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胶膜是光伏组件的关键性材料,成本占比约4-7%
典型的光伏组件结构从上往下依次是玻璃、胶膜、电池片、胶膜、背板。
光伏胶膜主要用于光伏组件的封装环节,其包裹电池片,并将其封装到光伏玻璃和背板之间,对电池片起保护作用,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,是光伏行业不可或缺的核心辅材。
胶膜占组件成本比重低,仅4-7%左右,组件厂商对EVA胶膜的价格敏感度不高。因为光伏组件使用寿命一般要求在25年以上,而且组件的封装过程不可逆,如果在生命周期中胶膜开始黄变、龟裂,将造成电池组件的失效报废。因此即使胶膜在光伏组件的成本构成中占比不大,但胶膜仍是决定光伏组件质量、寿命的关键性材料。
主流胶膜类别及应用趋势
市场上胶膜主要有EVA胶膜(透明EVA胶膜、白色EVA胶膜)、POE胶膜、共挤型POE胶膜(EPE)与其他封装胶膜(包括PDMS/Silicon胶膜、PVB胶膜、TPU胶膜)等。
透明EVA胶膜技术成熟且成本低,是主要的封装材料。
白色EVA胶膜是在透明EVA胶膜的基础上增加了白色填料预处理,减少了太阳光线的损失,降低了透水率,减少发生PID现象,在单面组件中大约提升组件功率1-3W,在双面双玻组件中可提升功率7-10W。
POE胶膜具有更优秀的阻水性能和离子阻隔能力,在湿度较大的环境中表现突出,分子链结构稳定,老化过程不会分解生成酸性物质,是双玻组件的主流封装材料。
共挤型POE(EPE)胶膜通过共挤工艺将POE树脂和EVA树脂挤出制造,保留POE材料的抗PID和阻水性优势,同时也具备EVA材料的良好工艺匹配特性。此外,由于减少POE材料的使用,长期看降低了制造成本,是POE胶膜的未来发展趋势之一。
2021年以来,组件的薄片化和大尺寸快速推进,会带来组件封装环节碎片率的增加,因此需要更高单平克重的胶膜去更好地保护电池片。同时为延长电站使用寿命,光伏胶膜的抗PID、防老化、阻水等高功能性需求已成为标准性能要求,尤其是TOPCon及 HJT等新技术逐渐切换,新技术对胶膜的质量要求不断提升。
(PID是指组件电势诱导衰减,是电池组件长期在高电压作用下,使玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷聚集在电池片表面,使得电池表面的钝化效果变差,易使产生的光生载流子复合,从而导致组件性能低于设计标准。)
由于背面发电增益、低PID以及利于硅片薄片化等原因,双面电池尤其是以N型硅片为衬底的双面电池(组件)是行业降本增效的主要方向之一。双面双玻组件全生命周期内发电量比普通组件要高出20%左右,预计双玻组件在近五年内将大面积普及,到2025年双玻占比提升至65-70%,带来POE类胶膜需求快速增长。
而由于POE粒子价格高于EVA粒子,2020年下半年胶膜厂陆续推出新产品共挤EPE胶膜来替代传统POE胶膜。共挤EPE胶膜不仅兼具POE的高阻水性能和EVA的高粘附特性,同时又减少了5/6的POE粒子用量,大幅降低成本,预计2022-2023年共挤EPE胶膜渗透率将逐步提升。
白色EVA和POE类的单价、毛利率都比普通EVA高,预计2021/2022年福斯特POE类+白色EVA胶膜出货占比达42%/45%左右,海优新材POE类+白色EVA胶膜出货占比50%/55%左右。
高端胶膜未来渗透率逐步提高,产品结构性改善有望提高胶膜企业盈利能力。
原材料成本占比高,对外依赖性强,粒子价格高涨侵蚀胶膜企业利润
EVA胶膜主要原材料是EVA(乙烯-醋酸乙烯制共聚物)粒子,POE胶膜的的原材料主要是POE(聚烯烃弹性体)粒子,POE粒子和EVA粒子都是在化工塑料中广泛使用的材料,其中透光率和性能达到光伏产品要求的称为光伏级POE和EVA粒子。
胶膜成本包括直接材料、直接人工、制造费用。受粒子涨价影响,2021年直接材料成本占胶膜成本的90%以上,而EVA粒子在直接材料成本中占比约 90%,其供应和价格影响了胶膜的产量和盈利。
光伏EVA粒子国产化进程加速,产能供应偏紧
EVA粒子为EVA胶膜的主要原材料,国产EVA主要以中低端产品为主,高端产品如光伏、涂覆、热熔胶等仍然主要依赖于进口。在2021年之前,大陆光伏级EVA粒子生产厂家只有斯尔邦、联泓新科和宁波台塑,其中斯尔邦占比最大。越来越多的国内企业开始产出光伏级EVA粒子,光伏EVA粒子国产化进程加速。
根据最新数据显示,光伏级EVA粒子2021年全球产量为74万吨,国内产量约29万吨,由于光伏级EVA粒子产能扩产周期较长,扩产全周期需要3-4年,加上疫情突发使得一些企业原定新增装置被迫延期,在光伏市场快速发展的背景下,预计短期EVA粒子供应仍然吃紧。
POE粒子依赖进口,国产化有所突破
目前陶氏是全球最大的POE生产商,市场份额占比42%,POE生产技术仅由美国陶氏、埃克森美孚、日本三井化学、韩国LG化学、SK集团、沙特阿拉伯沙比克,六个国外大型企业掌握,而且对生产所需的催化剂进行了专利保护,并且严密封锁了作为生产POE重要原料的高碳α-烯烃的生产工艺技术,限制其转让。
2021年5月,中国石油和化学工业联合会发布的《化工新材料产业“十四五”发展指南》内容指出,将高端聚烯烃塑料2025年的自给率力争提升到近70%。目前万华化学POE已经攻克POE合成过程中的主要复杂技术工艺,已完成试生产1000吨/年中试项目,等待未来20万吨/年POE产能投产。此外,京博石化、茂名石化、斯尔邦石化、中石化天津石化、惠生新材料、中国化学、卫星石化等均有投建POE装置的计划,部分企业小试或中试装置已经有重要进展,将助力国内POE行业步入国产替代。
2021年以来,大宗市场上行叠加EVA供给偏紧,带动EVA粒子价格上扬,EVA(MV1055)的出厂价21年三季度从18元/kg突然拉升至30元/kg左右,2022年粒子价格一季度和二季度依旧维持在高位,主要原因是国内外分布式市场需求旺盛叠加原油价格上涨。
高涨的EVA粒子价格导致胶膜行业利润率下降,福斯特22年Q1销售毛利润16.37%,较上个季度下降8.68%,销售净利润8.74%,较上个季度下降8.35%,海优新材销售毛利润12.55%,较上个季度下降2.56%,销售净利润6.29%,较上个季度下降1.83%,胶膜厂家承压明显。
随着近期石油价格回落,以及胶膜价格上涨传导成本压力,胶膜企业毛利率有望得到改善。
行业格局:龙头扩产加速,集中度提升,整体产能过剩
光伏行业需求快速增长,龙头引领新一轮扩产,到2021年底胶膜行业总产能约31.5亿平,同比增长72%左右,对应有效供给248GW。
福斯特2021年占据了全球光伏胶膜市场的半壁江山,市占率维持50%以上。海优新材、斯威克、赛伍技术争龙二。海优新材上市融资扩产,到2021年底产能率先达到6亿平,力争组件公司二供位置;斯威克由东方日升转到深圳燃气旗下,整装重新出发,扩产加速;赛伍技术建立膜类生产平台,多种产品齐发力,市占率稳步提升。
2022年新建产能逐步释放,同时龙头产能再度扩张,预计2022年有效产能约34.7亿平,同比增长42%左右,对应有效供给357GW,预计2022年组件端胶膜需求300GW左右,胶膜供给过剩,二线厂商竞争趋于激烈。
总体而言,光伏胶膜这个板块反弹力度小是有其原因的:上游粒子供不应求导致胶膜议价能力弱,自身胶膜产能供大于求导致传导成本能力弱,上下游两头受挤压,盈利能力下滑明显。
但胶膜行业也有其看点:1、虽然整体产能过剩,但行业竞争格局仍然较优,行业集中度上升利于龙头企业在景气度下行期间抢夺更多市场;2、原油价格回落预计会带动粒子价格下行降低成本压力;3、本轮反弹幅度极低(反弹幅度大幅落后于同样面临上下游挤压、盈利能力下滑、产能过剩的光伏组件板块)。
个股方面可以看看:
龙一:福斯特;
龙二:海优新材;
其他:赛伍技术、上海天洋、深圳燃气。
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