清洗添加剂行业发展趋势

清洗添加剂行业发展趋势

光伏行业发展概况继《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》之后，为进一步应对全球气候变化，近200个国家于2015年通过了《巴黎协定》，达成尽快实现温室气体排放达到峰值，本世纪下半叶实现温室气体净零排放的共识，并将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在1．5摄氏度以内设定为长期目标。此后，全球多国出台碳达峰、碳中和政策，全球能源格局迅速由化石能源向可再生能源转型，以太阳能发电、风力发电、水力发电为代表的新能源发电形式实现快速发展，行业景气度不断提升。以太阳能发电为例，根据国际可再生能源署（IRENA）数据，全球光伏累积装机容量由2015年的223GW迅速增长至2021年的843GW，增幅达到278%。此外，在新增光伏装机量方面，中国光伏协会预计未来全球光伏新增装机量将继续保持高速增长，到2025年，全球光伏新增装机量有望达到330GW。发展光伏产业同样是我国实现减排目标的重要举措。截至2021年末，我国装机容量已达308GW，保持了较大的装机增长速度，但我国目前的能源消费结构中依旧以传统的石化能源为主，其中煤炭和石油的消费占比达到了74．70%。为实现从当前石化为主的能源消费结构向碳中和顶层设计下能源消费结构转变，2021年以来国内各项光伏行业支持性政策频出，通过政策引导和市场竞争双向发力，发挥光伏行业在可再生能源行业中的引领作用。根据中国光伏协会预测，我国光伏新增装机量有望由2021年的54．88GW增长至2025年的110GW。凭借国内光伏行业快速的技术迭代升级以及成本控制优势，近年来我国光伏产业逐步形成了从高纯硅材料、硅锭、硅棒、硅片、电池片、组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到光伏产品应用的全球最完整产业链，进一步降低了光伏制造成本，因此制造端的全球市场份额进一步向国内集中。2021年国内多晶硅料、硅片、电池片及组件的产量占全球产量的比重均超过了70%。在用电环节，我国光伏度电成本低于国际平均水平，根据国际可再生能源署（IRENA）统计，2021年我国光伏发电的平均成本为0．034美元/KWh，低于欧盟、美国等主要光伏大国。根据硅片掺杂元素的差异，晶硅电池片可以分为P型电池和N型电池。P型电池代表主要包括上一代BSF电池及目前主流的PERC电池，N型电池则是以TOPCon和HJT技术路线为主要代表，目前TOPCon电池已率先实现大规模量产。PERC电池是当前的主流电池技术，市场份额占据了绝对的优势。根据CPIA统计，2021年新建量产产线仍以PERC电池产线为主，PERC电池片的市场占有率进一步提升至91．2%。但PERC电池理论转换效率为24．5%，2021年度规模化生产的PERC电池的转换效率为23．1%，已经接近理论极限，可进一步挖掘的潜力较小；而N型电池的量产转换效率有望从目前的24%提升至26%，并且还具有能兼容现有PERC产线及双面率高、低光衰等特点，国内光伏龙头企业开始布局N型电池产能的落地，如晶科能源2022年初在安徽合肥、浙江海宁分别建设共计16GW的N型电池制造厂。光伏行业面临的机遇与挑战（一）光伏行业面临的机遇1、国家政策大力支持湿电子化学品行业发展湿电子化学品是显示面板，半导体，太阳能电池等制作过程中不可缺少的关键性材料。近年来，为促进我国制造业高速发展，增强我国企业在行业中的话语权，我国大力推进制造转型和高端制造业，对湿电子化学品的政策扶持力度不断加大。《化工新材料产业十四五发展指南》中提出要突破一批新型催化、微反应等过程强化技术，并大力发展高性能工程塑料、电子特气、电子级湿化学品、半导体光刻胶等高端电子化学品；《原材料工业质量提升三年行动方案（2018-2020年）》行动目标指出：大宗基础有机化工原料、重点合成材料、专用化学品的质量水平显著提升。当前世界能源结构加速调整，各国碳减排行动提前加速，加快发展以风光为代表的绿色能源成为国际社会的共识。经过多年发展，我国已经形成全球最完善的光伏产业链，无论是市场主体还是产业规模，均居于全球领先地位。根据CPIA数据，2021年我国光伏行业在硅料、硅片、电池和组件四个重要环节全球产能占比均已超过70%，是全球光伏制造大国。我国光伏制造业的发达为配套湿法添加剂行业带来了广阔的应用空间和重要的市场支撑。优秀光伏用湿法添加剂供应商凭借技术积累，依托本土服务的优势，不断与下游客户加深合作，共同为光伏行业降本增效提供助力。2、光伏行业规模持续扩大得益于国家政策的积极扶持，光伏行业的研发投入持续加大，并在各产业链环节取得了技术性突破，带来光伏发电成本的持续下降。目前光伏发电已经具备平价上网的基本条件，并且行业的发展格局已经由政策驱动型转变为市场驱动型，因而能够在没有补贴的情况下实现盈利。光伏行业围绕着降本增效持续推动技术进步，行业规模持续扩大，预计一定期间内将保持当前的增速实现可持续发展。光伏产业的发展显著拉动了相关湿法添加剂的需求，为专注光伏领域的供应商带来了广阔的发展空间。（二）光伏行业面临的挑战1、光伏行业竞争加剧对行业不利影响当前，加速发展可再生能源发电已逐渐成为全球统一意志，在实现平价上网的技术突破后，全球光伏装机需求迅速释放，带动相关行业的快速增长。光伏用湿法添加剂供应商为提升市场份额保持竞争优势，纷纷通过新产品迭代和老产品降价的方式巩固与新老厂商的合作，另一方面行业内亦开始出现新进入者，对添加剂行业的竞争格局形成一定的挑战。2、光伏行业高端人才储备不足国内湿电子化学品产业是伴随着电子产业向内陆转移而逐步形成的新兴产业。我国高端制造领域起步较晚，光伏、半导体和面板产业仍处在高速发展时期，对于配套湿电子化学品的要求不断提升，相关生产企业需要不断研发以满足下游客户的需求。而光伏用湿法添加剂作为湿电子化学品分支，近几年随着光伏行业需求增加而快速发展，相较于下游行业的迫切需求，其生产及研发人才储备相对更为稀少，制约了该行业的快速发展。光伏行业电池片需求概况电池技术不断向高效路线进化。降本增效是光伏行业发展的主旋律，作为光伏组件的核心材料，电池片技术不断升级。历史上经历了单晶代替多晶、P-PERC替代常规单晶（Al-BSF）的技术迭代。目前P-PERC电池转换效率已接近24%的理论极限，未来提升空间有限。为满足提效需求，各厂商加大了对N-TOPCon和N-HJT技术的布局。TOPCon在电池表面制备一层超薄氧化硅和一层高掺杂多晶硅，氧化硅的化学钝化和多晶硅层的场钝化作用可以显著降低晶硅表面少子复合速率，同时超薄多晶硅层可保证多子的有效隧穿。N-TOPCon本质上是一种PERC+技术，其可在现有PERC产线上进行升级改造，通过增添LPCVD、硼扩等设备实现转换效率的较大提升。N-HJT通过引入非晶硅本征薄层来提升单晶硅的表面钝化性，使表面复合电流显著减小，其具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点，技术具有颠覆性。从P型PERC转向N-HJT，推动复合膜材料需求提升。HJT电池具有高效率、无光致衰减、温度系数低、量产工艺步骤少等优点，是光伏电池片未来变革的方向。一旦HJT电池大规模应用，相应的膜材料需求也会大幅提升。以ITO薄膜为例，ITO薄膜制备方法主要有PVD磁控溅射工艺和反应等离子体沉积（RPD）工艺。设备和靶材是镀膜的关键，ITO靶材就是氧化铟和氧化锡粉末按一定比例混合后经过一系列的生产工艺加工成型，再高温气氛烧结（1600度，通氧气烧结）形成的黑灰色陶瓷半导体。光伏行业总体需求持续上升从单玻组件到双玻组件，推动POE/EPE胶膜需求提升。相对于单玻组件，双玻组件具有耐候性好、阻隔性能好、完美匹配双面电池等优点。根据CPIA的数据，2020年行业双玻组件的渗透率为29．7%，其预测双玻组件渗透率至2025年有望上升至60%。双玻组件渗透率的大幅提高将拉动光伏玻璃和POE/EPE胶膜的需求。EVA胶膜强度低，水蒸汽透过率和吸水率较大，耐候性较差，用于双玻组件上需要进行封边，这会影响双玻组件在BIPV中的应用。而POE/EPE胶膜可以解决这个问题，其具有更低的水蒸汽透过率，内聚力更大，可使生产的双玻组件不需要封边。总体需求持续上升。随着技术的不断发展，每GW光伏组件所用胶膜需求会小幅下降，但光伏行业的快速发展还是会带来光伏胶膜需求的大幅提升。根据中国光伏行业对未来五年全球新增装机的预测，光伏组件安装量和生产量的容配比按照1:1．2来计算，预测2025年乐观情况下胶膜需求36．0亿平，CAGR为18．7%，保守情况下胶膜需求为29．4亿平，CAGR为14．0%。需求结构将发生变化。目前POE树脂全部来自于进口，国内还未有POE量产装置。但部分国内企业POE已进入中试阶段，国产POE有望在2025年左右形成大规模生产能力，POE的高昂价格料也会有所下降。预计POE胶膜在2021-2024年市占率将小幅提升，在2025年市占率将有突破式提升。EVA树脂由乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成，下游应用包括光伏、发泡、电缆等。EVA为乙烯系列聚合物，由乙烯与醋酸乙烯酯（VA）共聚而成，VA的含量不同会导致性能的不同，VA含量在10%-20%为弹性材料，超过30%时为塑性材料。根据前瞻产业研究院数据，EVA树脂生产成本主要来自于原材料，占比达69%，制造费用占比达30%。EVA下游消费包括光伏胶膜、发泡料、电缆料、热熔胶、涂覆料、农膜等，据卓创资讯数据，2020年光伏EVA主要用在光伏胶膜、发泡料和电缆料，分别占比34%、29%与17%。光伏级EVA大量依赖进口，程度将不断提高。我国EVA树脂生产工艺主要有巴塞尔管式、巴塞尔釜式和艾克森美孚釜式等，受限于技术水平，国内只有部分企业可以产出光伏级EVA树脂，产品大量依赖进口。2020年，我国国产光伏级EVA约15万吨，进口约40万吨，进口依赖度为73%。随着技术攻关，国内企业有望突破光伏级EVA生产壁垒，程度将不断提高。据预测，2023年光伏级EVA进口依赖度有望下降至57%。价格持续上升，预计光伏级EVA中短期供需仍偏紧。受益于下游光伏胶膜需求的不断提升，EVA树脂价格也不断上涨，从2020年7月10200元/吨涨至22000元/吨，涨幅达115．7%。虽然近两年有部分新增光伏EVA产能，但产品性能需要经过较长时间验证，且产能爬坡需要时间，叠加光伏胶膜需求不断上升，中短期光伏级EVA供需预计仍偏紧。假设2021/2022年全球光伏新增装机量分别为160/210GW，光伏组件安装量和生产量的容配比按照1：1．2来计算，预计光伏级EVA2021年/2022年需求为65．0/83．3万吨，供应缺口分别为2．3/-0．1万吨。POE性能优越，用途广泛。聚烯烃弹性体（POE）是由乙烯与α-烯烃（如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）无规则共聚得到的弹性体。由于其分子链中既有聚乙烯结晶链段，常温下可起到物理交联点的作用，又存在乙烯与α-烯烃无规则共聚链段形成的无定型区，因此，POE在常温下无需硫化即可呈现出橡胶的高弹性，在高于聚乙烯链段熔融温度时又可以发生塑性流动。POE具有优异的刚韧平衡性能，良好的低温韧性、流变性能及力学性能，目前已广泛应用于汽车部件、聚合物改性、发泡、电线电缆、光伏胶膜及热熔胶等诸多领域。POE主要技术难点在于茂金属催化，国内多家企业布局研发。受益于下游需求的快速增长，尤其是光伏胶膜需求，POE价格一路上涨，从2020年11月13600元/吨涨至22000元/吨，涨幅达61．8%。POE生产具有较高的技术壁垒，尤其是开发高活性、耐高温、共聚能力强的适用于均相高温溶液聚合的高性能茂金属催化剂。目前国内企业尚未完全突破POE的工业化生产，但在国家政策大力支持下，各科研机构、企业正在抓紧研发，部分企业取得了一定的进展。万华POE项目已完成中试，除万华化学外，天津石化、惠生新材料及京博石化等均有建设POE装置的计划。光伏行业上游产业近年来中国光伏电池产量保持着逐年稳定增长的趋势，2017年光伏电池年产量为9453．9万千瓦，到2021年上升至23405．4万千瓦，期间增长幅度达到13951．5万千瓦。2022年1-8月光伏电池累计年产量为19862．4万千瓦。光伏电池的产量大幅度增加，为光伏组件产业提供了良好的电池供给保障。目前太阳能光伏电池所用的封装玻璃，主要是低铁钢化压花玻璃，它能增强光伏组件的抗冲击能力，保护电池片不被腐蚀，增加电池片寿命，并起到密封组件的作用。2017-2021年我国钢化玻璃产量整体呈上升趋势，2021年钢化玻璃产量为61998万平方米，同比增加16．3%。2022年1-9月我国钢化玻璃产量下滑至41764．7万平方米，同比减少5．1%。钢化玻璃最为光伏组件的原材料之一，其产量的减少及价格的上涨，很可能造成光伏组件厂商不仅一片难求无法采购到玻璃导致停产无法供货，还会带来利润降低甚至在盈亏线上下波动不稳定的问题。工业硅主要用于铝合金工业、非铁基合金的添加剂、化学工业，经一系列工艺提纯后生成多晶硅和单晶硅，供光伏产业及电子工业使用。工业硅作为‘硅能源’产业链最基础的原材料，近年来下游需求持续向好、企业扩产意愿强烈。2017-2021年中国工业硅产量整体呈上升趋势，由2017年的220万吨增长至2021年的261万吨，增长幅度达到41万吨。2022年上半年中国工业硅产量为143．6万吨，同比增长26．9%。虽然我国是全球最大的工业硅生产国、消费国和出口国，但仍存在高品质硅石依赖进口、供应保障不足、产业迭代升级困难的局面。EVA胶膜也是光伏组件的组成部分之一，其作用是粘结电池与光伏玻璃、电池与背膜。近年来我国EVA胶膜持续增长，2017年我国EVA胶膜年产量为55．5万吨，到2021年增长至100．76万吨，相比2017年产量将近翻了一倍。2022年上半年EVA胶膜产量仍保持着高速增长，产量为79．6万吨，增速达到95．93%。由于近年来我国光伏行业迅猛发展，我国已成为全球EVA产量和消费量最大的国家。但是我国的EVA仍高度依赖进口，特别是2020年以前，我国EVA树脂进口依存度始终维持在60%以上。不过，从目前的我国EVA胶膜产能不断扩大的形势来看，未来我国对EVA进口的依赖度将逐渐降低，同时EVA胶膜优异的封装性能、良好的耐老化性能和低廉的价格将更进一步促进我国光伏组件行业的发展。随着光伏行业市场竞争日益激烈，一方面中国光伏接线盒市场规模不断扩大，国有化率有所提升；另一方面国内的光伏接线盒设计制造水平显著提高，产品更新换代加速。光伏接线盒不仅作为光伏组件主要原材料之一发挥引出汇流条的作用，其销量与光伏组件下游产业的光伏装机量直接挂钩。2019年由于受到平价上网政策的影响，全国光伏新增装机量出现较大幅度下滑，需求减少导致光伏接线盒的市场规模也随之下降。但其后出现回温，2020年开始中国光伏接线盒的市场规模保持上扬走势，预计2022年规模可达26．8亿元。市场规模的扩大将增加光伏接线盒的研发投入，是其质量、寿命、技术进一步提升，从而为光伏组件产业输出工艺更领先的光伏接线盒。光伏行业胶膜集中度高光伏胶膜用于粘接玻璃/背板与电池片。光伏胶膜主要用于光伏组件的封装环节，是光伏组件的关键材料。光伏胶膜在一定条件下会发生熔融粘结与交联固化，将玻璃/背板与电池片粘结起来，并起到保护电池片的作用。太阳光通过玻璃、胶膜照射到电池片上产生电流，因此胶膜需要具备高透光率。同时为保证光伏组件的工作年限达20年以上，对胶膜耐候性、粘结强度、耐老化等性能要求较高。光伏胶膜生产工艺步骤包括混料混拌、熔融挤出、压延、压花、切割、收卷。光伏胶膜的生产以EVA/POE树脂为主要原材料，辅材包括交联剂、增粘助剂、抗老化剂等。根据福斯特数据，在EVA胶膜生产成本中，树脂成本占比超过81%，其他辅材成本占比9%，制造费用占比8%。胶膜生产第一步是混料混拌，即将树脂颗粒以及相应助剂按比例配好，加入混拌机，在密闭回转状态下混拌一段时间。熔融挤出就是将混拌好的上述材料进一步混合、熔融，并从挤出口挤入压延机。压延指利用压辊压力将上述挤入物压制成薄片。压花指通过花辊和压辊将上述薄片表面压出一定形状的花纹。然后按产品的不同宽度要求进行切割，待切割好后，按照一定长度收卷得到成品。根据树脂原材料的不同，可以将胶膜分为EVA胶膜、POE胶膜和EPE胶膜。EVA胶膜以EVA树脂为主要原材料，分为透明EVA胶膜和白色EVA胶膜，白色EVA胶膜在透明EVA胶膜原材料的基础上混入了白色填充物，例如钛白粉。POE胶膜以POE树脂为主要原材料。EPE胶膜又称共挤型POE胶膜，将EVA与POE共挤压膜，结合了两者的优点。市场化的EPE胶膜共有三层，两边的EVA层、POE层以及中间的共聚物树脂抗极化层。由于成本等原因，目前主要商业化应用的胶膜是透明EVA胶膜，2020年市占率达61．40%。白色EVA胶膜市场占比17%，POE胶膜市场占比14%。行业壁垒较高，市场集中度高。光伏胶膜行业具有较高的壁垒，包括技术壁垒、客户壁垒以及资金壁垒。光伏组件的运营寿命较长，达20年以上，因此对胶膜的透光率、收缩率、延伸率、剥离强度、交联度、耐老化等方面有严格要求，这也造成了胶膜配方、改性技术、生产工艺方面的高技术门槛。对于国内光伏组件厂商，海外市场占据相当大的比重，而国际认证是光伏组件产品进入相关进口国的通行证（如：TUV认证、UL认证、JET认证），该认证有严格的标准和复杂的认证程序，组件厂商不会轻易更换上游供应商，造成了上游胶膜行业具有较高的客户壁垒。胶膜行业对生产设备，生产技术等要求高，其购买与维护成本高昂，具有一定的资金壁垒。经过多年的发展，国产胶膜市占率不断提高，胶膜产能不断从海外向国内转移。根据CPIA的数据，2020年福斯特市占率达到了55%，斯威克和海优新材分别占比13%和11%。各大企业不断扩产。为抢占市场和满足日益提高的光伏性能要求，各大龙头公司纷纷开启扩产之路。POE胶膜因其优异的性能，能够适用于双玻组件，成为了各大企业扩产的重要选择。以福斯特为例，公司原计划于2021年在浙江杭州投产2亿平的POE胶膜，并有7．5亿平的EVA胶膜+POE胶膜分别计划于2022/2023年