光伏胶膜重要材料、EVA/POE全产业链介绍

1.光伏胶膜种类及对比

中国光伏产业起步早，发展程度高，在产业链多个环节均有较高的产能比重，现已成为全球光伏产业发展的推动者和引领者，尤其是光伏胶膜行业在经历行业洗牌后，国外企业已基本退出市场，根据福斯特年报数据，企业光伏胶膜生产成本中，约90%为直接原料成本。

EVA/POE作为光伏胶膜的核心原料，国产化程度偏低。截止2021年，中国EVA产能合计177.2万吨，占全球的27%；而POE/POP全球产能超过100万吨，由于聚合工艺、茂金属催化剂、a-烯烃等多个环节存在较高的技术壁垒，POE产能主要集中在陶氏、三井、LG等几家公司手中，中国当前仍未实现POE大规模工业化应用   

目前市场上的光伏胶膜主要有4种：透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜、共挤型EPE胶膜。透明EVA胶膜因价格优势、加工性能优势成为当前市场主流封装材料，占比约为52%；白色胶膜EVA是在EVA树脂中加入一定量的钛白粉等白色填料，以提高二次光线的反射率，主要用于单玻、双玻组件的背面封装，使用白色EVA替代透明EVA时，双玻组件功率增益可达7-10W，单玻组件功率增益1-3W。

图1  不同封装材料市场占比（%）

POE胶膜由于其独特的抗PID性能，同时其电阻率高、不易水解，是双玻组件的主流封装原料；EPE胶膜通过共挤工艺将EVA与POE树脂挤出制造，兼具EVA良好的加工性能与POE良好的抗PID性能、耐水汽性能。根据CPIA的预测，未来几年，透明EVA及白色EVA胶膜市场比重下滑，EPE胶膜市场份额将明显提高。

2.EVA市场现状及展望

EVA处于化工产业链偏中下游位置，直接原料为乙烯和醋酸乙烯，随着EVA产能的快速扩张，对乙烯法醋酸乙烯需求大幅增长，而乙烯法醋酸乙烯在近5年未有有效扩能，供需矛盾日渐突出。

图2  EVA上下游产业链

EVA有4种生产工艺：溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和高压本体连续聚合法。当前工业化生产均为高压本体连续聚合法，其可分为管式法或釜式法。巴塞尔的管式技术和ExxonMobil的釜式技术是当前生产光伏料的主流，相对而言巴塞尔管式法由于配备脉冲阀，反应过程中可以冲刷反应器内壁，减轻聚合物粘结，减少晶点的形成，可以持续、高比例的产出光伏料。而釜式法由于未配备脉冲阀，在超高压状态下，EVA溶于乙烯和VA，并在管壁上遇冷析出，造成粘壁，时间越长析出越多，最终脱落形成晶点，因此釜式法在生产光伏料时需频繁对反应器进行清洗，光伏料比例偏低。

图3  EVA主要生产工艺对比

按VA含量不同，EVA可分为三大类品种：EVA树脂（VA含量5%-40%)、EVA弹性体（VA含量为40%-70%)及EVA乳液（VA含量为70%-95%)，以下讨论的均为EVA树脂。

据IHS统计，2021年，全球EVA产能650万吨，东北亚、北美、西欧三大区域占比达到88%，东北亚细分来看，中国大陆产能177万吨（占全球产能27%)、韩国118万吨（占比18%)、日本64万吨（占比10%)、中国台湾51万吨（占比8%)

图4  全球EVA产能分布

2017年-2020年，全球EVA产能增速较为缓慢，进入2021年，在碳达峰、碳中和的推动下，全球光伏产业进入新的发展阶段，EVA也迎来新的发展机遇，2021年，全球新增EVA产能达到110万吨，其中中国新产能80万吨，韩国30万吨，未来几年，全球的新产能仍将主要集中在中国，根据我们的测算，2022年-2024年，全球新增EVA产能预计达到108万吨，产能年均增速达到5.3%。

图5  我国EVA产能全球占比

中国EVA产能主要分布在沿海及内陆煤化工基地，华东EVA产能占比高达66%，华北、西北占比分别在17%和17%；从下游需求来看，华东和华南两地占国内消费总量的90%，且两地分化明显，华东地区由于胶膜企业及电缆企业的迅速扩张，光伏料，电缆料消费占比较高，华南地区主要是集中在热熔胶、鞋材领域，以发泡、热熔胶等消费为主。

图6  我国EVA产能分布

近年来随着大炼化及煤制烯烃发展，民营企业相继涌入EVA赛道，供给主体多元化，目前已经形成了国营、合资、民营三足鼎立局面。

图7  我国EVA下游消费

当前国内仅斯尔邦、联泓、台塑三家企业能够生产光伏级透明EVA，2021年-2022年，虽有多套装置投产，但对于光伏料，一直未形成有效增量，当前供应端仍以斯尔邦、联泓、台塑及海外货源为主，当前能生产光伏料的装置均已满产，其余装置转产光伏料难度大，粘度较高，长时间生产会堵管线，老装置转产光伏料需要频繁停车清管线。就新产能来看：中化泉州、扬子石化、延长榆林未产出光伏料；2022年，光伏料增量主要是浙石化及LG装置。

远期来看，EVA仍有大量新产能规划，但若生产光伏料，仍需要较长的投产周期：项目施工周期3年左右；投产后，先生产LDPE之后转产EVA需要0.5-1年时间；稳定产出合格品后，下游胶膜厂商试用需要3-6个月，整个项目的周期需要4年左右，且并非能全部产出光伏料，管式法光伏料产率上限80%-100%，蓋式法光伏料上限10%-30%

图8  2025年前我国EVA在建拟建装置情况