2022年以來，受硅料價格高企影響，光伏行業(yè)在努力“降本增效”的同時，也把目光轉(zhuǎn)向了更便宜、更高效的新材料上，如鈣鈦礦的光伏電池，玻纖、聚氨酯的光伏邊框，改性硅膠的光伏膠膜等。
然而，隨著近期硅料價格“雪崩”，硅片價格大幅下滑，組件價格也被打到了近兩年來的最低價。據(jù)PV InfoLink最新數(shù)據(jù)，目前多晶硅致密料均價僅為64元/kg；M10尺寸硅片價格均價跌至2.75元/片、G12尺寸硅片價格跌至3.9元/片；M10尺寸TOPCon雙玻組件均價跌至1.50元/W，G12尺寸HJT雙玻組件均價跌至1.63元/W。
在此行情下，之前熱火朝天的光伏新材料發(fā)展會受到影響嗎？
近日，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪了包括中國巨石（SH600176，股價13.7元，市值548億元）、羅普斯金（SZ002333，股價6.07元，市值40億元）、福斯特（SH603806，股價35.34元，市值659億元）、錦富技術(shù)（SZ300128，股價5.91元，市值65億元）、昆山協(xié)鑫光電材料有限公司（以下簡稱昆山協(xié)鑫）、極電光能有限公司等多家產(chǎn)業(yè)鏈公司，試圖探究在新變化下新材料的發(fā)展。
鈣鈦礦：2022年多家企業(yè)已建成百兆瓦級產(chǎn)線
一項發(fā)明、一種技術(shù)從實驗室走向工廠量化生產(chǎn)需要多少年？
鈣鈦礦用了13年。
昆山協(xié)鑫董事長范斌博士日前接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者電話采訪時介紹，2009年，鈣鈦礦首次出現(xiàn)在實驗室；2013年，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊在做鈣鈦礦的量產(chǎn)開發(fā)；2016年，團(tuán)隊被協(xié)鑫并購。
2020年，昆山協(xié)鑫開始建設(shè)首條100MW鈣鈦礦組件量產(chǎn)型，產(chǎn)品尺寸達(dá)1m×2m，預(yù)計12個月完成設(shè)備安裝調(diào)試，2021年12月開始試生產(chǎn)，2022年實現(xiàn)產(chǎn)能釋放，1m×2m組件的光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到16%以上，范斌稱，今年的目標(biāo)是實現(xiàn)18%光電轉(zhuǎn)化效率。
另外，2022年年初，杭州纖納光電科技有限公司建成100MW鈣鈦礦產(chǎn)線，預(yù)計2024年產(chǎn)能達(dá)到GW級別；2022年12月，極電光能150MW鈣鈦礦產(chǎn)線投產(chǎn)，今年6月底，據(jù)媒體報道，經(jīng)全球權(quán)威機(jī)構(gòu)TUV-SUD的嚴(yán)格檢測認(rèn)證，公司在0.72m2鈣鈦礦量產(chǎn)組件上創(chuàng)造了17.18%的全面積效率。
那么，是硅料價格高企催生了鈣鈦礦的量產(chǎn)嗎？資料顯示，2022年7月初，國內(nèi)多晶硅價格首次突破30萬元/噸，相比2019年的最低價漲了4倍，此后多晶硅價格近5個月居高不下。
直到《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項的通知》發(fā)布，通知內(nèi)容涉及多措并舉保障多晶硅合理產(chǎn)量、創(chuàng)造條件支持多晶硅先進(jìn)產(chǎn)能按期達(dá)產(chǎn)、鼓勵多晶硅企業(yè)合理控制產(chǎn)品價格水平等，之后，多晶硅價格開始松動，2022年11月30日，PV InfoLink發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，多晶硅致密料成交均價首次跌破30萬元/噸。
而據(jù)7月5日中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會發(fā)布的數(shù)據(jù)，當(dāng)周國內(nèi)N型料價格區(qū)間在7.2萬元-8.0萬元/噸，成交均價為7.42萬元/噸，周環(huán)比漲幅為0.68%；單晶致密料價格區(qū)間在6萬元-7.40萬元/噸，成交均價為6.57萬元/噸，周環(huán)比持平。
圖片來源：協(xié)會公眾號截圖
范斌表示，鈣鈦礦是一種光伏通用技術(shù)，它不是憑空產(chǎn)生的，而是學(xué)術(shù)界的多年積累，一朝爆發(fā)。而且從發(fā)展歷程來看，2016年的時候，鈣鈦礦的測試數(shù)據(jù)就已經(jīng)有了連續(xù)12000小時不衰減的優(yōu)秀記錄，最近又有在晶硅電池測試環(huán)境下連續(xù)3000小時不衰減的成果。
不過，鈣鈦礦的量產(chǎn)仍有公認(rèn)的兩大難點，一是大面積成膜技術(shù)，二是穩(wěn)定性。
極電光能副總裁姜偉龍博士向記者介紹，大面積成膜技術(shù)在行業(yè)內(nèi)有不同的技術(shù)路線，其中兩種技術(shù)路線正在百兆瓦級別的鈣鈦礦產(chǎn)線上進(jìn)行驗證。極電光能采用的是自主研發(fā)的鈣鈦礦量產(chǎn)技術(shù)，可實現(xiàn)大面積制備、高效率和高穩(wěn)定性的鈣鈦礦光伏組件，目前這套技術(shù)已經(jīng)導(dǎo)入至150MW產(chǎn)線中，產(chǎn)品整體性能穩(wěn)步提升。
在產(chǎn)品穩(wěn)定性方面，極電光能810cm2的組件也通過了第三方IEC61215的全序列測試認(rèn)證，這也表明產(chǎn)品穩(wěn)定性可以通過晶硅光伏產(chǎn)品的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)的檢測，目前公司的0.72m2鈣鈦礦量產(chǎn)組件的認(rèn)證測試也正在推進(jìn)中，后續(xù)將收集更多的實測檢驗數(shù)據(jù)。
另外，在成本方面，范斌稱，雖然目前量產(chǎn)工廠還在效率爬坡階段，成本難以估算，但從設(shè)備價格、能耗、原材料消耗等來推算，鈣鈦礦的量產(chǎn)早期，應(yīng)該能做到晶硅組件70%左右的成本，未來大規(guī)模量產(chǎn)時，成本可以做到目前晶硅組件成本的一半左右。
“我估計，未來3-5年內(nèi)，鈣鈦礦組件可能會出現(xiàn)5-10GW的產(chǎn)能?！狈侗笳f道。
邊框材料之爭：并不是只有唯一選擇
邊框是光伏組件的重要輔材之一，成本占比近9%，其中，鋁邊框的市占率高達(dá)96%。在鋁邊框的制造過程中，加工費(fèi)一般相對穩(wěn)定，影響邊框價格的主要是鋁價。
日前，鋁合金邊框龍頭之一羅普斯金董秘俞軍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者介紹，公司主要為阿特斯、一道等光伏組件廠商提供鋁合金邊框，銷售模式為一季度競標(biāo)一次，價格隨行就市。目前銀白色鋁型材的價格為4800元-5000元/噸，黑色鋁型材的價格為6700元/噸左右。
據(jù)生意社數(shù)據(jù)，截至7月10日，華東鋁市場價為1.83萬元/噸，從近三年數(shù)據(jù)來看，當(dāng)前鋁價較2020年底部時已上漲60%以上。西南證券7月初發(fā)布的研報認(rèn)為，國內(nèi)電解鋁原料成本仍處于下降通道，行業(yè)利潤跟隨鋁價波動，預(yù)計三季度鋁價及行業(yè)利潤或有下行風(fēng)險，但權(quán)益市場表現(xiàn)偏強(qiáng)。
圖片來源：西南證券研報截圖
對此，俞軍認(rèn)為，光伏行業(yè)還有5至6年的成長期，邊框需求很大，作為輔材制造商，公司方面其實不太希望鋁價有大幅波動，最好是平穩(wěn)或緩慢上行。
另一方面，在面對海上、灘涂、鹽堿地等場景時，光伏組件要求具備較強(qiáng)的耐腐蝕性，而鋁是活潑金屬，與酸堿都能發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致傳統(tǒng)鋁邊框方案很難保證25年使用壽命。
2022年以來，晶科能源、隆基綠能、億晶光電等光伏龍頭紛紛開展復(fù)合材料在光伏邊框領(lǐng)域的應(yīng)用。如2022年8月，晶科能源方面與德毅隆、科思創(chuàng)投資組成的參編單位，就關(guān)于《晶體硅光伏組件用玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料邊框的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》立項展開討論；2022年12月，隆基綠能與萬華達(dá)成戰(zhàn)略合作，其中包括聚氨酯復(fù)合材料邊框合作等。
更早有所布局的是阿特斯，在2013年，公司就與德毅隆共同合作對玻纖聚氨酯復(fù)合材料多項性能全面測試，2014年-2015年，公司的復(fù)合材料邊框組件應(yīng)用于上海和浙江2個分布式屋頂光伏項目。
對此，中國巨石證代沈國明在2022年年度股東大會上提及，公司正在和下游客戶共同研發(fā)推進(jìn)使用玻纖替代光伏組件中的鋁合金邊框等部件，目前已經(jīng)到了最后的驗證階段?！安＠w邊框最大的優(yōu)勢是能降低10%左右的成本，同時能更好地適應(yīng)一些惡劣的環(huán)境，據(jù)計算，1GW的光伏組件大概需要3000噸玻纖，未來需求潛力較大?！?/p>
近日，沈國明向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者進(jìn)一步介紹稱，玻纖產(chǎn)品的耐腐蝕性、電絕緣性、抗霧化、抗彎曲的性能都比鋁合金要好很多，從成本上來看，鋁合金價格近期又有所上漲，而玻纖性價比更高，導(dǎo)致玻纖邊框成本比鋁合金邊框要低10%-15%。
對于玻纖邊框的驗證工作，沈國明表示，目前正處于組件廠商向第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證階段，個別企業(yè)已經(jīng)通過認(rèn)證，但就未來大規(guī)模量產(chǎn)而言，還需要時間，“一些光伏項目的招標(biāo)，對光伏組件的要求還沒有轉(zhuǎn)變過來，還停留在傳統(tǒng)鋁合金邊框，我希望有關(guān)部門、行業(yè)協(xié)會能出臺一系列規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，為玻纖邊框的推廣和使用提供指導(dǎo)意見和更多支持。”
膠膜：EVA、POE膠膜層壓工藝將被取代？
近年來，由于光伏行業(yè)快速發(fā)展，對光伏級EVA、POE產(chǎn)生了巨大需求，國內(nèi)多家企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2022年，中國EVA總產(chǎn)能達(dá)到215萬噸/年，總產(chǎn)量約167.55萬噸，消費(fèi)量約276.1萬噸，自給率達(dá)60.7%，全球POE產(chǎn)能約108萬噸，我國POE需求量為69.2萬噸，同比增長8.09%，進(jìn)口POE 69.2萬噸，同比增長8.09%。
值得注意的是，目前，POE核心技術(shù)暫被國外企業(yè)掌控，國內(nèi)還沒有規(guī)模化POE生產(chǎn)企業(yè)，全球POE產(chǎn)能主要集中在陶氏化學(xué)、?？松梨凇K和三井化學(xué)等少數(shù)企業(yè)手中。智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，全球POE產(chǎn)能中，陶氏化學(xué)產(chǎn)能占比約42%，是全球最大的POE生產(chǎn)商；?？松梨诤蚐K產(chǎn)能均為19萬噸，占比均為19%；三井化學(xué)擁有17萬噸POE產(chǎn)能，產(chǎn)能占比約為16%。
據(jù)福斯特方面介紹，今年預(yù)計POE類（POE膠膜和EPE膠膜）的膠膜出貨占比40%-50%，預(yù)計在8億-10億平米，隨著TOPCon組件封裝部分采用EPE膠膜材料，預(yù)計POE粒子的供應(yīng)緊張情況可以得到緩解。
此前因與光伏龍頭開展改性硅膠全貼合工藝替代EVA、POE膠膜層壓工藝驗證，錦富技術(shù)在光伏圈引發(fā)關(guān)注，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者也于公司2022年年度股東大會后專訪了董事長顧清。
據(jù)其介紹，光伏企業(yè)非常有興趣導(dǎo)入新技術(shù)降低全行業(yè)成本。其中，光伏膠膜首先離不開EVA、POE兩種材料，但EVA遇水易發(fā)生酸化反應(yīng)，對焊帶、焊線、玻璃等造成腐蝕，從而影響組件壽命；其次，原有層壓工藝一是要求膠膜有一定的厚度，二是會導(dǎo)致一些焊點或者焊帶隱裂，造成不良損耗；再者，膠膜與電池片之間始終存在空隙，在微觀中光線仍有若干次折射、反射。
“我們的優(yōu)勢，一是光學(xué)硅膠理論上的透光率可達(dá)99%，相比EVA多了7個百分點；二是涂膠工藝相比層壓工藝減少了能耗和膠使用量，并且可以針對不同的產(chǎn)品、焊點的高低去設(shè)計膠層的厚度；三是真空全貼合工藝能避免層壓工藝帶來的隱裂，簡化了后續(xù)檢測流程?！鳖櫱逭f道。
顧清表示，經(jīng)過與光伏龍頭通威股份、愛旭股份等企業(yè)的數(shù)輪聯(lián)合驗證，通威認(rèn)可了公司的改性硅膠全貼合工藝能降低組件制造成本、簡化工藝的可能性，也認(rèn)為這一方向是正確的，但該工藝仍有許多問題需要雙方合理解決，如材料透水性的解決、生產(chǎn)線的簡化、加工速度的提升等。
其中，一是改性硅膠的透水性問題，需要公司不斷研發(fā)、驗證新解決方案，按照一個解決方案測試耗時5天來計算，公司目前考慮十幾個解決方案仍需數(shù)月才能完成測試，此后還有工藝優(yōu)良性、成本效率平衡等多方面論證。
二是生產(chǎn)線的簡化，公司原有柔性生產(chǎn)線可以加工從手機(jī)到大型顯示器不同尺寸的屏幕，但不適用于光伏行業(yè)電池片的單一尺寸生產(chǎn)線，公司需要簡化生產(chǎn)線減低固定資產(chǎn)攤提。
三是加工速度的提升，由于此前公司生產(chǎn)線沒有強(qiáng)制速度要求，對大型顯示器屏幕的加工速度只有一分鐘一片，但光伏電池片的下片速度很快，要求涂膠生產(chǎn)線速度達(dá)到15秒一片，這要求公司重新設(shè)計出適配的產(chǎn)線。
“目前，材料研發(fā)上已經(jīng)沒有實質(zhì)性障礙，最大的難點是生產(chǎn)線的適配及改進(jìn)，按新工藝制造的光伏組件也需要經(jīng)各種實際工況的驗證，預(yù)計還要4-6個月?！鳖櫱灞硎尽?/p>
行業(yè)觀點：硅料降價，會加速光伏新材料、新工藝落地
硅料快速降價，是否意味著高成本、高技術(shù)的光伏新材料、新工藝研發(fā)會陷入停滯？
另外，面對蓬勃發(fā)展的光伏新材料、新工藝，當(dāng)前“舊材料”、“老工藝”是否會被行業(yè)浪潮所淘汰？
昆山協(xié)鑫董事長范斌博士表示，鈣鈦礦的材料特性和生產(chǎn)工藝，導(dǎo)致其對晶硅電池所需輔材有了許多不同需求，比如只能使用POE膠膜，玻璃會換為浮法玻璃，不再需要焊帶、銀漿等，“如果疊層成為市場主流，那么晶硅行業(yè)并不會被淘汰，會繼續(xù)生存下去?！?/p>
極電光能副總裁姜偉龍博士說，在鈣鈦礦、TOPCon、HJT等新技術(shù)的拉動下，對產(chǎn)品輕量化、低溫封裝技術(shù)等方面產(chǎn)生了需求，如應(yīng)用玻纖、聚氨酯復(fù)合材料制造的邊框確實對于減重輕量化，降低運(yùn)輸成本，提升安裝搬運(yùn)效率方面起到積極作用；同時利用改性硅膠全貼合工藝替代EVA、POE層壓工藝，來降低封裝高溫帶來的影響，（這一方面）也有積極作用。
中國巨石證代沈國明分析認(rèn)為，在目前光伏組件企業(yè)“內(nèi)卷”的當(dāng)下，下游廠商更加關(guān)注成本，關(guān)注復(fù)合材料，從全產(chǎn)業(yè)鏈的角度，生產(chǎn)玻纖邊框的耗電量、碳排放量比鋁邊框要低，自然更具優(yōu)勢。
福斯特方面表示，有機(jī)硅類的材料由于性價比方面的原因，在光伏封裝領(lǐng)域一直沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，公司2016年開展過有機(jī)硅封裝材料的新項目開發(fā)，當(dāng)時主要是應(yīng)用于高端LED的封裝，后面由于市場變化項目沒有繼續(xù)推進(jìn)，但是過程中也積累了有機(jī)硅的技術(shù)平臺，未來如果有機(jī)硅材料在光伏組件封裝領(lǐng)域能夠得到應(yīng)用，公司可以快速開展生產(chǎn)。
在記者采訪過程中，不少企業(yè)管理者認(rèn)為，降本增效是光伏行業(yè)一以貫之的經(jīng)營戰(zhàn)略，度電成本即使每瓦只降低1分錢，企業(yè)都是樂見其成的，而這必然離不開光伏新材料、新工藝的落地。
文章提及內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成實質(zhì)性投資建議，據(jù)此操作風(fēng)險自擔(dān)
