①基本概念
太陽能電池封裝膠膜處于太陽能電池組件的中間位置,包裹住電池片并與玻璃及背板相互粘結,需要具有高水汽阻隔率、高可見光透過率、高體積電阻率、耐候性能和抗PID 性能等特性。
太陽能電池封裝膠膜具體產品應用結構圖舉例如下:
太陽能電池封裝膠膜主要用于光伏組件的封裝,處于光伏產業鏈中游。光伏發電系統主要由太陽電池組件、控制器和逆變器三大部分組成。光伏產業鏈包括高純多晶硅、硅片、電池片、組件、光伏發電系統等多個環節,通常而言,上游主要指高純多晶硅的生產,中游主要指多晶鑄錠/單晶拉棒以及硅片、電池片、組件的生產等,下游主要指集中式/分布式光伏電站等光伏發電系統建造與運營,產業鏈概況如下:
太陽能電池封裝膠膜是光伏組件封裝的關鍵材料,對太陽能電池組件起封裝和保護的作用,能提高組件的光電轉換效率,并延長組件使用壽命。由于光伏組件的封裝過程具有不可逆性,加之光伏組件運營壽命要求 25 年以上,一旦組件膠膜開始黃變、龜裂,電池易失效報廢,對組件的轉換效率也有一定影響,所以盡管膠膜的絕對價值不高(晶硅電池組件的生產成本中,約 70%~80%來自電池片,約 3%~7%來自膠膜、背板),但其在光伏組件質量及壽命中起著重要作用,是組件的核心封裝材料,對其性能、品質及穩定性均有較高要求。
②光伏行業競爭格局和市場化程度
a. 太陽能電池封裝膠膜市場整體情況
在全球“碳中和”政策的引領以及光伏行業的持續技術進步的背景下,光伏產業蓬勃發展。近年來,石油、天然氣、煤炭等化石能源的市場價格快速上漲,光伏發電的經濟性和市場競爭力進一步凸顯,以光伏為代表的新能源發電替代傳統化石能源發電的歷史進程進一步加速,全球光伏產業迎來廣闊的市場空間。
中國發改委能源研究所等研究機構發布的《中國可再生能源發展路線圖 2050》(以下簡稱“《路線圖》”)中表示太陽能資源在未來長期將在中國能源消費結構中從補充能源發展為替代能源,再進一步向主導能源演進。太陽能作為可再生能源重要組成部分,系我國未來能源發展的主要趨勢。
為實現零碳排放目標,全球能源轉型步伐正在加速,根據中國光伏行業協會發布的數據,2021 年度全球新增光伏裝機 170GW,其中中國市場新增裝機 54.88GW,海外市場新增裝機超過 100GW,歐盟、美國和印度市場增速強勁。
截至 2022 年 7 月,177個國家(約占所有國家的 90%)正考慮凈零排放的目標,美國重返“巴黎協定”,歐盟《2030年氣候目標計劃》將 2030 年溫室氣體減排目標由原來的 40%提升至 55%,日本國會參議院正式通過《全球變暖政策推進法》,立法明確到 2050 年實現碳中和的目標,在零碳路徑上,可再生能源將成為主導能源。在多國碳中和目標、清潔能源轉型及綠色復蘇的推動下,預計 2022-2025 年,全球光伏年均新增裝機將達到 232-286GW。光伏新能源迎來了重大發展機遇,同時光伏裝機增長帶動封裝膠膜需求增長。
國內新增光伏裝機量在上游光伏材料價格大幅上漲的情況下仍然實現快速增長。根據國家能源局數據,2022 年 1-6 月國內光伏累計新增裝機 30.88GW,同比增長 179%。根據中金公司研究部統計,2022 年 1-6 月國內光伏組件招標量已達到 80GW,同比增長217%。2022 年 7 月,中國光伏行業協會名譽理事長王勃華在 2022 年光伏產業鏈供應論壇中進一步調高光伏裝機預期,預計 2022 年國內新增裝機 85-100GW,較 2021 年新增裝機 53GW 增幅將達到 60-90%。
分布式方面市場維持高景氣。2021 年國內新增光伏發電并網裝機中,分布式光伏新增約 29GW,約占全部新增光伏發電裝機的 53%,首次突破 50%。2021 年和 2022 年上半年國內分布式光伏新增裝機分別同比增長 88.7%和 215.7%,呈現高增長態勢。2021年 6 月,國家能源局綜合司正式下發《關于報送整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》,明確要求申報試點地區各類型的屋頂可安裝光伏發電比例不得低于一定比例,并提出“宜建盡建、應接盡接”的要求。預計在電價市場化改革、能源雙控以及 BIPV 等技術逐步成熟的多重驅動下,業主配置分布式項目意愿有望增強,分布式光伏將保持高速增長。
集中式裝機規模有望快速提升。2021 年 10 月,在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上,習近平主席宣布將在沙漠、戈壁、荒漠地區加快規劃建設大型風電光伏基地項目。根據國家能源局數據,2022 年第一季度,第一批約 1 億千瓦的大型風光基地項目已開工約 8,400 萬千瓦;后續按照“應開盡開,能開盡開”的原則,認真做好第二批大型風電光伏基地項目的組織實施工作。隨著 2022 年下半年硅料新增產能逐步釋放,供應鏈緊張程度緩解,組件成本下降,預計集中式裝機規模有望快速提升。
b. 太陽能電池封裝膠膜行業的發展趨勢
可再生能源的廣泛使用是未來的長期發展趨勢,盡管我國光伏已經發展成為全球第一大光伏應用市場,但現階段我國能源結構仍以傳統能源為主,大力發展可再生能源,促進可持續發展仍然是國家重要的發展目標之一。太陽能作為可再生能源的重要組成部分,擁有諸多優勢,是我國未來新能源發展的主要趨勢,預計我國太陽能光伏市場未來發展空間廣闊。
隨著技術的不斷進步與產品性能的不斷提升,光伏組件廠商越來越重視封裝材料對于發電效率提升的作用,從而形成對高品質膠膜的市場需求。
I.膠膜的高功能性需求成為常規要求
近年來,光伏發電成本不斷降低、光伏裝機市場逐漸擴大,倒逼組件生產成本不斷下降,同時為提升電站收益、延長電站使用壽命,光伏膠膜的抗 PID、抗蝸牛紋、抗閃電紋、防老化、阻水等高功能性需求已成為標準性能要求,對膠膜的技術和質量要求不斷提升。
II.白色 EVA 膠膜需求快速增大
為進一步提高組件發電功率,國內組件企業紛紛在組件電池片背側應用白色 EVA膠膜,以此來提升組件發電功率。在目前逐漸成為主流的半片多主柵組件中,由于電池間隙多,同時伴隨著電池片薄型化發展趨勢,白色 EVA 膠膜提升功率效果將更加明顯,同時還可以顯著降低對背板內側薄膜的耐紫外線要求,使組件背板可進一步降本,對白色 EVA 膠膜的需求快速增長。
III.POE 膠膜的市場份額有望進一步提升
POE 膠膜需求明顯增大,多層共擠 POE 膠膜深具潛力以單晶 PERC 雙面電池組件為代表的高效組件發展迅速,相應配套使用的 POE 膠膜需求明顯增加。隨著雙玻組件及 N 型光伏組件的市場份額的提升,POE 膠膜的市場份額也有望進一步提升。
IV.行業整合加速,優勢企業市場份額持續擴大
隨著行業整合,規模較小的企業越來越難以維持較高的研發投入和保證產品質量的一貫性。光伏組件的質保期為 25 年,封裝膠膜起到透光、耐候、粘結、抗 PID、緩沖等多重作用,是決定組件壽命的關鍵封裝材料。隨著近年來戶外組件質量問題的逐步顯露,中小規模企業前期不重視質量的問題隨之暴露,導致其進一步喪失客戶群,光伏組件封裝膠膜行業正加速進入行業整合期,優勢企業市場份額持續擴大。