光伏胶膜技术迭代,谁将成为下一代"膜王"?

今年以来，光伏市场需求持续旺盛。在“碳中和”的全球共识下，光伏已经成为最“热门”的赛道，甚至有机构预测，光伏行业的市场空间有望在未来十年迎来十倍上涨。

一套光伏组件主要包括焊带、光伏玻璃、电池片、胶膜、背板五部分。其中，电池片和光伏玻璃是成本占比较高的部分，胶膜的市场份额要小很多。

光伏胶膜约占光伏产业链条总成本的5％，虽然占比并不高，但对于整个光伏组件产品而言，却意义重大，直接决定光伏组件的发电效率和寿命。光伏封装胶膜的透光率、收缩率、剥离强度、耐老化等性能指标对组件的运营至关重要。如果在电站运营期间胶膜黄变、龟裂，将导致电池失效报废，直接影响组件的发电效率。

光伏组件的运营寿命在25年以上，并长时间在露天环境工作，因此必须对电池片进行适当的保护。在行业中，普遍采用光伏胶膜作为核心辅材，覆盖在电池片上下，与光伏玻璃、背板等辅材在真空环境下通过层压工艺制成整体组件，从而起到保护电池片的作用。

由此可见，胶膜的稳定性至关重要，甚至可能影响光伏产业的长远发展。因此，《胶界》这期和大家一起聊聊光伏胶膜的技术演变历程。

从技术角度来看，光伏胶膜材料行业正在经历一次主流路线的产业迭代。

行业中的主流胶膜原材料共有EVA树脂和POE树脂两大类。根据具体的性能差异，又可分为透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜和共挤POE胶膜四大类。

截止目前，EVA材料是主流的材料路线，其中又以技术最为成熟的透明EVA胶膜为主。据CPIA数据，2020年透明EVA胶膜的市场占有率达到56．7％，而POE胶膜和共挤POE胶膜合计占比约为25％。

随着时间的推移，EVA材料的占比将持续降低，取而代之的是共挤POE胶膜市场占有率的持续提升。至2030年，共挤POE胶膜市场占有率有望达到25％，极有可能成为下一代主流的胶膜技术。

具体来看，EVA树脂性能优良、价格便宜，是当下最最主流的胶膜原材料。在组件技术发展过程中，通过增加电池片下层胶膜反射率的方式，让更多的阳光射到电池片上，因此行业中衍生出白色EVA胶膜。

相关数据显示，将双玻组件中下层的透明EVA胶膜更换成白色EVA胶膜，可以让每块组件功率增益达7-10瓦，具备显著的增益效果。

尽管EVA胶膜已经能够满足光伏组件的特性，但却很容易发生PID现象，存在发电效率下降的可能。PID现象是由美国SunPower公司于2005年提出的，指光伏组件市场时间工作所产生的钝化效应，导致组件性能大幅衰减。

由于组件直接暴露在室外，经历长时间的岁月侵蚀，组件边缘部分很容易有水汽进入，EVA材料在遭遇水解后会生产醋酸，与光伏玻璃中的Na发生反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高，组件性能大幅衰减。

为了解决PID现象，POE胶膜应运而生，目前渗透率正在逐渐提升。与EVA胶膜相比，POE胶膜具有更高的水汽阻隔率、更优秀的耐候性能和更强的抗PID性能，能够有效的提升组件的使用时长。

然而，POE却是非极性材料，助剂析出严重，在生产效率、保存时间和使用便捷性上都要明显弱于EVA材料，因此在使用过程中依然存在很多技术问题。

现实之中，往往采用多层共挤POE胶膜的方案来解决这个问题。共挤POE胶膜通过共挤工艺将POE树脂与EVA树脂挤出制造，保留POE的抗PID性和阻水性优势，同时也具备EVA材料的良好工艺匹配特性。这种技术也被称为EPE胶膜(EVA/POE/EVA)

从目前来看，共挤POE胶膜（EPE）是最优的解决方案，但却由于现阶段缺乏规模效应，因此成本较高。共挤POE胶膜被行业一致认为是未来光伏胶膜的下一代主流技术路线。

光伏胶膜原材料正在经历一次技术迭代，但对于中国光伏企业来说，却正处于从0到1的原始积累阶段。谁能够率先掌握下一代核心技术，谁就能够与光伏产业链深度绑定，成为光伏行业的下一代“膜王”！