POE行业专题报告：N型迭代POE行业开启高成长序幕

证券研究报告•行业研究•电力设备新能源POE行业专题报告强于大市(维持)摘要进入内部后影响电池性能，最终产生PID效应，导致组件功率下降。POE为N型电池组件技术迭代，POE有望全面应用于N型组件，POE需求有望迎来EPE/POE的封装方案。N型组件(TOPCon/HJT)正面PID大于背面，且对计算中性情景下，2023~2025年光伏POE需求可达到32/66/118万吨，家专利和技术保护，因此目前全球POE粒子产能集中于陶氏等海外企业。我产能分配，以及不同产品产线切换调整、产能利用率等因素，若光伏POE需级POE粒子供应紧缺。近年来我国高端聚烯烃陆续实现量产工艺突破，POE试验持续推进。目前万华化学、茂名石化和斯尔邦(东方盛虹子公司)已步入POE中试阶段，量产月浙石化亦公告建设年产35万吨α-烯烃量产进度。西西南证券研究发展中心尚师行行业相对指数表现电力设备沪深300-3%-24%-34%21/1021/1222/222/422/622/822/10数据来源：聚源数据基础数基础数据股票家数63行业总市值(亿元)57,275.22流通市值(亿元)56,751.8906-9.30)：续增长(2022-10-10)局(2022-09-26)势确定(2022-09-19)请务必阅读正文后的重要声明部分POE行业专题报告阅读正文后的重要声明部分录OEN 1.2历史：双玻需求增长带动POE占比提升 5 2原料、催化剂与工艺均为技术壁垒，N型组件或推动国产化进程加速 112.1POE可广泛应用于汽车等领域，光伏为最大需求增量 112.2POE生产中茂金属催化剂和α烯烃为关键难点 132.3供给：海外产能稳定，国内企业仍处中试阶段 17 图目录 A PERC化镀层 5 图13：2017年第三批领跑者项目中，双面组件占比达到52% 6图14：2018年“531”后我国双面组件渗透率进一步提升 7图15：2021年EVA类胶膜占比约75%(透明+白色)，EPE+POE占比约23% 7 POE发泡材料中占比仅为2% 13C 图26：茂金属催化剂可以使相对分子质量变窄，并引入更多的共聚单体 15表目录EVAVA3% 1表2：“领跑者计划”中，技术领跑基地对组件转换效率要求提高，推动行业降本增效 6表3：乐观情景下，TOPCon/HJT均采用POE封装，XBC采用EVA+POE封装，至2025年POE需求可至约200万吨......9情景下，TOPCon/HJT均采用EPE封装，XBC采用EVA+POE封装，至2025年POE需求可至约120万吨....10 OE 表7：乙烯齐聚法生产α烯烃具有优势，为当前主要的α烯烃生产工艺 14 0：目前全球POE产能集中于海外陶氏等企业，所有种类POE年生产能力可达到200万吨 17 POE行业专题报告1抗PID优势显著，POE有望全面应用于N型组件1.1光伏组件封装胶膜以EVA/EPE/POE为主当前光伏组件封装方案以EVA、POE和EPE(EVA与POE三层共挤)为主，少部分采取PVB、有机硅胶等封装方式。理EVA为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，通过添加交联剂、增稠剂、抗氧化剂、抗老化剂、光稳定等助剂对其改性，经熔融挤出。作为使用最广泛的组件封装材料，EVA胶膜(透明)具有高透光率、与玻璃和背板的粘结性好等优势。1)高透光率：经组件层压工序调整，EVA交联度高最高可达95%-98%。交联度越高，EVA不易结晶，因此胶膜的透光率越高，组件的整体输出功率相应越高。2)粘结性与流动性好：VA含量较多，则有较好的低温柔韧性和粘结性。(一定范围内)熔融指数越大，EVA流动性越好，平铺性好，物理粘接点越多，与背板和玻璃的剥离强度越大。因此光伏EVA胶膜VA含量多在28%-33%，透明EVA熔指(MI)需高于25%。VA含量用途5%以下薄膜、电线电缆、LDPE改性剂5%~10%弹性薄膜、注塑、发泡制品等20%~28%热熔粘合剂和涂层制品光伏组件封装胶膜38%~40%胶粘剂虽然EVA作为光伏封装胶膜具有高透光率等优势，但醋酸乙烯酯作为极性材料本身也有一定弊端，胶膜易产生老化和黄变等问题，组件抗PID性能弱：1文后的重要声明部分1POE行业专题报告2文后的重要声明部分2透水性为其中之一。醋酸乙烯酯中碳氧双键和碳氧单键为极性的键，和水(极性分子)相亲，因此EVA胶膜在组件中阻水性差，水汽透过率较高，EVA易水解产生醋酸后和玻璃中的Na反应，可以生成大量的自由移动的Na离子，再与电池片表面的银栅线发生反应后会腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高、组件性能衰减(即PID效应)，且此类衰减不可恢复。2)EVA易老化和黄变：EVA的分子链为线性结构，由碳氧键、碳氢键等构成，此类化学键在室外湿热交变环境下以及紫外光照射下会断裂、重组或氧化，从而产生生色团，使EVA胶膜有发黄、降解的现象，从而影响组件功率和使用寿命。目前主要通过加入抗氧、紫外吸收或光稳定性等功能助剂，降低EVA胶膜氧化分解的速度、增强抗老化及紫外光线的性能、减少黄变程度；加入有机过氧化物的交联剂，在EVA胶膜加热封装太阳能电池片的过程中会受热分解产生自由基，从而引发EVA分子链的结合，形成网状结构，可增加分子稳定性。但是EVA中残留的交联剂在长期老化的过程中也会与助剂发生化学反应，仍会产生气泡以及黄变。白色EVA可增效、降本，通常用于组件背层封装。在透明EVA中加入一定量的钛白粉、氧化锌等反光填料，并在切边收卷后使用电子加速器进行辐照交联制成的白色EVA胶膜，用于背面封装可提高组件内可见光及红外线的反射率，进而增加组件功率。尤其在半片组件中，电池片之间缝隙更多，漏光带来的效率损失更大，故白色EVA增效也更显著。根据CPIA数据，白色EVA可提升组件功率1.5~3W；单玻组件采用白色EVA，相对转换效率可提高0.5%-0.7%左右；双玻组件采用白色EVA相对转换效率可提高1%-1.2%左右。此外，白色EVA胶膜同时能够阻隔紫外线，一定程度上降低了组件对背板耐紫外线的性能要求，从而降低了组件成本。根据海优威的研究数据，使用白色EVA后，背板内侧面无需抗紫外线性能和氟薄膜，成本可降低7~12分/W；由于阻隔性强、透光率低，组件可使用透明度高的背板，成本可再降低1~2分/W。POE行业专题报告理聚烯烃弹性体(Polyolefinelastomer，简称POE)为乙烯-α烯烃共聚物，相较于EVA胶膜，POE胶膜的优势十分明显；1)水汽阻隔性能好，体积电阻率高，抗PID性能强：POE为非极性材料，只有碳碳键和碳氢键，没有碳氧键(极性)，因此不能和水分子形成氢键，水汽阻隔性好，水汽透过率可做到EVA胶膜的约1/10。水汽不易通过玻璃和背板进入组件内，降低PID风险。体积电阻率也是影响PID的因素之一。在同样电势差下，高体积电阻率带来较低漏电流，可降低电池表面的分压，从而减缓PID的发生。根据陶氏的研究，POE体积电阻率更高，水汽透过率更低，在PERC双玻组件96h老化测试下(负偏压1000V、85℃、85%RH)功率衰减显著低于EVA胶膜。2)耐低温性能优异：POE分子结构中没有不饱和双键，具有很窄的分子量分布和短支链结构(短支链分布均匀)，因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。3文后的重要声明部分3POE行业专题报告3)耐热老化和抗紫外线性能好：窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲，因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构，无极性基团，分子结构中所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。根据陶氏对普通POE胶膜和EVA胶膜在紫外湿热加速老化试验箱中的黄变趋势研究，发现在UV辐照量超过100kWh/m和DH达到700h左右时，EVA胶膜样品变黄，而且随着老化时间的延长，黄变越来越明显；而普通POE胶膜在2000h后依然未变色。在加速老化后，POE胶膜黄度指数变化较小，且一直稳定在较低数值；而EVA胶膜随着加速老化时间的延长，其黄度指数逐渐攀升。因此POE胶膜可以显著提高组件的可靠性，使得组件拥有更长的生命周期。虽然POE在抗PID、水汽透过率、老化黄变等方面优势明显，然而也存在与玻璃/背板粘结力低，交联反应速率慢，功能助剂易析出和透光率偏低等问题。因此在组件制造过程中使用纯POE时，也会出现生产效率下降、层压时滑移等问题，要求组件端相应调整生产工EPE兼具抗PID和粘结性好的特点。针对EVA、EPE各自的优劣势，2018~2019年胶膜企业开发出三层共挤EPE胶膜，即将EVA-POE-EVA三层复合采用共挤出工艺制造而成，EPE胶膜通常三层厚度比例分别为1:2:1。EPE的最大痛点在于助剂迁移带来胶膜性能变化。EVA与POE极性不同，对助剂的吸收能力差异极大：EVA为极性材料，与助剂相容性好。因此随着时间变化，POE层中的助剂会不断向极性强、吸收力强的EVA层迁移，引起胶膜内部结构性质改变，POE与EVA层间结合力下降，甚至在组件层压中POE层存在被挤出脱层的风险。由于POE层助剂迁移的4文后的重要声明部分4文后的重要声明部分文后的重要声明部分POE行业专题报告1.2历史：双玻需求增长带动POE占比提升胶膜作为组件辅材，其使用类型取决于组件的发展和性能要求。单玻P型组件主要采用上下EVA胶膜封装。2015年国家能源局发布“光伏领跑者”计划前，行业基本聚焦单玻组件。P型单面单玻组件采用经济性更好的EVA封装，市占率达90%以上。2016~2017年海优率先实现白色EVA规模化量产，逐步推进白色EVA在单玻组件背面的使用，占据一部分透明EVA的市场份额。双玻组件背面PID现象更严重，因此需要抗PID性能更好的POE保护电池，通常采用POE/EPE封装。除前文提及因EVA透水性带来PID现象外，PERC双面电池(尤其是背面—)产生PID的原因还在于：电池背面通过PECVD沉积氧化铝镀层与氮化硅镀层(Al2O3+SiNx)，使负电荷在氧化铝和氧化硅交界处产生高效的场钝化效果(PERC背钝化工序)。再对钝化膜进行局部激光开槽，因此组件背面会因电子极化导致PID，即Al2O3/Si接触面具有较高的固定负电荷密度，背面玻璃中析出的Na+使氧化铝内的电荷发生再分布，削弱场钝化特性，带来PID。而双面PERC电池片正面因氧化硅减反射层可以起到抗PID效应，故双玻组件背面PID更为严重。但不同于Na+迁移导致的PID，电子极化导致的PID衰减可经光照恢复的，且使用高体阻的POE胶膜可以抑制电子极化效应。因此PERC双玻组件，特别是背面多采用POE/EPE胶膜封装，增强抗PID性能。理55POE行业专题报告6文后的重要声明部分6“光伏领跑者”项目推动双玻组件发展，POE胶膜需求与占比随之提升。2015~2017年国家能源局共发布三批“光伏领跑者”计划，通过使用技术绝对领先的电池组件，建设光伏发电示范基地和新技术应用示范工程，促进先进光伏技术产品应用和产业升级。每批次“领跑者”项目对组件的转换效率提出明确要求，并逐步提高准入标准：2015年技术领跑基地的多/单晶组件转换效率要求在16.5%/17%以上；2016年将上网电价水平作为投资主体评分标准的最大权重(占比30%)，同时对高转换效率的电池组件给予评分溢价；2017年技术领跑者基地的多/单晶转换效率指标提升至18%/18.9%。组件转换效率要求的提高，推动了电池组件企业加大电池转换效率、组件功率的研发投入和先进技术的应用，单晶PERC、双面双玻等先进电池组件技术的量产进度随之加快。根据EnergyTrend数据，2017年第三批领跑者项目中，双面PERC组件占比达到34%，若考虑双面PERT的份额，则双面组件占比达到52%。表2：“领跑者计划”中，技术领跑基地对组件转换效率要求提高，推动行业降本增效时间多晶单晶备注组件转换效率一年内衰减率组件转换效率一年内衰减率应用领跑基地技术领跑基地应用领跑基地技术领跑基地2015≤2.5%≤3%22016——————优选等竞争性比选方式配置项目。将电价作为主要竞争会相应给予更高分值。2017≤2.5%≤3%GWEnergyTrend7文后的重要声明部分72018年“531”后光伏电站进入竞价时代，产业链对组件转换效率和功率提升的诉求更为强烈，双面组件占比进一步提升。“531”正式开启光伏竞价时代，产业链降本增效诉求更强，在此背景下双面组件凭借10%以上的发电增益进入快速成期。根据CPIA统计，2017年双面组件占比约2%，至2019年双面组件渗透率提升至14%，2020年达到29.7%。双面组件渗透率进一步提升据来源：CPIA，西南证券整理双面组件占比提升推动POE/EPE用量和渗透率提升。PERC双面双玻组件背面需POE/EPE胶膜增强抗PID性能，因此POE/EPE胶膜渗透率随双玻组件广泛应用而提升。根据CPIA数据，至2021年透明EVA占比约52%，白色EVA占比约23%，纯POE胶膜占比约8.6%，EPE胶膜占比约14.3%。据来源：CPIA，西南证券整理POE行业专题报告氧化铝和氧化硅的场钝化在正面，因此TOPCon正面PID大于背面，与P型组件相反。而电池组件正面转换效率最为重要，因此TOPCon正面需抗PID性能更好的POE。HJT也需阻水和耐老化性能更好的POE封装。HJT电池中ITO靶材为TCO薄膜沉积的关键，而ITO对水汽更敏感，因此需提升组件的水汽阻隔性能。同时，钝化层也对紫外线敏感，电池易老化，因此HJT当前亦采用阻水和抗老化性能更可靠的POE封装。综合N型组件发展进程来看，当前主要N型组件出于对产品质量和可靠性考虑大多采由于栅线在背面，因此或采取EVA+POE的封装方式。未来随着N型电池工艺调整与优化，EPE占比可能逐渐提升，组件可能EPE+EPE、EPE+EVA等封装方式。8文后的重要声明部分8POE行业专题报告9文后的重要声明部分91.3.2N型组件产量释放，POE需求有望快速增长根据各家N型电池组件产能建设规划和不同N型电池技术发展进程，我们计算至2025BCHJT产量或分别为277.2GW、115.5GW、69.3GW。在此基础上，假设三种情景下N型组件封装方案：1)乐观情景：TOPCon与HTJ均采用POE+POE的封装方式，XBC采用EVA+POE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分2)中性情景：TOPCon与HTJ均采用EPE+EPE的封装方式，XBC采用EVA+POE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分3)悲观情景：TOPCon与XBC均采用EVA+EPE的封装方式，HJT采用EPE+EPE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分202020212022E2023E2024E2025E备注全球装机量(GW)250.050.0450.050.0组件需求量(GW)00.0420.040.060.0考虑1.2容配比薄膜组件占比%%%%PERC件占比6%5%9%9%7%27%N型组件占比7.89%40%0%0%0%0%60%在N型中占比XBC25%在N型中占比%在N型中占比组件产量(GW)：209.8266.037.407.8PERC玻占比5%40%42%45%PERC玻产量.277.2BC..3每GW粒子需求(万吨)4847474747PERC(双玻)2年起假设全部采用EVA+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)26.31BC.527.1.6文后的重要声明部分202020212022E2023E2024E2025E备注合计22.146.3同比-5.0%32.7%%%82.8%EVA需求(万吨).9.9CPIAPOECPIAEPEPOE占比下降)202020212022E2023E2024E2025E备注PERC(双玻)2022年起假设全部采用EVA+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)EPE+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)BC.527.1EPE+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)合计.3.9同比-5.0%92.1%%78.9%EVA需求(万吨).9.9数据来源：CPIA，西南证券202020212022E2023E2024E2025E备注PERC(双玻)2022年起假设全部采用EVA+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1).46.6EVA+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)BCEVA+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)EPE+EPE封装(EPE层比例分别为1:2:1)合计24.544.4.9同比72.9%81.2%61.9%EVA需求(万吨).9.9201.8229.0数据来源：CPIA，西南证券在乐观/中性/悲观三种情景下，我们计算至2025年POE粒子需求将分别达到199.4、118.0、71.9万吨，对应2022~2025年CAGR分别为86.0%、63.2%、44.1%。综上，N文后的重要声明部分2原料、催化剂与工艺均为技术壁垒，N型组件或推动国产化进程加速POE具有良好的弹性、透明性、低温韧性、抗紫外线性能等，在汽车零部件、电线电缆、发泡材料、聚合物改性等领域应用广泛。其中汽车领域应用最广，如我国POE下游应用中，汽车行业占比60%以上。POE可作为增韧剂对PE/HDPE/PP/PA增韧改性。由于POE为非极性饱和聚烯烃共聚物，与聚乙烯及聚丙烯(PP)等通用塑料具有良好的相容性，且本身为颗粒状，因此POE常用于对非极性的聚烯烃进行改性，绝大多数应用于PP增韧体系。量化有望推动POE广泛应用于汽车零部件POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似，因此具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等性能。通过对POE交联，材料的耐热温度提高，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能均有较大程度提高。汽车轻量化趋势下，POE作为最适用的工程塑料之一，更多应用于汽车工业中。POE和热塑性动态硫化胶是两种主要的聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)，因低温抗冲击性能好、流动性好、可重复使用、弯曲弹性模量高等性能优势使其广泛应用于汽车内外部件，可使车重减轻20%~25%。例如TPO作汽车外装件主要用于保险杠增韧(POE取代EPDM)、散热器格栅、车身外板(翼子板、后侧板、车门面板)、车轮护罩、挡风胶条等；作内饰件主要用于仪表板、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等；在发动机室内部件及其它方面也可用于空气导管、燃料管防护层、电气接线套等。POE行业专题报告全球汽车保险杠的POE年市场规模稳定在20万吨左右。根据标普全球移动对2022~2023年全球乘用车产量的预测，假设2024年起全球乘用车产量增速为5%，且POE作为增韧剂在保险杠中质量占比在20%左右时可满足性能要求，我们计算2022年全球汽车保险杠对POE的需求约18万吨。随着全球汽车产量小幅稳定增长，汽车保险杠对POE的需求也保持稳定，2024年全球需求可达到20万吨以上。表6：全球汽车保险杠的POE年需求稳定在20万吨左右2022E2023E2024E2025E备注全球乘用车产量(万辆)1608509292.59757.1比8.46%%%假设2024年起产量增速为5%保险杠重量(kg)POE添加比例20%20%20%20%POE需求(万吨)20.4421.47POE的柔韧性和回弹性好于EVA，适用于发泡材料。POE用于发泡材料后效果更好，如发泡后的产品重量更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕裂强度高等。在模POE已大量应用于沙滩鞋，拖鞋，运动鞋的中底，鼠标垫，座垫，保丽龙材料，保温材料，缓冲片材，箱包衬里等发泡产品上。当前POE在发泡鞋材中渗透率较低，未来提升空间大。加入EPDM、POE、OBCs、TPE等弹性体可带来更高品质高更性能的EVA鞋部件制品，达到共混改性目的，从而提升EVA发泡性能，回弹性一般可提高到50-55%，甚至更高。根据化工平头哥公众号数，当前POE或共混发泡材料在鞋材中占比仅为2%，EVA发泡材料占比85%仍为主导地位。因此随着未来消费者对于鞋材性能要求提升，POE在鞋材中渗透率提升空间较大。POE行业专题报告光伏将成为POE下游应用中最大需求增量。2020年全球POE消费量超过120万吨，其中光伏POE消耗约17万吨，因此其他应用领域消费量超过100万吨。随着N型组件量产，我们计算中性情景下2023~2025年全球光伏POE需求将达到32/66/118万吨，光伏将成为POE最大需求增量。若其他行业的POE需求维持在110~120万吨，则2023年中性情POE或达到176~186万吨，2025年228~238万吨。2.2POE生产中茂金属催化剂和α烯烃为关键难点POE为乙烯-α烯烃共聚物，采用烯烃聚合催化剂使乙烯和α烯烃聚合得到聚烯烃。乙烯与α烯烃通过聚乙烯链段的结晶起到物理交联的作用，从而呈现热塑性弹性体的形态，并具有塑料和橡胶的双重特性。当α烯烃含量较高时，呈半结晶、低模量的聚合物，如α-辛烯CPOE，α辛烯的质量分数多在20%-30%。数据来源：塑化B2B，西南证券整理2.2.1高碳α烯烃：乙烯齐聚法工艺与催化剂集中于海外企业高碳α烯烃是POE产品的关键，且α烯烃也为国产化难点之一，目前我国尚未实现高碳α烯烃量产，部分石化企业可生产1-丁烯和1-己烯。POE行业专题报告文后的重要声明部分高碳α烯烃性能更好，使用1-己烯/1-辛烯替代1-己烯为主要趋势。α烯烃包括1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等多种，碳数范围分布宽(C4~C40)，但作为聚烯烃共聚单体的的α烯烃，一般为C4~C8组分，多为1-丁烯(4C)、1-己烯(6C)、1-辛烯(8C)，光伏1-辛烯共聚产品的薄膜制品在拉伸强度、冲击强度、撕裂强度、耐穿刺性等性能均优于1-丁烯作为共聚单体生产的LLDPE树脂。因此近年来使用1-己烯和1-辛烯替代1-丁烯作为共聚单体开发聚乙烯为主要趋势。高碳α烯烃主要采用乙烯齐聚法生产，生产工艺与催化剂专利集中在海外石油化工企业。α烯烃为石油馏分和催化裂化产物，普遍采用乙烯齐聚法生产(所得产品全部含偶数碳，质量较好，产量占比达94.1%)，即以三乙基铝为催化剂，乙烯通过压缩及预热，经链增长反应、链置换反应及α烯烃产品分离等流程，最终得到高碳α烯烃产品。但乙烯齐聚法技术主要掌握在海外厂商手中，主要技术路线有Chevron的一步乙烯低聚工艺、BPAmoco的二步乙烯低聚工艺、Shell的较高烯烃法(SHOP)、Phillips的铬系催化乙烯三聚工艺、日本出光石化的锆系催化乙烯齐聚工艺，利用均相催化剂(烷基铝、钛、镍、铁、铬、锆等系催化剂)进行齐聚反应，并在催化剂方面拥有相应的专利保护。其中Shell、Chevron和BPAmoco的工艺是最早、最典型的均相法乙烯齐聚工艺。工艺优势劣势石蜡裂解原料资源丰富，可满足部分下游产品需求反应较为复杂，且存在杂志，产品收率不高乙烯齐聚便于控制产物分布，直链产物多，分离费用低，产品附加值高实现工业化的难点国内α烯烃生产几乎仍全部采用石蜡裂解法生产，产率低且质量较差，只能用于生产合成润滑油和润滑油添加剂等产品，目前在生产共聚单体用高纯度1-辛烯方面仍较为不足。且含碳数高的共聚单体生产成本相应增加。目前国内α烯烃生产项目主要为燕山石化5万吨己1仅作为副产品，产量极少；2021年大庆石化依托原有1-己烯设施和技术，改扩建成国内首套3000吨级1-辛烯合成工业试验装置，试验成功后将开发出具有自主知识产权的万吨级成套技术工艺包。文后的重要声明部分企业进展备注大庆石化茂名石化2022年基于自有技术开发的1-己烯生产装置投产并出口。燕山石化独山子石化采用乙烯齐聚法工艺兰州石化榆林化工卫星化学00吨装置项目环评一次公示。绿色化学新材料产业园中二期将浙石化2.2.2茂金属催化剂：POE生产企业独家开发，国内量产尚有差距烯烃聚合催化剂是聚烯烃聚合技术的核心，其种类有有铬基催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂等。其中茂金属催化剂单活性中心的特征能使任何α-烯烃单体聚合。与传统烯烃聚合催化剂相比，采用特殊的茂金属催化剂不仅可以使POE具有很窄的相对分子质量分布，而且可以引入更多的共聚单体α-辛烯。：茂金属催化剂可以使相对分子质量变窄，并引入更多的共聚单体茂金属催化剂是由茂金属化合物、助催化剂和载体组成，需要与助催化剂共同作用于烯烃的聚合催化。其中，茂金属化合物一般是由过渡金属元素(如钛、锆、铪)或稀土元素和至少一个环戊二烯或其衍生物作为配体以η5-键联的方式形成的化合物，常用的配体有环戊二烯基、茚基、芴基等；另外，还包括非环戊二烯型含有氮、磷、氧等元素的配体与过渡金属或后过渡金属(如钛、锆、铪、镍、钯、铁、钴等)以及稀土金属构成的配合物。助催化剂主要为烷基铝氧烷或有机硼化合物，通常为甲基铝氧烷(MAO)，是三甲基铝(TMA)同水反应而得到的部分水解产物。甲基铝氧烷作为茂金属及后过渡金属烯烃聚合催化剂中的高效催化剂，催化活性高，茂金属聚烯烃、茂金属聚烯烃弹性体、茂金属聚烯烃润滑油(PAO)和茂金属聚烯烃蜡、新材料环聚烯烃(COC/COP)等材料合成用的催化剂均需使用其作为助催化剂。文后的重要声明部分茂金属催化剂的负载化，即将茂金属和MAO附着于载体表面的过程。载体可分为无机物负载、聚合物负载和无机/有机复合载体，但通常为无机物载体，包括SiO2、MgCl2、和Al2O3等。通过负载化技术制备负载型茂金属催化剂，可以使助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的用量减少，同时提高聚合物的分子量，改善聚合物的形态(克服均相催化体系中聚合物形貌不可控的缺点)，增加聚合物的堆积密度，从而使茂金属催化剂能够以“dropin”的方式应用于现有的聚烯烃生产装置。整体来看，使用茂金属催化剂替换传统的Ziegler-Natta催化剂，反应合成的聚烯烃分子结构、性能、品质均发生了显著的变化。当前POE生产企业均拥有独家开发的茂金属催化剂，我国茂金属催化剂的研究和产业化水平还存在较大差距。整体来看，我国在茂金属催化剂的结构设计、溶液聚合的工艺开发、和茂金属催化剂相关的下游产品领域研究滞后。且在新性能聚烯烃领域的技术大多集中于浙江大学、中科院化学研究所、中科院长春应用化学研究所等科研院校。国内茂金属聚烯烃规模化生产所用的催化剂基本全部来自海外公司，至今还没有成套化的茂金属聚烯烃催化剂自主技术。2020年扬子石化与北京化工研究院合作开发茂金属聚乙烯催化剂，2022年实现自制茂金属催化剂在扬子石化聚乙烯装置上成功应用，产出茂金属管材产品，但尚未实现在光伏级POE生产中的应用。企业进展备注扬子石化发金属聚乙烯(PE)催化剂实现首次工业化应用。要用于出差茂金属管材产品。万华化学东方盛虹2021年4月公布乙烯/α烯烃共聚的催化剂体系发明专利。岳阳兴长2021年控股子公司湖南立为首套特种聚烯烃催化剂装置开车成功。拥有茂金属催化剂自主知识产权，打破国外技术垄断。惠生新材料(泰州)公司自主合成了茂金属催化剂活性中心，并开发了新型茂金属催化剂体系。中石化北京化工研究院置上得到批量应用。中石油兰州化工研究中心在中石油大庆化工研究中心完成了中试聚合验证。淄博新塑化工InsitePOE目前POE的生产技术主要为陶氏和LG化学开发的Insite溶液聚合工艺，以及埃克森美孚和三井开发的Exxpol高压聚合工艺。作为化工产业，在掌握POE聚合生产技术后实现连续稳定生产，保持良率、溶脂、密度等各性能指标稳定为生产难点。1)Insite溶液聚合：1-辛烯沸点高，乙烯和1-辛烯共聚产品主要采用溶液聚合法生产，陶氏Insite溶液聚合采用自主研发的限定几何构型茂金属催化剂(CGC)生产，聚合温度为80~150℃，聚合压力为1.0~4.9MPa，可以直接在乙丙橡胶溶液法装置上生产，具有聚合物结构可精准控制、催化剂耐温性好等特点。文后的重要声明部分最早的POE是由美国陶氏化学采用自有钛催化剂技术在1993年生产成功的Engage系列，后来其采用先进的Insite工艺技术生产POE弹性体。2003年Engage系列POE又增添了用于模制和挤出的新牌号，主要用来改性非汽车应用中较宽范围的聚烯烃。2004年其采用单中心催化剂技术Insite工艺又成功地生产出2个聚烯烃改性专用Affinity牌号，主要用于热熔黏接剂市场。2)Exxpol高压聚合：1989年埃克森美孚公布自行开发的茂金属催化剂专利(Exxpol技术)，可以合成链长均一、分子量分布窄、链间共聚用单体分布均匀的茂金属聚乙烯(mPE)。1991年，Exxpol技术被应用于日本三井在美国路易斯安那州BatonRouge的1.5万吨/年聚合装置中。Exxpol高压聚合技术分为催化剂制备、聚合、分离和后处理，在Exxpol工艺设计中，催化剂庚烷-茂/铝氧烷悬浮体是超高压的，固相催化剂在高压反应器的不同位置引入，以确保催化剂浆料可在100-200MPa时加入反应器。为保证催化剂在高压状态更好地分散，埃克森美孚采用粒径0.3-1.0μm的未脱水硅胶作茂/铝氧烷的载体，用硅胶粒径控制催化剂粒子的大小。2005年公司采用茂金属催化剂和高压离子生产工艺开发了POE共聚物(Exact系列)，主要用作汽车热塑性聚烯烃(TPO)配方中的抗冲击改性剂。目前，我国自产的茂金属聚乙烯主要应用于薄膜和管材领域，茂金属聚乙烯供应仍依赖年增长至13万吨左右，但产品主要应用于薄膜和管材领域。需求方面，目前我国每年茂金属聚乙烯消耗量超过150万吨，自给率不足9%，因此茂金属聚乙烯产品主要依靠向海外石化公司进口，如埃克森美孚、陶氏、三井、道达尔等。2.3供给：海外产能稳定，国内企业仍处中试阶段由于海外企业对茂金属催化剂的专利保护和高碳α烯烃尚未自给，POE尚未国产化。在海外企业的茂金属催化剂专利保护，以及高碳α烯烃的生产工艺封锁下，目前POE的生产技术集中于海外企业陶氏、三井、LG、埃克森美孚、SK/萨比克，所有种类POE的年生产能力可达到约200万吨。其中陶氏产能最大达到100万吨左右，占比约50%。2022E备注陶氏包括Engage、Versify、Affinity系列下各种牌号三井22.582023年LG将新增10万吨光伏POE产能，光伏POE产能将达到38万吨埃克森美孚包括Exact、Exceed、Vsitamaxx系列，主要产能向Vistamaxx(乙烯-丙烯共聚)调整SK萨比克3SK和萨比克合资产能合计203.5POE海外名义产能高，光伏级POE实际产能有限。虽然全球POE总生产能力达到200万吨，但需考虑实际产能利用率、其他POE应用领域需求增长、不同牌号和不同产品间产POE实际产能远低于名义产能。若光伏级POE粒子需求快速增长，则可能带来阶段性供给紧张。文后的重要声明部分国内企业加快聚烯烃和POE研发和量产进程，目前仍处中试阶段。在下游光伏需求高景气趋势下，国内企业在POE以及原料α烯烃、茂金属催化剂方面加快研究和量产进度，领先企业已进入POE中试阶段。企业进展备注茂名石化吨POE装置项目开始招标。性体、200吨1-丁烯弹性体京博石化E中石化天津分公司POE等12套高端新材料装置。计划2023年投产万华化学E产化进程最为领先卫星化学东方盛虹司专利，工艺采用溶液聚合法；催化剂与国内科研院所合作浙石化惠生新材料(泰州)公司自主合成了茂金属催化剂活性中心，并开发了茂金属催化剂体系诚志股份公司计划引进技术公司独立研发催发出自己的技术并对外转让。整体来看，目前万华化学在POE中试上已形成领先优势，有望最先进入量产阶段；2022年9月茂名石化与斯尔邦(东方盛虹子公司)相继完成中试开车，量产进度亦处于前列。卫星化学将自建α烯烃产能(1-辛烯和1-己烯)，有望实现α烯烃与POE产能配套，形成α3投资建议对于光伏级POE的投资方向，我们建议重点关注引领并推动POE国产化的企业：万华化学：拥有烯烃聚合催化剂、制备聚烯烃方法等专利，2021年即完成POE粒子中试并在下游验证，目前国产化进程最为领先，在国内企业中有望最先完成20万吨量产项目投产。东方盛虹：全资子公司斯尔邦于2020年9月启动POE关键技术自主研发，先后完成了茂金属催化剂、关键聚合技术研究：催化剂与国内科研院所合作，POE工艺包采用加拿大Wallkan公司专利(溶液聚合法)。2022年9月完成800吨POE中试装置开车，目前规划50万吨/年POE光伏材料项目，为当前POE规划产能最文后的重要声明部分项目已环评公示，预计今年建成并产出产品，其中1-辛烯占比70%。后期规划建设10万吨α烯烃和配套POE项目。荣盛石化：子公司浙石化于2021年12月公布专利《一种负载茂金属聚乙烯催化剂聚合改性的方法》；2022年8月公告计划建设35万吨/年α烯烃装置，以及24风险提示高端聚烯烃、茂金属催化工艺与POE国产化进程不及预期的风险；全球装机不及预期；N型电池技术迭代不及预期；政策变化的风险。阅读正文后的重要声明部分POE行业专题报告分析师承诺本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，报告所采用的数据均来自合法合规渠道，分析逻辑基于分析师的职业理解，通过合理判断得出结论，独立、客观地出具本报告。分析师承诺不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接获取任何形式的补偿。投资评级说明报告中投资建议所涉及的评级分为公司评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后6个月内的相对市场表现，即：以报告发布日后6个月内公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中：A股市场以沪深300指数为基准，新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准；香