20221011-西南证券-POE行业专题报告_N型迭代_POE行业开启高成长序幕_25页_3mb
报告摘要
N型迭代,POE行业开启高成长序幕
核心内容
随着N型电池组件技术的迭代,POE(聚烯烃弹性体)在光伏封装材料中的应用前景日益广阔。POE相较于EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)和EPE(三层共挤EPE胶膜)具有更优的抗PID性能、更好的水汽阻隔性能、更优异的耐低温、耐老化和抗紫外线性能。EVA虽具有良好的透光性和粘结性,但其亲水性导致水汽阻隔能力较弱,容易引发PID效应,影响组件性能和寿命。EPE则结合了EVA和POE的优点,但在助剂迁移方面存在性能下降风险。
N型组件(如TOPCon、HJT、XBC)对水汽和紫外线更敏感,因此需要采用抗PID性能更强的POE封装。目前TOPCon与HJT组件基本采用POE+POE封装方案,XBC组件则可能采用EVA+POE方案。随着N型电池技术的发展和工艺优化,未来POE在N型组件中的应用将更加广泛,从而推动POE需求快速增长。
主要观点
- POE的优势:POE在抗PID、水汽阻隔、耐老化、抗紫外线等方面表现优异,是N型组件封装的理想材料。
- EVA的局限性:EVA虽广泛使用,但存在水汽阻隔性差、易老化和黄变等问题,影响组件性能和寿命。
- EPE的平衡:EPE结合了EVA和POE的优点,但助剂迁移问题限制了其应用。
- N型组件需求增长:预计2025年N型组件出货量有望达到462GW,POE需求在不同情景下将分别达到199.4万吨(乐观)、118万吨(中性)、71.9万吨(悲观),对应2022~2025年CAGR分别为86.0%、63.2%、44.1%。
- 国产化进程加速:国内企业如万华化学、卫星化学、东方盛虹、浙石化等正加快POE和α烯烃的研发与量产,有望缓解海外产能集中带来的供应风险。
关键信息
POE在光伏组件中的应用
- 抗PID性能:POE的体积电阻率高、水汽阻隔性能好,显著降低PID风险。
- 耐老化和抗紫外线:POE在2000小时黄变测试中未变色,而EVA在100kWh/m² UV辐照后显著黄变。
- 封装方案:TOPCon、HJT组件多采用POE+POE封装,XBC可能采用EVA+POE方案。
国内POE发展现状
- 技术瓶颈:POE生产依赖高碳α烯烃、茂金属催化剂和聚合工艺,这些技术壁垒主要由海外企业掌握。
- 企业进展:万华化学、茂名石化、斯尔邦(东方盛虹子公司)、卫星化学、浙石化等企业已进入POE中试阶段,部分即将实现量产。
- 原料自给:国内企业正加快α烯烃产能建设,以实现POE原料的自给,降低对海外进口的依赖。
全球POE市场格局
- 海外主导:全球POE产能主要集中在陶氏、三井、LG、埃克森美孚、SK/萨比克等海外企业,陶氏产能最大,约100万吨。
- 国内产能:目前国内POE产能仍处于中试阶段,预计2023~2025年将逐步释放,缓解供应紧张。
投资建议
建议关注以下企业在POE和α烯烃领域的进展:
- 万华化学:POE中试已完成,国产化进程领先,有望最早实现20万吨量产。
- 东方盛虹:斯尔邦子公司完成POE中试,规划50万吨/年产能,当前为国内最大规划产能。
- 卫星化学:α烯烃中试已启动,后期将建设10万吨α烯烃和配套POE装置。
- 荣盛石化:浙石化建设35万吨/年α烯烃装置及2×20万吨POE装置,具备原料自给能力。
风险提示
- 国产化进程不及预期:茂金属催化剂、高碳α烯烃等关键技术的国产化可能不及预期。
- 全球装机不及预期:若全球光伏装机量增长不及预期,将影响POE需求。
- N型电池技术迭代不及预期:N型电池技术发展可能受阻,影响POE应用。
- 政策变化:相关政策调整可能对行业造成影响。
图表概览
- 图1:胶膜为光伏组件封装材料
- 图2:三层共挤EPE胶膜结构
- 图3:EVA胶膜水汽透过率较高
- 图4:白色EVA胶膜用于组件背面可提高二次反射率
- 图5:白色EVA可明显提升组件发电功率
- 图6:96h老化测试后,POE功率衰减显著低于EVA
- 图7:不同胶膜的PERC双玻组件在PID测试前后的EL图像
- 图8:POE胶膜在2000h黄变测试后仍未变色
- 图9:加速老化时间后,POE黄度指数更稳定
- 图10:POE层中的极性助剂会向EVA层迁移,引起EPE性能变化
- 图11:双面PERC的背面沉积氧化铝作为背钝化镀层
- 图12:PERC背面PID衰减高于正面
- 图13:2017年第三批领跑者项目中,双面组件占比达到52%
- 图14:2018年“531”后我国双面组件渗透率进一步提升
- 图15:2021年EVA类胶膜占比约75%,EPE+POE占比约23%
- 图16:TOPCon电池结构
- 图17:N型电池正面PID大于背面
- 图18:HJT电池结构
- 图19:我国POE终端应用以汽车行业为主
- 图20:POE可广泛用于汽车外饰件
- 图21:POE可用于汽车内饰件
- 图22:POE可应用于鞋中底与EVA混合改性
- 图23:当前POE在鞋材发泡材料中占比仅为2%
- 图24:典型的两种POE结构,辛烯为C8,丁烯为C4
- 图25:当前α烯烃主要采取乙烯齐聚法生产
- 图26:茂金属催化剂可以使相对分子质量变窄,并引入更多的共聚单体
表格概览
- 表1:光伏EVA胶膜的VA含量一般在28%~33%
- 表2:领跑者计划推动组件转换效率提升
- 表3:乐观情景下2025年POE需求可达约200万吨
- 表4:中性情景下2025年POE需求可达约118万吨
- 表5:悲观情景下2025年POE需求可达约71.9万吨
- 表6:全球汽车保险杠的POE年需求稳定在20万吨左右
- 表7:乙烯齐聚法生产α烯烃具有优势
- 表8:国内α烯烃项目进展
- 表9:国内茂金属催化剂进展
- 表10:全球POE产能集中于海外企业
- 表11:国内企业POE项目进展
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