光伏膠膜變局

后PERC時(shí)代，以更高效率、更低成本為代表的N型電池技術(shù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)光伏行業(yè)降本增效同時(shí)，也牽動(dòng)著產(chǎn)業(yè)變局，不僅一眾新興企業(yè)試圖借行業(yè)技術(shù)路線(xiàn)切換之際彎道超車(chē)，與之配套的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，亦迎來(lái)變局。

以光伏膠膜為例，盡管這一環(huán)節(jié)在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中占比僅為5%，但對(duì)于整個(gè)光伏組件產(chǎn)品而言，卻意義重大，其決定著組件的發(fā)電效率和壽命，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的核心輔材。而此次技術(shù)變革之下，光伏膠膜同樣經(jīng)歷著技術(shù)迭代。

N型崛起，產(chǎn)業(yè)鏈配套迫在眉睫

降本增效是光伏行業(yè)永恒主題，當(dāng)前以PERC電池為代表的P型電池轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近理論極限，由此N型電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。

與PERC電池相比，以TOPCon和HJT為代表的N型電池，有著更高的理論發(fā)電效率。根據(jù)世界公認(rèn)權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)德國(guó)哈梅林太陽(yáng)能研究所測(cè)算，TOPCon和HJT電池技術(shù)理論極限效率分別為28.7%、28.5%，而且具備更高功率、更高能量密度、更高可靠性等優(yōu)勢(shì)與高雙面率、低溫度系數(shù)、低衰減等特性，是后PERC時(shí)代極具顛覆性的下一代技術(shù)。

盡管與上一輪電池技術(shù)周期相比，N型電池技術(shù)路線(xiàn)多元，各方皆有擁躉者，但在眾多企業(yè)驅(qū)動(dòng)下，目前各條路線(xiàn)技術(shù)工藝都漸進(jìn)成熟，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷提速，尤其是TOPCon技術(shù)路線(xiàn)，其具備高效率和低成本的性?xún)r(jià)比，并且能承接原有PERC產(chǎn)線(xiàn)改造升級(jí)，工藝、設(shè)備和人才日漸成熟，成為一眾頭部廠(chǎng)商押注的重點(diǎn)，率先吹響量產(chǎn)的“號(hào)角”。

2022年上半年，TOPCon項(xiàng)目投資與量產(chǎn)計(jì)劃頻頻落地。其中，不僅包括晶科、晶澳、天合等一眾頭部廠(chǎng)商，也有一道新能、鈞達(dá)股份等新秀廠(chǎng)商。據(jù)公開(kāi)信息顯示，1-6月TOPCon電池組件規(guī)劃產(chǎn)能近100GW，到今年下半年落地產(chǎn)能總規(guī)模超40GW。

從終端需求來(lái)看，據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至上半年，已公布的N型組件需求超過(guò)4GW，較2021年全年增長(zhǎng)4倍。

但眾所周知的是，光伏技術(shù)路線(xiàn)變革牽一發(fā)而動(dòng)全身，N型爆發(fā)之下，從設(shè)備、原材料到輔料及系統(tǒng)配套產(chǎn)品，全行業(yè)N型變革迫在眉睫。

膠膜變局，膠膜技術(shù)再迎迭代升級(jí)

在光伏組件的眾多輔材中，將核心電池圍護(hù)其內(nèi)的膠膜的重要性不言而喻，其匹配度和產(chǎn)品質(zhì)量決定了組件的壽命，進(jìn)而影響著光伏電站全生命周期的發(fā)電量。

就膠膜技術(shù)而言，目前業(yè)內(nèi)占據(jù)主流的為EVA膠膜，其中又包含白色EVA和透明EVA。據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人士介紹，由于價(jià)格便宜、性能優(yōu)良且設(shè)備層壓工藝契合等因素，上市最早的EVA膠膜廣受市場(chǎng)認(rèn)可，市場(chǎng)占比約65%。

然而，TOPCon等N型高效電池的高發(fā)電效率對(duì)膠膜提出了更多要求。如TOPCon電池正面銀漿內(nèi)含其他金屬成分，對(duì)水汽更為敏感，需要膠膜提供更多保護(hù)，而EVA材料在遭遇水解后會(huì)生產(chǎn)醋酸，與光伏玻璃中的Na發(fā)生反應(yīng)，從而腐蝕電池柵線(xiàn)，導(dǎo)致串聯(lián)電阻的升高，組件性能大幅衰減。

由此，另一大膠膜技術(shù)POE（包括純POE膠膜和共擠POE膠膜）備受關(guān)注。據(jù)悉，與EVA膠膜相比，POE膠膜具有更高的水汽阻隔率、更優(yōu)秀的耐候性能和更強(qiáng)的抗PID性能，更加適配N(xiāo)電池技術(shù)。

事實(shí)上，POE膠膜也并非首次嶄露頭角，其早在雙面雙玻組件更迭中，便被眾多一線(xiàn)組件企業(yè)采用，以降低組件重量及提高組件的生產(chǎn)良率。目前，純POE膠膜市場(chǎng)占比約10%，共擠POE膠膜占比約25%。

脫穎而出，純POE膠膜提速

不難看來(lái)，即使POE膠膜，仍然存在著純POE和共擠POE的雙技術(shù)路線(xiàn)。

共擠POE，又稱(chēng)為EPE，在POE粒子供應(yīng)受限以及純POE膠膜工藝窗口相關(guān)限制下，EPE開(kāi)始應(yīng)運(yùn)而生。就EPE膠膜技術(shù)性能，據(jù)上述專(zhuān)業(yè)人士介紹，雖然EPE膠膜同時(shí)兼具EVA和純POE的部分特性，表面上既保留了POE膠膜的抗PID性和阻水性?xún)?yōu)勢(shì)，但原料中仍含有EVA材質(zhì)中醋酸乙烯酯（VA），不可避免地在光熱、熱氧、濕熱環(huán)境下，分解產(chǎn)生乙酸，會(huì)對(duì)電池片表面、焊帶等腐蝕，造成功率衰減。

而純POE膠膜具有更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、更低的水汽透過(guò)率、更好的電氣絕緣性能、更好的化學(xué)穩(wěn)定性四大優(yōu)勢(shì)，且這些都是材料的本質(zhì)特性，不過(guò)多依賴(lài)配方就可以實(shí)現(xiàn)，是N型時(shí)代最佳取代EVA膠膜產(chǎn)品的下一代的封裝材料。

針對(duì)N型電池技術(shù)對(duì)封裝膠膜低克重的需求，據(jù)了解，POE材料在密度上比較低，相同單位克重的純POE膠膜比EVA膠膜厚了近10%，同等質(zhì)量膠膜，純POE膠膜能夠更薄。此外，由于EPE膠膜中的POE是抗PID衰減的核心，在降低EPE膠膜的厚度時(shí)，不能三層一起減薄，而純POE膠膜具有更多的降低厚度空間。

當(dāng)然，純POE膠膜也存在著技術(shù)難點(diǎn)，一方面在層壓工藝上存在打滑等問(wèn)題，另一方面則在于粒子供應(yīng)嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。

對(duì)此，據(jù)純POE膠膜專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商浙江祥邦科技介紹，純POE膠膜的滑移問(wèn)題，非常明確的原因是其中添加劑析出造成的，而非POE材料本身的問(wèn)題，并且在國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)商聯(lián)合攻關(guān)之下，防滑的問(wèn)題已有顯著改進(jìn)。

以祥邦科技最新推出的Rhino－靈犀純POE封裝膠膜為例，該產(chǎn)品克服了傳統(tǒng)純POE膠膜的缺陷，具有防滑、高透光、交聯(lián)速度快和低克重下性能保持穩(wěn)定（薄）的特點(diǎn)?！叭缤Q(chēng)中的寓意一樣：像鎧甲一般，為最新一代N型TOPCon等電池技術(shù)封裝提供全方位的保護(hù)，確保光伏組件戶(hù)外25年的持續(xù)戰(zhàn)斗?！?/p>

據(jù)悉，從今年開(kāi)始，晶科、一道等主流的TOPCon頭部組件廠(chǎng)商，紛紛開(kāi)始選擇和導(dǎo)入純POE膠膜產(chǎn)品作為N型組件的封裝材料。

而對(duì)于POE膠膜的粒子供應(yīng)問(wèn)題，據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2021年全球光伏級(jí)POE需求量約16.7萬(wàn)噸，到2024年有望達(dá)到56萬(wàn)噸以上，POE總需求將進(jìn)一步增至 225萬(wàn)噸。目前全球 POE 產(chǎn)能僅有約 110 萬(wàn)噸，且主要來(lái)自于海外跨國(guó)公司。部分組件制造商擔(dān)心光伏級(jí)POE粒子的供應(yīng)會(huì)跟不上市場(chǎng)所需，從而對(duì)純POE膠膜的使用存在著一定的顧慮。

對(duì)此，“對(duì)于POE膠膜企業(yè)來(lái)說(shuō)，積極的開(kāi)發(fā)低克重的生產(chǎn)工藝，在POE粒子供應(yīng)有限的情況下，增加純POE膠膜的供應(yīng)量。而對(duì)于POE粒子的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的廠(chǎng)商也在積極的擴(kuò)大產(chǎn)能，而在萬(wàn)華等一批優(yōu)秀國(guó)內(nèi)企業(yè)的全力攻關(guān)下，在未來(lái)2-3年時(shí)間內(nèi)，POE粒子也將實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。這樣看來(lái)，光伏級(jí)POE粒子的供應(yīng)是完全能夠滿(mǎn)足光伏市場(chǎng)所需的?！毕榘羁萍贾赋觥?/p>

可以預(yù)期的是，在激蕩N型時(shí)代，隨著掣肘因素的逐一解決，純POE膠膜的市場(chǎng)攻堅(jiān)之戰(zhàn)將愈加兇猛。