光伏膜用eva的原材料（光伏胶膜材料行业分析）

小君 2023-05-17 17:31:43 708

光伏膜用eva的原材料（光伏胶膜材料行业分析）需求端：全球光伏高速发展，胶膜需求大增带动EVA光伏料需求新装置投产进度不达预期，EVA树脂有望全年维持高景气。下游光伏需求快速增长对EVA光伏料的需求增量拉动最大，我们预测2022-2024年光伏EVA约分别新增53.9/49.5/32.6万吨需求，再加上其他领域的需求同样保持较好的增长，我们预测2022-2024年国内市场对EVA的需求量有望达到275.48/332.49/372.09万吨。然而，我们认为真正的光伏料的定义标准是连续稳定规模化生产，同时下游胶膜企业验证通过且批量使用，因此合计周期要长达1-2年。国内EVA进口依存度：进口替代空间大，光伏、电缆等需求增速快我国EVA进口依存度高，未来进口替代空间大。中国EVA装置在 2017-2020年均无新增产能，2021年榆能化、扬子石化、中化泉州新装置投产，国内产能增加至147.2万吨，产量100万吨，表观消费量205万吨，进口

（报告出品方/作者：国信证券，杨林、薛聪、刘子栋）

1 EVA行业格局梳理

EVA：高端EVA树脂产品需求将进一步增大

乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）是由乙烯（E）和醋酸乙烯（VA）共聚得到的乙烯醋酸乙烯酯共聚物，通常VA含量在5%-40%。VA含量越低，EVA性质越接近低密度聚乙烯（LDPE）；VA含量越高，EVA性质越接近橡胶。与聚乙烯（PE）相比，EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装模、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。

EVA属于先进高分子材料行业-高性能树脂-高性能聚烯烃塑料。因其具备高透明度和高粘着力，适用于玻璃和金属等各种界面；而良好的耐环境压力使其可以抵抗高温、低温、紫外线和潮气。我国EVA树脂主要用于光伏胶膜、发泡料、电缆料、涂覆、热熔胶以及农膜等。随着我国光伏产业、预涂膜技术和无卤阻燃电缆的发展，光伏胶膜、涂覆、电线电缆已成为EVA树脂的重要下游，在未来我国产业升级的过程中，应用于光伏封装胶膜、薄膜、预涂膜及电缆生产等新兴技术应用中的高端EVA树脂产品需求将进一步增大。

国内EVA进口依存度：进口替代空间大，光伏、电缆等需求增速快

我国EVA进口依存度高，未来进口替代空间大。中国EVA装置在 2017-2020年均无新增产能，2021年榆能化、扬子石化、中化泉州新装置投产，国内产能增加至147.2万吨，产量100万吨，表观消费量205万吨，进口111.7万吨，进口依存度依旧54.2%。

EVA供需平衡表：高端光伏料仍然存在供需缺口

新装置投产进度不达预期，EVA树脂有望全年维持高景气。下游光伏需求快速增长对EVA光伏料的需求增量拉动最大，我们预测2022-2024年光伏EVA约分别新增53.9/49.5/32.6万吨需求，再加上其他领域的需求同样保持较好的增长，我们预测2022-2024年国内市场对EVA的需求量有望达到275.48/332.49/372.09万吨。然而，我们认为真正的光伏料的定义标准是连续稳定规模化生产，同时下游胶膜企业验证通过且批量使用，因此合计周期要长达1-2年。

需求端：全球光伏高速发展，胶膜需求大增带动EVA光伏料需求

光伏胶膜是光伏组件重要封装材料，约占光伏电池组件成本5%。光伏胶膜是光伏电池组件的内封装材料，应用于电池组件封装的层压环节，它覆盖电池片上下两面，和上层玻璃、下层背板（或玻璃）通过真空层压技术粘合为一体，构成光伏组件。光伏胶膜是以树脂为主体材料，通过添加交联剂、抗老化助剂，经熔融挤出、流涎成膜而得。

光伏级EVA供需平衡表：VA28≠光伏料，未来2-3年仍有缺口

光伏级EVA工艺难度大，未来2-3年缺口仍存。我们认为真正的光伏料的定义标准是连续稳定规模化生产，同时下游胶膜企业验证通过且批量使用，因此合计周期要长达1-2年，因此中短期内国内很难有实质性的光伏EVA企业。EVA装置建设周期在3年左右，2025年前全球仅有三套合计80万吨装置投产，因此我们中性预测2022-2023年光伏级EVA需求缺口21.98万吨、52.49万吨。

2 POE行业格局梳理

POE是性能优异的聚合物，下游应用领域广泛

聚烯烃弹性体（Polyolefin elastomer），简称POE，是指乙烯与高碳α-烯烃（１-丁烯、１-己烯、１-辛烯等）的无规共聚物弹性体。通常所说的POE主要是指辛烯质量分数大于20%的乙烯-辛烯共聚弹性体。

POE性能优异。与传统聚合方法制备的聚合物相比，一方面POE有很窄的分子量分布和短支链分布，因而具有优异的物理力学性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好的低温性能；同时，较窄的分子量分布可以使材料在注塑和挤出过程中不易产生挠曲。另一方面，由于POE分子链是饱和的，且所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。

POP和POE没有本质区别，只是共聚α-烯烃单体的含量有所区别，共聚单体的含量直接导致POE和POP的密度差异。通常POE共聚单体质量分数大于20% ，而POP 共聚单体质量分数小于20% ，因此POP的密度高于POE。POE耐候性、耐老化性能良好，主要应用于改性领域;POP具有优异的黏结强度、抗撕裂性和透明性，主要应用于薄膜制备领域。

POE生产工艺——α-烯烃与催化剂是技术壁垒环节

我国工业化的α-烯烃产品主要是1-丁烯，1-己烯，高碳α-烯烃技术不成熟。据《世界线性α-烯烃的供需现状及发展前景》文中介绍，2019年世界线性α-烯烃的生产能力为803.2万t/a，我国线性α-烯烃的生产能力为104.2万t/a，但其中绝大部分为C4装置精密精馏或者催化萃取精馏法得到的1-丁烯；而我国C6及以上α-烯烃产能仅为7.5万t/a，全球占比不足2%，C8以上的线性α-烯烃完全依赖进口，进口量高达15万t/a，占国内市场消费量的70%以上。2019年，全球C6及以上线性α-烯烃的总产能达到489万t，中国C6及以上线性α-烯烃产能仅占1.5%。国内主要采用乙烯齐聚法生产α-烯烃，目前主要是中石油和中石化掌握此技术，中石油大庆院目前已能合成1-己烯，在大庆拥有5000t/a产能，并在兰化建成1套2万t/a装置，中石化北京化工研究院-燕山分院也开发了此技术，在燕山石化建设有5万t/a的生产装置。

催化剂是POE生产中最重要的材料。POE的出现离不开过渡金属催化剂的发展，通过改变催化剂配体结构，可以准确地调控聚合物的微观结构，从而获得不同性能的POE产品。常用的POE催化剂主要包括茂金属、镍系、钒系等催化剂。前全球POE生产企业如陶氏化学、三井化学、埃克森美孚等企业对于生产POE所需的催化剂进行专利保护，且严密封锁，是导致我国POE市场需求仍需要依赖进口的最重要原因。

POE生产厂商均拥有独家催化剂。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，以混合烷烃为溶剂，结合其专有的InsiteTM溶液聚合技术，聚合温度80～150 ℃，压力为1.0～4.9 MPa，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。埃克森美孚采用其专有的ExxpolTM茂金属催化剂生产商品名为ExactTM的POP和POE。三井化学株式会社最初采用钒系催化剂，后切换为采用茂金属催化剂生产POE，商品名为TafmerTM。LG化学2008年用自主开发的茂金属催化剂和专有的溶液聚合工艺生产POE和POP，商品名为LuceneTM。

POE进出口——我国进口POE原料，出口制成品

我国的POE原料主要依赖进口。由于催化剂专利保护、技术严密封锁、核心材料国产化率低，我国POE生产能力较低，市场需求几乎全依赖进口。据百川盈孚数据，2020年、2021年以及2022年上半年，我国POE进口数量分别为88、92.6、40.6万吨，同期出口数量分别为36.3、42.6、25.6万吨。从贸易方式上看，一般贸易与进料加工贸易为POE进出口的两大方式；2021年，一般贸易的进口数量为87.2万吨，约是一般贸易出口数量（18.9万吨）的4.6倍；而同期进料加工贸易出口数量为21.7万吨，约是进料加工贸易进口数量（3.5万吨）的6.2倍，这说明我国的POE进出口贸易方式可以概括为进口以POE原料为主，出口以POE制成品为主，我国主要从事POE产品加工环节，出口均价也一直高于进口均价。从进出口地区看，我国的POE主要进口自韩国、马来西亚、日本、印度尼西亚、美国等国家或地区；主要出口到美国、越南、印度、韩国等国家或地区。

EVA与POE性能比较

EVA与POE均可用于光伏组件的封装。目前双玻组件用的封装胶膜主要包括EVA与POE，目前部分制造厂商选择EVA进行封装，部分制造厂商选择POE进行封装，还有一些制造厂商开始陆续使用EVA POE混合封装。电池封装质量的好坏，直接影响到光伏组件的发电效率、使用寿命等，其中封装胶膜对PID等性能影响重大，胶膜材料的选择至关重要。

EVA材料会产生PID效应，导致电池组件的功率骤降。PID，全称为电势诱导衰减，PID效应使得大量电荷聚集在电池表面，使电池表面钝化失效，从而导致电池组件的功率骤降。随着光伏系统近年来的大规模运用，光伏行业技术的革新，系统电压越来越高，同时由于防雷工程的需要，组件的铝合金边框均要求接地，于是电池片与铝边框之间便形成了比较高的直流电压。组件的封装胶膜EVA材料无法做到100%的绝缘，使用过程中，水汽透过硅胶、背板等渗透到组件内部，EVA材料遇到水后发生分解，从而产生了自由移动的醋酸，自由移动的醋酸和玻璃表面析出的碱反应后，会形成可以自由移动的钠离子，钠离子在外加电场的作用下，向电池表面移动，聚集到电池表面的减反射层从而导致PID现象的发生。水汽进入组件→EVA遇水分解产生醋酸→ 醋酸与碱反应产生钠离子→钠离子富集到电池表面，这便是PID形成的四个步骤。

3 PVB行业格局梳理

PVB膜市场前景广阔

PVB树脂化学名称为聚乙烯醇缩丁醛，由PVA（聚乙烯醇）树脂、丁醛为原料，在盐酸催化下进行缩醛反应缩合而成PVB溶液，然后将其固液分离、气流干燥制备得到PVB树脂粉，具有优良的柔软性和挠曲性。

PVB中间膜也称作PVB胶片或者PVB薄膜，是由PVB树脂粉经增塑剂（三甘醇二异辛酸酯）塑化挤压成型的一种高分子材料薄膜。PVB中间膜自1931年问世以来，一直是建筑安全玻璃、汽车和飞机安全玻璃的优良夹层材料。PVB中间膜厚度一般为0.38mm、0.76mm、1.14mm和1.52mm 四种，可多层叠加加工，外观为半透明薄膜，无杂质，表面平整，有一定的粗糙度和良好的柔软性，具有透明、耐热、耐寒、耐湿、机械强度高等特性。

PVB膜技术要求高，国内高端市场长期被外资占据

PVB中间膜生产技术要求比较高，长期以来一直被美国的首诺（伊斯曼）、日本的积水化学和可乐丽（杜邦、佳士福、可乐丽）等几大国际公司所掌控。根据华经产业研究院数据，2020年全球PVB中间膜需求量超过73.4万吨，中国需求量约占到全球总需求量的35%，我国PVB中间膜产量约20万吨，美国首诺是全球最大的PVB中间膜生产销售商，全球市场占有率约50%；日本可乐丽公司于2013年11月21日以5.43亿美元收购美国杜邦的玻璃层压解决方案和乙烯基（GLS/乙烯基）业务；亚太地区是全球PVB中间膜最大的市场，中国、泰国、印度等发展中国家的PVB中间膜生产发展迅猛。

国外巨头垄断PVB膜市场，国产替代进程加速

国外巨头依靠全产业链优势垄断PVB膜高端市场。目前，首诺、积水化学、可乐丽等处于市场第一阵营的国外巨头均已形成PVA-PVB树脂-PVB中间膜的完整产业链，其用以生产PVB中间膜的PVB树脂以及用以生产PVB树脂的PVA均系自产，无需外购，这些公司是我国PVB中间膜市场第一阵营厂商，在产品的研发、生产、质量控制、售后服务、品牌竞争力等方面占据了较大的优势，市场占有率高

报告节选：

光伏膜用eva的原材料（光伏胶膜材料行业分析）(1)