版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
-10.00%-20.00%英大证券研究所-研究报告
行业研究报告日期:2012年1月6日
行业评级
寻找光伏组件行业细分蓝海
——太阳能电池背板进口替代助力行业高速增长报告概要:光伏行业重点公司评级同步大市自去年上半年起,我国太阳能电池上下游主要产品价格出现了大幅下跌,产业进入调整阶段。不过,在弥漫着悲观情绪的市场中,我们也看到了一些正东材科技增持面信息,我们认为,2012年的光伏行业或许并没有那么糟。回天胶业乐凯胶片红宝丽增增增持持持背板是晶硅太阳能电池的重要封装组件之一。背板位于太阳能电池板的背面,直接与外界环境大面积接触,用于保护电池片不受外界侵袭,因而在整个太阳能电池组件中具有十分重要的作用。风险因素 海外市场光伏政策调整的风险和美国“双反”裁定结果的不确定,以及由于产能扩张和市场竞争加剧有可能导致的背板产品价格大幅下跌,都会对相关企业的利润水平形成影响。行业指数走势
20.00%背板的分类比较复杂。按照是否含氟分类,可以分为含氟背板和不含氟背板;按照含氟层数分类,可以分为单面含氟和双面含氟;按照生产工艺分类,可以分为涂布型背板和复合型背板。构成背板的材料有含氟薄膜(或含氟涂料)、PET薄膜、EVA胶层等。其中含氟薄膜(或含氟涂料)占整个背板成本的50%-60%,PET薄膜占20%-30%,EVA胶层占20%左右。10.00% 0.00%目前,背板大约占整个电池组件成本的8%。由于生产背板有着较高的技术壁垒,所以相对于普通的薄膜产品而言,其价格更高,有着更强的议价能力。-30.00%光伏沪深300目前生产背板的毛利率在30%左右。-40.00%-50.00% 11-0111-0211-0311-0411-0511-0611-0711-0811-0911-1011-1111-1212-01我们认为,与进口背板相比,国产背板的价格更低、账期更长,同时质量和性能也能够达到使用要求,因此,从降低太阳能电池组件单位发电功率制造相关报告研究员:叶旭晨卢小兵执业编号:S0990511020002S0990511010006电话-mail:luxb@yexc@联系人:黄坤电话-mail:huangkun1@
请务必阅读最后一页的免责条款成本的角度来讲,国产背板在未来几年有望快速实现进口替代。我国背板产业市场2015年规模将达51.67亿元。其中,含氟薄膜(或含氟涂料)的市场规模约为28.42亿元,PET膜市场规模约为12.92亿元,EVA胶层的市场规模约为10.33亿元。我们重点推荐生产光伏用PET薄膜的龙头企业东材科技(601208)、300万平米生产线即将投产的回天胶业(300041)、背板产能逐步扩大的乐凯胶片(600135)和EVA胶膜生产线刚刚试产成功的红宝丽(002165)。一、二、1.2.1.2.3.4.1.2.3.4.5.四、五、行业研究报告目录
2012年的光伏行业:或许并没有那么糟........................................................5
太阳能电池背板介绍.........................................................................................5(一)背板是晶硅太阳能电池封装组件的重要组成部分.............................................5(二)背板在电池组件中的作用和成本利润空间.........................................................7
质量标准加大背板行业的技术壁垒..........................................................................7
议价能力较强导致背板毛利率维持高位..................................................................7(三)背板的分类:产品类型多.....................................................................................8
双面含氟背板:质量最被认可..................................................................................9
单面含氟背板:成本优势明显,未来与双氟背板并行........................................10
不含氟背板:耐候性差,未来市场空间较小........................................................11
复合法VS涂布法——两种工艺各有优势............................................................12(四)背板的发展方向:期待一种单一材料,双玻组件替代尚早...........................14(五)背板构成材料的详细情况...................................................................................15 PVF薄膜:杜邦“一枝独秀”................................................................................16
其他氟材料膜:最看好PVDF..................................................................................16 PET薄膜:必不可少的基础材料.............................................................................18 EVA胶膜:进口替代的先行者................................................................................19
背板组成材料成本占比............................................................................................21三、背板产业投资机会分析...........................................................................................21(一)当前国内背板产业处于起步阶段.......................................................................21(二)国产背板将实现进口替代...................................................................................22(三)国内背板市场规模2015年可达51.67亿元......................................................23相关公司...........................................................................................................26风险提示...........................................................................................................282行业研究报告图示索引
图1:2011年多晶硅均价走势...............................................................................................5图2:2011年光伏组件均价走势...........................................................................................5图3:太阳能电池组件结构示意图.........................................................................................6图4:背板是太阳能电池重要的封装组件.............................................................................6图5:晶硅太阳能电池产业链情况.........................................................................................6图6:晶硅电池组件成本构成.................................................................................................8图7:太阳能电池背板的分类.................................................................................................8图8:TPT背板结构示意图....................................................................................................9图9:单面含氟背板结构示意图...........................................................................................10图10:无氟背板应用于光伏组件中的失败案例.................................................................12图11:哈氟龙生产的FPF涂布型背板.................................................................................13图12:应用于BIPV的双玻组件...........................................................................................14图13:背板构成材料及所提供性能.....................................................................................15图14:美国杜邦公司生产的PVF薄膜................................................................................16图15:预计2015年我国特种聚酯薄膜需求分布...............................................................19图16:EVA胶膜在太阳能电池中的的应用领域.................................................................20图17:TPT背板的平均成本构成..........................................................................................21图18:国内外背板产品在国内市场占比.............................................................................22图19:太阳能发电占世界总电力供应比重预测.................................................................243行业研究报告表格索引表1:背板的性能要求............................................................................................................7表2:各类背板主要生产商....................................................................................................9表3:杭州尚合生产的TPT与TPE性能对比.......................................................................11表4:两种生产工艺对比......................................................................................................12表5:组成背板的各层材料所需性能...................................................................................15表6:几种背板常用氟材料基本性能及生产商...................................................................17表7:PVF薄膜与PVDF薄膜性能对比.................................................................................17表8:光伏用PET薄膜技术参数...........................................................................................18表9:2000-2010年全球太阳能发电累计装机容量............................................................23表10:中国历年光伏电池组件装机量及未来趋势预测.....................................................24表11:全球2000——2009年太阳能电池产量及区域分布...............................................25表12:晶硅电池与薄膜电池市场占比.................................................................................26表13:背板产业相关上市公司............................................................................................27表14:重点公司盈利预测及估值........................................................................................284行业研究报告
一、2012年的光伏行业:或许并没有那么糟
2011年,在欧洲国家下调光伏补贴以及欧债危机爆发导致光伏电站运营商贷款困难 的背景下,欧洲光伏新增装机需求出现下滑;而同时,国内受2010年行业高增长影响而 扩大的产能逐步释放,太阳能电池及组件的阶段性产能过剩开始显现,进而导致了自2011 年2季度起,我国太阳能电池上下游主要产品价格出现了大幅下跌,产业进入调整阶段。图1:2011年多晶硅均价走势(单位:美元/kg) 资料来源:Pvinsights,英大证券研究所
图2:2011年光伏组件均价走势(单位:美元/w)资料来源:Pvinsights,英大证券研究所
不过,在弥漫着悲观情绪的市场中,我们也看到了我国“十二五”期间太阳能发电装机目标有望上调至15GW以及国内多晶硅行业迎来整合等一系列正面信息。随着光伏发电成本的不断下降,整个光伏行业翘首以盼的平价上网时代也离我们越来越近。并且,不断下跌的电池片及组件价格使得光伏电站的投资回报率上升,对太阳能电站运营厂商利好同时,进而也将反过来推升对电池片及组件的需求。因此,我们认为2012年的光伏市场并不会像市场普遍预计的那样悲观,或许光伏行业会在2012年在艰难中迎来新的发展契机。二、太阳能电池背板介绍
(一)背板是晶硅太阳能电池封装组件的重要组成部分
晶硅太阳能电池包括电池片和封装组件。封装组件主要包括玻璃、胶粘剂(EVA、PVB等)、铝合金边框、背板、接线盒等。其中,背板位于晶硅太阳能电池板的背面,直接与外界环境大面积接触,用于保护电池片不受外界侵袭,是整个太阳能电池组件中重要的组成部分。
5行业研究报告图3:太阳能电池组件结构示意图图4:背板是太阳能电池重要的封装组件玻璃太阳能电池 组件
太阳能 电池片封装材料EVA、PVB胶 背板 边框 接线盒资料来源:英大证券研究所资料来源:英大证券研究所图5:晶硅太阳能电池产业链情况
资料来源:爱康科技,英大证券研究所整理
6行业研究报告 (二)背板在电池组件中的作用和成本利润空间
1.质量标准加大背板行业的技术壁垒
太阳能电池背板与锂电池隔膜一样,都属于塑料薄膜行业中的高科技高附加值产品, 具有较高的技术和资金壁垒。这类产品的制造不仅需要生产设备的先进可靠,更重要的 是,需要原料与助剂的配方以及工艺参数调整的科学,才能生产出合格的达标产品。 目前,商用晶硅太阳能电池组件的使用寿命要求为25年,因此,在野外恶劣环境下, 作为保护太阳能电池片的背板也应具备在25年内保持正常工作状态的性能。具备优异的 水汽阻隔性、氧气阻隔性、尺寸稳定性、绝缘性、耐腐蚀、耐老化性、阳光反射率、红 外发射率和耐高、低温等性能的背板对太阳能电池的寿命和成本具有重要意义。性能不 达标的背板容易出现脱层、龟裂、起泡、泛黄等不良现象,会造成电池片脱落滑移、电 池有效输出功率降低等情况,严重的还会引起组件燃烧促发火灾。 虽然很多背板厂商声称自身产品质量能够达到25年使用寿命的要求,但很多还未获 得实际使用中的证实。我们认为,未来几年,在实际应用中取得较好效果的背板产品将 获得组件厂商的更大信赖,而质量较差的背板厂商将很难在行业竞争中生存。 表1:背板的性能要求
项目热收缩率
单位%(TD)
测试方法ASTMD-1204(105℃30min)指标值
≤1%(MD)
拉伸强度 局部电压 击穿电压对EVA的剥离强度 水汽透过率 热失重率
Mpa VDC V/μm N/cmg/㎡·24h %
GB/T13541-1992 IEC60664-1 ASTMD-149ASTMD-1876180°Peel ISO-15106-3 GB/T13541-92
≥105≥1000 ≥18 ≥40 ≤2≤0.25资料来源:上海嘉氟
2.议价能力较强导致背板毛利率维持高位
与普通的薄膜产品相比,太阳能背板价格更高,与下游企业的议价能力更强。在原 材料价格下降时,太阳能背板价格下降的幅度较小,而原材料价格上升时,太阳能背板 上升的幅度较大,毛利率能够保持在30%左右。 据统计,2011年年初太阳能电池背板在所有组件中成本占比大约为2.75%,随着2011 年二季度以来电池片价格的不断下降,电池片在整个组件中的成本占比出现大幅降低, 这也导致了其他组件的成本占比的提高。根据目前的市场数据计算,背板已占整个电池 组件成本的8%左右。
7行业研究报告
图6:晶硅电池组件成本构成
铝边框 10% 接线盒 6%EVA胶 8%背板8%其他4%电池片 57%
玻璃7% 资料来源:亚玛顿
(三)背板的分类:产品类型多
太阳能电池背板的分类比较复杂,按照是否含氟分类,可以分为含氟背板和不含氟 背板;按照含氟层数分类,可以分为单面含氟和双面含氟;按照生产工艺分类,可以分 为涂布型背板和复合型背板。下面我们以双面含氟背板、单面含氟背板、不含氟背板为 主要的类别进行介绍。图7:太阳能电池背板的分类
PVF/PET/PVF双面含氟复合型
PVDF/PET/PVDFECTFE/PET/ECTF E
PVDF涂料 /PET/PVDF涂料含氟涂布型
CTFE涂料/PET/CTFE涂料背板不含氟单面含氟 多层PETPVF/PET/EVATHV/PET/EVA
PTFE涂料/PET/PTFE涂料资料来源:英大证券研究所
8
行业研究报告表2:各类背板主要生产商背板分类复合型
背板结构
PVF/PET/PVF PVDF/PET/PVDFECTFE/PET/ECTFE
主要生产商Isovolta、Krempel、台虹科技等 Krempel、海优威、赛伍等 Honeywell双面含氟薄膜涂布型PVDF/PET/PVDFCTFE/PET/CTFE苏州中来、哈氟龙、联合新材、华源、帝龙光电、乐凯、帆度等(国产为主)PTFE/PET/PTFE单面含氟薄膜 不含氟薄膜PVF/PET/EVATHV/PET/EVA PET/PET/PET
Madico、帆度 3M电技研,TOPPAN,TORAY,KEIWA等资料来源:英大证券研究所整理
1.双面含氟背板:质量最被认可
最早使用的太阳能电池背板全部为双面含氟背板,也叫做TPT,它是以PET(聚酯) 薄膜作为基材,两面分别通过EVA胶粘剂复合一层PVF(聚氟乙烯)膜的太阳能背板材料, 其结构为PVF/PET/PVF。之所以称为“TPT”,是因为当时全球只有美国杜邦公司一家企 业能够量产光伏用PVF薄膜,而其产品品牌为Tedlar®。 图8:TPT背板结构示意图
资料来源:台虹科技、英大证券研究所整理 不过,随着背板的发展,现在TPT已经是双面含氟背板的一种统称,只要是双面含氟 加上中间层PET的三层背板,均可称为TPT,甚至有一些不太专业的组件厂家直接称所有 背板为TPT。
9行业研究报告
双面含氟背板始终是质量最被认可的背板,究其原因,主要是因为它具有双面含氟结构,而氟材料特殊的分子结构决定了其耐候性极佳。事实上,背板之所以能对太阳能电池板进行长时间有效的保护,得益于氟材料特殊的分子结构,所以背板中的含氟材料层功不可没。2.单面含氟背板:成本优势明显,未来有望与双氟背板并行单面含氟背板被称为TPE,它是使用EVA材料(或其他烯烃聚合物)替代双面含氟的TPT结构背板中光照面氟材料的背板。其结构一般为PVF(或PTFE)/PET/EVA(或PE)图9:单面含氟背板结构示意图资料来源:Madico
单面含氟背板与双面含氟背板相比,由于少了一层氟材料,因此普遍来讲耐候性没有双面含氟背板好,引起组件黄变的风险更高一些(但是对于不同厂家的背板产品,不能直接的说双氟背板一定比单氟背板好,也存在某一厂家的单氟背板质量优于另一厂家双氟背板的可能性,具体还要看测试结果)。
不过,同样由于少了一层氟材料,单氟背板的成本比双氟背板更低,再加上质量好的单氟背板也能够取得TüV认证(全球最被认可的光伏组件认证测试)并满足太阳能电池的使用要求。因此,近两年很多组件厂商也开始认可单面含氟背板产品,一些背板厂商也在生产双氟背板的基础上推出了单氟产品。10
行业研究报告表3:杭州尚合生产的TPT与TPE性能对比产品性能指标单位双氟背板单氟背板S-TPE350S-TPT350厚度单位重量撕裂强度(纵向)撕裂强度(横向)断裂伸长(纵向)断裂伸长(横向)尺寸稳定性(纵向)尺寸稳定性(横向)与EVA粘合强度水汽透过率(38℃,90%RH)击穿电压TüV系统电压微米克/平方米牛顿/厘米牛顿/厘米%%%%牛顿/厘米克/立方米·天千伏VDC350±30500215255130115<0.8<0.3>40<1.624>1000350±30480220245135115<0.8<0.3>40<1.624>1000资料来源:杭州尚合,英大证券研究所整理注:杭州尚合S-TPT350产品为PTFE/PET/PTFE结构,S-TPE350产品为PTFE/PET/EVA结构 目前,单面含氟背板的生产企业逐渐增多,除了早期的美国Madico公司和3M公司之 外,国内很多背板厂家也开始生产这种背板,如杭州尚合、上海海优威等。此外,回天 胶业(300041)也于2011年3月开始建设产能300万m²/年背板生产线,所生产的产品包括 单氟含氟与双面含氟两种,该生产线目前处于试生产、试销售状态,预计2012年300万平 米产能将完全达产。
3.不含氟背板:耐候性差,未来市场空间较小
目前,不含氟背板一般是多层PET结构,即以普通聚酯薄膜(BOPET)作为中间层 基材,两面复合上改性的聚酯薄膜,即:改性聚酯薄膜+普通聚酯薄膜+改性聚酯薄膜的 三层复合工艺。其中改性聚酯薄膜材料相当于含氟薄膜起到的功能和作用。 日本从上世纪90年代开始使用PET薄膜替代PVF薄膜,推进不含氟背板对含氟背板的 替换,现在,在日本国内生产的背板大部分都可以看到多层PET结构的身影,生产企业有 电技研,TOPPAN,TORAY,KEIWA,REIKO等。 日本能够大规模使用PET薄膜替代PVF薄膜,有两个原因:一、日本的太阳能电池大 多安装在住宅、公寓、大楼等建筑物的屋顶,使用的环境和气象条件并不是很恶劣。二、 日本的PET薄膜厂商的技术能力较强。 无氟结构的背板中最为关键的材料是最外层的抗水解PET薄膜。PET是聚酯,因有苯 环结构而有较好的抗紫外线能力,但因有酯基而非常容易水解以至丧失性能。日本公司 背板的外层均使用抗水解的PET,一般厚度为50μ。国内一些工厂生产的普通PET薄膜和 聚烯烃复合的背板,基本没有耐候性,室外使用中PET会迅速降解,因此只能使用于玩具 等低端产品上。
11
行业研究报告
图10:无氟背板应用于光伏组件中的失败案例 资料来源:杜邦公司 另外,通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成的不含氟背板由于缺乏氟材料中C-F键的 稳定特性,也就无法满足在恶劣野外环境下商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热、 紫外等考验与使用要求,并不适用于在野外恶劣环境下晶硅太阳电池组件的封装。 我们认为,鉴于无氟背板在并不很恶劣的环境下(如市区内的草坪灯、路灯等)可 以多年使用,再加上无氟背板的耐候性也在不断提高,对于未来,就像薄膜电池会和晶 硅电池共存一样,无氟背板在国内的光伏产业中仍然会有一席之地,只不过受限于国内 厂家的技术实力,这种背板的市场占比会比较小。
4.复合法VS涂布法——两种工艺各有优势
目前太阳能电池背板主要的生产工艺有2种——复合法和涂布法,这两种加工方式各 有优缺点:在质量方面复合法更受到组件厂家信任,而涂布法相对复合法来说成本更低, 工艺更为简单。在这一点上复合型背板和涂布型背板与双氟、单氟背板类似:一个质量 可靠但价格较贵,另一个质量尚待提升但价格较低。与单面含氟背板将与双面含氟背板 并肩发展的观点一样,我们认为复合型背板与涂布型背板在未来很长一段时间内也将共 同发展,直到某一种产品兼备质量与成本双重优势为止。表4:两种生产工艺对比生产工艺
复合型
总体评价质量更好,成本略高
存在问题原因
国内无规模厂商,含氟薄膜依赖进口市场份额
50%左右
发展前景若未来几年在实际使用中涂布型背板质量出现问题,复合型背板将抢占市场涂布型成本较低,质量涂布技术有待提高50%左右若质量和性能大幅提升,将因成本优有待提高势抢占市场份额资料来源:英大证券研究所
12。行业研究报告复合型背板:质量更好
复合型背板是由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜。其主要由三层组成:含氟膜(或其替代物)+PET层(或其替代物)+与EVA粘结层(有含氟膜、改性EVA、PE、PET等)复合型背板主要包括PVF/PET/PVF、PVDF/PET/PVDF、ECTFE/PET/ECTFE、PVF/PET/EVA等。目前,因质量较有保障,复合法是最被接受的背板加工工艺。
在国内,以台虹、赛伍、乐凯胶片、汇通光伏、回天胶业为代表的背板企业主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜与PET基材通过胶粘剂粘结复合而制备复合型背板。由于目前国内基本没有能够生产PVF、PVDF薄膜的厂商,氟膜只能依赖进口,导致背板制造成本较高。涂布型背板:成本更低涂布型太阳能电池背板是以PET作为基材,以表面涂层工艺把含氟的涂料直接涂布固化在PET表面,使PET双面均形成一层有效的、致密的氟材料保护膜。
在国产背板出现的早期,由于产能所限,美国杜邦公司不对中国国内的工厂销售PVF薄膜,所以国内的一些企业尝试使用氟碳涂料替代PVF薄膜生产背板的方法。我国是继美国、日本之后的第三个实现氟树脂涂料(PVDF、CTFE、PTFE)合成技术产业化的国家。所生产的涂布型背板最大的优势是成本较低,但缺点也较为明显:质量和性能的稳定性还有待提高。
之所以能够使用含氟涂料替代含氟薄膜,是因为两者有一个很重要的共同特性——稳定,正是因为这两种材料均为含氟或氟碳的共聚物,所以它们比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性。
在生产工艺方面,目前处于全球领先地位的是和杜邦公司合作的日本TOPPAN公司。国内的涂布型背板以苏州中来的FFC四氟背板和哈氟龙的FPF、FPE背板为代表,在成本与技术方面具有较大优势,这两家公司所生产的高端产品均宣称耐候性可长达25年。图11:哈氟龙生产的FPF涂布型背板资料来源:哈氟龙13行业研究报告
由于没有专业的调查公司或行业协会进行数据采集,涂布型背板在国内市场中的份额没有精确的数据支持,不过,经过与行业内多位从业人士的沟通,我们得出的结论是涂布型背板目前在国内的市场份额约为50%。
我们认为,涂布型背板将成为未来背板发展的一个重要方向,但目前产品质量和性能是阻碍涂布型背板发展的最重要因素,一旦此类背板质量和性能能够大幅提升,它将因具有成本优势而获得更多厂商的青睐。(四)背板的发展方向:期待一种单一材料,双玻组件替代尚早
关于太阳能电池背板的发展方向,目前业内还没有统一的观点。一种观点认为,未来会出现一种成本低廉,同时兼具PET薄膜绝缘性、水汽阻隔性、支撑功能和含氟层材料耐候性特点的单一材料。不过,短期来看,还没有这种材料出现的迹象。
目前,与背板起到相同作用的还有双玻组件,即太阳能电池光照面使用浮法玻璃,背面使用超薄钢化玻璃的双面玻璃组件。在BIPV领域,双玻组件应用广泛,但在晶硅太阳能电池领域还没有应用。图12:应用于BIPV的双玻组件资料来源:上海晨电有一种观点认为双玻组件将替代传统背板成为未来太阳能电池组件的选择,这种观点的主要依据是:双玻组件替代传统背板可降低组件成本。未来双玻组件将可能在背面玻璃镀上强反膜和散热膜,可进一步提高组件效率及增强耐热能力。我们认为,双玻组件短时间难以撼动传统背板的地位。主要原因有:双玻组件的成本优势并不十分明显,且随着背板产品价格的下降,双玻组件的成本优势还将变小。14
行业研究报告
组件厂商对原有背板有依赖性,不愿轻易更换背板。
据了解,目前还没有双玻组件企业取得TüV认证。 不过,虽然短期内双玻组件难以撼动传统背板市场,但放眼中长期,这两种产品哪 一种将占据优势,还要看技术进步和成本控制的情况。
(五)背板构成材料的详细情况
常见的背板是由几层不同材质的薄膜材料组成的,各层材料所提供的性能不尽相同。 其中,含氟薄膜(或含氟涂料)主要的作用及性能是耐气候、抗UV紫外、耐老化等;聚 酯薄膜(PET)主要的作用及性能是电气绝缘性、水汽阻隔性、耐湿热老化性、尺寸稳定 性、耐撕裂性及易加工性等;胶粘层(EVA、PVB等)则主要提供胶粘特性和耐湿热性能。图13:背板构成材料及所提供性能
PVF含氟材料含氟薄膜含氟涂料PVDF等耐老化
背板构成材料EVA胶膜PET薄膜粘结、耐湿热 支撑、绝缘
资料来源:英大证券研究所整理表5:组成背板的各层材料所需性能各层材料胶粘特性电气耐化学/水热稳定水汽耐UV性耐湿热性阻燃性性能特性性阻隔性
含氟薄膜(含氟涂料)●(粘结层)○○○●○●胶粘剂●●PET薄膜●(粘结层)●●●●●资料来源:英大证券研究所整理(注:●为主要性能○为次要性能)
15行业研究报告1.PVF薄膜:杜邦“一枝独秀”PVF,学名聚氟乙烯,由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。为含氟或氟碳的共聚物,比其它聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性,对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。
目前太阳能电池封装材料中使用最多的氟塑料薄膜为PVF薄膜。国际上生产PVF的厂商非常少,除美国杜邦公司有量产外,中国的蓝天环保和晨光化工院有小批量生产。
杜邦公司生产的PVF薄膜有第一代和第二代之分,从实际使用情况而言第一代产品质量更好一些,其厚度在30um左右,目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些,厚度为25um,供应亚洲市场较多。图14:美国杜邦公司生产的PVF薄膜资料来源:杜邦公司
PVF薄膜自从1961年投入商业推广应用以来,已经有50年的商业应用经验。有关测试机构对PVF薄膜进行了20多年的户外风化试验。可以有力地证明PVF薄膜的优越的机械性能和耐化学性能。总之,考虑到太阳能电池将来的大规模使用,PVF薄膜是一种非常合适的氟材料。2.其他氟材料膜:最看好PVDF
由于PVF的供应商很少,许多公司争相使用其它氟材料薄膜来替代PVF薄膜。目前已经商品化的背板使用的氟塑料薄膜有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(ECTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)。从实际使用情况看,前述的四种氟材料性能均能满足太阳能电池背板对耐候性的要求。16)//
行业研究报告表6:几种背板常用氟材料基本性能及生产商密度分解点阻燃性简称化学名熔点(℃)(g/cm³(℃)氧指数生产商(/UL94)
PVFPVDF
聚氟乙烯聚偏氟乙烯190-230165-170
1.41.84-1.8822035041/HB43/V0
杜邦阿科玛、苏威、大金、吴羽等ECTFE三氟氯乙烯-乙烯共聚物235-2451.63-1.7352/V0苏威THV四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟120-1851.95-2.0465-75/V03M
乙烯共聚物资料来源:上海海优威,英大证券研究所 目前使用这四种氟塑料薄膜的背板,除ECTFE比较少外,其它种类的背板在中国均 有用户使用,特别是以Isovolta和Madico为主的PVF类的背板和以东洋铝业为主的PVDF 类背板在中国有大量的用户。 在几种替代PVF的材料中,PVDF最被业界所看好。PVDF,学名聚偏氟乙烯,是目 前含氟塑料中产量名列第二位的大产品。PVDF的含氟量为59%,远大于PVF的41%,因 此其用于背板有着更好的特性要求——耐候性非常优异。另外,PVDF薄膜与PVF相比其 表面/体积阻抗、介电强度、耐干电弧性能和热线融化率与PVF相当,而阻燃性和透水率 比PVF更优。不过,PVDF也有其缺点,如成型较困难,无大规模、长时间使用经验及实 际使用数据和成本比PVF薄膜高等。此外,PVDF膜的生产需要一定的专业技术人员较长 期的积累和较长的工艺、设备的稳定时间,在一定程度上产品的技术风险比市场风险要 大。 表7:PVF薄膜与PVDF薄膜性能对比
项目/材料
含氟量表面/体积阻抗 介电强度 耐干电弧性能 热线融化率 阻燃性 渗透性 长期使用经验 成本PVF59%优异优异优异优异优异优异暂无较高PVDF
41% 优异 优异 优异 优异较优异较优异 有 低资料来源:英大证券研究所
17--行业研究报告
国外生产PVDF薄膜的厂商主要有欧洲的阿克玛、苏威和日本的大金、吴羽等。其中 最为出名的是法国的阿科玛公司,目前光伏行业生产背板使用的PVDF薄膜大多来自阿科 玛公司注册商标为KYNAR®的产品,与杜邦公司的TEDLAR®类似,KPK或KPE等背板 中的K层指的就是这里所说的KYNAR®。 国内能够生产PVDF薄膜的仅有常州荣晟新材料、江苏昊华等极少数企业,且产量不 大,国内绝大部分PVDF薄膜市场被外国厂商占有。 综上所述,鉴于PVDF薄膜优异的性能和可以接受的成本,我们认为,未来PVDF薄 膜将在太阳能电池背板领域占有一席之地,且市场占比将会有所提高。佛塑科技(000973) 与广新投资合作,共同投资1800万元用于太阳能电池用于PVDF薄膜及背板的研发,计划 产能约200吨/年。研发试验若成功,将成为A股上市公司中唯一一家可以生产背板用 PVDF薄膜的企业。
3.PET薄膜:必不可少的基础材料
PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,PET薄膜又称聚酯薄膜,它具有优良的物理机 械性能,电绝缘性、抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好,水气渗透率 低。但是在高温高湿中容易水解,在紫外光照下易发生光降解反应。 目前,无论是采用单面氟膜,还是双面氟膜,无论是使用复合法生产,还是使用涂 布法生产,太阳能电池背板中必不可少的材料就是PET薄膜。PET薄膜在背板中一般位于 中间层(TPT、TPE、KPK、KPE等背板中的“P”指的就是PET薄膜)作为支撑材料来使 用,厚度一般为250μm。光伏用PET薄膜的特殊要求,就是比普通PET薄膜要有更好的耐 侯性及低热缩率。表8:光伏用PET薄膜技术参数测试项目
熔点纵向单位
℃Mpa数值
259 160
测试方法GB/T13541GB/T13541
拉伸强度断裂伸长率 热收缩率 击穿电压 剥离强度横向纵向横向
Mpa % % % KvN/20mm
170≥100≥100 1.0 23 55GB/T13541GB/T13541GB/T13541GB/T13541GB/T13541GB/T13541ROLLS指令符合GB/T1408.1耐温范围℃-40~150IEC62321数据来源:中国包装联合会塑料包装委员会,英大证券研究所整理
18行业研究报告
据统计,全国目前有聚酯薄膜生产线约60余条,但大部分都是按包装膜生产线进行 设计建设,真正能够量产太阳能电池用PET膜的公司目前仅有佛山杜邦鸿基、四川东材科 技、常州裕兴等少数几家公司,其产能已远远不能满足日益增加的特种聚酯薄膜市场需 求。 2010年,太阳能电池背板用PET薄膜,在最终出货的太阳能光伏电池中的使用量近1.2 亿平方米,保守预计到2015年使用量将超过3亿平方米,按照3000平方米/吨折算成重量将 超过10万吨。 图15:预计2015年我国特种聚酯薄膜需求分布(单位:吨) 其它领
平板电
视,9000 电子行业,15000
域,16000光伏行
业,90000 电机电器 行 业,20000 数据来源:中国电器工业协会绝缘材料分会,英大证券研究所整理 我们认为,太阳能背板作为高附加值的特种功能性聚酯薄膜产品,有着巨大的市场潜力,将成为未来特种功能性聚酯薄膜开发生产的热点。
4.EVA胶膜:进口替代的先行者EVA胶膜的作用
目前,太阳能电池封装用胶粘层主要有EVA、PVB等,其中EVA主要应用于晶硅太阳能电池,占太阳能封装材料的大多数市场份额,PVB主要应用于薄膜太阳能电池。 太阳能电池封装用EVA胶膜是以EVA(醋酸乙烯含量为30-33%)为基料,辅以数种改性剂,经成膜设备热轧成薄膜型产品。该产品在太阳能电池封装过程中受热,产生交联反应,属热固性的热熔胶膜。EVA胶膜在太阳能电池组件中除封装粘接作用外,其质量的差别还会直接影响太阳能电池组件的性能,其透光率、粘接性、交联度、吸收紫外光等性能都影响到太阳能电池组件的光电转换效率与使用寿命。
19行业研究报告
EVA胶膜的使用范围:组件封装+背板 EVA胶膜在太阳能电池中的应用分为两部分,第一部分是组件封装用EVA胶膜,分为 两层,分别粘合玻璃与电池片和电池片与背板,占太阳能用EVA胶膜绝大部分的用量, 在这一领域国产产品已经占据很大市场份额。第二部分是背板用EVA胶膜,作用是粘合 作为基材的PET薄膜与氟材料膜,这部分EVA胶膜的用量较少,一平方米大约使用22克。 由于技术壁垒更高,生产这类EVA胶膜的毛利率更高,但在这一领域目前国内还基本依 赖进口。 图16:EVA胶膜在太阳能电池中的的应用领域
组件封装用
EVA胶膜
背板用资料来源:英大证券研究所1.用量大2.国产产品占比大3.技术壁垒略低4.毛利率略低
1.用量小2.基本依赖进口 3.技术壁垒高4.毛利率高市场情况
目前国际上EVA胶膜的主要生产企业有日本积水化学工业株式会社、日本三井化学、日本普利司通、意大利Tecnofimes、美国杜邦等公司。国内厂家主要有杭州福斯特、浙江飞宇光电、深圳斯威克、诸暨枫华塑胶、爱康科技、鑫富药业等。 生产EVA胶膜所需的生产设备、厂房、仓储等的投资额都较大,对于新企业存在较高的资金壁垒,再加上较高的技术门槛,使得生产EVA胶膜有着超过30%的毛利率。 几年来,太阳能电池封装用EVA胶膜在国内的发展已初具规模,国产的EVA胶膜在粘结强度、可见光透过率、抗高温老化能力等方面均可与国外产品相媲美,但是在抗紫外老化方面国内大部分产品略逊于国外产品,而紫外老化恰恰是造成EVA胶膜黄变的主要因素。 总的来说,目前我国EVA胶膜进口依存度在60%左右,而这一数字在几年前还近乎100%。随着未来技术的进步,具备很大成本优势的国内企业有望在进口替代的路上走得更远。
20行业研究报告5.背板组成材料成本占比
据统计,在背板的组成材料中,含氟薄膜(或含氟涂料)占整个背板成本比重最大,综合单面含氟与双面含氟产品计算,约为50%-60%,PET薄膜占20%-30%,EVA胶层占20%左右。图17:TPT背板的平均成本构成资料来源:英大证券研究所三、背板产业投资机会分析(一)当前国内背板产业处于起步阶段
当前,国内背板产业还处于起步发展阶段,其开发生产企业多分布于中国大陆长三角地区。同国内发展的很多行业一样,太阳能光伏产业在我国发展初期对国外的依赖程度非常大,在组成光伏组件的各种主要材料中,晶硅材料、玻璃、电池片、胶膜等均走过了单纯依赖进口到实现国产化的道路。例如,太阳能光伏组件封装使用的EVA胶膜,5年前还是国外产品独霸天下,现在,随着国内胶粘剂厂家的技术进步,国内企业已经占据了40%的市场份额。
由于背板生产技术水平要求很高,加之相关原材料长期受到国外氟化工巨头的专利技术制约,时至今日其国产化程度仍然较低。据统计,国外背板产品占据了我国背板产业90%左右的市场份额。尽管国内已有少量厂家开始研发和销售背板产品,但数量远不能满足市场需求。21行业研究报告
图18:国内外背板产品在国内市场占比国外产品国内产品
10% 90%
数据来源:回天胶业,英大证券研究所整理
(二)国产背板将实现进口替代
纵观我国太阳能行业产业链,很多电池组件都走过了一条由几乎完全依赖进口到实现国产化的道路,在众多组件中,我们发现处于产业链中游的太阳能电池背板目前进口依赖度依然很高,而同时个别国产背板企业已经做好了与进口产品竞争的准备,存在逐步实现进口替代的实力。
经过对国内外背板产品的比较,我们发现: 国产背板的价格明显低于进口背板。目前,国产双氟背板的价格约为60—70元/ 平方米,单氟背板的价格约为40—55元/平方米,无氟背板的价格在30元/平方米 以下,而进口背板产品价格要比同类高25—30%左右。 质量和性能差别较小。对于背板的质量和性能,国内很多背板企业都取得了TüV 认证,在性能指标上也不输给进口产品。不过,也有一部分企业技术实力逊于 国外企业,并且国产背板在使用经验上少于进口产品。 国产产品账期更长。国外背板产品都是通过代理商进入我国市场,而鉴于资金 成本的考虑,代理商不可能给组件厂商很长的账期。而在资金紧张的情况下, 组件厂商很可能会选择账期更长的国产背板。 总的来说,我们认为在国产背板质量逐步提升、价格保持优势的情况下,从降低太阳电池组件单位发电功率的制造成本角度来讲,背板产品国产化是我国光伏产业发展的必经之路,并且这一进程有望快速实现。 因此,在未来国内太阳能电池背板行业存在需求增长与进口替代的双重投资机会中,我们认为相关公司有望迎来业绩高速增长。可以说,背板行业将是近期及未来一段时期内光伏行业中的一抹亮色。
22行业研究报告(三)国内背板市场规模2015年可达51.67亿元
在世界环境问题日趋严重,传统能源日益枯竭,清洁能源逐步走上历史舞台的背景下,光伏发电由于具有安全、高效、无污染和取之不尽,用之不竭的特点,被普遍视为一种可持续的能源替代方式,也因此得到了空前的重视和巨大的发展。
根据EPIA的数据,截至2010年,全球累计装机容量已达39.5GW,在2000年至2010年期间,全球太阳能光伏发电累计装机容量增长高达27倍。不过,虽然太阳能光伏发电市场增长速度较快,但其在整个发电行业中占比仍旧很低。以我国为例,根据国家能源局统计数据,截至2010年末,我国发电设备累计装机容量为962.19GW,其中光伏发电的占比仅约为0.09%,由此可见未来光伏发电产业发展空间巨大。表9:2000-2010年全球太阳能发电累计装机容量(单位:MW)数据来源:EPIA,英大证券研究所整理
根据JRC的预测,到2030年可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,太阳能光伏发电在世界总电力的供应中可达到10%以上;2040年可再生能源将占总能耗50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上,太阳能光伏发电占到60%以上,显示出重要战略地位。未来,太阳能发电不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。23
行业研究报告
图19:太阳能发电占世界总电力供应比重预测资料来源:JRC
随着我国《可再生能源中长期发展规划》和《新能源产业振兴规划》等一系列政策 法规的出台,尤其是光伏标杆上网电价的推出,有望带领国内光伏行业复制2006年1月《可 再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》出台后国内风电装机的爆发,我们预计未 来几年国内光伏市场将进入新一轮的装机潮。从实际情况来看,2011年我国的新增装机 规模将远超下图中EPIA预测的数值,有望达到破纪录的1.8GW。 表10:中国历年光伏电池组件装机量及未来趋势预测(单位:MW)
20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 20000200620072008200920102011E2012E2013E2014E2015E新增装机量12204522852010002000300045007000累计装机量801001453738931900390069001140018400数据来源:EPIA
近几年,我国太阳能电池产量大幅增长,产量占世界总产量之比也不断攀升。根据 EPIA的统计,2010年中国太阳能电池产量已经超过世界总产量的50%,可谓占据了“半 壁江山”,而这一数据在2006年还不到15%。
24行业研究报告
表11:全球2000——2009年太阳能电池产量及区域分布(单位:MW)
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0其他地区美国日本欧洲中国2000 23 75 129 61 32001 33 100 171 86 52002 45 120 252 135 102003 74 103 364 193 102004 89 140 602 314 502005 102 154 833 470 2002006 314 202 928 657 4002007 663 266 920106310882008 850 70012001650200020091027 467140018684576
数据来源:EPIA
在国内外光伏发电装机量及太阳能电池产量的不断增长的带动下,作为组件封装材料的背板需求也呈现持续攀升态势。不过,我国生产太阳能电池所需的背板却大量依赖进口。可以说,我国的太阳能电池背板产业已经严重落后于其他太阳能电池组件产业的发展。 根据目前太阳能电池的光电转换效率,以每平方米组件功率为145W计算,1MW组件需背板0.756万平方米。随着未来太阳能电池光电转换效率的不断提高,这一数据将缓步降低。 为了便于计算未来我国背板市场规模,我们作出如下判断并作为假设条件: 根据EPIA的预测,到2013年,全球总装机容量将达到100GW,到2015年,这个 数字将达130GW至200GW。鉴于光伏发电成本的逐步降低和目前一些欧洲国家 的政策影响,2013年后全球光伏发电总装机容量有存在超预期表现的可能。我 们保守预测,2015年全球光伏发电新增装机容量达到35GW。 太阳能电池分为晶硅电池和薄膜电池两类,其中薄膜电池使用玻璃作为背板, 我们讨论的背板应用于晶硅电池,所以晶硅电池与薄膜电池在光伏产业中所占 比重将对背板的市场规模产生很大影响。尽管近年来薄膜电池在太阳能电池中 所占比重有所攀升,但鉴于目前薄膜电池的光电转换效率仍不高和衰减率较高 的问题,以及薄膜电池的成本优势在晶硅电池价格逐步下跌的背景下有所减弱 等情况,我们认为到2015年的全球新增装机容量中,晶硅电池与薄膜电池市场 占比仍将大致维持目前75%:25%的市场格局。
25行业研究报告
表12:晶硅电池与薄膜电池市场占比薄膜电池晶硅电池78%22%78%22%77%23%76%24%75%25%75%25%20092010E2011E2012E2013E2014E
数据来源:EPIA
目前,我国生产的晶硅太阳能电池组件转换效率约为16.5%,随着生产工艺和技 术的进步,我们预计2015年这一数字有望达到17.5%。 到2015年,以晶硅电池平均17.5%的转换效率计算,1MW组件需要背板面积为
0.729万平方米。 近几年国内太阳能电池产量占全球产量比重逐步提升,随着各大厂家的扩展计 划陆续实施,我们预计到2015年国内生产的晶硅太阳能电池将占世界晶硅太阳
能电池产量的60%。 国内背板的规模化生产必将导致价格的下降,但未来2-3年内光伏发电平价上网 也将导致组件更大规模的需求。到2015年时,背板的平均价格为45元/平方米。 根据以上假设,经过计算,我们得出如下结论: 2015年,国内太阳能电池背板产业市场规模为51.67亿元。其中,氟材料市场规模约为28.42亿元,PET膜市场规模约为12.92亿元,EVA胶膜市场规模约为10.33亿元。四、相关公司
国内从事太阳能电池背板生产的上市公司很少,大约只有10家。这些公司普遍的特点就是进入太阳能电池背板行业的时间都不长,有的是刚刚量产不久,有的还处于技术研发或项目建设阶段。例如,乐凯胶片在2009年中投产第一批背板,目前仍然在进行背板生产线第二和第三期工程的扩建;佛塑科技2010年7月起投资晶硅太
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年度个人股权并购及整合实施合同4篇
- 二零二五年度个人消费贷款担保协议书4篇
- 二零二五年度门窗行业供应链管理服务合同8篇
- 2025年度个人二手房买卖合同交易税费减免优惠政策4篇
- 2025年房地产教育咨询服务代理合同2篇
- 2025年度个人股权投资协议(风险投资)4篇
- 地铁主体结构施工方案
- 市场研究专题报告十一 钙通道阻滞剂市场研究专题报告202410
- 二零二五年度模具生产车间环保治理承包协议4篇
- 巴中水下施工方案
- 人教版(2025新版)七年级下册英语:寒假课内预习重点知识默写练习
- 2024年食品行业员工劳动合同标准文本
- 全屋整装售后保修合同模板
- 高中生物学科学推理能力测试
- GB/T 44423-2024近红外脑功能康复评估设备通用要求
- 2024-2030年中国减肥行业市场发展分析及发展趋势与投资研究报告
- 2024年公安部直属事业单位招聘笔试参考题库附带答案详解
- 临沂正祥建材有限公司牛心官庄铁矿矿山地质环境保护与土地复垦方案
- 六年级上册数学应用题练习100题及答案
- 死亡报告年终分析报告
- 棋牌室禁止赌博警示语
评论
0/150
提交评论