【碳中和】光伏高速发展对工业原料的拉动（二）：边框和支架

【碳中和】光伏高速发展对工业原料的拉动（二）：边框和支架 刘冬博F3062795Z0015311孙芳芳F03111330 国投安信期货研究院 1、光伏边框用铝情况 光伏边框是光伏组件的重要组成部分，位于光伏产业链中下游，光伏边框的性能对光伏组件的安装和使用寿命有直接影响。铝合金边框具备质量轻、强度高、牢固性强、导电性能好、抗腐蚀抗氧化、运输安装便捷，表面处理后整洁美观以及便于回收等优良性能，使得铝合金边框在市场中占据主导地位，渗透率在95%以上。 图1：光伏组件构成 数据来源：公开资料整理、国投安信期货 光伏铝边框采用6系铝合金，以6063和6005为主。6005的硅含量高于6063，镁含量低于 6063，这决定了其强度更高，因此光伏边框采用6005材质的铝合金更多，通过铝棒挤压成型、冷却固化、切割加工、表面处理等步骤加工为成品。 图2：铝边框工艺流程 数据来源：公开资料整理、国投安信期货 光伏边框属于价值较高的组件结构，在光伏组件成本结构中占比在9%左右，高于EVA、玻璃、背板、焊带等其他辅材，占比仅次于电池片。铝相对于钢和复合材料来说成本要高出约三分之一，不过铝边框使用寿命可超过30年，远高于钢和复合材料。此外由于铝合金熔点低于钢铁，回收再利用过程能耗低，回收经济价值比超过80%，远高于钢的20%，而玻璃纤维、聚氨酯等材料不具有可回收性，在组件报废后会产生一定的环境污染。因此从长期考虑，铝合金的经济型更好。 光伏产业处于爆发式发展期，技术迭代升级快，产品日新月异，由于原铝的能耗及碳排放较高，全球降碳目标下未来企业可能面临使用绿电的刚性约束，部分厂商也在进行其他材料的探索工作。钢边框在强度和成本方面具备一定优势，但重量大且耐腐蚀性能较差，使用寿命短于铝合金，回收经济价值低，组件厂家推进钢边框意愿不强，实际出货量较少。复合材料边框具有耐腐蚀性强、成本低、质量轻、能耗低等优势，未来可能会有一定发展，但仍面临工业技术和产品性能、标准检测认证、市场规范化建设等方面问题，需要经过长时间的大批量应用验证，尚未被下游组件厂商广泛采纳。因此铝边框将在较长时间内维持极高的市场占有率。 单位GW光伏组件的边框耗铝量与光伏组件的尺寸大小相关，组件尺寸越大，单套功率越大，虽然单套组件搭配边框重量增加，但由于单位GW所需组件数量下降，单位GW组件的边框耗铝量会 有小幅下降。目前组件功率以455-660W为主，每套组件铝合金边框重量约3千克上下，考虑铝水到成品一系列加工环节的损耗后每GW耗铝量接近7000吨。 根据新闻报道2023年SNEC光伏展上超过八成的参展企业展示出了600W+组件产品，而一些头部企业更是推出了700w+组件。组件进一步大型化趋势下，对铝合金用量会有一定负面影响。 在铝组件中还有部分铝浆的应用，为了输出硅太阳能电池的电能，必须在电池上制作正负两极。上电极为负极，选用银浆作为阴极浆料印刷烧结而成。下电极为正极，由铝浆和银铝浆组成。铝浆即为阳极浆料，但是使用量级很低，每GW仅百吨。 2、光伏支架用铝、锌情况 光伏支架是光伏电站建设所必须的配套辅材，主要起到支撑太阳能电池阵列的作用。太阳能光伏支架的材质为钢和铝合金。光伏支架表面要求没有光伏边框那么高，铝合金支架一般采用阳极氧化处理，钢支架表面采用镀锌处理，防止户外氧化腐蚀。铝合金支架的优势在于高度预组装，易于运输、安装和施工；高耐腐、高稳定，高标准表面处理；轻量美观，均匀光滑抗磨损等。 图3：铝支架 数据来源：公开资料整理、国投安信期货 一般分布式电站在屋顶、腐蚀性较强地点普遍采用铝合金支架，而集中式普遍采用镀锌钢。2016年伴随着集中式电站补贴开始退坡，分布式光伏仍维持一定补贴水平，并且凭借其输出功率相对较小、 易于灵活推广安装、就近缓解局部用电紧张等特点，分布式光伏迎来快速发展期。2021年6月20日，国家能源局发布《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，正式全国推进整县屋顶光伏建设。2021年分布式光伏占比53%首次超过集中式电站。不过截至2022年底，全国整县推进屋顶分布式光伏试点地区累计并网容量仅完成规划目标的18%，2023年差距依然很大，未来发展会继续抬升铝支架的用量。而大基地项目给集中式带来重要支撑，未来预计集中式和分布式并驾齐驱，占比或难有更大波动。 在光伏行业高速发展背景下，国内钢厂瞄准光伏支架市场，积极布局镀锌铝镁产品。镀锌铝镁光伏支架的耐腐蚀能力是普通热镀锌支架的10-20倍，使用寿命达到30年以上，目前已经成为光伏支架 的主流产品。钢联数据显示，我国镀锌铝镁板卷产能从2022年底的900万吨增加到2023年底的超 1500万吨。2024年也有不少钢厂会新上或者改造锌铝镁产线，锌铝镁板卷产能仍在持续新增。 3、光伏组件用铝、锌测算 根据国家统计局和资讯机构数据估算，2023年我国光伏组件产量约500GW，光伏新增装机约180GW，2024年预计光伏组件产量和装机量增速下降至10%附近。 因为不同类型支架差异较大，各家机构对铝支架用铝量和占有率评估也存在差异。以有色金属工业协会公布光伏型材产量倒推估算，平均每GW支架用铝量约6000吨。以此估算我国2023年铝边框用铝量约330万吨，支架用铝量约130万吨，光伏用铝量约占铝消费总量的10.8%。目前国内光伏用铝以原铝为主，仅少量使用新废料。 根据TECK公司公布数据，一个1GW的太阳能电站大约需要2400吨锌，按照70%的光伏支架用镀锌钢估算，则2023年光伏板块耗锌36.3万吨，约占国内锌消费总量的5%；2024年光伏支架用锌量有望达到40.3万吨，同比增加11%。 图4：光伏用铝量变化 数据来源：同花顺、国投安信期货 免责声明 国投安信期货有限公司是经中国证监会批准设立的期货经营机构，已具备期货投资咨询业务资格。 本报告仅供国投安信期货有限公司（以下简称“本公司”）的机构或个人客户（以下简称“客户”）使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。如接收人并非国投安信期货客户，请及时退回并删除。 本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测只提供给客户作参考之用。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的期货或期权的价格、价值可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。客户不应视本报告为其做出投资决策的唯一因素。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所导致的任何损失负任何责任。 本报告可能附带其它网站的地址或超级链接，本公司不对其内容的真实性、合法性、完整性和准确性负责。本报告提供这些地址或超级链接的目的纯粹是为了客户使用方便，链接网站的内容不构成本报告的任何部分，客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险。 本报告的版权归本公司所有。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示，否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权，本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。