年以来,受硅料价格高企影响,光伏行业在努力“降本增效”的同时,也把目光转向了更便宜、更高效的新材料上,如钙钛矿的光伏电池,玻纤、聚氨酯的光伏边框,改性硅胶的光伏胶膜等。
然而,随着近期硅料价格“雪崩”,硅片价格大幅下滑,组件价格也被打到了近两年来的最低价。据PVInfoLink最新数据,目前多晶硅致密料均价仅为64元/kg;M10尺寸硅片价格均价跌至2.75元/片、G12尺寸硅片价格跌至3.9元/片;M10尺寸TOPCon双玻组件均价跌至1.50元/W,G12尺寸HJT双玻组件均价跌至1.63元/W。
在此行情下,之前热火朝天的光伏新材料发展会受到影响吗?
近日,《每日经济新闻》记者采访了包括中国巨石(SH,股价13.86元,市值.8亿元)、罗普斯金(SZ,股价6.10元,市值41亿元)、福斯特(SH,股价35.55元,市值.7亿元)、锦富技术(SZ,股价5.80元,市值63.5亿元)、昆山协鑫光电材料有限公司(以下简称昆山协鑫)、极电光能有限公司等多家产业链公司,试图探究在新变化下新材料的发展。
中国巨石证代沈国明在年年度股东大会上提及,公司正在和下游客户共同研发推进使用玻纤替代光伏组件中的铝合金边框等部件每经记者黄鑫磊摄
硅价高企:催生了钙钛矿的量产?
一项发明、一种技术从实验室走向工厂量化生产需要多少年?
钙钛矿用了13年。
昆山协鑫董事长范斌博士日前接受《每日经济新闻》记者电话采访时介绍,年,钙钛矿首次出现在实验室;年,他带领的团队在做钙钛矿的量产开发;年,团队被协鑫并购。
年,昆山协鑫开始建设首条MW钙钛矿组件量产型,产品尺寸达1m×2m,预计12个月完成设备安装调试,年12月开始试生产,年实现产能释放,1m×2m组件的光电转化效率达到16%以上,范斌称,今年的目标是实现18%光电转化效率。
另外,年年初,杭州纤纳光电科技有限公司建成MW钙钛矿产线,预计年产能达到GW级别;年12月,极电光能MW钙钛矿产线投产,今年6月底,据媒体报道,经全球权威机构TUV-SUD的严格检测认证,公司在0.72m2钙钛矿量产组件上创造了17.18%的全面积效率。
那么,是硅料价格高企催生了钙钛矿的量产吗?资料显示,年7月初,国内多晶硅价格首次突破30万元/吨,相比年的最低价涨了4倍,此后多晶硅价格近5个月居高不下。
直到《关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》发布,通知内容涉及多措并举保障多晶硅合理产量、创造条件支持多晶硅先进产能按期达产、鼓励多晶硅企业合理控制产品价格水平等,之后,多晶硅价格开始松动,年11月30日,PVInfoLink发布的数据显示,多晶硅致密料成交均价首次跌破30万元/吨。
而据7月5日中国有色金属工业协会硅业分会发布的数据,当周国内N型料价格区间在7.2万元~8.0万元/吨,成交均价为7.42万元/吨,周环比涨幅为0.68%;单晶致密料价格区间在6万元~7.40万元/吨,成交均价为6.57万元/吨,周环比持平。
范斌表示,钙钛矿是一种光伏通用技术,它不是凭空产生的,而是学术界的多年积累,一朝爆发。而且从发展历程来看,年的时候,钙钛矿的测试数据就已经有了连续小时不衰减的优秀记录,最近又有在晶硅电池测试环境下连续小时不衰减的成果。
不过,钙钛矿的量产仍有公认的两大难点,一是大面积成膜技术,二是稳定性。
极电光能副总裁姜伟龙博士向记者介绍,大面积成膜技术在行业内有不同的技术路线,其中两种技术路线正在百兆瓦级别的钙钛矿产线上进行验证。极电光能采用的是自主研发的钙钛矿量产技术,可实现大面积制备、高效率和高稳定性的钙钛矿光伏组件,目前这套技术已经导入至MW产线中,产品整体性能稳步提升。
在产品稳定性方面,极电光能cm2的组件也通过了第三方IEC的全序列测试认证,这也表明产品稳定性可以通过晶硅光伏产品的稳定性标准的检测,目前公司的0.72m2钙钛矿量产组件的认证测试也正在推进中,后续将收集更多的实测检验数据。
另外,在成本方面,范斌称,虽然目前量产工厂还在效率爬坡阶段,成本难以估算,但从设备价格、能耗、原材料消耗等来推算,钙钛矿的量产早期,应该能做到晶硅组件70%左右的成本,未来大规模量产时,成本可以做到目前晶硅组件成本的一半左右。
“我估计,未来3~5年内,钙钛矿组件可能会出现5~10GW的产能。”范斌说道。
未来展望:光伏行业还有5至6年的成长期?
边框是光伏组件的重要辅材之一,成本占比近9%,其中,铝边框的市占率高达96%。在铝边框的制造过程中,加工费一般相对稳定,影响边框价格的主要是铝价。
日前,铝合金边框龙头之一罗普斯金董秘俞军向《每日经济新闻》记者介绍,公司主要为阿特斯、一道等光伏组件厂商提供铝合金边框,销售模式为一季度竞标一次,价格随行就市。目前银白色铝型材的价格为元~元/吨,黑色铝型材的价格为元/吨左右。
据生意社数据,截至7月10日,华东铝市场价为1.83万元/吨,从近三年数据来看,当前铝价较年底部时已上涨60%以上。西南证券7月初发布的研报认为,国内电解铝原料成本仍处于下降通道,行业利润跟随铝价波动,预计三季度铝价及行业利润或有下行风险,但权益市场表现偏强。
对此,俞军认为,光伏行业还有5至6年的成长期,边框需求很大,作为辅材制造商,公司方面其实不太希望铝价有大幅波动,最好是平稳或缓慢上行。
另一方面,在面对海上、滩涂、盐碱地等场景时,光伏组件要求具备较强的耐腐蚀性,而铝是活泼金属,与酸碱都能发生反应,导致传统铝边框方案很难保证25年使用寿命。
年以来,晶科能源、隆基绿能、亿晶光电等光伏龙头纷纷开展复合材料在光伏边框领域的应用。如年8月,晶科能源方面与德毅隆、科思创投资组成的参编单位,就关于《晶体硅光伏组件用玻纤增强复合材料边框的技术标准》立项展开讨论;年12月,隆基绿能与万华达成战略合作,其中包括聚氨酯复合材料边框合作等。
更早有所布局的是阿特斯,在年,公司就与德毅隆共同合作对玻纤聚氨酯复合材料多项性能全面测试,年~年,公司的复合材料边框组件应用于上海和浙江2个分布式屋顶光伏项目。
对此,中国巨石证代沈国明在年年度股东大会上提及,公司正在和下游客户共同研发推进使用玻纤替代光伏组件中的铝合金边框等部件,目前已经到了最后的验证阶段。“玻纤边框最大的优势是能降低10%左右的成本,同时能更好地适应一些恶劣的环境,据计算,1GW的光伏组件大概需要吨玻纤,未来需求潜力较大。”
近日,沈国明向《每日经济新闻》记者进一步介绍称,玻纤产品的耐腐蚀性、电绝缘性、抗雾化、抗弯曲的性能都比铝合金要好很多,从成本上来看,铝合金价格近期又有所上涨,而玻纤性价比更高,导致玻纤边框成本比铝合金边框要低10%~15%。
对于玻纤边框的验证工作,沈国明表示,目前正处于组件厂商向第三方机构认证阶段,个别企业已经通过认证,但就未来大规模量产而言,还需要时间,“一些光伏项目的招标,对光伏组件的要求还没有转变过来,还停留在传统铝合金边框,我希望有关部门、行业协会能出台一系列规范或标准,为玻纤边框的推广和使用提供指导意见和更多支持。”
胶膜变局:EVA、POE胶膜层压工艺将被取代?
近年来,由于光伏行业快速发展,对光伏级EVA、POE产生了巨大需求,国内多家企业纷纷扩产。中商产业研究院数据显示,年,中国EVA总产能达到万吨/年,总产量约.55万吨,消费量约.1万吨,自给率达60.7%,全球POE产能约万吨,我国POE需求量为69.2万吨,同比增长8.09%,进口POE69.2万吨,同比增长8.09%。
值得注意的是,目前,POE核心技术暂被国外企业掌控,国内还没有规模化POE生产企业,全球POE产能主要集中在陶氏化学、埃克森美孚、SK和三井化学等少数企业手中。智研咨询数据显示,全球POE产能中,陶氏化学产能占比约42%,是全球最大的POE生产商;埃克森美孚和SK产能均为19万吨,占比均为19%;三井化学拥有17万吨POE产能,产能占比约为16%。
据福斯特方面介绍,今年预计POE类(POE胶膜和EPE胶膜)的胶膜出货占比40%~50%,预计在8亿~10亿平米,随着TOPCon组件封装部分采用EPE胶膜材料,预计POE粒子的供应紧张情况可以得到缓解。
此前因与光伏龙头开展改性硅胶全贴合工艺替代EVA、POE胶膜层压工艺验证,锦富技术在光伏圈引发