2018年中國(guó)光伏組件背板產(chǎn)品概述及行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域行業(yè)需求量分析 【圖】

    1、光伏發(fā)電裝置簡(jiǎn)介

    光伏發(fā)電是指根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是太陽能電池片，太陽能電池片經(jīng)過串聯(lián)，通過太陽能光伏電池背板、玻璃、邊框等封裝保護(hù)后形成太陽能電池組件，再配置控制器、逆變器及安裝系統(tǒng)支架等部件形成光伏發(fā)電裝置。

    太陽能電池分為晶硅太陽能電池、薄膜電池、聚光太陽能電池等，其中晶硅太陽能電池應(yīng)用最為廣泛。晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈包括：上游原材料行業(yè)，包括生產(chǎn)電池片的硅料、硅片，生產(chǎn)背板的PET 基膜、含氟薄膜等；中游包括電池片、玻璃、EVA 膠膜、背板、邊框、接線盒及其組合而成的太陽能電池組件、安裝系統(tǒng)支架、控制器、逆變器等；下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈基本呈金字塔型，越往上游，生產(chǎn)技術(shù)門檻越高，市場(chǎng)中參與企業(yè)數(shù)量越少，盈利能力也越強(qiáng)。

    太陽能電池組件的使用年限是25 年，而且太陽能電池組件的工作環(huán)境非常惡劣，有的安裝在荒涼的戈壁沙漠，晝夜溫差大，飛沙走石；有的組件工作的地方經(jīng)常有雷雨、冰雹等惡劣天氣；有的組件安裝在高原，紫外線輻射量非常大。因此，對(duì)于組件的保護(hù)就顯得尤為重要，不僅要求組件的原輔料要有至少25 年的使用年限，作為背面保護(hù)材料，光伏電池背板更要有優(yōu)異的抗老化、抗紫外線、抗?jié)B水、抗高溫高濕、防火絕緣等性能。

    由于技術(shù)門檻較高，目前我國(guó)太陽能電池背板上的氟膜材料較為依賴進(jìn)口，是太陽能電池組件產(chǎn)業(yè)鏈上為數(shù)不多的尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化的光伏配套材料。

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)光伏組件背板市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研及全景評(píng)估報(bào)告》

    （1）光伏組件背板簡(jiǎn)介

    光伏組件背板是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的輔助材料，是保護(hù)光伏組件在戶外使用25 年以上的關(guān)鍵封裝材料，其主要功能為在戶外環(huán)境下保護(hù)太陽能電池組件抵抗光、濕、熱等環(huán)境影響因素對(duì)電池片等材料的侵蝕，起到絕緣、耐候、保護(hù)、支撐等作用。光伏組件背板作為直接與外界自然環(huán)境大面積接觸的封裝材料，其性能的優(yōu)劣直接決定了光伏組件的性能和使用壽命，因此光伏電池組件對(duì)背板的厚度、抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、收縮率、層間附著力、與EVA 粘結(jié)強(qiáng)度等性能指標(biāo)有著很高的要求。

    由于光伏電池背板需具備諸多優(yōu)異特性，其原材料大多采用絕緣性良好的PET基膜和阻隔性、耐候性優(yōu)良的含氟材料，其中PET 基膜主要提供絕緣性能和力學(xué)性能，但耐候性能較差，需要含氟材料的附加以提供耐候、耐劃、耐腐蝕等性能。

    目前主流的太陽能光伏電池背板具有三層結(jié)構(gòu)：外層保護(hù)層氟膜材料具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，中間層PET 聚脂薄膜具有良好的絕緣性能，內(nèi)層氟膜材料和EVA 膠膜具有良好的粘接性能。

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    （2）光伏電池背板的產(chǎn)品分類

    ①制膜材料：含氟型與不含氟型背板

    含氟材料中由于氟元素電負(fù)性大，碳氟鍵之間的鍵能極強(qiáng)，加上含氟材料結(jié)構(gòu)中分子排列緊密、剛硬、平滑，使氟材料表現(xiàn)出優(yōu)異的耐候、耐熱、耐溫及耐化學(xué)品等性能，可滿足光伏組件在戶外長(zhǎng)期使用的要求。2008 年之前，背板市場(chǎng)以含氟背板為主，不含氟背板不足10%；2010 年前后，由于市場(chǎng)供不應(yīng)求，組件廠商傾向于選擇價(jià)格相對(duì)低廉的不含氟背板，其市場(chǎng)占有率一度高達(dá)55%；2011 年以后，由于不含氟背板在性能以及壽命上的差距，無法滿足商用晶硅太陽能電池組件25 年的濕熱、干熱、紫外等環(huán)境考驗(yàn)與使用要求，難以適應(yīng)用于晶硅太陽能電池組件的封裝要求，不含氟背板的市場(chǎng)份額每年遞減超過10%，2014 年降到10%左右，含氟材料是目前市場(chǎng)上太陽能光伏電池背板中主要的材料。

全球含氟與不含氟太陽能電池背板份額變化趨勢(shì)

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    ②含氟背板制膜工藝：復(fù)膜型與涂覆型

    含氟材料可以氟膜的形式通過膠粘劑復(fù)合在 PET 基膜上，即為復(fù)膜型背板；也可以氟碳涂料的形式通過特殊工藝直接涂覆在PET 基膜上，即為涂覆型背板。

    涂覆型背板以氟碳涂料直接涂覆在PET 基膜上，無需使用膠粘劑，相對(duì)于復(fù)膜型背板具有一定的成本優(yōu)勢(shì)，但由于多相復(fù)雜環(huán)境下含氟聚合物雜化，涂覆時(shí)氟碳涂料不規(guī)整、松散且不連續(xù)，涂料配方與涂覆工藝難以適配等諸多問題，導(dǎo)致其使用范圍受到一定限制。

    ③復(fù)膜型背板中氟膜的制膜技術(shù)：流延法與吹膜法

    流延法是指樹脂經(jīng)擠出機(jī)熔融塑化，通過狹縫機(jī)頭?？跀D出，使熔料緊貼在冷卻輥筒上，經(jīng)過拉伸、切邊、卷取等工序制成片材的制膜方法。傳統(tǒng)制備氟膜產(chǎn)品一般使用流延方法，流延方法主要有厚度均勻、生產(chǎn)產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，但流延制膜技術(shù)存在以下固有的缺陷：邊角料浪費(fèi)嚴(yán)重,膜寬調(diào)整不靈活,在機(jī)器方向耐撕裂強(qiáng)度低等。

    吹膜法是指借助流體壓力，使閉合在模具中的熱型坯或片材吹脹成為中空制品的一種方法。與流延工藝相比，吹膜工藝能夠減少加工過程中邊角料的浪費(fèi)情況，提高原材料到成品的投入產(chǎn)出率，并能提高薄膜產(chǎn)品在垂直和水平方向的力學(xué)性能的均衡性。

    （3）光伏電池背板市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況

    隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)太陽能電池組件生產(chǎn)企業(yè)不斷壯大，對(duì)于太陽能背板需求日益增長(zhǎng)。2010 年，國(guó)產(chǎn)太陽能背板僅占全球太陽能背板市場(chǎng)份額的10%左右，國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)約90%的份額。由于國(guó)產(chǎn)背板產(chǎn)品與進(jìn)口背板產(chǎn)品相比有較為明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，光伏組件生產(chǎn)企業(yè)在盈利能力有所下降的時(shí)候?qū)⒏匾暢杀究刂?，將更傾向于購(gòu)買質(zhì)量可靠且成本更低的國(guó)產(chǎn)背板產(chǎn)品。

國(guó)產(chǎn)太陽能背板市場(chǎng)占有率情況

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    （4）光伏電池背板對(duì)氟膜材料的需求情況

    全球光伏裝機(jī)量的增長(zhǎng)極大地帶動(dòng)了光伏電池背板的市場(chǎng)需求。2010 年全球新增背板市場(chǎng)的需求量接近1.4 億平方米，2015 年全球新增背板市場(chǎng)的需求量接近3.5 億平方米，年均增長(zhǎng)率超過20%4。2017 年度全球新增光伏裝機(jī)容量預(yù)計(jì)達(dá)到98GW5，按太陽能電池組件轉(zhuǎn)換效率約為16%、1GW 太陽能電池組件大約需要700 萬平方米背板測(cè)算，對(duì)應(yīng)的2017 年全球新增太陽能光伏電池背板需求量約為6.86 億平方米；基于未來成本持續(xù)下降、新市場(chǎng)開發(fā)、用戶對(duì)于光伏應(yīng)用接受度的持續(xù)提高等因素的影響，2021 年全球光伏市場(chǎng)新增裝機(jī)容量有望達(dá)到118GW，屆時(shí)對(duì)于光伏電池背板的需求量將超過8.3 億平方米，市場(chǎng)前景良好。

全球新增光伏電池背板需求量

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    2、氟膜材料在非光伏領(lǐng)域的應(yīng)用情況

    （1）氟膜材料在建筑功能膜領(lǐng)域的應(yīng)用

    建筑功能膜貼附于或涂覆于各種建筑材料表面，不僅可以防止自然界有害介質(zhì)的侵蝕和污染，保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，提高使用年限，還可以優(yōu)化空間和使用功能；除可調(diào)節(jié)溫度、濕度、光線，防御聲音、灰塵、射線等污染源侵害人體，使居住環(huán)境更安全、更舒適外，還能產(chǎn)生藝術(shù)效果，美化室內(nèi)外環(huán)境，室內(nèi)舒適宜人，室外裝飾可展現(xiàn)時(shí)尚，營(yíng)造與自然及周圍環(huán)境的和諧之美。

    PVDF 薄膜的表面能極低，是一種疏水性很強(qiáng)的材料，擁有良好的自潔性和表面耐刮擦性，以及碳氟鍵的超強(qiáng)鍵能，賦予其卓越的耐候、耐腐蝕、耐熱、耐低溫、耐化學(xué)藥品性，奠定了其在裝飾膜、隔離膜、防護(hù)膜領(lǐng)域的不可替代市場(chǎng)地位。

    ①市場(chǎng)需求

    PVDF 薄膜在建筑裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。以涂鍍板卷行業(yè)為例，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)的消費(fèi)層次越來越高，建筑裝飾等行業(yè)迎來突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)涂鍍板卷等產(chǎn)品的消費(fèi)與日俱增，同時(shí)隨著產(chǎn)品的不斷推陳出新，下游行業(yè)對(duì)涂鍍新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)也提出了新的要求。

    2008年以前，我國(guó)整體涂鍍產(chǎn)線產(chǎn)能基數(shù)相對(duì)較小，而2008 年以后，一直持續(xù)至2011年，我國(guó)涂鍍產(chǎn)能擴(kuò)張較為明顯，每年新增產(chǎn)能均以千萬噸級(jí)別增加，產(chǎn)線增加幅度也在2011年達(dá)到峰值84條。2011年至2016年期間，我國(guó)新增產(chǎn)線產(chǎn)能繼續(xù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2016 年我國(guó)共新增涂鍍產(chǎn)線15條，新增產(chǎn)能650 萬噸。

    （2）氟膜材料在玻璃窗膜領(lǐng)域的應(yīng)用

    玻璃窗膜是一種多層的功能化聚酯復(fù)合薄膜材料，在多層超薄高透明聚酯薄膜上經(jīng)染色、磁控濺射、層壓復(fù)合等工藝加工而成，將其貼在玻璃表面上用于改善玻璃的性能和強(qiáng)度，并使之具有保溫、隔熱、節(jié)能、防爆、美化外觀、遮蔽私密及安全防護(hù)等功能。

    玻璃窗膜按使用類型可分為建筑窗膜和汽車窗膜，其中大部分用于汽車貼膜，小部分用于建筑窗膜；按其工作原理可分為反射膜和吸收膜，反射膜主要通過濺射在PET 膜上的金屬層將紫外線和紅外線反射出去，不會(huì)有熱量的積累和二次輻射，吸收膜是通過吸熱膠將紅外線吸收從而達(dá)到控溫的目的。

    ①市場(chǎng)需求

    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，節(jié)能減排已成為我國(guó)的基本國(guó)策。目前，我國(guó)建筑能耗占社會(huì)總耗能的40%，其中通過玻璃門窗損失的能量在建筑能耗中達(dá)到40%，門窗玻璃已成為建筑節(jié)能的最薄弱環(huán)節(jié)之一，如不采取措施，到2020年我國(guó)僅建筑能耗就將達(dá)到11 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)量。

    我國(guó)目前既有建筑面積超過500 億平方米，90%以上是高耗能建筑，城鎮(zhèn)節(jié)能建筑占既有建筑面積的比例僅為23.1%，新建建筑中80%以上的玻璃節(jié)能效率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，每平方米建筑使用能耗約為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。因此，建筑節(jié)能已是我國(guó)迫在眉睫的節(jié)能任務(wù)，提升玻璃的節(jié)能效率對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能具有重大的戰(zhàn)略意義。

    隨著國(guó)家及社會(huì)對(duì)建筑節(jié)能的重視，門窗玻璃及幕墻玻璃的節(jié)能設(shè)計(jì)、選材正成為工程驗(yàn)收的一種強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。從節(jié)能、安全等方面綜合考慮，建筑門窗及幕墻玻璃貼膜是一種最好的選擇，特別是現(xiàn)有建筑的節(jié)能改造，玻璃貼膜無疑有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑玻璃貼膜普及率已超過90%，而在我國(guó)，建筑玻璃貼膜普及率還不到10%。建筑玻璃貼膜是建筑玻璃節(jié)能必然的發(fā)展趨勢(shì)。按照我國(guó)既有建筑面積及窗戶占建筑面積的1/6計(jì)算，在不考慮幕墻的情況下，也有75 億平方米的外窗需要節(jié)能改造。

    2015年我國(guó)汽車銷量為2,460萬輛，按照每輛車5平方米左右的窗膜需求量，我國(guó)乘用車年需要窗膜12,300萬平方米。截至2015年末，我國(guó)汽車保有量為1.72億輛，按照每年有5%的存量汽車更換窗膜計(jì)算，存量市場(chǎng)對(duì)窗膜的年需求量為4,300 萬平方米。

    （2）光伏行業(yè)發(fā)展概況

    到2030 年光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比將達(dá)到10%以上，到2040年光伏發(fā)電將占總電力供應(yīng)的20%以上13。

    ①全球光伏行業(yè)發(fā)展概況

    截至2012年底，全球累計(jì)光伏裝機(jī)量已超過100GW，2013年則達(dá)到139GW；其中，歐洲位居全球累計(jì)光伏裝機(jī)量之首，2013年累計(jì)光伏裝機(jī)量為82GW，約占全球總量的59%。2015年底，全球累計(jì)光伏裝機(jī)量達(dá)到229GW，同比增長(zhǎng)28.25%，2008年至2015年間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)46.52%，成為全球增長(zhǎng)速度最快的能源品種。

2008年至2015年全球累計(jì)光伏裝機(jī)容量及增長(zhǎng)率

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    近年來，隨著歐洲經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力，歐洲新增光伏裝機(jī)量正逐步減少，以中國(guó)、日本等國(guó)家為代表的新興光伏市場(chǎng)迅速崛起，并占據(jù)了全球新增光伏市場(chǎng)的主要份額，其增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過德國(guó)、英國(guó)等歐洲國(guó)家。

2016 年全球光伏新增安裝分布

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    ②我國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展概況

    A、市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速

    我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)盡管起步較晚，但發(fā)展迅速，2007年我國(guó)已成為世界第一大光伏電池生產(chǎn)國(guó)并保持至今。2008年以后，受國(guó)外市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)的推動(dòng)，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)暴發(fā)式增長(zhǎng)。2013年以來，隨著我國(guó)對(duì)美、韓等國(guó)多晶硅“雙反”初裁、中歐光伏“雙反”和解方案初步達(dá)成，我國(guó)能源主管部門先后出臺(tái)一系列促進(jìn)國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇政策，以及全球其他新興光伏市場(chǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)大，使得光伏電池及組件需求迅速增加，光伏產(chǎn)品價(jià)格企穩(wěn)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況良好。2008 年至2016 年，我國(guó)累計(jì)光伏裝機(jī)容量的年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)111%。

2008 年至2016 年我國(guó)累計(jì)光伏裝機(jī)容量及增長(zhǎng)率

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    到2020 年底，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.1 億KW 以上，其中光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.05 億KW 以上，在“十二五”基礎(chǔ)上每年保持穩(wěn)定的發(fā)展規(guī)模，太陽能熱發(fā)電裝機(jī)達(dá)到500 萬KW；光伏發(fā)電電價(jià)水平在2015 年基礎(chǔ)上下降50%以上，在用電側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)；先進(jìn)晶體硅光伏電池產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23%以上，薄膜光伏電池產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換效率顯著提高，若干新型光伏電池初步產(chǎn)業(yè)化；光伏發(fā)電系統(tǒng)效率顯著提升，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維。

    B、組件產(chǎn)量處于全球領(lǐng)先地位

    2015 年我國(guó)光伏組件總產(chǎn)能71GW 以上，組件產(chǎn)量達(dá)到45.8GW，其中中國(guó)大陸生產(chǎn)組件約為43.9GW，同比增長(zhǎng)23.3%，約占全球總產(chǎn)量的69.1%。其中晶體硅組件產(chǎn)量約為45.4GW，約占總產(chǎn)量的99.1%。中國(guó)大陸有6家企業(yè)位居全球產(chǎn)生規(guī)模前十。2010 年至2016 年我國(guó)光伏組件產(chǎn)量如下圖所示15：

2010年至2016年中國(guó)光伏組件產(chǎn)量

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    ③光伏產(chǎn)品的未來發(fā)展態(tài)勢(shì)及前景

    太陽能光伏發(fā)電占全球能源消耗總量的比重仍然較低。從中國(guó)的情況來看，盡管近年來新增光伏裝機(jī)容量屢創(chuàng)新高，但2016 年光伏全年發(fā)電量為662 億千瓦時(shí)，僅占總發(fā)電量的1.1%，未來空間仍然較大。隨著全球性能源短缺、氣候異常和環(huán)境污染問題日益突出，太陽能發(fā)電未來將會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，并將成為世界能源供應(yīng)的主體。到2030 年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，太陽能光伏發(fā)電將在世界總電力供應(yīng)中的占比達(dá)到10%以上；到2040 年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21 世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占80%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的60%以上。

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