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CPIA年度报告:光伏辅材中的大学问:哪种背板最受青睐?胶膜需求空间有多大?

光伏原材料及辅料  来源:中国光伏行业协会CPIA    2020/6/24 8:21:43  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:光伏背板

1、光伏背板的产品分类

(来源:微信公众号“中国光伏行业协会CPIA”)

按材料分类,目前市场上背板主要分为有机高分子类和无机物类,有机高分子类包括双面含氟、单面含氟和不含氟三类,无机物类主要为玻璃。按照生产工艺来分,主要分为复合型、涂覆型和共挤型。

(1)复合型背板

复合型背板多为用PVF或PVDF树脂加工生产的氟膜,通过胶粘剂与PET基膜粘结复合而成,是目前太阳能电池背板产品的主要生产方式,以TPT/TPE/TPF、KPK/KPF/KPE结构最为常见。

(2)涂覆型背板

涂覆型背板主要以FEVE氟树脂制备成的氟碳涂料为原料,采用涂覆工艺涂布到PET基膜表面后再经高温固化制备而成。通过高温热固化或微波固化,氟碳涂料在PET基膜表面形成致密的氟涂层膜,该氟涂层膜具有很好的耐紫外、高温高湿老化性能并具有一定阻隔水汽性能,对涂覆型背板的长期耐候性起到关键作用。

(3)涂覆/复合型背板

复合型背板空气面多为用PVF或PVDF树脂加工生产的氟膜,通过胶粘剂与PET基膜粘结复合而成,复合面以主要以FEVE、ETFE等为主体树脂制备成氟碳涂料,采用特种涂覆方式与PET基膜通过化学键结合成膜。以TPC/KPC结构最为常见,是目前太阳能电池背板产品的主要生产方式。

目前,市场上有机薄膜背板仍为主流,2019年占比约为86.5%;玻璃背板为辅,主要用于双玻组件,占比约为13.5%。随着组件功率的提升,光伏背板在单瓦组件成本构成中占比约3%左右。

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2、光伏背板产业发展情况

从产品价格来看,国内公司生产的背板选用的材料及结构都有差异,目前市场上背板产品种类很多,产品迭代较快,因此不同种类背板市场价格相差较大。随着后续透明背板的用量增加,预计透明背板的成本和售价会进一步下降。整体来看,在行业整体降本增效和平价上网的倒逼下,背板价格逐年下滑,企业毛利率也在逐年降低。

3、光伏背板的原材料特性及供求情况

光伏背板的原材料主要有PET基膜、含氟材料和胶粘剂。

(1)PET基膜

随着技术水平的不断提高,现阶段国内绝缘材料企业在太阳能电池背膜用PET基膜领域已取得突破,目前,部分国内企业已实现产业化生产并供应太阳能电池背膜。由于国产化PET基膜具有明显的价格优势,国内太阳能电池背膜用PET基膜已基本实现国产替代进口,但制膜设备仍然掌握在国外厂家手中,国内设备厂商还需加大研发力度解决设备瓶颈。PET主流供应商如双星彩塑、裕兴薄膜等企业进行扩张,加之新进供应商的增加,造成PET基膜价格下跌。

(2)氟材料

含氟材料之所以能成为光伏背板的首选,与其结构特点密不可分。C-F键具较高的键能,赋予了其高度的结构稳定性,因此含氟材料具有比一般材料更耐化学侵蚀、耐光辐照破坏、耐氧老化的优点。应用在光伏背板上,比一般材料更耐日光长期暴晒。

复合型背板

用氟膜随着国内企业PVDF膜的配方和制造工艺的不断提高,国产PVDF膜品质已达到国外同等水平,甚至在某些性能上优于国外企业。光伏背板用氟膜被国外垄断的局面不但被打破,而且随着国产PVDF氟膜的品质和工艺稳定性提升,目前国内外主流的背板厂使用国产PVDF膜为主,国外PVDF膜公司SKC、DENKA等逐渐退出中国市场,只有少量的下游电站指定订单使用进口PVDF膜。

涂覆型背板

用氟碳涂料目前应用于太阳能电池背膜的氟碳涂料主要由日本旭硝子株式会社、日本大金工业株式会社、法国阿科玛(Arkema)等开发生产的FEVE(四氟乙烯或三氟氯乙烯与乙烯基醚共聚物)、PVDF等为主体树脂制备而成。

(3)胶粘剂

胶粘剂主要用于背板中氟膜与 PET基膜、PET基膜与聚烯烃类薄膜的粘结。光伏组件在户外长期使用过程中受湿度和温度双重因素的综合影响,易发生胶粘剂水解等损害,最终导致氟膜与PET 基膜的层间剥离,难以满足太阳能电池组件长期使用的可靠性要求。目前国内胶黏剂技术发展迅速,背膜生产企业所需胶粘剂主要由国内供应。

(二)光伏封装胶膜

2019年全球光伏组件封装胶膜市场需求继续呈增长态势,但由于组件平均功率大幅提升,平均单瓦组件所消耗的封装胶膜用量相应减少。2019年单晶光伏组件在全球组件市场中的占比从2018年45%增长至65%,单块组件平均功率增长超过10W,平均1GW组件所需胶膜面积约为1100万平方米,同比下降4.3%。2019年全球组件产量突破 138.2GW, 同比增长19.3%,全年封装胶膜市场需求约15亿平方米,同比增长11.9%。其中,2019年我国组件产量98.6GW,封装胶膜的需求量为10.8亿平方米。

在一段时间内,传统的透明EVA胶膜仍是主流产品,预计未来随着双玻组件市场占比的增加,其市占率会逐步降低,所腾出的市场空间将被白色EVA 、POE胶膜及共挤型POE胶膜占据。封装胶膜是决定组件寿命的关键封装材料,对组件的可靠性起到了至关重要的作用。随着各种新型电池技术、组件封装技术层出不穷,以及光伏发电应用环境和场景越来越多样化,适应这种特点并具有高质量、高可靠性的封装胶膜需求将逐渐增多,同时封装胶膜也需要不断满足光伏组件持续降本、提质、增效的需求。

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