POE膠膜行業(yè)研究-光伏帶動需求、POE國產(chǎn)化提速

POE膠膜行業(yè)研究：光伏帶動需求、POE國產(chǎn)化提速1.概述：光伏組件封裝膠膜、市占率穩(wěn)步提升1.1.封裝材料之一、綜合性能優(yōu)異封裝膠膜具有延長組件使用壽命和提升組件發(fā)電效率的作用，是光伏組件的核心組成材料之一。光伏組件的組成材料包括電池片、封裝膠膜、玻璃、背板和邊框。其中封裝膠膜可保護太陽能電池片，進而延長光伏組件的使用壽命。根據(jù)海優(yōu)新材招股說明書，封裝膠膜需要保證光伏組件使用壽命達25年。同時封裝膠膜需要使得陽光能最大限度的到達電池片，進而提升光伏組件的發(fā)電效率。光伏封裝膠膜主要包含四大類，其中POE膠膜具備高阻水和高抗PID性能。目前市場上主流的封裝膠膜包括透明EVA膠膜、白色EVA膠膜、POE膠膜和EPE膠膜：

目前透明EVA膠膜使用較廣。透明EVA膠膜發(fā)展最早，技術(shù)工藝已成熟，是目前市場上使用較廣泛的材料，主要用于光伏組件雙面封裝或者正面封裝。透明EVA膠膜與玻璃和背板的粘結(jié)性好，具有高透光率、高抗紫外濕熱黃變性、抗蝸牛紋等特性。白色EVA膠膜可提高組件發(fā)電效率。白色EVA膠膜通過在透明EVA膠膜的基礎(chǔ)上添加白色調(diào)料進行預(yù)處理制備而成，能夠有效地提升太陽光線的反射率，減少光線折損率，使得太陽能電池可利用被反射的光線進行發(fā)電，進而提升了光伏組件的發(fā)電效率。根據(jù)海優(yōu)新材招股說明書數(shù)據(jù)，在普通的60片電池單玻組件中，使用白色增效EVA膠膜可增益功率1-3W；在雙玻組件的下層封裝中，采用白色增效EVA膠膜替換透明EVA膠膜，可使每塊光伏組件的功率增益7-10W。目前白色EVA膠膜主要用于光伏組件背面封裝。POE膠膜兼具高水汽阻隔和高抗PID性能。相較于EVA膠膜，POE膠膜在耐老化性、低水汽透過率以及抗PID方面地表現(xiàn)更優(yōu)異，根據(jù)孫澤洋等在《EVA與POE在雙玻組件的使用探討》一文中分析，POE膠膜的水汽透過率僅為EVA膠膜的1/8左右，且POE膠膜具有穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，在老化的過程中不會分解以及產(chǎn)生酸性物質(zhì)，因此其具備優(yōu)異的抗老化性能，適用于雙玻組件或N型組件封裝。但目前POE膠膜具有抗滑性、組件生產(chǎn)效率較低等缺點。EPE膠膜兼顧了POE膠膜和EVA膠膜的優(yōu)良性能。EPE膠膜又稱共擠型POE膠膜，是采用共擠工藝將POE樹脂和EVA樹脂擠出制備而成。EPE膠膜既具有POE膠膜的高水汽阻隔性能和高抗PID性能，又具有EVA材料良好的工藝匹配性，主要用于雙玻組件或N型組件封裝。1.2.技術(shù)迭代驅(qū)動、適配高效組件降本增效帶動光伏電池片技術(shù)迭代，進而帶動膠膜需求轉(zhuǎn)換。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，目前市場上主流電池片技術(shù)為PERC技術(shù)，2021年我國PERC電池片市占率達91.2%。2021年P(guān)ERCp型單晶電池平均轉(zhuǎn)換效率達23.1%，已逐漸接近其理論上限值24.5%。同時光伏平價上網(wǎng)帶動光伏組件降本增效的趨勢日益顯著，市場對高效產(chǎn)品的需求越來越旺盛，推動光伏電池片更新迭代。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年TOPCon、異質(zhì)結(jié)電池及IBC電池的平均轉(zhuǎn)換效率達24%、24.2%、24.1%，未來隨著N型電池片技術(shù)生產(chǎn)成本的降低以及產(chǎn)品良率提升，N型電池片有望成為未來電池技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。N型電池薄片化后，對酸堿度及表面應(yīng)力更加的敏感，因此對封裝膠膜提出了更高的要求。相較于EVA膠膜，POE膠膜在阻水、抗PID性能、不會產(chǎn)生醋酸等方面表現(xiàn)更優(yōu)良，更適配N型電池片。近年來高效光伏雙面組件市占率穩(wěn)步提升。雙面組件是指將光伏電池片不透光的背電極轉(zhuǎn)換成透光的柵線，同時采用一定的摻雜手段將背部制成PN結(jié)，進而使得正面和背面均能發(fā)電。雙面組件通常采用玻璃+玻璃的形式封裝，即雙玻組件。相較于單面組件，雙玻組件具備生命周期更長、發(fā)電效率高、火災(zāi)隱患較低等優(yōu)勢，根據(jù)廣東威陽科技有限公司官微數(shù)據(jù)，雙玻組件的發(fā)電量相較于單面組件提升了8%。近年來，我國雙面組件的市占率從2019年的14%提升至2021年的37.4%，提升23.4pct。CPIA預(yù)計到2030年我國單面組件與雙面組件市占率基本相當(dāng)。雙玻組件滲透率提升帶動POE膠膜和共擠型POE膠膜市占率上行。目前雙玻組件通常采用POE膠膜。近年來，隨著雙玻組件市占率提升，POE膠膜和共擠型POE膠膜合計市占率也穩(wěn)步上行，從2018年的9.3%上升至2020年的25.5%，提升16.2pct。未來隨著雙玻組件市場占比的提升，POE膠膜和共擠型POE膠膜市占率有望進一步上行。此外，POE膠膜更適配TOPCon電池。一方面，TOPCon電池片正面銀漿含有鋁成分，進而對水汽更為敏感，需要膠膜具備更強的防水性能。另一方面，EVA膠膜遇水后會分解產(chǎn)生醋酸，醋酸與玻璃發(fā)生反應(yīng)后會腐蝕電池柵線，進而導(dǎo)致組件性能衰減。而POE膠膜遇水不會分解產(chǎn)生醋酸，且其水汽透過率低，可以有效地降低PID效應(yīng)，進而提高電池組件地使用壽命和發(fā)電效率。因此，POE膠膜更適配TOPCon等高效電池。2.POE膠膜：入局企業(yè)增多、行業(yè)景氣上行2.1.供給：行業(yè)集中度高、企業(yè)加碼布局我國光伏膠膜行業(yè)集中度較高。2021年我國光伏膠膜行業(yè)市占率排名前四的企業(yè)分別為福斯特、斯威克、海優(yōu)新材和賽伍技術(shù)，市占率合計達86%。其中福斯特市占率最高，達50%，其次為斯威克和海優(yōu)新材，市占率分別為18%和13%。EVA膠膜和POE膠膜生產(chǎn)工藝流程相似，主要在于配方的不同。EVA膠膜和POE膠膜生產(chǎn)工藝流程均包括造粒、攪拌混和、擠出、切邊收卷等。光伏膠膜的制造屬于配方型工藝，既通過調(diào)整配方以及部分生產(chǎn)流程可以推動膠膜產(chǎn)品升級，因此光伏膠膜行業(yè)屬于輕資產(chǎn)行業(yè)，EVA膠膜企業(yè)在擁有POE膠膜配方后能夠較為快速的切入POE膠膜行業(yè)。國內(nèi)企業(yè)積極布局POE膠膜產(chǎn)能。相較于EVA膠膜，POE膠膜起步較晚，產(chǎn)能規(guī)模較小。隨著光伏電池片升級帶動POE膠膜需求提升，國內(nèi)企業(yè)開始加碼布局POE膠膜產(chǎn)能。目前國內(nèi)布局POE膠膜可計算產(chǎn)能合計達36.12億平方米/年，其中產(chǎn)能規(guī)劃超1億平方米/年的企業(yè)包括福斯特、海優(yōu)新材、賽伍技術(shù)、明冠新材和江西緯科等。福斯特年產(chǎn)2億平方米POE膠膜項目(一期)已在2021年底達預(yù)定可使用狀態(tài)，明冠新材年產(chǎn)1.2億平方米光伏組件封裝用POE膠膜擴建項目預(yù)計于2023年12月達到預(yù)定可使用狀態(tài)。2.2.需求：終端需求高增、帶動景氣上行“雙碳”背景下，我國光伏組件產(chǎn)量持續(xù)提升。根據(jù)iFinD數(shù)據(jù)，在“雙碳”背景下，我國光伏新增裝機容量快速增長，從2019年的26.52GW增長至2021年的54.93GW，年均復(fù)合增長率達43.92%；2022年1-11月我國光伏新增裝機容量創(chuàng)歷史新高，達65.71GW，同比增長88.66%。光伏新增裝機容量持續(xù)提升帶動光伏組件產(chǎn)量穩(wěn)步增長。我國光伏組件產(chǎn)量從2017年的75GW增長至2021年的182GW，年均復(fù)合增長率達24.81%。光伏組件產(chǎn)量持續(xù)增長帶動光伏膠膜需求上行。根據(jù)斯福特公司公告數(shù)據(jù)，1GW光伏組件約對應(yīng)1000萬平方米的光伏膠膜。根據(jù)上述CPIA公布的光伏組件數(shù)據(jù)進行測算，得出2017-2021年我國光伏膠膜需求量。2017-2021年我國光伏膠膜需求量從7.5億平方米增長至2021年的18.20億平方米。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年我國POE膠膜和共擠型EPE膠膜市場率合計為23.1%，以此測算得出2021年我國POE膠膜和共擠型EPE膠膜需求量為4.20億平方米。未來隨著雙面組件及TOPCon電池滲透率提升，疊加光伏累計裝機容量的持續(xù)提升，有望帶動POE膠膜需求持續(xù)上行，行業(yè)前景可期。3.POE粒子：膠膜核心原料、國產(chǎn)替代空間大3.1.性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛兼具橡膠和彈性性能，屬于高端聚烯烴產(chǎn)品。POE全稱為聚烯烴彈性體，是乙烯和α-烯烴（如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）無規(guī)共聚得到的彈性體。由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，POE既可以在常溫下呈現(xiàn)出橡膠的高彈性，又能在達到一定溫度時發(fā)生塑性流動。因此，POE兼具塑料和橡膠的雙重優(yōu)勢。此外，POE具有優(yōu)異的耐候性、耐臭氧和抗紫外光老化性能等。光伏膠膜是POE應(yīng)用領(lǐng)域之一。POE位于產(chǎn)業(yè)鏈中游，其上游主要核心原材料包括α-烯烴和茂金屬催化劑。POE下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其直接改性PP材料后，可應(yīng)用于汽車零配件、家電外殼和口罩領(lǐng)域；直接改性PE材料后，可應(yīng)用于防水卷材和管材領(lǐng)域；與PA、PT共混，可應(yīng)用于建筑、機械、電子、汽車和日用品領(lǐng)域；EVA共混POE發(fā)泡，可應(yīng)用于運動鞋中底；作為單一材料使用，可應(yīng)用于光伏封裝膠膜領(lǐng)域，根據(jù)華夏能源網(wǎng)數(shù)據(jù)，粒子成本在光伏膠膜的生產(chǎn)總成本中占比超80%，是生產(chǎn)光伏膠膜的核心原料。2021年光伏反超汽車，成為我國POE最大的消費領(lǐng)域。全球POE消費結(jié)構(gòu)與我國POE消費結(jié)構(gòu)有著較大的區(qū)別，全球來看，2021年全球POE消費中，51%應(yīng)用于TPO終端，29%應(yīng)用于聚合物改性，10%應(yīng)用于電線電纜，剩余10%應(yīng)用于其他。國內(nèi)來看，2021年光伏領(lǐng)域占國內(nèi)POE消費比例的40%，汽車市場占比為26%。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021年光伏領(lǐng)域反超汽車領(lǐng)域，成為我國最大的POE消費市場。3.2.海外龍頭主導(dǎo)、我國依賴進口POE現(xiàn)有產(chǎn)能主要集中于國外少數(shù)企業(yè)。全球POE主要生產(chǎn)商包括陶氏化學(xué)、?？松梨诠?、三井化學(xué)公司、SABIC、韓國LG和北歐化工有限公司等。2021年全球POE產(chǎn)能上限合計約為158萬噸，根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，POE生產(chǎn)裝置通常與茂金屬LLDPE等溶液聚乙烯產(chǎn)品共線，因此并非全部裝置專產(chǎn)POE。其中陶氏化學(xué)POE產(chǎn)能居世界首位，最大達到76萬噸/年。其次是韓國LG，POE產(chǎn)能約為28萬噸/年。目前我國POE依賴于進口。2017-2021年，我國POE進口量從22.22萬噸增長至63.99萬噸，年均復(fù)合增長率為29.95%；2022年1-7月，我國POE進口量為37.88萬噸。陶氏化學(xué)和?？松梨跒槲覈钪饕腜OE進口來源企業(yè)，2017-2021年在所有我國POE進口來源企業(yè)中合計占比持續(xù)位于50%以上，2022H1占比為49.6%。膠膜對原料POE粒子需求增長帶動其進口單價上行。2017-2020年P(guān)OE進口單價維持在1600-1900美元/噸之間。2020年以來，POE粒子進口單價大幅上漲，從2020年的1615.75美元/噸上漲至2022年1-7月的2843.19美元/噸，漲幅達75.97%。POE粒子進口單價大幅上漲主要系POE膠膜需求提升帶動POE粒子需求增長，疊加POE粒子屬于生產(chǎn)技術(shù)壁壘較高的產(chǎn)品，市場由海外龍頭壟斷，使得光伏級POE粒子供給偏緊所致。3.3.三大生產(chǎn)壁壘、進入門檻高POE國產(chǎn)化面臨三大壁壘。目前國內(nèi)POE工業(yè)化生產(chǎn)面臨的技術(shù)壁壘包括高碳α-烯烴生產(chǎn)技術(shù)、茂金屬催化劑生產(chǎn)技術(shù)以及溶液聚合技術(shù)：高碳α-烯烴技術(shù)壁壘高，我國依賴于進口。α-烯種類眾多，碳數(shù)分布范圍廣泛，包括C4-C40，對應(yīng)著不同的應(yīng)用領(lǐng)域。其中C6-C8主要應(yīng)用于POE和低分子量脂肪酸領(lǐng)域。高碳α-烯烴指碳數(shù)大于等于6的α-烯烴，目前廣泛應(yīng)用的主要包括1-己烯、1-辛烯等。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)院數(shù)據(jù)，高碳α-烯烴生產(chǎn)難度大、壁壘高，面臨海外企業(yè)的技術(shù)封鎖，我國高碳α-烯烴依賴進口。國產(chǎn)茂金屬催化劑尚未形成規(guī)模經(jīng)濟。茂金屬催化劑通常是由茂金屬化合物和助催化劑組成的催化體系，具有活性中心單一性的特點。根據(jù)亞太橡塑展官網(wǎng)介紹，催化劑的成本較高、茂金屬牌號切換過程中的物耗能耗較大、茂金屬聚合物產(chǎn)品生產(chǎn)及銷售尚未達到經(jīng)濟規(guī)模、國產(chǎn)茂金屬聚合物產(chǎn)品性能尚有待提高等原因制約了我國茂金屬催化發(fā)展。目前我國茂金屬聚烯烴尚未進入大規(guī)模市場應(yīng)用的爆發(fā)期，國內(nèi)市場流通的茂金屬催化劑產(chǎn)品主要為進口產(chǎn)品。研發(fā)耐高溫溶液聚合茂金屬催化劑是溶液聚合技術(shù)難點。POE聚合的主流工藝是溶液法聚合工藝，以茂金屬催化劑為催化劑的溶液聚合需要在至少120℃下進行。但我國茂金屬催化劑的研發(fā)能力起步晚、進展慢，缺乏自主研發(fā)的耐高溫溶液聚合茂金屬催化劑，缺少對聚合工藝的深入研究。3.4.國內(nèi)企業(yè)積極布局、國產(chǎn)替代曙光將至國內(nèi)各企業(yè)積極布局POE項目，國產(chǎn)化未來可期。截至2022年12月，國內(nèi)POE總規(guī)劃產(chǎn)能約210萬噸/年。國內(nèi)布局POE項目的企業(yè)包括萬華化學(xué)（40萬噸/年）、東方盛虹（30萬噸/年）、衛(wèi)星化學(xué)（10萬噸/年α-烯烴及POE裝置）、鼎際得（40萬噸/年）、茂名石化（5萬噸/年）、浙石化（40萬噸/年）、天津石化（10萬噸/年）、惠生新材料（10萬噸/年）、京博石化（5萬噸/年）、誠志股份（20萬噸/年）等。其中萬華化學(xué)40萬噸/年P(guān)OE裝置預(yù)計2024年10月開始陸續(xù)投產(chǎn)、盛虹斯爾邦石化800噸/年P(guān)OE中試裝置已投產(chǎn)、茂名石化1000噸/年P(guān)OE中試裝置開車成功，其他各企業(yè)POE項目正在加快推進中。4.重點公司分析4.1.福斯特全球光伏膠膜龍頭企業(yè)。公司成立于2003年，深耕光伏膠膜行業(yè)二十余年，已發(fā)展成為全球最大的光伏膠膜供應(yīng)商。根據(jù)公司公告，公司光伏膠膜在全球市占率連續(xù)多年超50%。近年來，公司光伏膠膜產(chǎn)量從2017年的57162.13萬平方米增長至2021年的96677.47萬平方米，年均復(fù)合增長率為14.04%，產(chǎn)能利用率維持在90%以上。同時公司于2009年推出光伏背板產(chǎn)品，2017-2021年公司光伏背板產(chǎn)量從3650.38萬平方米增長至7120.73萬平方米，年均復(fù)合增長率為18.18%，產(chǎn)能利用率維持在91%以上。根據(jù)公司公告，公司在光伏封裝材料領(lǐng)域擁有豐富的客戶資源，包括隆基、天合/晶澳、晶科、阿特斯、韓華、FirstSolar、尚德、正泰等。2022年前三季度公司業(yè)績再創(chuàng)新高。2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入128.58億元，同比增長53.20%；實現(xiàn)歸母凈利潤21.97億元，同比增長40.35%。2022Q1-Q3公司營業(yè)收入再次實現(xiàn)大幅增長，為135.46億元，同比增長51.70%；歸母凈利潤穩(wěn)步增長，為15.33億元，同比增長14.75%。2022年前三季度公司營業(yè)收入大幅增長主要原因為公司光伏膠膜和光伏背板量價齊升。EVA膠膜為公司主要業(yè)績來源。EVA膠膜為公司主要營業(yè)收入來源，2017-2021年公司EVA膠膜營業(yè)收入占比均維持在84%以上。2021年公司EVA膠膜營業(yè)收入為115.1億元，同比增長52.20%。同時EVA膠膜亦為公司主要毛利潤來源，2019-2021年公司EVA膠膜業(yè)務(wù)毛利潤占比均維持在90%以上，其中2021年EVA膠膜業(yè)務(wù)毛利潤為29.54億元，同比增長34.52%。公司研發(fā)投入逐年增加，技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢明顯。2018-2021年，公司研發(fā)投入從1.79億元增長到4.54億元，年均復(fù)合增長率達36.37%；2022年前三季度公司研發(fā)投入為4.63億元，同比增長50.32%。根據(jù)公司公告，公司研發(fā)投入包括材料、配方、設(shè)備和工藝等，截至2021年末，公司擁有發(fā)明專利434項，其中授權(quán)有效的發(fā)明專利為161項。4.2.海優(yōu)新材聚焦光伏膠膜，產(chǎn)能持續(xù)提升。公司是從事特種高分子薄膜研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，主營的高分子薄膜材料主要為新能源行業(yè)中的光伏產(chǎn)業(yè)進行配套。公司一直專注于特種高分子薄膜相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域，逐漸豐富產(chǎn)品種類及應(yīng)用領(lǐng)域，不斷完善業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，相繼推出高透EVA膠膜、高截止EVA膠膜、產(chǎn)抗PID型EVA膠膜、多層共擠POE膠膜等高科技高分子薄膜產(chǎn)品。公司光伏膠膜產(chǎn)能持續(xù)擴大，從2017的8931.1萬平方米增長至2021年的29203.93萬平方米，年均復(fù)合增長率達34.47%。公司營業(yè)收入進入快速增長階段，光伏膠膜業(yè)務(wù)營業(yè)收入占比較大。2021年公司營業(yè)收入為31.05億元，同比增長110%。2021年公司營業(yè)收入大幅提升主要原因為公司產(chǎn)能增加、光伏膠膜產(chǎn)品銷售數(shù)量大幅提高。2022年前三季度公司營業(yè)收入為41.32億元，同比增長106%，主要系公司產(chǎn)能進一步增加，產(chǎn)品銷量增長所致。光伏膠膜業(yè)務(wù)為公司營業(yè)收入主要來源，2019-2021年公司光伏膠膜業(yè)務(wù)營業(yè)收入占比均在98%以上。隨著未來公司產(chǎn)能的進一步擴大，其光伏膠膜營業(yè)收入占比有望進一步提升。公司毛利潤實現(xiàn)大幅提升，毛利率有所下滑。2021年公司毛利潤為4.69億元，同比增長31%，實現(xiàn)穩(wěn)步增長；2022年前三季度公司毛利潤為3.83億元，已超過2020年全年毛利潤水平。2021年和2022年前三季度公司毛利率分別為15%和9%，較2020年水平有所下滑，主要原因為公司生產(chǎn)所需主要原材料EVA樹脂出現(xiàn)階段性供應(yīng)緊張，市場價格持續(xù)攀升，采購成本上漲引致毛利率下降。近年來公司歸母凈利潤實現(xiàn)大幅增長。由于光伏行業(yè)盈利能力從補貼退坡產(chǎn)業(yè)政策的負面沖擊中恢復(fù)，重回穩(wěn)定增長軌道，2018-2021年公司歸母凈利潤實現(xiàn)大幅增長，由0.28億元增長至2.52億元，年均復(fù)合增長率達108.01%。2022年前三季度公司實現(xiàn)歸母凈利潤1.33億元，同比增長10.73%。2022Q1-Q3公司凈利率為3.23%，較2021年有所承壓，公司未來將更加關(guān)注供應(yīng)鏈管理、精益管理和降本增效，盈利水平有望恢復(fù)。公司注重科技創(chuàng)新，研發(fā)投入高速增長。公司重點關(guān)注光伏組件技術(shù)變革及配套膠膜的創(chuàng)新要求，研發(fā)投入持續(xù)增加。2017-2021年，公司研發(fā)投入從0.24億元增長到1.31億元，年均復(fù)合增長率為52.85%；2022年前三季度公司研發(fā)投入為1.14億元，同比增長32.56%。4.3.萬華化學(xué)擁有三大產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)鏈高度整合。公司前身是煙臺合成革廠，最初成立于1978年，于2001年在上交所上市。公司業(yè)務(wù)涵蓋聚氨酯、石化、精細化學(xué)品及新材料等三大產(chǎn)業(yè)集群，已形成產(chǎn)業(yè)鏈高度整合。截至2021年底，公司擁有聚氨酯產(chǎn)能416萬噸，其中包括包括MDI項目265萬噸、TDI項目65萬噸、聚醚項目86萬噸，公司還擁有PO/