POE化学性质及需求情况如何？

N型电池放量助力需求POE趋势性增长。

1、POE：兼具弹性与塑性的高性能聚烯烃

POE 是指乙烯与α-烯烃（1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等）的无规共聚物弹性体，聚合物的 微观结构决定其宏观性能，由于 POE 分子链中共聚单体含量高、密度低，聚合物链由结晶 性树脂相和无定型橡胶相组成，因而该材料既具有橡胶的高弹性，又具有热塑性树脂的可 塑性，易加工成型。同时，POE 分子链由非极性的饱和单键组成，无极性基团且叔碳原子 较少，故具有优良的耐水蒸气性、耐老化性、耐腐蚀性及耐热性，可广泛应用于汽车、包 装、电线电缆、医疗器械、家用电器、太阳能电池封装膜、光伏、热熔胶等领域。

POE 的α-烯烃含量高于 20%，适用于多种材料改性或单一使用。根据聚合物中α-烯烃的 含量可将聚烯烃材料分为聚烯烃塑性体（POP）和聚烯烃弹性体（POE）两类，其中 POP 中α-烯烃含量在 10%-20%，密度范围在 0.870-0.915ｇ/cm3，POE 中α-烯烃含量大于 20%， 密度范围在 0.865-0.895g/cm3。POP 适合作为吹膜、挤出、流延用热封层，应用于食品包 装、卫生医疗、弹性薄膜、个人护理等领域，POE 更加适合改性领域，例如与 PP/PE 共混 增加其韧性与透明度，与 EVA 发泡材料共混增加压缩回弹性，与 PA/PT 共混增加其冲击性 能等，此外，POE 作为单一采用主要应用于光伏胶膜领域，可减缓光伏组件的电势诱导衰 减（PID）,提高电池组件的使用寿命。

2、N型电池放量在即，POE需求趋势确认

P 型电池逐渐以双面为主，双玻组件有望成为主流。目前光伏 P 型电池即 PERC 电池，全 称为钝化发射极及背局域接触电池。P 型电池的基本原理是用将 V 族杂质（磷）通过扩散 或者离子注入等方式渗入 P 型硅衬底上，从而形成 PN 结，再加上正面和背面电极，将产 生的电流引出，构成最原始的太阳能电池结构。

P 型电池按照组件背面是否吸收太阳光可 分为单面 P 型电池和双面 P 型电池，双面 P 型电池需将将 PERC 电池背面的全铝背场改成 印刷铝栅线结构，双面电池的利用了电池片背面产生的光生载流子，其背面可收集 10%-30% 的太阳光，较单面电池提升效率，同时双面电池还可降低导电铝浆用量、电池翘曲应力及 隐裂破损率，此外，目前市场中双面电池组件大多采用双玻封装，少数使用透明背板封装， 因此近几年双面双玻组件的市占率呈上升趋势。根据 CPIA，2021 年双玻组件市占率为 37.4%，同比增长 7.7%，到 2023 年，单双面组件市场占比基本相当，“十四五”期间双玻 组件有望成为新的市场主流。

N 型电池以双面结构为主，未来渗透率将加速提升。N 型电池是在 N 型硅衬底上注入 V 族 杂质（硼）形成 P /N 型结构的太阳电池，从技术上 N 型电池可细分为 TOPCon、HJT、IBC 等。由于 N 型硅采用磷（P）作为施主杂体，从根本上杜绝了 B-O 复合体的形成，有效抑 制了晶体硅太阳能电池光至衰减，并且 N 型硅较 P 型硅具有更高的少子寿命、对过渡族金 属杂质容忍度较高，因此 N 型电池片的转换效率天然高于 P 型，根据 ISFH 的数据，PERC、 HJT、TOPCon 电池的理论极限效率分别为 24.5%、27.5%、28.7%。

相较传统 PERC 电池，N 型电池的双面率更高，根据艾邦光伏网的数据，HJT 电池为双面对称结构，双面率最高可 达 90%，而 PERC 和 TOPCon 在制备过程中均需要对硅片进行背面抛光，双面率最高分别为 75%和 85%，此外，N 型双面电池双面因子较高，在后续发电过程中，背面增益也会相对更 多，因此 N 型电池以双面结构为主。随着 PERC 电池换效率接近极限和 N 型电池自身工艺 突破，2022 年起，N 型电池占比迅速提升，根据国金电新的测算，22 年-25 年 N 型电池渗 透率达到 3%、30%、62%、87%。

胶膜是光伏组件封装的核心材料。光伏组件结构上看自上而下依次为玻璃+胶膜+电池片+ 胶膜+背板/玻璃，光伏胶膜将电池片“上盖下垫”包封，利用真空层压技术与上下层保护 材料粘合为一体在，构成晶体硅组件，对脆弱的太阳能电池片起保护作用，使光伏组件在 运行过程中不受外部环境影响，延长使用寿命，同时使阳光最大限度地透过胶膜照射电池 片，提升光伏组件的发电效率。虽然光伏胶膜价值量不高，约占组件成本的 4%-7%，但由 于组件封装具备不可逆性，并且运营寿命需达到 25 年以上等要求，一旦胶膜开始黄变、 龟裂，电池容易失效报废，因此胶膜对于光伏组件的质量和寿命起着关键作用。

目前，市 场上封装材料主要有透明 EVA 胶膜、白色 EVA 胶膜、聚烯烃（POE）胶膜、共挤型聚烯烃 复合膜 EPE（EVA-POE-EVA）胶膜，此外，聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、热塑性聚氨酯（TPU）、 聚二甲基硅氧烷（PDMS）、热塑性聚烯烃（TPO）等也是光伏胶膜的可选材料，根据 VDMA 预测，未来光伏封装胶膜仍然以 EVA 和 POE 为主流。

P 型单玻组件以 EVA 胶膜为主。EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）是以乙烯（E）和醋酸乙烯 （VA）为原料通过聚合反应生产的一种先进高分子材料，其性能主要取决于分子链上 VA 的含量，一般光伏级 EVA 的 VA 含量在 28%-33%，在加工为光伏胶膜的过程中，还需将 EVA 粒子与交联剂、偶联剂、紫外线(UV)吸收剂、光抗氧化剂和热抗氧化剂等添加剂混合。EVA 的主要优势在于成本低、透明度高、易加工、耐存储、交联速度快、与玻璃&背板粘结性 能好。EVA 胶膜按颜色可分为透明 EVA 和白色 EVA，其中白色 EVA 胶膜的反射率高，并具 备较强的抗湿热老化及紫外老化的能力，主要用于电池片下层，利于提升组件发电效率。 经过多年的测试和实证数据，EVA+EVA 可满足 P 型单玻组件绝大部分场景需求。

P 型双玻和 N 型电池更易出现 PID 等问题，其中 PID 按形成机理可分为三类。PID 效应 （potential induced degradation）又称电势衰减效应，是光伏电站晶硅组件在运行过 程中的一种衰减现象，是近年来影响光伏组件中长期运行效率的重要问题。根据当前文献 梳理，PID 效应主要被分为： 1）钠渗透型 PID（包括分流型 PID，即 PID-s）。钠渗透型 PID 主要指光伏用钠钙玻璃中 Na+离子作为杂质粒子在电势诱导穿过封装材料进入电池内部造成的重组现象，如果它导 致了 PN 结的分流路径，则属于 PID-s。 2）极化型 PID（PID-p）。极化型 PID 是指介电层中电荷积累导致表面钝化的退化引起的 输出功率衰减。

3）腐蚀型 PID（PID-c）。目前已明确的三种腐蚀型 PID 过程是①HJT 模块的 TCO 层中的铟 沉淀；②在 P 型双玻背面 Si/AlOx 界面处的 SiOx 形成腐蚀；③在 N-PERT 电池正面的介电 层的 Na 基圆顶状突起处形成腐蚀。

P 型双玻和 N 型电池的 PID 形成机理各不相同。由于材料和电池结构的不同，P 型双玻和 N 型电池会产生不同的 PID 现象。 1）P 型双玻：正面易产生 PID-s，背面易产生 PID-p。对于 P 型双玻的正面，Na+离子从 玻璃出析出后由于 P 型电池上表面为 P 掺杂，带负电，因此 Na+离子有趋势进一步向电池 片内部迁移，易出现 PID-s，相反由于 N 型电池的上表面为 B 掺杂，带正电，阻止了 Na+ 离子的向内移动，因此 N 型电池正面不易形成 PID-s；对于 P 型双玻的背面，它相较于 P 型单玻而言，背面由铝背场改为铝线，外电场驱使正电荷更易破坏氧化铝的场钝化作用， 因此更易出现 PID-p；此外，P 型双玻的背面由于采用了 Ag/Al 浆电极，相较正面对水汽、 酸更敏感。

2）N 型 TOPCon：正面易发生 PID-p，背面 PID 效应不明显。TOPCon 电池的正面结构与 P 型双玻的背面结构类似，因此更易发生 PID-p，同时正面采用 Ag/Al 浆电极对水汽和酸更 敏感。TOPCon 电池的背面与 P 型双玻的正面类似，由于钝化效果较好，不易产生 PID-p。 3）N 型 HJT：双面易出现 PID-c。HJT 是双面对称结构，是在 N 晶硅片的上下镀本征非晶 硅，再镀非晶硅钝化层、ITO 掺杂层做发电薄膜，从机理上没有 PID-p 的现象，但由于 ITO 为参杂的氧化铟锡导电膜材料，易产生因沉淀而出现 PID-c；此外，HJT 电池的非晶硅层 和 ITO 对紫外光、水汽更敏感，并且由于其表面结构与晶硅电池片差别较大，与常规封装 胶膜粘结力较弱。

POE 性能优异，可满足 P 型双玻和 N 型电池的需求。在室外，EVA 一方面会由于紫外光能 量高于 EVA 链的断裂能而使组件出现加速老化和分层现象，另一方面，EVA 中的醋酸根为 极性基团，在湿热环境中易水解产生乙酸，导致组件 PID、黄变现象，而 EVA 较低的体电 阻率也是组件易形成 PID 的原因之一。对比 EVA，由于 POE 是极性材料，不能和水分子形 成氢键，因此具备低水汽透过率和高电阻率的特点，POE 中无酸根基团保证了其在湿热环 境下无酸解，因此可满足 P 型双玻、N 型电池对于抗 PID、耐酸、耐水汽等需求。当然， 由于 POE 非极性等性能特点，POE 胶膜在加工时也存在助剂易析出、胶膜易打滑、层压时 易使电池片偏移等问题，参考晶科能源，上述问题可在材料配方、设备、层压工艺等多方 面进行改良。

成本与供给是 POE 在光伏中广泛应用的主要痛点，EPE，EVA+丁基胶等也是可选方案。相 较于POE在胶膜加工方面的问题，供给和成本才是POE在光伏胶膜中广泛应用的主要痛点， 由于 POE 粒子目前主要由海外几家企业供应，国内尚未实现 POE 粒子及上游关键材料的工 业化生产，且当前光伏级 POE 的价格较 EVA 高几千元，下游胶膜厂面对 POE 可得性和成本 问题时，也将 EPE 和 EVA+丁基胶当做可选方案。EPE 结合了 POE 抗 PID 性能和 EVA 低成本 的优点,对于 P 型双玻的背面和 TOPCon 电池的正面(目前应用较少)，EPE 或可成为 POE 的 替代方案，但 EPE 也存在，对于 HJT 电池，由于其不存在 PID-p，但对水汽、紫外线等外 部条件敏感，也有企业尝试采用 EVA+丁基胶（丁基胶用于封边，阻水性能远强于传统有 机硅胶）作为解决方案。

3、N型趋势下25年光伏用POE粒子需求预计在60万吨以上

根据各家 N 型电池组件产能建设规划和不同 N 型电池技术发展进程，我们采用国金电新团 队对下游需求的预测数据，预计 23-25 年全球光伏装机量分别为 360、468、585GW，对应 组件需求 450、590、737GW，其中到 25 年 TOPCon、HJT、IBC（含 HPBC）的渗透率分别为 68%、12%、12%，在此基础上，我们参考赛伍技术对 Tie 1 组件厂高效电池封装方案汇总， 并假设 HPBC 采用 EVA+EPA 方案、单面 TOPCon 采用 EPE+EVA 方案、N 型 IBC 电池和 HJT 电 池采用相同的封装方案，给出下述几种方案假设，参考方案 2-5，25 年全球光伏级 POE 粒子的需求预计在 60-100 万吨。