光伏产业以硅为主线。光伏产业上中下游包括硅料、硅片、电池片、组件、光伏应用系统等环节。具体来看,硅片环节有辅材金刚线等,电池片环节有辅材银浆、铝浆等,组件环节辅材有玻璃、胶膜、背板、焊带、接线盒、铝边框及密封胶等,光伏应用系统环节涉及到汇流箱、逆变器、控制器、蓄电池以及支架等。
光伏背板类型多样,透明背板是未来趋势
光伏背板简介
光伏背板生产工艺分为复合和涂布两种。太阳能背板的原材料主要有PET基膜、氟材料和胶粘剂。其中PET基膜主要提供绝缘性能和力学性能,但耐候性比较差;氟材料主要为PVF(聚氟乙烯)和PVDF(聚偏氟乙烯),分为氟膜和含氟树脂两种形式,提供绝缘性、耐候性和阻隔性;胶粘剂在复合型背板中用来粘贴PET基膜和氟膜。
光伏背板生产工艺分为复合和涂布两种,复合指通过胶粘剂将氟材料以氟膜的形式复合在PET基膜上,涂布通过特殊工艺将含氟树脂直接涂覆在PET基膜上。目前市场上应用的主要是复合背板,市占率在75%以上。
光伏背板种类多样。根据是否含氟可以将背板分为双面氟膜背板、单面氟膜背板和不含氟背板,因其各自耐候性等特性适用于不同环境,总体来说对环境的耐候程度依次下降,价格也依次降低。
还可以根据所用氟材料的不同,将氟膜分为T膜和K膜。T膜即PVF薄膜,K膜即PVDF薄膜。例如TPT型背板就是在PET基膜的双面复合上PVF薄膜,是目前市场上双面含氟背板中最常见的类型,其可以保护组件背面免受湿、热和紫外线侵蚀。
市场格局相对集中,背板透明化是未来趋势
市场格局相对集中,需求稳定增长。经过多年的发展,光伏背板行业形成了相对集中的竞争格局。从需求端来看,受双玻组件市占率提升影响,光伏背板增速有所放缓,我们预计年光伏背板需求7.12亿平米,CAGR为4.55%。
背板透明化是未来趋势。相对于普通背板,透明背板可以适用于双面电池,提升发电效率。相对于光伏玻璃,等面积透明背板更加轻薄,且抗紫外线、耐盐碱性能更加优异。因此,在工商业屋顶项目和人力成本较高地区,透明背板有着绝对的优势。
目前赛伍技术、中来股份、旗滨集团等都开始布局透明背板赛道,随着技术的进一步成熟,透明背板成本预计存在着30%左右的下降空间,市占率也有望不断提高。
光伏焊带小而美,市场集中度有望提高光伏焊带简介
光伏焊带主要成本为原材料成本。光伏焊带是是光伏组件焊接过程中的重要原材料,又称镀锡铜带或涂锡铜带,可以分为互连焊带和汇流焊带。互连焊带用于连接光伏电池片,汇流焊带是用于连接光伏电池串及接线盒。
光伏焊带主要由铜基材、锡合金涂层和助焊剂经过加工而成,在其生产成本中,原材料成本占比在90%以上。光伏焊带生产首先将铜基材放线压延,然后经过退火、助焊,最后浸锡得到成品。
光伏焊带分多种类型,MBB焊带应用较多。根据性能及适用领域,光伏焊带可以分为多种类型。互连焊带主要包括常规互连焊带、MBB焊带、低温焊带、低电阻焊带等;汇流焊带主要包括常规汇流焊带、冲孔焊带、黑色焊带、折弯焊带等。
目前市场上主流光伏焊带产品为适用于多主栅组件的MBB焊带,其比常规焊带更细,有利于减少对电池片的遮光,更有效地利用太阳光,同时提高主栅数目有利于缩短电池片内电流横向收集路径,降低串联电阻,减少电池功率损失。
需求持续增长,组件技术变化带来不同焊带格局变化
市场充分竞争,需求持续增长。光伏焊带行业市场化程度较高,竞争格局较为分散。行业内具有独立研发、生产光伏焊带能力的厂家超过20家,其中苏州宇邦、同享科技、西安泰力松、威腾电气、太仓巨仁、苏州赛历、江苏太阳科技规模较大。
从需求端来看,随着下游装机量提升,焊带需求有望持续增长,我们预计年光伏焊带需求达21.8万吨,CAGR为17.6%。
组件技术变革带动上游焊带格局变化。多主栅技术能够减少光伏焊带的遮光面积,同时可有效缩短电池片内电流横向收集路径,降低串联电阻,减少电池功率损失,从而提升光伏组件的光转化效率。
据CPIA预计,9主栅以上技术市场占比会持续增加,这会带来多主栅焊带需求的变化。与传统组件相比,叠瓦组件具有同等面积下转换效率和功率更高、遮挡效应影响小等诸多优势。随着叠瓦组件的逐步推广,叠瓦焊带的需求也会相应提升。
导电胶或部分代替光伏焊带
导电胶是具有导电性的胶粘剂,功能与光伏焊带相似。导电胶是一种固化或干燥后具有导电性的胶粘剂。与光伏焊带相似,它可以将多种导电材料连接在一起,使被连接材料间形成电的通路。
导电胶由树脂基体、导电粒子、稀释剂、交联剂和增韧剂等构成,基体主要包括环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯酯等。导电胶按导电胶中导电粒子的种类不同,可将导电胶分为银系导电胶、金系导电胶、铜系导电胶和炭系导电胶等,应用最广的是银系导电胶。
叠瓦组件优势明显,导电胶是降本增效关键。叠瓦是指将传统电池片切为1/5大小后,使用导电胶将电池片黏结在一起,再将电池串连接起来。传统组件一般会保留约2到3毫米的电池片间距,而叠瓦工艺实现无电池片间距,在同样面积下可以放置更多的电池片(60型常规组件可封装66片),因此功率和转换效率更高。
叠瓦组件还具有可靠性高、抗阴影能力增强等诸多优点,但导电胶的高成本制约着其应用。导电胶是叠瓦组件生产成本中的重要组成部分,一旦导电胶制备成本下降,叠瓦组件渗透率将会大幅提升。
光伏导电胶技术被国外厂商把持,国产化降本后有望规模应用。叠瓦组件对导电胶的电导率、粘结效果、固化时间有较高的要求,这也造成了光伏导电胶的生产有一定的技术壁垒。
目前光伏导电胶供应商有德国汉高、德邦、贺利氏和苏州瑞力博,上市公司回天新材的光伏导电胶已成功在标杆客户首单供货。相对于光伏焊带,光伏导电胶的成本要高很多,这也是制约其规模应用的最重要因素。随着国内企业的不断研发,国产化降本突破,国产光伏导电胶料也将广泛应用于光伏电池连接。
光伏硅胶性能要求高,供需将持续偏紧光伏硅胶简介
光伏硅胶分单组分胶和双组分胶,各自应用不同。光伏硅胶可以分为单组分硅胶和双组分硅胶。顾名思义,单组分胶只含一个组分,主剂和固化剂一起存放,胶粘时直接使用,固化时由表及里逐步固化,难以固化太厚的胶层,通常用于铝边框与层压板的粘接、接线盒与层压板的粘接。
双组分胶分为A和B两个组分,使用前需要将A和B两个组分按比例混合,固化时内外同时固化,可固化较厚胶层,在光伏组件中在一般用于接线盒的灌封。
光伏硅胶主要由基础聚合物、填料、固化剂、特性添加剂等经过加工而成,原材料成本占比在90%以上。光伏硅胶组成成分有基础聚合物、填料、交联剂、催化剂、偶联剂及固化促进剂等。
单组分硅胶制备将所有组分融合在一种成品里,首先将聚合物和填料混合、脱水、冷却,然后加入助剂混合制胶,最后灌装即可得到成品,整个过程中产生的水或其他气体冷凝后用活性炭进行吸附。
双组分硅胶A、B组分分开制备,使用时两组分再按比例进行混合。首先将聚合物和填料搅拌混合,然后螺杆脱气灌装即可得到A组分。B组分的制备较A组分稍显复杂,首先将聚合物和填料预混、脱水、冷却,然后加入助剂混合制胶,最后灌装即可得到成品。
在光伏硅胶的生产成本中,原材料占据了绝大部分。据集泰股份公告,年硅胶生产成本中直接材料占比达92.7%,制造费用占比为4.9%。
需求持续增长,供需将持续偏紧
需求持续增长,预计到年达41.58万吨。受益于下游光伏装机需求的稳定增长,光伏硅胶的需求也将持续增长。假设年全球光伏新增装机GW,光伏组件安装量和生产量的容配比按照1:1.2来计算,年单GW光伏组件需胶量吨计算,我们预计年光伏硅胶需求量为41.58万吨,CAGR为17.30%。
新增产能较少,供需有望持续偏紧。光伏组件工作年限需达到25年以上,且工作环境较为恶劣,从而要求光伏硅胶具备优异的力学性能、良好的粘接能力以及能够耐黄变、耐湿热、耐紫外线等。
光伏硅胶的生产难度较高,国外厂家有道康宁、乐泰等,国内厂家近几年才取得技术突破,国内只有北京天山、回天新材、硅宝科技、集泰股份、杭州之江等少数公司具备量产能力。据我们统计,光伏硅胶近两年新增产能约为7.88万吨,供需将持续偏紧。
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