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EVA膠膜:光伏元件的關鍵材料

EVA膠膜簡介

膠膜是光伏元件的關鍵材料,對脆弱的太陽能電池片起保護作用,使光伏元件在運作過程中不受外部環境影響,延長光伏元件的使用壽命,同時使陽光最大限度的透過膠膜達到電池片,提升光伏元件的發電效率。

目前,常見的膠膜主要有

EVA膠膜、POE膠膜,此外還有PVB膠膜、離子型聚合物膠膜、熱塑性聚氨酯膠膜(TPU)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)

等。其中,EVA膠膜是使用量最大的。

EVA膠膜,是以EVA (乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)為主要原料,透過新增各種改性助劑充分攪拌後,經熱加工成型的薄膜狀產品。新增助劑的種類、含量對將會對EVA膠膜的各項性質產生比明顯的影響,因此EVA膠膜生產具有一定的技術壁壘。

EVA膠膜上游行業為EVA樹脂和石化行業,下游一部分用於光伏元件行業。EVA樹脂是由乙烯(E)和醋酸乙烯酯(VA)共聚製得,是一種常見的石油化工產品。

EVA樹脂根據其中VA含量不同,用途有所差異。

光伏級EVA樹脂一般VA含量要求在28%-33%之間。

不同VA含量EVA料用途

EVA膠膜可分為透明EVA膠膜和白色EVA膠膜。

傳統的透明EVA只起到透光、粘接、耐黃變等封裝作用,對元件發電效率並無增益。

白色EVA屬於普通EVA膠膜的升級換代產品,可以用於元件的背面一側,反射電池片間隙的光線,所以

白色EVA可以有效地提升元件的效率。

白色EVA用於雙玻元件可實現7-10W的功率增益,用於單玻元件可實現1-3W的功率增益。

EVA膠膜與POE膠膜對比

除了EVA膠膜外,用於封裝材料的主要還有POE膠膜。不過,POE膠膜比EVA膠膜成本高,雖然其效能優於EVA膠膜,但其市場佔有率低於EVA膠膜。下面對EVA和POE的差異做一個總結。

透明EVA膠膜

用於光伏元件封裝,只起到透光、粘接、耐黃變等封裝作用。

白色增效EVA膠膜

反射率高,粗糙表面可以增加漫反射,同時具有優異的材料相容性, 與焊帶及匯流帶、電池片、背板等材料有良好的粘結性。此外,白色增效EVA膠膜也具備著較強的抗溼熱老化及紫外老化能力。白色增效 EVA膠膜主要用於電池片下層,利於提升元件發電效率。

多層共擠POE膠膜

透水率低,接近同等厚度EVA膠膜的1/5、可大幅度提升元件耐候效能。因阻水而醋酸產生極少,在高溼度環境下及搭配某些水汽敏感醋酸敏感電池使用時優勢明顯。針對PID敏感的單晶PERC電池、N型電池,多層共擠型POE膠膜同樣表現出較優的效能。此外,共擠POE膠膜在生產工藝上又兼有EVA膠膜的優勢,即元件生產成品率高、生產效率高,膠膜本身儲存容易。多層共擠POE膠膜主要應用於高效元件,利於保障高效元件的質量。

國內EVA膠膜行業發展歷程

2005年

國內EVA膠膜生產企業主要為杭州福斯特公司、上海海優威新材料和諸暨市楓華塑膠科技公司。

2010-2011年

這期間歐洲光伏市場需求持續上漲,國內市場頒佈光伏產業促進政策,市場需求前景明朗。同期,EVA膠膜生產技術國產化取得突破,吸引國內眾多資本紛紛進入,代表性企業如杭州鑫富節能材料、南京紅寶麗新材料、深圳斯威克和蘇州愛康薄膜等。

自2012年來

EVA膠膜市場供需結構發生改變,產品供大於求。老牌企業技術進步,不斷產能擴張;市場產品價格大幅下降,行業整體毛利率呈下降趨勢,規模小、技術落後的生產企業出現虧損,開始退出市場。

EVA膠膜發展現狀及趨勢

2020年,元件封裝材料仍以透明EVA膠膜為主,約佔56。7%的市場份額,較2019年下降12。9個百分點,主要是因為雙玻元件市場佔比的提升和EVA粒子漲價,其下降部分由共擠型POE膠膜和POE膠膜替代。2020年POE膠膜和共擠型POE膠膜合計市場佔比提升至25。5%,隨著未來雙玻元件市場佔比的提升,其市場佔比將進一步增大。而由於成本原因及原材料市場供需不平衡,短期內POE市場佔比或將下降。

未來五年光伏膠膜市場需求量變化

根據CPIA對全球光伏新增裝機的預測,按照每GW光伏元件封裝使用1000萬平米光伏膠膜,光伏元件安裝量和生產量的容配比按照1:1。2來計算,2021年膠膜需求在18億-20。4億平方米,並在未來5年保持快速增長,EVA市場佔有率雖會有所下降,但其仍然擁有龐大的市場需求,預計在10億平方米左右,按照8元/平方米的價格計算,

2021年EVA膠膜市場規模將達80億元。

隨著“碳達峰”、“碳中和”目標的逐漸推行,光伏行業景氣度將逐漸上升,進而帶動光伏膠膜行業快速發展。未來,光伏膠膜行業可能會呈現EVA膠膜、POE膠膜雙足鼎立的局面,EVA膠膜發展前景持續看好。

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