的一局部,BIPV组件对于粘性要求相对更高,可使用热塑性胶膜,即PVB胶膜。原因:(1 )聚合度 高,平均聚合度为1700+50 ,可增强玻璃的强度;(2) BIPV光伏组件采用PVB代替EVA 制作能到达更长的使用寿命,EVA长期使用会老化黄变;(3) PVB有很强的粘接性能,安 %全性高于EVA膜;(4 ) PVB膜的配方简单,品质控制稳定,保质期长;(5) PVB膜流动性要差,可以防止加工过程中胶膜流溢情况发生。此外,EVA胶膜整体耐候性较差,无法做到100绝缘,遇水容易发生分解,不适用于BIPV中的应用,POE/EPE胶膜比传统的EVA 胶膜具有更好的水汽阻隔能力和抗老化能力,更加适用于双玻组件。种类名称特性应用场景透明EVA具有优异的透光性及宽泛的工艺窗口,同时由于EVA树脂和助剂均为极普通晶硅组件、单玻组件正性材料,具有很好兼容性和吸收效果;EVA胶膜受热后表现较高的透光 面率、优异的粘接性能和出色耐候性能。表8 :不同胶膜的特性白色EVA(1 )反射率高,其粗糙外表可以增加漫反射,同时具有优异的材料兼容单波组件反面/下侧封装性,与焊带及汇流带、电池片、背板等材料有良好的粘结性。(2)较强的 抗湿热老化及紫外老化能力。白色增效EVA胶膜主要用于电池片下层, 利于提升组件发电效率。POE (含 EPE )(1 )透水率低,接近同等厚度EVA胶膜的1/5、可大幅度提升组件耐候单晶perc、N型组件、双玻单晶perc、N型组件、双玻性能。因阻水而醋酸产生极少,在高湿度环境下及搭配某些水汽敏感/ 醋酸敏感电池使用时优势明显。(2 )抗PID效应。针对PID敏感的单晶 组件PERC电池、N型电池,多层共挤型POE胶膜同样表现出较优的性能。(3 ) 与之同时共挤POE胶膜在生产工艺上又兼EVA胶膜的优势,即组件生产 成品率高、生产效率高,胶膜本身保存容易。(1)粘性大,适合薄膜电池和bipv等对粘结要求较高的组件,且安全(黏PVB住碎玻璃寿命长。(2 )配方简单,品质控制稳定,保质期长。(3 )流双玻组件、薄膜组件、BIPV动性差,可以防止加工过程中胶膜流溢情况发生(4)聚合度高,平均聚 组件 合度为1700±50 ,可增强玻璃的强度。(5 )隔音。(6 )隔热,阻隔红外 线。光伏组件封装用EVA胶膜的研究进展齐铭亮、雷蕊英,光伏组件封装胶膜的种类及特性研究韩素卓、张翼飞、尹丽华,光伏封装材料标准及其应用研究邹仁华、周立军,新型BIPV太阳能电池组件专利,政策明确建筑光伏应采用PVB胶膜。根据我国玻璃幕墙工程技术规范相关规定:玻璃 幕墙采用夹层玻璃时,应采用干法加工合成.其夹片宜采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片”,民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范提出对有采光和安全双重性能要求的部位,应 使用双玻光伏幕墙,其使用的夹胶层材料应为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)”,此外,住建部于 2014年印发建筑光伏组件所用PVB及EVA胶膜标准,对产品性能提出明确规定。表9 :建筑光伏组件用胶膜产品标准PVBEVA标准名称建筑光伏组件用聚乙烯醇缩 丁醛(PVB)胶膜建筑光伏组件用乙烯一醋酸 乙烯共聚物(EVA)胶膜密度(g/cm3)0.95-0.97 (固化前)比热容(J(kg-QU: )(509)1840-2200-外表粗糙度flz ( pm )20-8020-50太阳光有效透射比()>88 (超白玻璃夹层)>88 ( 380nm-1100nm )雾度(%)<0.7 (超白玻璃夹层)<1,5拉伸强度(MPa )>23>14断裂伸长度(%)>230>450撕裂强度(N )>30-敲击值>7>7180。剥离强度(kN/m )(玻璃基 板)>3.6>6热收缩率(%)纵向、横向均工4纵向W3 ,横向W1.5 (固化 前)体积电阻率(Ui - cm )>1*1012>6*1013外表电阻率(Q/sq )>1*1013>1*1014基于班洗瘠手桀甬怖哪制作的BIPV光伏组件能到达更长的使用寿命,并获得更强的安全性,局部厂商如晶科能源已开发采用PVB胶膜封装的BIPV光便且件。目前PVB胶 膜主要应用于建筑发汽车玻璃领域,21年在光伏材料的应用占比仅14,在光伏胶膜整体市场占有率缺乏2 ,主要受限于光伏级PVB胶膜生产难度较大,组件封装本钱高等因素。 当前PVB胶膜市场主要被美国首诺公司、杜邦和日本积水化学、可乐丽垄断,国内仅德斯 泰等少数企业具备光伏级PVB胶膜生产能力。我们认为受益于政策东风及性能优势双重因 素,未来PVB胶膜需求有望迅速崛起。图16 : PVB胶膜下游应用建筑及汽车玻璃79%晶科能源官网,皖维高新公告,32市场规模随下游需求增长,或出现结构性紧缺胶膜需求量稳定增长,EPE型胶膜市占率有望持续提升。我们测算出2021-2025年全球对 应的光伏胶膜需求量分别为20.2/28.5/29.3/30.4/33.1亿平方米。具体看,主要测算假设为: (1 )同前文,全球光伏新增装机量有望在2022-2025年实现250/260/273/300GW ;( 2 ) 根据国家能源局,我们假设光伏组件安装量和生产量的配容比为1.2 ;( 3 )每GW光伏胶 膜需求量会随着电池技术的不断进步。单位面积组件输出功率的逐年提高而呈现逐年下降 的趋势。此外,根据CPIA对未来各类胶膜市占率的预测,透明EVA胶膜随着双玻组件的 市场占比提高,其市场份额或将逐年递减。而白色EVA和POE胶膜未来市场份额或将保 持不变,公挤型EPE胶膜市场份额或因BIPV和双玻组件的普及从而大幅提升。表10 :全球光伏胶膜需求测算20212022E2023E2024E2025E全球光伏新增装机量(GW )175250260273300配容比(光伏组件安装量和生产量的配容比)1.21.21.21.21.2组件功率(M10 , 182 )( W )540545550555560组件面积(平米)2.582.582.582.582.58对应组件生产量(GW )210300312327360单GW胶膜需求量(亿平方米)0.0960.0950.0940.0930.092对应光伏胶膜需求量(亿平方米)20.1628.5029.3330.4133.12透明EVA胶膜占比()5350484644透明EVA胶膜需求量(亿平方米)10.6814.2514.0813.9914.57白色EVA胶膜占比()2324232222白色EVA胶膜需求量(亿平方米)4.726.846.756.697.29POE胶膜占比()109999POE胶膜需求量(亿平方米)2.022.572.642.742.98公挤型EPE胶膜占比()1417202325公挤型EPE胶膜需求量(亿平方米)2.824.855.876.998.28|克重(g/平米)480.00480.00480.00480.00480.00EVA需求量(万吨)80.70112.86114.03116.05124.80卜OE需求量(万吨)16.4523.9426.7529.9234.18合计(万吨)97.16136.80140.77145.97158.98CPIA ,短期行业趋势或出现缺口,主要受制于上游原材料供应限制。 2021年下半年业界普遍认为2022年胶膜粒子的供应在胶膜粒子扩产周期长且加工难度较高的背景下处于紧平衡。按彭博上调的2022年全球光伏需求量预测,我们测算2022年EVA胶膜需求约112.9万吨,POE需求约24万吨,而据PVInfoLink测算,EVA粒子在海外供货不变的前提下,22年累计光伏料产能可达112万吨,仍存1万吨的供给缺口。原料价格波动明显,长期来看EVA仍具本钱优势。2020年受疫情影响,企业开工主要集 中在下半年,供需缺口引发光伏胶膜产品价格迅速上涨。2021年以来受疫情不确定性及地 缘政治冲突等多重因素影响,上游原材料价格处于高位,EVA树脂价格自2021年8月以 来基本保持在2万元/吨以上,POE树脂价格呈现阶梯式增长趋势,22年8月已上涨至约 2.5万元/吨,企业毛利承压。PVB树脂自21Q1以来价格迅速上涨,到21年末逐渐趋于稳 定,22Q1 PVB树脂采购价约2.2万元/吨。长期来看,EVA树脂价格低于POE树脂,本钱 方面更具优势。图17 :近一年EVA和POE价格走势(万元/吨)图18 : 2019Q1-2022Q1 PVB厂商采购价(万元/吨)PVB采购价97531975EVAPOE&。息 mcyONON NO0N0N IcyONON &6T0N 861。、 Ncy6T0N IO6I0N o 1皖维高新公告,33产业链集中度最高环节,第二顺位竞争激烈光伏胶膜行业高度集中,2020年CR3到达75%以上。竞争格局来看,光伏胶膜龙头企业 % %福斯特处于绝对领先地位,其市占率自2014年的44.06提升至2020年的55.00,同时公司产品矩阵较为完整,布局POE膜业务较早,目前在产+在建各2亿平米产能。斯威克、海优新材分别位列行业二、三名,全球光伏胶膜市场基本被中国企业占据。福斯特斯威克海优新材其他100%80%60%40%20%0%图20 : 2017-2021年光伏胶膜企业销量(亿平方米)福斯特斯威克海优新材赛伍技术鹿山新材上海天洋9.68各公司公告,各公司公告,膜企业扩产状况:头部胶膜企业扩产规划足。除了龙头公司福斯特扩产较多外,上海天 洋胶膜业务扩产计划也较大,未来在产能上有望进入行业前三。上海天洋目前扩产计划4.5 亿平米,今年预计新增14条产线,叠加原有产能有望于2022年年底实现1.6亿平米的年 产能,23年仍有3亿平产能投放。EVA粒子的采购是扩产的重要影响因素,上海天洋进入 行业较早,采购占优势,优先从韩国的供应商处进行增量扩充份额,并签订长协订单保证 供应,同时也加大了国内的供应商的合作,如斯尔邦、联泓新科、浙石化等。表11:主要胶膜企业扩产计划注:滁州年产5亿平方米光伏胶膜工程(其中3亿平方米)已于2022年5月完成设计产能目标公司工程产能(亿平)预计投产时间福斯特滁州年产5亿平方米光伏胶膜工程52022 年嘉兴年产2.5亿平方米光伏胶膜工程2.52022年及以后海优新材光伏封装材料扩产工程22022 年盐城年产2亿平方米光伏封装胶膜工程2023 年上饶海优威应用薄膜年产1.5亿平米光伏封装材料工程1.52023 年斯威克义乌年产3亿平方米抗老化封装胶膜工程32025年达产赛伍技术浙江浦江2.55亿平方米POE胶膜工程2.552022 年 Q2昆山天洋新建年产1.5亿平方米光伏膜工程1.52022 年 Q3上海天洋江苏如东年产1.5亿平方米太阳能封装胶膜工程1.52023 年 Q3海安天洋新建年产1.5亿平方米光伏膜工程1.52023 年 Q3东材科技年产2万吨特种功能聚酯薄膜工程各公司公告,4 .传统背板:逆境中差异化产品仍有一隅之地光伏背板是一种位于光伏组件反面的层压板。作为隔绝组件内部电池片及封装胶膜等材料 与外界环境的重要局部,要求其在绝缘性、阻隔性和耐热性方面需具有优异的性能,为光 伏组件在恶劣户外环境中提供长期可靠的保障。目前,市场上使用的背板有含氟背板、不含氟背板、玻璃背板和其他背板四类,按生产工 蜕 艺分主要有复合型、涂覆型和共轿型三类。2021年,含氟背板是市场主流,占比为65.9 , 其次是玻璃背板市场占比24,4 。但未来几年,从发电量、并保及本钱考虑,含氟背板用 场份额呈下降趋势,不含氟背板、玻璃背板、其他背板市场份额呈现不同程度增长。从组 件角度看,根据CPIA,双玻组件市场份额将在2023年实现50的渗透率,2025年实现 的渗透率,并逐渐替代双玻组件所替代。含氟背板不含氟背板玻璃背板其他背板图22 : 2021-2030E单/双玻组件占比100%80%60%40%导电银带导电银带炼化科技动态公众号,爱疆科技公众号,PIB密封胶光伏封装材料对组件性能的影响分析杨假设峰、纪洋、孙会玲,从本钱构成看,封装材料占组件本钱比重约27*其中,铝边框相对其他辅材本钱占比最 高,单瓦本钱占比为8.5%。胶膜在组件中本钱占比为8.4 %光伏玻璃受重碱和石英砂价格 连续上升影响,本钱压力逐步显现,在组件制造本钱中占比到达6.8强背板本钱占比相对 较低,占整体本钱比重的2.9%。封装材料单瓦本钱约0.5元,组件价格未来仍有下降空间。根据中国光伏行业协会数据, 近年来我国光伏系统初始全投资本钱持续下降,地面电站系统本钱从2018年的4.92元/W 下降到2020年的3.99元/W