POE胶膜性能、供需、国产化关键难点及进展如何？

N 型电池迭代，光伏 POE 胶膜需求增量显著。

1.POE 胶膜性能优越，更适合双玻及 N 型组件封装

封装胶膜为光伏辅材中关键部分，对组件运行稳定性具有重要作用。太阳能电池封装 胶膜处于太阳能电池组件的中间位置，包裹住电池片并与玻璃及背板相互粘结，为太阳能 电池线路装备提供结构支撑、为电池片与太阳能辐射提供最大光耦合、物理隔离电池片及 线路、传导电池片产生的热量等。胶膜在组件中成本占比较低，但对于光伏组件质量影响 较为关键。光伏组件需要质保 25 年以上，需要确保首年衰减以及次年后年均衰减在较低 的水平，由胶膜导致的失效主要包括 PID 现象、胶膜水汽阻隔差导致的电池腐蚀等。 封装胶膜主要有透明 EVA、白色 EVA、EPE 及 POE 胶膜。传统的 EVA 胶膜具有较 为优良的光学性能、粘接性、流动性和性价比，适配 P 型电池组件，目前仍占据市场主要 份额。N 型电池组件在提高转换效率的同时，对组件抗 PID 性能提出更高要求，相对于 EVA 胶膜，POE 胶膜具有更强的阻水和抗老化性能，缓解光伏组件在使用过程中的离子 迁移从而降低组件功率的问题。EPE 胶膜由 EVA+POE+EVA 三层复合挤出工艺制造，性 能及成本介于 EVA 及 POE，兼具性能与性价比。

不同类型的电池组件对胶膜封装要求不同，P 型双玻组件及 N 型组件往往需要采用更 高标准的 POE 胶膜封装。P 型组件背面现象 PID 更为严重，玻璃中的钠离子迁移至背面氧化铝层，影响其钝化作用；N 型组件氧化铝钝化层位于电池正面，正面 PID 现象更为严 重，且光伏组件发电主要依赖正面效率，因此 N 型组件需要电阻率更高、阻水性更好、抗 PID 性能更优越的 POE 胶膜。

主流厂商在双玻及 N 型组件中使用双玻 POE 提升封装性能。头部组件厂商中，单玻 P 型组件选用双面 EVA 胶膜，双玻 P 型组件选用正面 EVA+背板 EPE 胶膜，N 型 TOPcon 组件中，单玻及双玻组件中均使用 POE 提高封装性能，HJT 组件中采用双 EPE 胶膜进行 封装。

2.N 型组件及双玻组件渗透率提升，POE 胶膜需求随之提升

N 型组件理论效率高且制造成本逐渐降低，产业化全面加速，渗透率快速提升。随 P 型电池效率逐渐接近理论值与 N 型组件生产成本逐渐降低，N 型组件渗透率逐渐提升。据 我们统计截至 2022 年 12 月初，市场已经投产 TOPcon 电池产能超 33GW，在建和规划 产能超 250GW；HJT 电池规划产能达 170GW。TOPcon 电池与现有 P 型产线兼容性好， 现有超 300GW 的 PREC 产能中有超 100GW 可升级为 TOPcon 产能。N 型组件产业化全 面加速，渗透率快速提升。 地面电站需求压制因素缓解，双面组件占比快速提升，预计 2023 年双面组件增速高 于行业平均增速。双面组件相较于单面组件提高发电增益，实现效率提升，地面电站多使用双面组件。据国家能源局数据，2022 年前三季度国内新增装机约 52GW，光伏地面电 站装机约 17GW。随 2023 年硅料等环节新增产能释放，成本将逐步回落，此前受低收益 率压制的地面电站装机需求将迎来复苏，地面电站装机量高于行业平均增速，带动双面组 件渗透率提升。据 CPIA 预测，2023 年双面组件市占率将达到 50%，未来仍将继续提升。

N 型电池+双玻组件渗透率提升，光伏用 POE 需求显著提升。N 型电池正面易发生 PID 效应，且银浆含铝，POE 类封装胶膜因水汽透过率低、抗老化性能优越、抗 PID 性能 更优脱颖而出。由于在双玻组件中使用 POE 胶膜不仅可以阻隔水汽从侧面进入组件内部， 并且可以抑制双面电池极化导致的 PID 现象，所以业内主要使用 POE 胶膜搭配双面双玻 组件进行封装。 光伏胶膜粒子 EVA 及 POE 需求区间随封装胶膜结构形式不同有较大波动。根据中信 证券研究部电力设备与新能源行业组预测，在封装要求等级从高到低的情形下，其预计光 伏级 EVA 粒子 2023 年需求量达 102~155 万吨，POE 粒子 2023 年需求量达 80~32 万吨。 EVA 粒子及 POE 粒子随封装要求等级及形式的不同有较大的差异，需求端区间有较大波 动。

POE 胶膜需求高增长下，胶膜企业加速 POE 类胶膜产能扩张。N 型电池快速推广渗 透率提升，且硅料价格中枢降低下，地面电站装机占比有望阶段性回升，双玻组件应用将 持续上升。目前主流胶膜厂家均针对 POE 胶膜进技术研发改进与产能扩张，据我们统计， 目前上市及拟上市企业在产+规划 POE 及 EPE 胶膜产能超 23 亿平。考虑到目前胶膜企业 产能扩张中生产设备均可以实现 EVA、EPE、POE 类胶膜的灵活调换，实际 POE 类产能 或将超过各公司已披露规划值。

3.POE 供给由海外完全垄断，国产化替代加速

POE 粒子完全由海外企业供应。2021 年 POE 生产企业主要为陶氏、埃克森美孚、 LG 等海外企业，合计产能达 198 万吨（包含 POP 及丙烯基弹性体）。陶氏、埃克森美孚、 LG 等企业可生产各牌号 POE/POP 粒子，可应用于汽车改性、光伏胶膜等各种应用中。

POE 粒子熔融指数（Melt Index/MI）为影响胶膜性能的关键指标。根据《熔融指数 对 POE 胶膜性能的影响》（周雪梅）数据，熔融指数高则综合性能好。POE 粒子的密度 大多数处于 0.86-0.88 g/cm3 之间，相较于 EVA 的 0.93-0.97 g/cm3较轻。海外厂商目前可 生产较多牌号的 POE 产品，可满足不同下游应用领域的需求。

我国 POE 完全依赖进口，进口端或出现产能瓶颈。2018-2022 年 POE 进口量快速提 升，2022 年 1-11 月进口量已达 2021 年全年进口量水平。2020-2022 年进口量增速显著 放缓，但 POE 进口均价迅速上涨，从 2021 年 1 月份的 1808 美元/吨价格，上涨至 2022 年 11 月的 3115 美元/吨价格，2022 年 9 月 3291 美元/吨为近年来进口最高均价。从进口端供给增速放缓以及 2021 年以来进口价格的快速攀升可反映出海外供给相较于中国的高 速增长的需求而不足。

POE 生产具有较高的技术壁垒，高碳α-烯烃、茂金属催化剂为目前国产化 POE 中关 键难点。我国目前万华化学、中国石化等企业均在此领域上进行突破，下面从上述两方面 的技术难点、国产化进度进行分析。

关键难点一：高碳α-烯烃

乙烯齐聚法为生产α-烯烃的主流工艺，国外企业掌握绝大多数技术路线。α-烯烃生 产工艺主要包括乙烯齐聚法、石蜡裂解法、费托合成法等，乙烯齐聚法选择性高、产物杂 质含量少，为α-烯烃为目前最主要的工艺。

我国乙烯齐聚法工艺生产α-烯烃已有技术突破，规划产能较多。根据《中国α-烯烃 市场与技术现状》（王爱苹、张怀泉、王进山 等）数据，α-烯烃生产工艺技术主要集中于 雪佛龙、INEOS、壳牌、日本出光石化等几家公司且技术不对外转让。我国中石油、中石 化等企业对α-烯烃生产工艺进行突破，大庆石化、燕山石化等已有 1-己烯等成熟生产工 艺。我们认为，以中国石化、中国石油及万华化学为代表企业对α-烯烃生产技术工艺进行 持续攻关，其技术壁垒正在逐渐突破。

关键难点二：茂金属催化剂

茂金属催化剂是 POE 诞生的“助产士”。在 POE 诞生之前，乙烯与α-烯烃的无规共 聚物主要以线性低密度聚乙烯为主（LLDPE），其由多活性中心的 Ziegler-Natta（Z-N）催 化剂所制备，多采用气相或淤浆聚合工艺。而 POE 与前代产品在结构上的核心差异，便 在于其高比例的长链α-烯烃共聚含量。一般而言α-烯烃含量越高，POE 力学性能越好， 共聚单体支链越长，降低产品密度的效果也越好。但长链烯烃的共聚难度也随着其碳数的 增加而成倍数地上升，同时α-烯烃由于其分子结构上的不对称性，在聚合插入时存在位点 上的空间选择性，对应也会得到具有不同立体结构和性能的聚合物。1993 年陶氏化学推 出的限制几何构型（CGC）茂金属催化剂，才真正使 POE 的工艺化成为可能。 与传统的齐格勒-纳塔催化剂相比，茂金属催化剂具备较高优势。茂金属催化剂活性中 心较为单一，聚合物单体在受限情况下反应，得到聚合物分子量分布相对较窄，催化剂可 控性高，可根据下游需要调整催化剂从而调整反应产物。

海外主流生产商形成专有的催化剂体系与生产工艺进行适配。海外主流厂商已经实现 POE 的工业化生产，基于自身工艺优势不断优化催化剂体系，形成专有工艺，陶氏化学采 用 CGC 催化剂、埃克森美孚使用独有的 Exxpol 催化剂等。2009 年陶氏化学 CGC 催化剂 专利到期，陶氏化学、三井化学等对于非茂金属催化剂进行研发，拓展催化剂种类。

国产化进程中，催化剂为 POE 生产的较高壁垒。由于海外企业长时间对茂金属催化 就形成垄断，国内的催化剂进展缓慢。从专利布局来看，海外企业如陶氏、SABIC、LG 化学、埃克森美孚等原专利及来华专利授权时间早、数量多、分布全面。国内企业一般通 过催化剂结构设计、催化剂合成工艺、催化剂纯化方法进行专利路线的规避。万华化学、 京博石化、中国石化等企业与吉林大学、浙江大学等高校均拥有聚烯烃弹性体催化剂专利。 国内企业通过自研催化剂或与高效企业合作研发等进行技术突破。万华化学于 2020 年申请的《一种烯烃聚合催化剂、烯烃聚合催化剂组合物及制备聚烯烃的方法》，于 2022 年 7 月授予公开。京博石化、卫星化学与中国石化对α-烯烃或 POE 催化剂体系进行研发。 根据《江苏斯尔邦石化有限公司 800 吨/年 POE 中试装置环境影响报告书》，目前东方盛 虹通过外购催化剂基础原材料纯茂锆催化剂、助催化剂，并利用与国内科研院所合作自研 的催化剂进行 POE 的生产试验。

催化剂开发难度较大，关注国产催化剂体系突破。茂金属催化剂在催化烯烃聚合上活 性更高，并且能够通过改变自身的配位基组成及结构，进而调控产物的分子量分布、立构 规整性、支化度等性质，为聚烯烃的高效生产提供了更便利的条件。国际主流 POE 厂家 皆使用茂金属催化剂生产 POE，茂金属催化剂技术难度较高，其生产需要使用易燃易爆等 危化品助剂。随陶氏化学等催化剂专利到期，国产催化剂突破障碍减少，国内石化企业、 催化剂企业有望实现茂金属催化剂的逐步攻关。

4.POE 国产化进程加速，万华化学较为领先，2024 年有望实现量产落地

国内石化企业纷纷布局 POE 产能，预计 2024 年底 POE 国产产能实现释放。据我们 统计，国内已规划 POE 产能约为 250 万吨，多数企业通过中试-放大稳健推进。目前进度 较快的为万华化学、茂名石化、东方盛虹等。根据各企业产能规划及项目推进情况，考虑 到项目试车及产能爬坡，我们判断 2024 年有望实现国产化量产突破。

我们认为，万华化学目前进度领先，国产化进展较快。万华化学中试项目于 2021 年 9 月完成，在研发-中试-工业放大的流程中，其可以进一步积累工艺摸索经验，其项目中 试产品可进一步在下游光伏胶膜、汽车改性塑料等领域进行验证，从而根据反馈进一步提 升工艺水平。根据万华电子招标投标交易网，万华化学乙烯二期项目在 2022 年 9 月开始 乙烯裂解装置及相关配套工程施工总承包项目的招标工作，对于乙烯项目辅助工程、芳烃 抽提等项目等稳步推进。其中乙烯裂解为后续 POE 合成提供乙烯原材料、α-烯烃生产及 POE 装置合成项目做准备，为项目中最关键的子项目。

根据各公司规划，我们预计 2024-2025 年国产 POE 产量分别为 7、36 万吨。国产 POE 项目中，我们认为具备 POE 项目中试经验及具有 POE 项目相关α-烯烃合成、催化 剂合成、助催化剂合成相关技术专利的公司在 POE 产能建设进度上具备先发优势，在工 业化放大项目建设中，可尽可能地减少调试周期，降低投产初期因调试产生的资源浪费及 经济损失，从而能够较为迅速实现地连续化、批量化稳定生产。