雙玻還是透明背板?四個邏輯看懂光伏組件封裝形態進化趨勢

2021-01-16 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:2.0mm雙玻帶框組件解決重量及爆裂問題的同時強化LCOE優勢,同時使投資者免於背板可能出現的老化問題的困擾。

美國豁免雙面發電組件201關稅或將在短期內大幅提升美國市場雙面組件滲透率,但由於雙玻組件產能及玻璃供應調整需要時間,透明背板組件有望階段性在美國市場佔據一定份額。

光伏組件封裝形態向2.0mm雙玻結構進化是明確趨勢,但2.0mm玻璃的降本及可靠性驗證需要一定時間,預計中期2.5mm玻璃仍為雙玻組件的主流選擇。

邏輯一:2.0mm玻璃解決雙玻組件最大痛點—重量過大及玻璃爆裂

2.5mm雙玻帶框組件重達24~26kg,比傳統單玻組件運輸成本提高、安裝成本上升(一個工人難以拿起)。若雙玻組件無框,則安裝難度加大(破損率增加)、使用過程中玻璃可能出現爆裂問題等。

2.0mm雙玻半框組件重量僅20kg,一個工人可拿起來,與單玻組件相比重量僅增加1kg左右,對運輸和安裝的影響較小,且含框雙玻組件安裝破損及使用中爆裂的情況將明顯減少,解決雙面雙玻組件推廣的最大阻礙。

無框雙玻組件出現彎曲變形,造成電池片隱裂和玻璃爆裂,主要原因是1)匯流帶層壓應力不均:2)機械應力不均;3)熱應力不均。以上問題添加鋁框即可解決。

邏輯二:2.0mm光伏玻璃價格將逐步合理化,預計價格或降至16.6元/平米

2.0mm與2.5mm光伏玻璃處在面世初期,成本較高,雖然相對3.2mm玻璃而言節省了20~40%原片玻璃,但與3.2mm玻璃的價差並未體現出應有的成本優勢。隨著雙玻趨勢帶動薄玻璃需求增長、玻璃大廠大產線技改及技術進步,薄玻璃價格將下降。

我們認為合理價格應以成本為錨:

1)原片玻璃:成本主要與厚度相關;

2)深加工:薄玻璃半鋼化,3.2mm玻璃需全鋼化,前者成本略低。根據測算,在龍頭企業保持25%毛利率的情況下,2.5mm與2.0mm玻璃的合理價格有望分別降至19.3元/平米、16.6元/平米,較當前價格分別下降16%、26%。

邏輯三:合理玻璃價格下,2.0mm雙玻半框組件成本低於傳統單玻組件及透明背板組件

測算結果顯示,成本對比:2.0雙玻半框組件<2.5雙玻半框組件≈傳統單玻組件<2.0mm 雙玻全框組件<FFC透明背板組件<TFB透明背板組件,即雙玻帶框組件相對單面組件的背面發電增益以及相對雙面透明背板組件更可靠的性能均為純收益。

同時,測算結果已充分考慮市場對雙玻組件憂慮:爆裂、EVA吸水、運輸安裝破碎率增高及組件良率下降。增加鋁框的成本:雖然全邊框/半邊框使雙玻組件每W成本增加約0.18/0.09元,雙玻帶框組件成本仍低於傳統單玻/透明背板組件。

雙玻組件EVA吸水:若無鋁框封邊,EVA膠膜與空氣接觸吸入水汽後易降解並腐蝕柵線與匯流帶。即使鋁框封邊,PERC雙面電池背面局部鋁柵格也比全鋁背場更易被腐蝕。為此,在測算過程中,我們對雙玻組件的封裝成本按POE來考慮。

該材料水汽透過率低、高體電阻率、無酸性物質釋放,市場價格比普通EVA高50%左右。雙玻組件運輸安裝破碎率增高及組件良率下降:儘管已增加鋁框,仍通過設置更高破碎率及更低組件製造良率來體現對該問題的考慮。

3.2mm玻璃價格同樣按照25%毛利率對應價格23.5元/平米進行測算。

邏輯四:充分考慮透明背板降價潛力後,2.0mm雙玻半框組件仍具高性價比

目前對透明背板的降價空間主要基於兩點考慮:

1). 背板核心原材料PET擴產或使成本大幅下降。

2). 隨著技術提升、規模效益及生產經驗積累,透明背板成本將逐步下降。我們認為,以上兩點考慮確有合理性,但即使充分考慮降價空間後,透明背板組件成本相比雙玻組件仍不具備優勢。

PET基膜擴產對光伏背板的降本作用有限:

1)PET基膜上遊原材料BOPET大幅擴產,或將帶動PET基膜成本下降。PET基膜由BOPET(聚酯薄膜)拉制而成。BOPET按厚度分類,下遊需求最多的是厚度6-25um的包裝膜,65微米以上則為厚膜型/特種聚酯薄膜。

2019年特種聚酯薄膜需求預計有49 %為光伏背材膜。2014-18年BOPET新增厚膜產線約60%屬於光伏領域。根據統計,2019-2020年預計新增46萬噸BOPET產能,其中厚膜產能約36萬噸,按上述比例(50%~60%)估算厚膜新增產能中約20萬噸為光伏背材膜。2017年背材膜產能約30.8萬噸,產能大幅擴張將使PET基膜成本顯著下降。

2)PET基膜在透明背板中成本不足4元/平米,佔比不超過25%,可提供的降本空間有限。

光伏背板用PET基膜一般厚度在250um及以上,每平米背板對PET基膜需求量約為1.06平米,若按單價3.9元/平米計算,則每平米背板中PET基膜成本不足4元。

中來股份自主研發的雙面塗覆型透明背板目前售價約28元/平米,估算PET基膜在其中成本佔比大概率低於25%。因此,即使PET基膜價格大幅下跌,對透明背板的潛在降本貢獻不顯著。

即使考慮透明背板成本下降空間,其經濟性仍難以匹敵2.0mm雙玻半框組件。我們對透明背板組件與2.0mm雙玻半框組件的單位成本差額做了敏感性測算,我們認為透明背板經濟性在長期與短期內均難以與雙玻組件競爭:

1)短期比較:基於光伏玻璃當前價格水平(2.0mm玻璃含稅價22.5元/平米),透明背板也需要將單價降到20元/平米左右,即相對當前價格下降8元/平米,其組件才會具有成本優勢。短期內能為透明背板提供顯著下降空間的機會是PET基膜產能擴張帶動其價格下降。然而,根據上述測算,PET基膜在背板中的成本約4元/平米,其擴產降本不足以幫助透明背板實現成本優勢。

2)長期比較:只要2.0mm玻璃價格降至20元/平米以下,則透明背板價格即使降到與目前的普通背板一致(14元/平米),也不會有成本優勢。若2.0mm玻璃降至合理價格16.6元/平米,則透明背板價格即使降至10元/平米也無濟於事。

隆基、阿特斯等多家主流組件廠封裝以2.5mm玻璃為主,已開始向2.0mm玻璃切換,而為透明背板背書的企業較少,預計2.0mm玻璃靠經驗積累與規模效益來降本的速度將快於透明背板。此外,透明背板成本預計很難做到顯著低於普通背板,10元/平米的價格即使在長期來看難度也相當大。

除經濟性外,透明背板產品尚未經過長期戶外實證,實際可靠性有待驗證。透明背板的推出是在2018年,2019年3月剛開始戶外實證檢測,目前只通過了實驗室測試。實驗室測試難以模擬真實環境下複雜惡劣的條件,目前透明光伏背板其優異的性能主要來自廠家宣傳。

美國豁免25%雙面發電組件201關稅有效降低雙面發電組件在美價格並提升競爭力。由於:

1)透明背板雙面組件與單玻組件結構類似,電站設計及配套材料方面適配性較強,可直接實現產品切換。

2)美國組件進口主要來源地東南亞現有單玻產線與透明背板組件兼容性較強,可快速滿足產品需求。因此,我們認為201關稅豁免或將為透明背板組件帶來階段性需求,但雙玻組件產線產品切換完成後,仍將憑性價比與更可靠的性能成為主流。(摘自:樂晴智庫精選)

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