化工行业深度报告：POE：光伏推动需求高增，高壁垒国产化有待突破

POE：光伏推动需求高增，高壁垒国产化有待突破 2023年1月19日 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 尹柳化工行业研究助理 联系电话：+86010-83326712 邮箱：yinliu@cindasc.com 洪英东化工行业分析师 执业编号：S1500520080002联系电话：+86010-83326848 邮箱：hongyingdong@cindasc.com 张燕生化工行业首席分析师 执业编号：S1500517050001联系电话：+86010-83326847 邮箱：zhangyansheng@cindasc.com 证券研究报告行业研究 行业深度报告 化工行业投资评级上次评级 POE：光伏推动需求高增，高壁垒国产化有待突破 2023年1月19日 本期内容提要: POE：高性能热塑弹性体，应用场景广泛。POE(乙烯/α-烯烃无规共聚物)是一种聚烯烃弹体，由乙烯和α-烯烃共聚而成。与其他热塑性弹性体相比，POE具有更好的耐候性和耐化学药品性。与传统化学交 联的橡胶相比，POE获得弹性所需的成本更低、质量更轻、能耗更低、对环境更友好，目前已广泛应用于汽车零部件、光伏、电线电缆、机械工具、家居用品等领域。截至2021年，全球POE年产能达到了100万吨以上，主要集中在美、日、韩等国家。 POE需求量逐年增加，光伏行业拉动呈关键作用。全球POE需求量从 2017年的104万吨增长到2021年的136万吨，年均复合增长率 6.94%，其中汽车领域需求占比逐年下降。我国POE需求量从2017年的22万吨增长到2021年的64万吨，年均复合增长率为30.60%，其中，2021年光伏领域反超汽车市场，成为最大应用领域。在光伏领域，POE主要用作封装胶膜，尤其是在双玻组件的封装胶膜。因此POE未来需求有双轮驱动。一方面，POE受益于双玻组件渗透率提升带动POE胶膜和共挤型POE胶膜（EPE）胶膜渗透率提升：双玻组件是双面电池主要采取的结构，而双面电池能够双面发电，综合发电效率更高，因此得到迅速发展，双面双玻组件市场快速增长，有望带动POE胶膜和EPE胶膜市场占比的提升。另一方面，POE也受益于光伏装机旺盛的需求：PVInfoLink预计2023年光伏组件需求规模乐观情况下有望超过300GW，到2026年全球光伏组件需求规模有望超过550GW，全球光伏需求增长趋势强劲。 全球供给以美日韩为主，高壁垒国产化有待突破。POE生产的技术壁垒主要在于α-烯烃的供应、催化剂的研发以及溶液聚合工艺的开发，这些技术均被跨国公司垄断，国内公司目前还没有实现工业上的 突破和量产。在α-烯烃的供应上，1-丁烯基本可以自给自足，而较为高端的1-乙烯和1-辛烯存在着技术和产能方面的困难；在催化剂上，POE生产主要使用茂金属催化剂，国内岳阳兴长等公司已经拥有了一定相关的技术和专利，但仍未实现大规模的应用；在溶液聚合技术上，陶氏、LG、埃克森、美孚和三井等公司大多有自己的溶液聚合技术，国内主要企业在聚合方面仍需要进一步突破。 相关标的：在产能规划方面，目前东方盛虹规划的POE产能较大，规划的80万吨产能包括斯尔邦50万吨和盛景新材料30万吨，万华化学、鼎际得、荣盛石化分别规划了40万吨产能。此外，多家企业设 计产能达到了年产10万吨以上。在进度方面，万华化学、卫星化 学、天津石化、京博石化、惠生工程、东方盛虹、茂名石化等企业已完成中试，部分企业的产能有望在2024年投产。在配套α-烯烃方面，东方盛虹、鼎际得、荣盛石化、卫星化学均有α-烯烃配套建 设，产能合计达到85万吨以上。按照POE中α-烯烃质量分数为20% 来计算，85万吨α-烯烃可支持425万吨POE生产。 风险因素：光伏新增装机量不及预期；疫情反复影响产能；量产过程不及预期。 目录 投资要点5 POE：脱胎于陶氏化学的高附加值聚烯烃材料6 POE需求：光伏拉动明显，汽车有待恢复8 （一）POE需求量逐年增长，光伏领域发展快速8 （二）POE在光伏领域主要用于胶膜，前景光明9 （三）POE汽车领域需求有望恢复和提升13 POE供给：生产壁垒高，国内主要依赖进口14 （一）POE有多重生产壁垒14 （二）海外现有产能18 （三）我国进口POE量增价涨19 （四）国内公司发展现状21 （🖂）国产化有望降低POE价格，进一步提升POE竞争力25 风险因素26 表目录 表1：POE相较传统弹性体材料的优点6 表2：透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜比较9 表3：光伏POE需求测算12 表4：部分企业催化剂类型15 表5：α-烯烃种类及其用途15 表6：国内α-烯烃工业化进展17 表7：海外各企业POE产能情况（万吨/年）19 表8：国内公司工业化生产POE规划21 图目录 图1：POE（乙烯和1-辛烯共聚）化学结构式6 图2：POE的多种应用方式7 图3：2017-2021年全球POE消费量及增速8 图4：2021年全球POE消费结构8 图5：2017-2021年中国POE消费量及增速8 图6：2021年我国POE消费结构8 图7：单玻晶硅组件结构示意图9 图8：双玻晶硅组件结构示意图9 图9：POE与EVA体积电阻率对比10 图10：POE与EVA加速老化性能对比10 图11：2018-2025年不同封装材料的市场占有率发展趋势11 图12：2018-2026年光伏需求趋势（GW）11 图13：全球及中国汽车产量（万辆）13 图14：茂金属催化剂结构通式14 图15：全球短链α-烯烃需求量（万吨）16 图16：2021年全球短链α-烯烃消费结构16 图17：2021年全球α-烯烃产能分布16 图18：2021年全球POE产能分布18 图19：我国进口乙烯/α-烯烃共聚物（除LLDPE）数量（万吨）和金额（亿美元）19 图20：我国进口POE数量（吨）及进口均价（元/吨）20 图21：我国进口POE来源企业20 图22：中国石化天津南港乙烯项目开工24 图23：POE、EVA价格（元/吨）25 投资要点 POE是一种高端聚烯烃材料，光伏胶膜领域的应用是未来发展的重要方向，因此光伏对其需求拉动明显，由于其高技术壁垒国内尚未实现工业化生产，但已有企业开始进行布局且取得一定突破，相关投资机会值得关注。 POE未来需求有望被光伏领域拉动。在光伏领域，POE主要用作封装胶膜，尤其是在双玻组件的封装胶膜。POE的光伏领域需求有双轮驱动。一方面，POE受益于双玻组件渗透率提升带动POE胶膜和EPE胶膜渗透率提升：双玻组件是双面电池主要采取的结构，而双面电池 能够双面发电，综合发电效率更高，因此得到迅速发展，双面双玻组件市场快速增长，有望带动POE胶膜和EPE胶膜市场占比的提升。另一方面，POE也受益于光伏装机旺盛的需求：PVInfoLink预计2023年光伏组件需求规模乐观情况下有望超过300GW，到2026年全球光伏组件需求规模有望超过550GW，全球光伏需求增长趋势强劲。 POE生产的技术壁垒主要在于α-烯烃的供应、催化剂的研发以及溶液聚合工艺的开发，这些技术均被跨国公司垄断，国内公司还没有实现工业上的突破和量产，部分国内企业深耕多年未来有望有所突破。国内部分企业深耕POE产品多年，国内企业规划产能已经达到250万吨以上，多家企业已经完成中试，未来有望实现工业化生产。 POE的景气格局有望持续更长时间。POE和EVA的需求都被光伏胶膜明显拉动，在光伏需求快速增长之前，国内就已经实现了量产EVA，但是POE至今无企业实现工业化生产，生产壁 垒更高。虽然企业规划产能较多，但是我们认为产能实际投产时间会更慢、产量爬坡进度会更慢，因而景气度能维持更长时间。 POE：脱胎于陶氏化学的高附加值聚烯烃材料 POE（PolyolefinElastomer）是指α–烯烃质量分数大于20%的乙烯/α–烯烃共聚弹性体。α–烯烃是指双键在分子链端部的单烯烃，如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。 POE最先被陶氏化学公司生产出来，出现后引起全球橡塑界广泛关注。陶氏化学公司于1993年率先工业化生产POE，商品名为EngageTM。采用CGC催化剂，以IsoparTME（美国埃克森美孚公司的混合烷烃溶剂）为溶剂，结合其专有的InsiteTM溶液聚合技术，聚合温度 80-150℃，压力为1.0-4.9MPa，成功开发了基于乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯-1-丁烯共聚物的POE，密度0.850-0.885g/cm3。 图1：POE（乙烯和1-辛烯共聚）化学结构式 资料来源：《介绍一种新型弹性体材料——聚烯烃弹性体（POE）》，信达证券研发中心 POE与传统弹性体材料EPDM、SBR等相比有诸多优势，优异性能与其结构特点有关。POE的结构方面有以下特点：（1）α-烯烃（如辛烯）的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理 交联点，使其既具有优异的韧性又具有良好的加工性；（2）相对分子量分布窄，与聚烯烃兼容性好，具有较佳的流动性；（3）没有不饱和双键，耐候性优于其它弹性体；（4）较强的剪切敏感性和熔体强度，可实现高挤出，提高产量；（5）良好的流动性可改善填料分散效果，可提高制品熔接痕强度。 表1：POE相较传统弹性体材料的优点 传统弹性体材料POE对比优点 三元乙丙橡胶（EPDM）熔接线强度卓越、分散性好、等量添加冲击强度高、成型能力杰出 丁苯橡胶（SBR）耐候性好、透明性高、价格低、质量小等 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA） 乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMA）乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA） 软聚氯乙烯（PVC） 质量小、透明度高、韧性好、屈挠性好等 无需特殊设备、对设备腐蚀低、热成型良好、塑性好、质量小、低温脆性较佳和经济性良好等 资料来源：《杜邦陶氏Engage弹性体POEs及其应用》彭学成，信达证券研发中心 独特的形态结构赋予POE特殊的性能，从而使其拥有多种应用方式，有着广泛的用途。（1）POE可直接用于改性，即直接与PE、PP等材料共混，起到增韧、抗冲击等效果。POE直接改性PP是其重要的市场应用，主要针对汽车零配件、家电外壳和口罩领域。POE直接改性 PE主要应用于防水卷材和管材领域。（2）POE可接枝后再用于改性。一般是POE接枝极性单体（MAH或GMA等）后，再与PA、PT等聚酯类聚合物共混，改善其冲击性能，起到增韧的效果。（3）POE可在发泡领域，对EVA进行改性。EVA底跑鞋在一定里程后会无法变回原 来状态，缓冲能力降低。POE可替代EVA单独发泡作为运动鞋中底，综合考虑EVA的价格优势，可将POE和EVA共混，产品质量更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕 裂强度高。（4）POE可作为单一材料，应用于光伏胶膜领域。目前光伏组件用的封装胶膜 主要包括EVA胶膜和POE胶膜。 图2：POE的多种应用方式 资料来源：《聚烯烃弹性体和塑性体产品及应用现状》，信达证券研发中心 POE需求：光伏拉动明显，汽车有待恢复 （一）POE需求量逐年增长，光伏领域发展快速 从全球来看，POE的需求量逐年增长，汽车领域需求占比逐年下降，未来主要增量可能在光伏领域。从数量来看，全球POE消费量从2017年的104万吨增长到2021年的136万吨，年均复合增长率6.94%。从结构来看，2021年，51%的POE用于TPO终端，29%用于聚合物 改性，其他主要用于电线电缆等领域。其中的TPO材料中文名称为热塑性聚烯烃弹性体，由橡胶和聚烯烃构成，兼具橡胶和塑料的特性，且具有价格低、加工简单、低温冲击性能 好、弯曲弹性模型高等优点，是汽车轻量化的理想材料，主要被用在汽车内外装饰等领域。从趋势来看，2018年全球需求中汽车超过50%。但2018年以后，汽车领域需求逐年下降，至2021年下降至38%左右。 图3：2017-2021年全球POE消费量及增速图4：2021