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光伏封装胶膜发展现状与未来趋势

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发表于 2024-11-1 00:10:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

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EVA胶膜和POE胶膜是分别以EVA(乙烯一醋酸乙烯酯共聚物)树脂、POE(聚烯烃弹性体)树脂为主要原料,通过添加合适的交联剂、抗老化助剂等,经熔融挤出,利用流涎法制成的薄膜。封装胶膜作为光伏组件的核心材料,对脆弱的太阳能电池片起保护作用,使光伏组件在运作过程中不受外部环境影响,延长光伏组件的使用寿命,同时使阳光最大限度的透过胶膜达到电池片,提升光伏组件的发电效率。光伏封装胶膜需要保证太阳能组件有二十五年使用寿命,是光伏行业不可或缺的核心辅材。

EVA胶膜具有高透光率、抗紫外湿热黄变性、与玻璃和背板的粘结性好等特点,POE胶膜具有高抗PID性能等特点,均为光伏组件封装的关键材料,适用于晶硅电池、薄膜电池等光伏组件的内封装材料,应用于电池组件封装的层压环节,覆盖电池片上下两面,和上层玻璃、下层背板(或玻璃)通过真空层压技术粘合为一体,构成光伏组件。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:11:15 | 显示全部楼层
除光伏行业外,建材玻璃、汽车玻璃及电子显示行业等涉及透明封装的应用领域也可使用EVA胶膜进行封装。一、光伏封装胶膜行业发展情况(1)我国引领全球光伏产业中游封装胶膜产业近年来,全球光伏市场呈稳步增长态势,对胶膜的市场需求亦随之增长。根据中国光伏行业协会的数据,2023年全球组件产量达到612.2GW,同比增长76.2%,全年封装胶膜市场需求约 57.5亿m² ,同比增长约80%。其中,2023年我国组件产量约518.1GW,我国封装胶膜的需求市场规模约48.7亿m²。在我国无法大规模生产EVA胶膜之前,国内的光伏组件企业主要依赖进口满足需求。随着包括发行人在内的国内企业通过自主研发或者技术合作等途径,逐步解决了EVA胶膜的抗老化、透光率等问题,跨越了国内企业EVA胶膜的技术壁垒,与此同时,国产EVA胶膜的价格相比国外产品存在一定优势,国产EVA胶膜开始快速替代国外产品。国产化后,国内企业发挥在规模、资金等多方面优势持续保持价格优势,以发行人为代表的国内技术先进型企业不断创新并推出新产品,使得国内企业在全球光伏封装用胶膜市场的占有率不断上升,乃至目前全球光伏封装用胶膜主要由我国企业供应。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:11:28 | 显示全部楼层
(2)组件封装胶膜业务快速发展,高品质胶膜市场逐渐兴起光伏产业下游日益增长的光伏新增装机量为中游光伏封装材料行业的稳步发展提供了强有力的支撑,胶膜产品作为光伏组件封装的重要材料,市场需求量逐年上升。   随着技术的不断进步与产品性能的不断提升,光伏组件厂商越来越重视封装材料对于发电效率提升的作用,从而形成对高品质胶膜的市场需求。相对于透明EVA胶膜而言,高品质胶膜(以白色增效EVA胶膜、POE胶膜为主)具有更好的性能优势。随着电池片薄片化趋势不断提升,白色增效EVA胶膜提升可见光及红外线的反射率这一功能进一步得到显现,白色增效EVA胶膜有利于提高组件发电效率,同时还可以显著降低对背板内侧薄膜的耐紫外线要求,使组件背板可进一步降本,因此国内组件企业纷纷在组件电池片背侧应用增效白色EVA胶膜,对白色增效EVA胶膜的需求快速增长。以单晶PERC双面电池组件为代表的高效组件发展迅速,相应配套使用的POE胶膜需求也明显增加。此外,近年来随着N型电池片技术的持续迭代以及效率的提升,TOPCon组件正成为部分大型组件厂商的主要发展方向,而TOPCon组件电池正面栅线使用了银铝浆材料,银铝浆容易在有水汽的条件下被老化腐蚀而导致组件功率衰减,需使用高阻水率的胶膜进行封装。由于POE树脂非极性的特点,POE胶膜具有相较EVA胶膜更高的阻水率,从而与TOPCon组件具有更高的匹配性。根据中国光伏行业协会的数据,2023年,单玻组件封装材料仍以透明EVA胶膜为主,约占42.5%的市场份额;POE胶膜市场占比小幅提升,约占13.2%,随着双玻组件市场占比的不断提升以及玻璃产能增加,其市场占比将进一步增大。    
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:12:03 | 显示全部楼层
二、行业未来发展趋势
(1)胶膜的高功能性需求成为常规要求近年来,光伏发电成本不断降低、光伏装机市场逐渐扩大,倒逼组件生产成本不断下降,同时为提升电站收益、延长电站使用寿命,光伏胶膜的抗PID、抗蜗牛纹、抗闪电纹、防老化、阻水等高功能性需求已成为标准性能要求,对胶膜的技术和质量要求不断提升。
(2)增效EVA胶膜需求快速增大为进一步提高组件发电功率,国内组件企业纷纷在组件电池片背侧应用增效白色EVA胶膜,以此来提升组件发电功率。在目前逐渐成为主流的半片多主栅组件中,由于电池间隙多,同时伴随着电池片薄型化发展趋势,白色增效EVA胶膜提升功率效果将更加明显,同时还可以显著降低对背板内侧薄膜的耐紫外线要求,使组件背板可进一步降本,对白色增效EVA胶膜的需求快速增长。
(3)POE胶膜需求明显增大,多层共挤POE胶膜深具潜力以单晶PERC双面双玻组件以及新型N型TOPCon、HJT组件为代表的高效组件发展迅速,相应配套使用的POE胶膜需求明显增加。发行人大力发展的多层共挤POE胶膜技术,两层、三层甚至更多层的POE和EVA共挤胶膜既能发挥POE树脂的超强阻水性能又能发挥EVA树脂的良好层压工艺性能,该技术正在被越来越多的组件厂接纳并因其具有诸多优点,未来发展潜力巨大。  
(4)行业整合加速,优势企业市场份额持续扩大随着行业整合,规模较小的企业越来越难以维持较高的研发投入和保证产品质量的一贯性。光伏组件的质保期为25年,封装胶膜起到透光、耐候、粘结、抗PID、缓冲等多重作用,是决定组件寿命的关键封装材料。
随着近年来户外组件质量问题的逐步显露,中小规模企业前期不重视质量的问题随之暴露,导致其进一步丧失客户群,光伏组件封装胶膜行业正加速进入行业整合期,优势企业市场份额持续扩大。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:23:13 | 显示全部楼层
EVA (乙烯-醋酸乙烯酯) 市场需求分析
一、不同电池类型的需求比较
在太阳能光伏领域,EVA作为封装材料的主要应用之一,其市场需求与电池技术类型紧密相关。以下是五种主要电池类型(PERC、TOPCon、SHJT、背接触电池、串联电池)的EVA需求比较:

1.
PERC(钝化发射极及背面接触电池):

当前市场份额:约50%。
EVA需求趋势:由于PERC技术成熟且成本效益高,其市场份额在未来几年内仍将保持稳定,但增速可能放缓。
预测2024~2044年:市场份额逐渐下降至**30%**左右,主要由于更高效技术的出现。
2.
TOPCon(隧穿氧化层钝化接触电池):

当前市场份额:约20%。
EVA需求趋势:TOPCon技术因其高效率和低衰减特性而受到关注,预计其市场份额将持续增长。
预测2024~2044年:市场份额增长至**35%**左右,成为主流电池技术之一。
3.
SHJT(异质结太阳能电池):

当前市场份额:约10%。
EVA需求趋势:SHJT技术具有高效率和低温度系数的优点,但成本相对较高,目前主要应用于高端市场。
预测2024~2044年:市场份额逐渐增长至**20%**左右,尤其在成本降低后有望进一步扩展。
4.
背接触电池:

当前市场份额:约10%。
EVA需求趋势:背接触电池通过减少电池前表面的金属化面积来降低遮挡损失,提高转换效率。
预测2024~2044年:市场份额稳定在**10%~15%**之间。
5.
串联电池(如钙钛矿-硅串联电池):
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:23:38 | 显示全部楼层
当前市场份额:不足5%。
EVA需求趋势:串联电池结合了不同材料的优点,具有极高的效率潜力,但目前仍处于研发和试验阶段。
预测2024~2044年:如果技术突破和成本降低取得显著进展,市场份额有望增长至5%~10%。
二、市场需求变化的原因分析
1.
技术进步:随着电池技术的不断进步,更高效、更稳定的电池结构被开发出来,对封装材料的要求也随之变化。例如,TOPCon和SHJT等高效电池技术对EVA的性能提出了更高的要求。

2.
成本效益:电池技术的成本效益是影响市场需求的关键因素。PERC技术因其成熟且成本较低而占据主导地位,但随着其他技术的成本降低,其市场份额将受到挑战。

3.
政策支持:政府对可再生能源的政策支持力度不断加大,推动了太阳能光伏市场的快速发展。这不仅增加了对EVA等封装材料的需求,也促进了新技术的研发和应用。

4.
市场竞争:随着市场竞争的加剧,电池制造商不断寻求差异化和创新来保持竞争优势。这推动了电池技术的多样化发展,进而影响了EVA的市场需求结构。

综上所述,EVA市场需求的变化受到多种因素的影响,包括技术进步、成本效益、政策支持和市场竞争等。在未来几年内,随着电池技术的不断发展和市场需求的不断变化,EVA的市场需求也将呈现出相应的趋势。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:24:07 | 显示全部楼层
未来几年EVA市场需求详细预测
一、总体市场需求趋势
未来几年内,随着全球对可再生能源的持续追求和太阳能光伏市场的快速发展,EVA作为太阳能电池封装材料的需求将保持稳定增长。然而,这种增长并非线性,而是受到电池技术类型、模块结构以及市场动态等多种因素的影响。

二、按电池类型划分的市场需求预测
1.
PERC电池:

短期内(2024~2026年):由于PERC技术成熟且成本效益高,其市场份额将保持相对稳定,预计EVA需求量将维持在现有水平。
中长期(2027~2044年):随着更高效电池技术的逐渐普及,PERC的市场份额将逐步下降,但因其庞大的安装基础,EVA需求量仍将保持一定规模。
2.
TOPCon电池:

短期内:TOPCon电池的市场份额将快速上升,预计EVA需求量将显著增加。
中长期:随着TOPCon技术的进一步成熟和成本降低,其市场份额将继续扩大,成为EVA需求增长的重要驱动力。
3.
SHJT电池:

短期内:由于SHJT电池成本较高,其市场份额增长相对有限,但EVA需求量将随着技术的进步和成本的降低而逐渐增加。
中长期:如果SHJT电池能够在成本和效率方面取得显著突破,其市场份额将大幅提升,从而带动EVA需求的快速增长。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:24:19 | 显示全部楼层
4.
背接触电池:

短期内至中长期:背接触电池的市场份额将保持稳定增长,EVA需求量也将随之稳步增加。
5.
串联电池:

短期内:由于串联电池技术尚处于发展初期,其市场份额和EVA需求量均较小。
中长期:如果串联电池技术能够实现突破并降低成本,其市场份额将快速增长,从而为EVA市场带来新的增长点。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:24:40 | 显示全部楼层
三、影响因素分析
1.
政策环境:政府对可再生能源的支持政策将继续推动太阳能光伏市场的发展,从而影响EVA的市场需求。

2.
技术创新:电池技术的持续创新将不断改变EVA的市场需求结构。高效、低成本的新技术将逐渐取代传统技术,成为市场的主导力量。

3.
原材料价格:EVA的生产成本受到原材料价格的影响。如果原材料价格波动较大,将直接影响EVA的市场需求和价格。

4.
国际贸易环境:全球贸易环境的变化可能对EVA市场产生一定影响。例如,贸易壁垒的增加可能导致市场需求减少,而自由贸易协定的签订则可能促进市场需求的增长。

综上所述,未来几年内EVA市场需求将保持稳定增长,但增长速度和结构将受到多种因素的影响。因此,相关企业应密切关注市场动态和技术发展趋势,以便及时调整战略和业务模式以适应市场需求的变化。
 楼主| 发表于 2024-11-1 00:25:22 | 显示全部楼层
POE胶膜全面解读
我们常用的光伏封装材料有EVA、POE等,尽管在整个组件成本中所占比重不大,影响却是显著的。


当光伏组件的其他部分都准备好了,唯独需要护卫最核心的硅片部分时,我们转向了更优的POE胶膜。

 ●  POE结构

POE胶膜,是一种既具有塑料的加工便捷性,又具备橡胶的耐久、阻隔特性的材料,堪称塑料与橡胶的完美结合体。
它在光伏封装过程中扮演了一个至关重要的角色。伴随硅矿石从被开采到变成光伏电池片的漫长旅程,是抵御外界侵袭、守卫电池至关内部完整的坚固后盾。不仅仅是一个传统的粘合剂,POE胶膜以其出色的高透光率和较低的水汽透过性,保证了光伏电池的高效运作和长久耐用。
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