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光伏新技术系列研究-改性硅胶,适配XBC、钙钛矿等电池
金融民工1990
长线持有
2023-11-21 21:41:32

1. 传统电池封装材料及问题

(1) 胶膜、玻璃和铝边框的作用

胶膜用于保护电池片和组件,防水、抗氧化和抗PID。玻璃用于覆盖组件表面,铝边框用于保护组件免受碰撞磕碰。

 

(2) 传统封装方案的问题

传统方案使用EVA和Poe胶膜,但Poe胶膜价格较高,供应主要掌握在三井化学和LG等几家公司手中。同时,部分胶膜方案存在问题,如Epe方案流动性较强,可能导致渗透;使用AP方案需要依赖海外供应,供给量不够。

 

2. 有机硅胶的应用场景和优势

有机硅胶在光伏领域主要用于连接、密封和灌胶。有机硅胶具有良好的散热性、绝缘性和抗震能力,大多数厂商使用双分子有机硅胶进行灌胶。在不使用灌胶的低端接线盒中,会在回流条和背板切口处进行密封,防止水蒸气进入并损害组件。有机硅胶的生产流程相对稳定,包括配料、真空捏合、混合搅拌和交联反应等工序。

 

3. 有机硅胶的成本和市场前景

有机硅的原材料成本占比较高,其中有机硅中间体DMC的价格稳定在13000元左右。有机硅的需求在光伏领域每年都在增加,预计今年全球需求量约为35.8万吨。有机硅胶行业属于集中度较高的行业,前5家市占率达到58%,其中回天新材市占率达到45%。根据增长预期,有机硅胶的应用体量会明显上升,今年市场空间为67.2亿元。

 

4. 其他相关信息

全球光伏装机预计今年达到450个g瓦左右,明年可能超过500个g瓦。光伏行业竞争优势主要体现在技术、客户积累和原材料采购方面。公司采购有机硅聚合物的价位从2021年上半年的32元/千克降到了去年年中的17.23元/千克。龙头厂商议价能力较强,客户资源优势主要体现在口碑背书方面。

 

 

Q&A

Q:光伏行业增长迅速,今年的全球装机量预计可达450个g瓦左右,明年可能超过500~550个g瓦。针对光伏硅胶的需求量和销售价格,能否给出具体数据和未来规划?

 

A:光伏硅胶的需求量预计今年为35.8万吨,明年为42.9万吨,后年为47.2万吨。目前光伏硅胶的市场单价约为19,000元/吨,市场空间预计今年可达67.2亿元,明年可达80.7亿元,后年可达88.7亿元。从市场格局来看,有机硅胶行业的市占率前5家集中度达到58%,其中回天新材是光伏硅胶领域的龙头厂商,在光伏领域市占率达到了45%。回天新材公司的有机硅设计产能今年上半年已达到16万吨,未来预计行业集中度会进一步提升。光伏行业的竞争优势主要来自技术优势、客户资源优势和原材料采购优势。技术优势包括配方的不断迭代、胶水固化速度、防腐蚀和防水等方面的不断提升。原材料采购方面,规模对采购价格有影响,公司采购有机硅聚合物占总采购额的比例达35.7%,公司采购价由2021年上半年的32元/千克降至去年年中的17.23元/千克。作为龙头厂商,公司具有较强的议价能力,采购价格相对于其他企业更有优势。客户资源优势体现在绑定龙头客户和获得口碑认可的能力上,对有机硅品质的稳定性要求很高,一旦通过了一家认证开始实际使用,其他企业对认可程度会更高。因此,公司在光伏硅胶领域具有竞争优势和市场前景。

 

Q:关于改性硅胶,你们认为它有可能成为下一代组装封装材料的选择吗?有哪些优势?

 

A:从性能方面来说,改性硅胶有更好的透光性和稳定性,能提高组件的发电效率和耐候性。从工艺方面来说,相比传统的胶膜,硅胶具有可逆性,如果出现问题可以重新来一遍。另外,使用硅胶可以降低电池隐裂的风险。综上所述,我们认为改性硅胶有可能成为下一代电池封装的技术选择。

 

Q:除了改性硅胶,还有其他的封装方案吗?

 

A:除了改性硅胶,目前福斯特推出了无酸EVA胶膜,用于保护电池不受到醋酸产生的伤害。另外,业界还在追求更高性价比的封装方案,尤其是在防水和耐厚方面。从整体趋势来看,p型转n型是一大趋势,所以更多的封装方案是在追求性价比更高的封装方案。

 

Q:你们有与一些客户合作过吗?如何保证满足客户的需求?

 

A:我们与隆基、天河、晶澳、晶科等客户合作过,并且满足了他们不同的要求。我们将单独开设产线来满足客户的独特需求,同时积累了丰富的配方经验,这也是我们的竞争壁垒之一。

 

Q:能否总结一下改性硅胶在光伏领域的优点和可行性?

 

A:改性硅胶具备高透性、稳定性、耐候性等特点,可以替代胶膜在组件的成本结构中,降低封装成本,提高良率。它的温度范围更广,紫外线阻隔性更好,使用寿命更长,并且具有较低的折射率和较好的导热性能。从工艺方面来讲,贴合工艺简单且可逆,有利于提高精度和良率。总体来说,改性硅胶在光伏领域具备较好的经济性。

 

Q:使用改性硅胶进行封装会存在哪些问题?

 

A:使用改性硅胶进行封装的问题主要有透视性、设备成本和生产效率。改性硅胶的透水性会高于胶膜,因此需要加入其他注剂来降低透水性。同时,改性硅胶的稳定性还在验证阶段,有可能会影响透光性。从设备成本来看,将层压机替换成涂胶剂可能会增加37%的封装设备成本。此外,由于涂胶工序需要一分钟,相比于传统封装工序时间会更长,会影响生产效率。但通过产线优化和增加喷涂工位等方法,可以提高整个加工速度。

 

Q:改性硅胶在光伏领域的经济性如何?

 

A:改性硅胶的经济性会受原材料、设备和良率等因素影响。通过测算,可以通过降低胶膜成本来评估改性硅胶的经济性。而在实施中,可以采用材料厂提供产品和设备的"in-house"模式来降低设备购置的动力和成本压力。总体来说,改性硅胶在光伏领域具备较好的经济性。

 

Q:目前光伏胶胶膜的价格是多少?未来的价格走势如何?

 

A:目前光伏胶胶膜的价格为25,000元,预计未来5年内将下降47%。

 

Q:国内胶胎产能进展如何?对光伏胶膜价格的影响如何?

 

A:随着国产化进程推进,金箔和万华化学今年年底将投产3万吨和10万吨,到2025年分别将达到10万吨和20万吨。国内产能的增加将导致光伏胶胎价格进一步下滑。

 

Q:改性硅胶材料的价格走势如何?未来的下降空间有多大?

 

A:改性硅胶材料的价格目前为14,800元,预计未来5年内将下降12%。

 

Q:光伏胶胎和改性硅胶的克重有下降空间吗?

 

A:光伏胶膜、PVE胶膜和改性硅胶的克重都有下降空间,分别为10%和19%。

 

Q:光伏胶膜、改性硅胶和PVE胶膜的成本有多大的下降空间?

 

A:光伏胶膜、改性硅胶和PVE胶膜的成本下降空间分别为53%、49%和28%。

 

Q:近期关于改性硅胶的验证进展如何?

 

A:目前正在进行与通威电气的联合验证,目前已经获得了sjs双85的测试认证,并在耐候性和耐变黄性等方面取得较大的进展。

 

Q:光伏行业中的传统硅胶产品有什么进展?是否有代替的趋势?

 

A:光伏硅胶产品已获得全球首张光伏胶产品认证,并在研究透明封装胶代替胶膜方面取得了一些进展,但仍处于验证阶段。

 

Q:光伏胶胎和改性硅胶在封装领域中的市场前景如何?

 

A:光伏胶胎和改性硅胶在封装领域中具有不可忽视的市场前景,光伏胶胎市场规模预计可达到88.7亿,三年的复合增长率可达到15%。

 

Q:改性硅胶在XBC和钙钛矿电池中的应用前景如何?

 

A:改性硅胶在XBC和钙钛矿电池中具有较高的精度要求,对这些电池来说更具吸引力,因此,在这些电池中应用改性硅胶是更匹配的方式。


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