POE胶膜行业市场分析

POE胶膜行业市场分析1.概述：光伏组件封装胶膜、市占率稳步提升1.1.封装材料之一、综合性能优异封装胶膜具有延长组件使用寿命和提升组件发电效率的作用，是光伏组件的核心组成材料之一。光伏组件的组成材料包括电池片、封装胶膜、玻璃、背板和边框。其中封装胶膜可保护太阳能电池片，进而延长光伏组件的使用寿命。根据海优新材招股说明书，封装胶膜需要保证光伏组件使用寿命达25年。同时封装胶膜需要使得阳光能最大限度的到达电池片，进而提升光伏组件的发电效率。光伏封装胶膜主要包含四大类，其中POE胶膜具备高阻水和高抗PID性能。目前市场上主流的封装胶膜包括透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜和EPE胶膜：目前透明EVA胶膜使用较广。透明EVA胶膜发展最早，技术工艺已成熟，是目前市场上使用较广泛的材料，主要用于光伏组件双面封装或者正面封装。透明EVA胶膜与玻璃和背板的粘结性好，具有高透光率、高抗紫外湿热黄变性、抗蜗牛纹等特性。白色EVA胶膜可提高组件发电效率。白色EVA胶膜通过在透明EVA胶膜的基础上添加白色调料进行预处理制备而成，能够有效地提升太阳光线的反射率，减少光线折损率，使得太阳能电池可利用被反射的光线进行发电，进而提升了光伏组件的发电效率。根据海优新材招股说明书数据，在普通的60片电池单玻组件中，使用白色增效EVA胶膜可增益功率1-3W；在双玻组件的下层封装中，采用白色增效EVA胶膜替换透明EVA胶膜，可使每块光伏组件的功率增益7-10W。目前白色EVA胶膜主要用于光伏组件背面封装。POE胶膜兼具高水汽阻隔和高抗PID性能。相较于EVA胶膜，POE胶膜在耐老化性、低水汽透过率以及抗PID方面地表现更优异，根据孙泽洋等在《EVA与POE在双玻组件的使用探讨》一文中分析，POE胶膜的水汽透过率仅为EVA胶膜的1/8左右，且POE胶膜具有稳定的分子结构，在老化的过程中不会分解以及产生酸性物质，因此其具备优异的抗老化性能，适用于双玻组件或N型组件封装。但目前POE胶膜具有抗滑性、组件生产效率较低等缺点。EPE胶膜兼顾了POE胶膜和EVA胶膜的优良性能。EPE胶膜又称共挤型POE胶膜，是采用共挤工艺将POE树脂和EVA树脂挤出制备而成。EPE胶膜既具有POE胶膜的高水汽阻隔性能和高抗PID性能，又具有EVA材料良好的工艺匹配性，主要用于双玻组件或N型组件封装。1.2.技术迭代驱动、适配高效组件降本增效带动光伏电池片技术迭代，进而带动胶膜需求转换。根据CPIA数据，目前市场上主流电池片技术为PERC技术，2021年我国PERC电池片市占率达91.2%。2021年PERCp型单晶电池平均转换效率达23.1%，已逐渐接近其理论上限值24.5%。同时光伏平价上网带动光伏组件降本增效的趋势日益显著，市场对高效产品的需求越来越旺盛，推动光伏电池片更新迭代。根据CPIA数据，2021年TOPCon、异质结电池及IBC电池的平均转换效率达24%、24.2%、24.1%，未来随着N型电池片技术生产成本的降低以及产品良率提升，N型电池片有望成为未来电池技术的主要发展方向之一。N型电池薄片化后，对酸碱度及表面应力更加的敏感，因此对封装胶膜提出了更高的要求。相较于EVA胶膜，POE胶膜在阻水、抗PID性能、不会产生醋酸等方面表现更优良，更适配N型电池片。近年来高效光伏双面组件市占率稳步提升。双面组件是指将光伏电池片不透光的背电极转换成透光的栅线，同时采用一定的掺杂手段将背部制成PN结，进而使得正面和背面均能发电。双面组件通常采用玻璃+玻璃的形式封装，即双玻组件。相较于单面组件，双玻组件具备生命周期更长、发电效率高、火灾隐患较低等优势，根据广东威阳科技有限公司官微数据，双玻组件的发电量相较于单面组件提升了8%。近年来，我国双面组件的市占率从2019年的14%提升至2021年的37.4%，提升23.4pct。CPIA预计到2030年我国单面组件与双面组件市占率基本相当。双玻组件渗透率提升带动POE胶膜和共挤型POE胶膜市占率上行。目前双玻组件通常采用POE胶膜。近年来，随着双玻组件市占率提升，POE胶膜和共挤型POE胶膜合计市占率也稳步上行，从2018年的9.3%上升至2020年的25.5%，提升16.2pct。未来随着双玻组件市场占比的提升，POE胶膜和共挤型POE胶膜市占率有望进一步上行。此外，POE胶膜更适配TOPCon电池。一方面，TOPCon电池片正面银浆含有铝成分，进而对水汽更为敏感，需要胶膜具备更强的防水性能。另一方面，EVA胶膜遇水后会分解产生醋酸，醋酸与玻璃发生反应后会腐蚀电池栅线，进而导致组件性能衰减。而POE胶膜遇水不会分解产生醋酸，且其水汽透过率低，可以有效地降低PID效应，进而提高电池组件地使用寿命和发电效率。因此，POE胶膜更适配TOPCon等高效电池。2.POE胶膜：入局企业增多、行业景气上行2.1.供给：行业集中度高、企业加码布局我国光伏胶膜行业集中度较高。2021年我国光伏胶膜行业市占率排名前四的企业分别为福斯特、斯威克、海优新材和赛伍技术，市占率合计达86%。其中福斯特市占率最高，达50%，其次为斯威克和海优新材，市占率分别为18%和13%。EVA胶膜和POE胶膜生产工艺流程相似，主要在于配方的不同。EVA胶膜和POE胶膜生产工艺流程均包括造粒、搅拌混和、挤出、切边收卷等。光伏胶膜的制造属于配方型工艺，既通过调整配方以及部分生产流程可以推动胶膜产品升级，因此光伏胶膜行业属于轻资产行业，EVA胶膜企业在拥有POE胶膜配方后能够较为快速的切入POE胶膜行业。国内企业积极布局POE胶膜产能。相较于EVA胶膜，POE胶膜起步较晚，产能规模较小。随着光伏电池片升级带动POE胶膜需求提升，国内企业开始加码布局POE胶膜产能。目前国内布局POE胶膜可计算产能合计达36.12亿平方米/年，其中产能规划超1亿平方米/年的企业包括福斯特、海优新材、赛伍技术、明冠新材和江西纬科等。福斯特年产2亿平方米POE胶膜项目(一期)已在2021年底达预定可使用状态，明冠新材年产1.2亿平方米光伏组件封装用POE胶膜扩建项目预计于2023年12月达到预定可使用状态。2.2.需求：终端需求高增、带动景气上行“双碳”背景下，我国光伏组件产量持续提升。根据iFinD数据，在“双碳”背景下，我国光伏新增装机容量快速增长，从2019年的26.52GW增长至2021年的54.93GW，年均复合增长率达43.92%；2022年1-11月我国光伏新增装机容量创历史新高，达65.71GW，同比增长88.66%。光伏新增装机容量持续提升带动光伏组件产量稳步增长。我国光伏组件产量从2017年的75GW增长至2021年的182GW，年均复合增长率达24.81%。光伏组件产量持续增长带动光伏胶膜需求上行。根据斯福特公司公告数据，1GW光伏组件约对应1000万平方米的光伏胶膜。根据上述CPIA公布的光伏组件数据进行测算，得出2017-2021年我国光伏胶膜需求量。2017-2021年我国光伏胶膜需求量从7.5亿平方米增长至2021年的18.20亿平方米。根据CPIA数据，2021年我国POE胶膜和共挤型EPE胶膜市场率合计为23.1%，以此测算得出2021年我国POE胶膜和共挤型EPE胶膜需求量为4.20亿平方米。未来随着双面组件及TOPCon电池渗透率提升，叠加光伏累计装机容量的持续提升，有望带动POE胶膜需求持续上行，行业前景可期。3.POE粒子：胶膜核心原料、国产替代空间大3.1.性能优异、应用广泛兼具橡胶和弹性性能，属于高端聚烯烃产品。POE全称为聚烯烃弹性体，是乙烯和α-烯烃（如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）无规共聚得到的弹性体。由于其特殊的分子结构，POE既可以在常温下呈现出橡胶的高弹性，又能在达到一定温度时发生塑性流动。因此，POE兼具塑料和橡胶的双重优势。此外，POE具有优异的耐候性、耐臭氧和抗紫外光老化性能等。光伏胶膜是POE应用领域之一。POE位于产业链中游，其上游主要核心原材料包括α-烯烃和茂金属催化剂。POE下游应用领域广泛，其直接改性PP材料后，可应用于汽车零配件、家电外壳和口罩领域；直接改性PE材料后，可应用于防水卷材和管材领域；与PA、PT共混，可应用于建筑、机械、电子、汽车和日用品领域；EVA共混POE发泡，可应用于运动鞋中底；作为单一材料使用，可应用于光伏封装胶膜领域，根据华夏能源网数据，粒子成本在光伏胶膜的生产总成本中占比超80%，是生产光伏胶膜的核心原料。2021年光伏反超汽车，成为我国POE最大的消费领域。全球POE消费结构与我国POE消费结构有着较大的区别，全球来看，2021年全球POE消费中，51%应用于TPO终端，29%应用于聚合物改性，10%应用于电线电缆，剩余10%应用于其他。国内来看，2021年光伏领域占国内POE消费比例的40%，汽车市场占比为26%。根据研究数据，2021年光伏领域反超汽车领域，成为我国最大的POE消费市场。3.2.海外龙头主导、我国依赖进口POE现有产能主要集中于国外少数企业。全球POE主要生产商包括陶氏化学、埃克森美孚公司、三井化学公司、SABIC、韩国LG和北欧化工有限公司等。2021年全球POE产能上限合计约为158万吨，根据研究数据，POE生产装置通常与茂金属LLDPE等溶液聚乙烯产品共线，因此并非全部装置专产POE。其中陶氏化学POE产能居世界首位，最大达到76万吨/年。其次是韩国LG，POE产能约为28万吨/年。目前我国POE依赖于进口。2017-2021年，我国POE进口量从22.22万吨增长至63.99万吨，年均复合增长率为29.95%；2022年1-7月，我国POE进口量为37.88万吨。陶氏化学和埃克森美孚为我国最主要的POE进口来源企业，2017-2021年在所有我国POE进口来源企业中合计占比持续位于50%以上，2022H1占比为49.6%。胶膜对原料POE粒子需求增长带动其进口单价上行。2017-2020年POE进口单价维持在1600-1900美元/吨之间。2020年以来，POE粒子进口单价大幅上涨，从2020年的1615.75美元/吨上涨至2022年1-7月的2843.19美元/吨，涨幅达75.97%。POE粒子进口单价大幅上涨主要系POE胶膜需求提升带动POE粒子需求增长，叠加POE粒子属于生产技术壁垒较高的产品，市场由海外龙头垄断，使得光伏级POE粒子供给偏紧所致。3.3.三大生产壁垒、进入门槛高POE国产化面临三大壁垒。目前国内POE工业化生产面临的技术壁垒包括高碳α-烯烃生产技术、茂金属催化剂生产技术以及溶液聚合技术：高碳α-烯烃技术壁垒高，我国依赖于进口。α-烯种类众多，碳数分布范围广泛，包括C4-C40，对应着不同的应用领域。其中C6-C8主要应用于POE和低分子量脂肪酸领域。高碳α-烯烃指碳数大于等于6的α-烯烃，目前广泛应用的主要包括1-己烯、1-辛烯等。根据华经产业院数据，高碳α-烯烃生产难度大、壁垒高，面临海外企业的技术封锁，我国高碳α-烯烃依赖进口。国产茂金属催化剂尚未形成规模经济。茂金属催化剂通常是由茂金属化合物和助催化剂组成的催化体系，具有活性中心单一性的特点。根据亚太橡塑展官网介绍，催化剂的成本较高、茂金属牌号切换过程中的物耗能耗较大、茂金属聚合物产品生产及销售尚未达到经济规模、国产茂金属聚合物产品性能尚有待提高等原因制约了我国茂金属催化发展。目前我国茂金属聚烯烃尚未进入大规模市场应用的爆发期，国内市场流通的茂金属催化剂产品主要为进口产品。研发耐高温溶液聚合茂金属催化剂是溶液聚合技术难点。POE聚合的主流工艺是溶液法聚合工艺，以茂金属催化剂为催化剂的溶液聚合需要在至少120℃下进行。但我国茂金属催化剂的研发能力起步晚、进展慢，缺乏自主研发的耐高温溶液聚合茂金属催化剂，缺少对聚合工艺的深入研究。3.4.国内企业积极布局、国产替代曙光将至国内各企业积极布局POE项目，国产化未来可期。截至2022年12月，国内POE总规划产能约210万吨/年。国内布局POE项目的企业包括万华化学（40万吨/年）、东方盛虹（30万吨/年）、卫星化学（10万吨/年α-烯烃及POE装置）、鼎际得（40万吨/年）、茂名石化（5万吨/年）、浙石化（40万吨/年）、天津石化（10万吨/年）、惠生新材料（10万吨/年）、京博石化（5万吨/年）、诚志股份（20万吨/年）等。其中万华化学40万吨/年POE装置预计2024年10月开始陆续投产、盛虹斯尔邦石化800吨/年POE中试装置已投产、茂名石化1000吨/年POE中试装置开车成功，其他各企业POE项目正在加快推进中。4.重点公司分析4.1.福斯特全球光伏胶膜龙头企业。公司成立于2003年，深耕光伏胶膜行业二十余年，已发展成为全球最大的光伏胶膜供应商。根据公司公告，公司光伏胶膜在全球市占率连续多年超50%。近年来，公司光伏胶膜产量从2017年的57162.13万平方米增长至2021年的96677.47万平方米，年均复合增长率为14.04%，产能利用率维持在90%以上。同时公司于2009年推出光伏背板产品，2017-2021年公司光伏背板产量从3650.38万平方米增长至7120.73万平方米，年均复合增长率为18.18%，产能利用率维持在91%以上。根据公司公告，公司在光伏封装材料领域拥有丰富的客户资源，包括隆基、天合/晶澳、晶科、阿特斯、韩华、FirstSolar、尚德、正泰等。2022年前三季度公司业绩再创新高。2021年公司实现营业收入128.58亿元，同比增长53.20%；实现归母净利润21.97亿元，同比增长40.35%。2022Q1-Q3公司营业收入再次实现大幅增长，为135.46亿元，同比增长51.70%；归母净利润稳步增长，为15.33亿元，同比增长14.75%。2022年前三季度公司营业收入大幅增长主要原因为公司光伏胶膜和光伏背板量价齐升。EVA胶膜为公司主要业绩来源。EVA胶膜为公司主要营业收入来源，2017-2021年公司EVA胶膜营业收入占比均维持在84%以上。2021年公司EVA胶膜营业收入为115.1亿元，同比增长52.20%。同时EVA胶膜亦为公司主要毛利润来源，2019-2021年公司EVA胶膜业务毛利润占比均维持在90%以上，其中2021年EVA胶膜业务毛利润为29.54亿元，同比增长34.52%。公司研发投入逐年增加，技术研发优势明显。2018-2021年，公司研发投入从1.79亿元增长到4.54亿元，年均复合增长率达36.37%；2022年前三季度公司研发投入为4.63亿元，同比增长50.32%。根据公司公告，公司研发投入包括材料、配方、设备和工艺等，截至2021年末，公司拥有发明专利434项，其中授权有效的发明专利为161项。4.2.海优新材聚焦光伏胶膜，产能持续提升。公司是从事特种高分子薄膜研发、生产和销售的高新技术企业，主营的高分子薄膜材料主要为新能源行业中的光伏产业进行配套。公司一直专注于特种高分子薄膜相关产品领域，逐渐丰富产品种类及应用领域，不断完善业务结构，相继推出高透EVA胶膜、高截止EVA胶膜、产抗PID型EVA胶膜、多层共挤POE胶膜等高科技高分子薄膜产品。公司光伏胶膜产能持续扩大，从2017的8931.1万平方米增长至2021年的29203.93万平方米，年均复合增长率达34.47%。公司营业收入进入快速增长阶段，光伏胶膜业务营业收入占比较大。2021年公司营业收入为31.05亿元，同比增长110%。2021年公司营业收入大幅提升主要原因为公司产能增加、光伏胶膜产品销售数量大幅提高。2022年前三季度公司营业收入为41.32亿元，同比增长106%，主要系公司产能进一步增加，产品销量增长所致。光伏胶膜业务为公司营业收入主要来源，2019-2021年公司光伏胶膜业务营业收入占比均在98%以上。随着未来公司产能的进一步扩大，其光伏胶膜营业收入占比有望进一步提升。公司毛利润实现大幅提升，毛利率有所下滑。2021年公司毛利润为4.69亿元，同比增长31%，实现稳步增长；2022年前三季度公司毛利润为3.83亿元，已超过2020年全年毛利润水平。2021年和2022年前三季度公司毛利率分别为15%和9%，较2020年水平有所下滑，主要原因为公司生产所需主要原材料EVA树脂出现阶段性供应紧张，市场价格持续攀升，采购成本上涨引致毛利率下降。近年来公司归母净利润实现大幅增长。由于光伏行业盈利能力从补贴退坡产业政策的负面冲击中恢复，重回稳定增长轨道，2018-2021年公司归母净利润实现大幅增长，由0.28亿元增长至2.52亿元，年均复合增长率达108.01%。2022年前三季度公司实现归母净利润1.33亿元，同比增长10.73%。2022Q1-Q3公司净利率为3.23%，较2021年有所承压，公司未来将更加关注供应链管理、精益管理和降本增效，盈利水平有望恢复。公司注重科技创新，研发投入高速增长。公司重点关注光伏组件技术变革及配套胶膜的创新要求，研发投入持续增加。2017-2021年，公司研发投入从0.24亿元增长到1.31亿元，年均复合增长率为52.85%；2022年前三季度公司研发投入为1.14亿元，同比增长32.56%。4.3.万华化学拥有三大产业集群，产业链高度整合。公司前身是烟台合成革厂，最初成立于1978年，于2001年在上交所上市。公司业务涵盖聚氨酯、石化、精细化学品及新材料等三大产业集群，已形成产业链高度整合。截至2021年底，公司拥有聚氨酯产能416万吨，其中包括包括MDI项目265万吨、TDI项目65万吨、聚醚项目86万吨，公司还拥有PO/AE一体化项目和聚氨酯产业链一体化-乙烯项目