化工行业深度报告：POE胶膜：光伏带动需求、POE国产化提速

行业深度报告 2023年01月07日 POE胶膜：光伏带动需求、POE国产化提速 核心观点 POE胶膜具备高阻水和高抗PID性能，适用于高效光伏组件。POE胶膜是一种光伏封装胶膜。相较于EVA胶膜，POE胶膜具备更优异的耐老化性、低水汽透过率以及抗PID性能，其水汽透过率仅为EVA胶膜的1/8左右，且POE胶膜遇水不会分解产生醋酸，可以有效地降低PID效应。凭借优异的综合性能，POE胶膜主要应用于双玻、N型等高效光伏组件，可有效地提高光伏组件的使用寿命和发电效率。 双面组件市占率增长带动POE胶膜市占率提升。双面组件可有效地提升光伏组件的发电效率。近年来，随着光伏组件降本增效的推进，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。电池片技术升级迭代对光伏封装胶膜提出了更高的要求，进而带动光伏胶膜需求结构转变，2018-2020年我国POE胶膜和共挤型POE胶膜合计市占率从9.3%上升至25.5%，提升16.2pct。CPIA预计到2030年单面组件与双面组件市占率基本相当，叠加N型电池片有望成为未来电池技术的主要发展方向之一，POE胶膜和共挤型POE胶膜合计市占率有望进一步上行。 光伏新增装机容量持续上行带动光伏胶膜需求上行。“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突破历史新高，达65.71GW，同比增长88.66%。终端需求高增带动光伏胶膜需求上行，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，其中2021年我国POE胶膜和共挤型EPE胶膜需求量为4.20亿平方米。未来光伏累计装机容量的持续提升有望带动光伏胶膜需求持续上行，叠加POE胶膜市场渗透率有望提升，POE胶膜行业前景可期。 POE粒子为POE胶膜核心原材料，国产化进程有望加速。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。POE粒子的生产面临高碳α-烯烃技术、茂金属催化剂以及溶液聚合技术三大壁垒。目前POE粒子供给由海外龙头主导，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。我国POE粒子依赖于进口，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%。胶膜对原料POE粒子需求增长带动其进口单价上行，POE进口单价从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%。目前国内企业积极布局POE产能，截至2022年12月，国内POE总规划产能约200万吨/年。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，POE国产化进程有望提速。 投资建议 POE胶膜的低水汽透过率、抗PID性能以及高电阻率使得光伏组件能够长久高效的应用，更适用于双面及N型等高效光伏组件，未来随着光伏累计装机容量的持续增长以及双面和N型光伏组件渗透率的提升，POE胶膜需求有望持续增长，进而带动POE粒子需求上行。国内企业积极布局POE产能，POE粒子国产化进程有望提速。相关生产企业或将受益，如福斯特、海优新材、万华化学。 风险提示 光伏新增装机不及预期、原材料价格异常波动、市场竞争加剧等风险。 评级推荐（维持）报告作者 作者姓名郑倩怡 资格证书S1710521010002 电子邮箱zhengqy@easec.com.cn 股价走势 相关研究 《【新材料】复合铜箔：产业链齐发力、量产元年将至_20230103》2023.01.03 《【化工】涤纶长丝价格上行，行业景气度有望复苏_20230103》2023.01.03 《【化工】数据中心市场规模持续扩张，氟化液国产替代有望加速_20221225》2022.12.25 《【新材料】企业积极布局硬碳、助力钠电池产业化_20221225》2022.12.25 《【化工】氟化工行业研究框架：新老需求共振，行业景气上行_20221221》2022.12.22 行业研究 ·化工 ·证券研究报告 正文目录 1.概述：光伏组件封装胶膜、市占率稳步提升4 1.1.封装材料之一、综合性能优异4 1.2.技术迭代驱动、适配高效组件5 2.POE胶膜：入局企业增多、行业景气上行7 2.1.供给：行业集中度高、企业加码布局7 2.2.需求：终端需求高增、带动景气上行9 3.POE粒子：胶膜核心原料、国产替代空间大11 3.1.性能优异、应用广泛11 3.2.海外龙头主导、我国依赖进口12 3.3.三大生产壁垒、进入门槛高14 3.4.国内企业积极布局、国产替代曙光将至15 4.相关标的16 4.1.福斯特16 4.2.海优新材18 4.3.万华化学21 5.风险提示23 图表目录 图表1.封装胶膜为光伏组件核心材料之一4 图表2.目前主流光伏组件封装胶膜性能对比5 图表3.双玻组件结构6 图表4.2019-2021年我国双面组件市占率6 图表5.2018-2020年我国光伏胶膜细分品种市场占有率6 图表6.TOPCon电池结构7 图表7.2021年我国光伏胶膜行业各企业市占率8 图表8.EVA胶膜、POE胶膜生产工艺流程情况8 图表9.截至2022年12月国内布局POE胶膜企业情况一览9 图表10.2017-2021年我国光伏组件产量10 图表11.2017-2021年我国光伏胶膜需求量测算10 图表12.POE产业链11 图表13.2021年全球POE消费结构12 图表14.2021年我国POE消费结构12 图表15.2021年全球主要POE生产企业13 图表16.2017-2022年7月我国POE进口量13 图表17.2017-2022H1我国POE进口来源企业情况13 图表18.2017-2022年7月我国POE进口单价14 图表19.α-烯烃种类及用途14 图表20.截至2022年12月国内企业布局POE项目一览16 图表21.2017-2021年福斯特光伏胶膜、光伏背板产量情况17 图表22.2017-2021年福斯特产能利用率情况17 图表23.2017-2022Q1-Q3福斯特营业收入17 图表24.2017-2022Q1-Q3福斯特归母净利润17 图表25.2017-2021年福斯特营业收入结构18 图表26.2017-2021年福斯特毛利润结构18 图表27.2018-2022Q1-Q3福斯特研发投入18 图表28.2017-2021年海优新材胶膜产品产能情况19 图表29.2017-2022Q1-Q3海优新材营业收入情况19 图表30.2017-2021年海优新材营业收入结构19 图表31.2017-2022Q1-Q3海优新材毛利情况20 图表32.2017-2022Q1-Q3海优新材分产品毛利率20 图表33.2017-2022Q1-Q3海优新材归母净利润和同比20 图表34.2017-2022Q1-Q3海优新材净利率20 图表35.2017-2022Q1-Q3海优新材研发投入21 图表36.2021年万华化学主要产能和开工情况21 图表37.2017-2022Q1-Q3万华化学营业收入22 图表38.2017-2022Q1-Q3万华化学归母净利润22 图表39.2017-2021年万华化学营业收入结构22 图表40.2017-2021年万华化学毛利润结构22 图表41.2017-2022Q1-Q3万华化学研发投入23 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。 图表1.封装胶膜为光伏组件核心材料之一 资料来源：艾邦光伏网，东亚前海证券研究所 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。 图表2.目前主流光伏组件封装胶膜性能对比 类别 主要原料 应用 特点 图示 透明EVA胶膜 EVA树脂 用于光伏组件双面封装或正面封装 高透光率，高抗紫外湿热黄变性，抗蜗牛纹；与玻璃和背板的粘结性好，因此工艺匹配性较好 白色EVA胶膜 EVA树脂白色填料 用于光伏组件背面封装 具有高反射率，提高太阳能组件的发电效率 POE胶膜 更好的耐老化性，更低的水蒸汽透过 POE树脂率，抗PID能力强；组件生产效率较低、抗滑性较低 用于双玻组件或 EPE胶膜 POE树脂+EVA树脂 N型组件封装 具备POE材料的高阻水性和高抗PID性能，同时也具备EVA材料的双玻组件高成品率的层压工艺特性 资料来源：海优新材招股说明书，福斯特可转债上市公告书，东亚前海证券研究所 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