POE胶膜行业研究光伏带动需求POE国产化提速

　　（报告出品方/作者：东亚前海证券，郑倩怡）1.概述：光伏组件封装胶膜、市占率稳步提升
　　1.1.封装材料之一、综合性能优异
　　封装胶膜具有延长组件使用寿命和提升组件发电效率的作用，是光伏组件的核心组成材料之一。光伏组件的组成材料包括电池片、封装胶膜、玻璃、背板和边框。其中封装胶膜可保护太阳能电池片，进而延长光伏组件的使用寿命。根据海优新材招股说明书，封装胶膜需要保证光伏组件使用寿命达 25 年。同时封装胶膜需要使得阳光能最大限度的到达电池片，进而提升光伏组件的发电效率。
　　光伏封装胶膜主要包含四大类，其中POE 胶膜具备高阻水和高抗PID性能。目前市场上主流的封装胶膜包括透明EVA 胶膜、白色EVA胶膜、POE 胶膜和 EPE 胶膜： 目前透明 EVA 胶膜使用较广。透明EVA 胶膜发展最早，技术工艺已成熟，是目前市场上使用较广泛的材料，主要用于光伏组件双面封装或者正面封装。透明 EVA 胶膜与玻璃和背板的粘结性好，具有高透光率、高抗紫外湿热黄变性、抗蜗牛纹等特性。 白色 EVA 胶膜可提高组件发电效率。白色EVA胶膜通过在透明EVA胶膜的基础上添加白色调料进行预处理制备而成，能够有效地提升太阳光线的反射率，减少光线折损率，使得太阳能电池可利用被反射的光线进行发电，进而提升了光伏组件的发电效率。根据海优新材招股说明书数据，在普通的 60 片电池单玻组件中，使用白色增效EVA 胶膜可增益功率1-3W；在双玻组件的下层封装中，采用白色增效EVA 胶膜替换透明EVA胶膜，可使每块光伏组件的功率增益 7-10W。目前白色EVA 胶膜主要用于光伏组件背面封装。
　　POE 胶膜兼具高水汽阻隔和高抗 PID 性能。相较于EVA胶膜，POE胶膜在耐老化性、低水汽透过率以及抗 PID 方面地表现更优异，根据孙泽洋等在《EVA 与 POE 在双玻组件的使用探讨》一文中分析，POE胶膜的水汽透过率仅为 EVA 胶膜的 1/8 左右，且 POE 胶膜具有稳定的分子结构，在老化的过程中不会分解以及产生酸性物质，因此其具备优异的抗老化性能，适用于双玻组件或 N 型组件封装。但目前POE 胶膜具有抗滑性、组件生产效率较低等缺点。 EPE 胶膜兼顾了 POE 胶膜和 EVA 胶膜的优良性能。EPE胶膜又称共挤型 POE 胶膜，是采用共挤工艺将 POE 树脂和EVA树脂挤出制备而成。EPE 胶膜既具有 POE 胶膜的高水汽阻隔性能和高抗PID性能，又具有EVA材料良好的工艺匹配性，主要用于双玻组件或N 型组件封装。
　　1.2.技术迭代驱动、适配高效组件
　　降本增效带动光伏电池片技术迭代，进而带动胶膜需求转换。根据CPIA 数据，目前市场上主流电池片技术为PERC 技术，2021 年我国PERC电池片市占率达 91.2%。2021 年 PERC p 型单晶电池平均转换效率达23.1%，已逐渐接近其理论上限值 24.5%。同时光伏平价上网带动光伏组件降本增效的趋势日益显著，市场对高效产品的需求越来越旺盛，推动光伏电池片更新迭代。根据 CPIA 数据，2021 年 TOPCon、异质结电池及IBC电池的平均转换效率达 24%、24.2%、24.1%，未来随着N 型电池片技术生产成本的降低以及产品良率提升，N 型电池片有望成为未来电池技术的主要发展方向之一。N 型电池薄片化后，对酸碱度及表面应力更加的敏感，因此对封装胶膜提出了更高的要求。相较于 EVA 胶膜，POE 胶膜在阻水、抗PID性能、不会产生醋酸等方面表现更优良，更适配N 型电池片。近年来高效光伏双面组件市占率稳步提升。双面组件是指将光伏电池片不透光的背电极转换成透光的栅线，同时采用一定的掺杂手段将背部制成 PN 结，进而使得正面和背面均能发电。双面组件通常采用玻璃+玻璃的形式封装，即双玻组件。相较于单面组件，双玻组件具备生命周期更长、发电效率高、火灾隐患较低等优势，根据广东威阳科技有限公司官微数据，双玻组件的发电量相较于单面组件提升了8%。近年来，我国双面组件的市占率从 2019 年的 14%提升至 2021 年的 37.4%，提升23.4pct。CPIA预计到2030 年我国单面组件与双面组件市占率基本相当。
　　双玻组件渗透率提升带动 POE 胶膜和共挤型POE胶膜市占率上行。目前双玻组件通常采用 POE 胶膜。近年来，随着双玻组件市占率提升，POE胶膜和共挤型 POE 胶膜合计市占率也稳步上行，从2018 年的9.3%上升至2020 年的 25.5%，提升 16.2pct。未来随着双玻组件市场占比的提升，POE胶膜和共挤型 POE 胶膜市占率有望进一步上行。
　　此外，POE 胶膜更适配 TOPCon 电池。一方面，TOPCon电池片正面银浆含有铝成分，进而对水汽更为敏感，需要胶膜具备更强的防水性能。另一方面，EVA 胶膜遇水后会分解产生醋酸，醋酸与玻璃发生反应后会腐蚀电池栅线，进而导致组件性能衰减。而POE 胶膜遇水不会分解产生醋酸，且其水汽透过率低，可以有效地降低 PID 效应，进而提高电池组件地使用寿命和发电效率。因此，POE 胶膜更适配TOPCon 等高效电池。2.POE 胶膜：入局企业增多、行业景气上行
　　2.1.供给：行业集中度高、企业加码布局
　　我国光伏胶膜行业集中度较高。2021 年我国光伏胶膜行业市占率排名前四的企业分别为福斯特、斯威克、海优新材和赛伍技术，市占率合计达86%。其中福斯特市占率最高，达 50%，其次为斯威克和海优新材，市占率分别为 18%和 13%。
　　EVA 胶膜和 POE 胶膜生产工艺流程相似，主要在于配方的不同。EVA胶膜和 POE 胶膜生产工艺流程均包括造粒、搅拌混和、挤出、切边收卷等。光伏胶膜的制造属于配方型工艺，既通过调整配方以及部分生产流程可以推动胶膜产品升级，因此光伏胶膜行业属于轻资产行业，EVA胶膜企业在拥有 POE 胶膜配方后能够较为快速的切入POE 胶膜行业。
　　国内企业积极布局 POE 胶膜产能。相较于EVA胶膜，POE胶膜起步较晚，产能规模较小。随着光伏电池片升级带动POE 胶膜需求提升，国内企业开始加码布局 POE 胶膜产能。目前国内布局POE 胶膜可计算产能合计达 36.12 亿平方米/年，其中产能规划超 1 亿平方米/年的企业包括福斯特、海优新材、赛伍技术、明冠新材和江西纬科等。福斯特年产2 亿平方米POE胶膜项目(一期)已在 2021 年底达预定可使用状态，明冠新材年产1.2亿平方米光伏组件封装用 POE 胶膜扩建项目预计于2023 年12 月达到预定可使用状态。
　　2.2.需求：终端需求高增、带动景气上行
　　＂双碳＂背景下，我国光伏组件产量持续提升。根据iFinD数据，在＂双碳＂背景下，我国光伏新增装机容量快速增长，从2019 年的26.52GW增长至 2021 年的 54.93GW，年均复合增长率达43.92%；2022 年1-11月我国光伏新增装机容量创历史新高，达 65.71GW，同比增长88.66%。光伏新增装机容量持续提升带动光伏组件产量稳步增长。我国光伏组件产量从2017 年的 75GW 增长至 2021 年的 182GW，年均复合增长率达24.81%。
　　光伏组件产量持续增长带动光伏胶膜需求上行。根据斯福特公司公告数据，1GW 光伏组件约对应 1000 万平方米的光伏胶膜。根据上述CPIA公布的光伏组件数据进行测算，得出 2017-2021 年我国光伏胶膜需求量。2017-2021 年我国光伏胶膜需求量从 7.5 亿平方米增长至2021 年的18.20亿平方米。根据 CPIA 数据，2021 年我国 POE 胶膜和共挤型EPE胶膜市场率合计为 23.1%，以此测算得出 2021 年我国POE 胶膜和共挤型EPE胶膜需求量为 4.20 亿平方米。未来随着双面组件及TOPCon 电池渗透率提升，叠加光伏累计装机容量的持续提升，有望带动POE 胶膜需求持续上行，行业前景可期。
　　3.POE 粒子：胶膜核心原料、国产替代空间大
　　3.1.性能优异、应用广泛
　　兼具橡胶和弹性性能，属于高端聚烯烃产品。POE 全称为聚烯烃弹性体，是乙烯和α-烯烃（如 1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）无规共聚得到的弹性体。由于其特殊的分子结构，POE 既可以在常温下呈现出橡胶的高弹性，又能在达到一定温度时发生塑性流动。因此，POE 兼具塑料和橡胶的双重优势。此外，POE 具有优异的耐候性、耐臭氧和抗紫外光老化性能等。光伏胶膜是 POE 应用领域之一。POE 位于产业链中游，其上游主要核心原材料包括α-烯烃和茂金属催化剂。POE 下游应用领域广泛，其直接改性 PP 材料后，可应用于汽车零配件、家电外壳和口罩领域；直接改性PE材料后，可应用于防水卷材和管材领域；与PA、PT 共混，可应用于建筑、机械、电子、汽车和日用品领域；EVA 共混POE 发泡，可应用于运动鞋中底；作为单一材料使用，可应用于光伏封装胶膜领域，根据华夏能源网数据，粒子成本在光伏胶膜的生产总成本中占比超80%，是生产光伏胶膜的核心原料。
　　2021 年光伏反超汽车，成为我国 POE 最大的消费领域。全球POE消费结构与我国 POE 消费结构有着较大的区别，全球来看，2021年全球POE消费中，51%应用于 TPO 终端，29%应用于聚合物改性，10%应用于电线电缆，剩余 10%应用于其他。国内来看，2021 年光伏领域占国内POE消费比例的 40%，汽车市场占比为 26%。根据华经产业研究院数据，2021年光伏领域反超汽车领域，成为我国最大的 POE 消费市场。
　　3.2.海外龙头主导、我国依赖进口
　　POE 现有产能主要集中于国外少数企业。全球POE 主要生产商包括陶氏化学、埃克森美孚公司、三井化学公司、SABIC、韩国LG和北欧化工有限公司等。2021 年全球 POE 产能上限合计约为158 万吨，根据华经产业研究院数据，POE 生产装置通常与茂金属 LLDPE 等溶液聚乙烯产品共线，因此并非全部装置专产 POE。其中陶氏化学POE 产能居世界首位，最大达到76 万吨/年。其次是韩国 LG，POE 产能约为28 万吨/年。
　　目前我国 POE 依赖于进口。2017-2021 年，我国POE进口量从22.22万吨增长至 63.99 万吨，年均复合增长率为29.95%；2022 年1-7月，我国POE 进口量为 37.88 万吨。陶氏化学和埃克森美孚为我国最主要的POE进口来源企业，2017-2021 年在所有我国 POE 进口来源企业中合计占比持续位于 50%以上，2022H1 占比为 49.6%。
　　胶膜对原料POE粒子需求增长带动其进口单价上行。2017-2020年POE进口单价维持在 1600-1900 美元/吨之间。2020 年以来，POE粒子进口单价大幅上涨，从 2020 年的 1615.75 美元/吨上涨至2022 年1-7 月的2843.19美元/吨，涨幅达 75.97%。POE 粒子进口单价大幅上涨主要系POE胶膜需求提升带动POE粒子需求增长，叠加POE粒子属于生产技术壁垒较高的产品，市场由海外龙头垄断，使得光伏级 POE 粒子供给偏紧所致。
　　3.3.三大生产壁垒、进入门槛高
　　POE国产化面临三大壁垒。目前国内POE 工业化生产面临的技术壁垒包括高碳α-烯烃生产技术、茂金属催化剂生产技术以及溶液聚合技术：高碳α-烯烃技术壁垒高，我国依赖于进口。α-烯种类众多，碳数分布范围广泛，包括 C4-C40，对应着不同的应用领域。其中C6-C8主要应用于POE和低分子量脂肪酸领域。高碳α-烯烃指碳数大于等于6 的α-烯烃，目前广泛应用的主要包括 1-己烯、1-辛烯等。根据华经产业院数据，高碳α-烯烃生产难度大、壁垒高，面临海外企业的技术封锁，我国高碳α-烯烃依赖进口。
　　国产茂金属催化剂尚未形成规模经济。茂金属催化剂通常是由茂金属化合物和助催化剂组成的催化体系，具有活性中心单一性的特点。根据亚太橡塑展官网介绍，催化剂的成本较高、茂金属牌号切换过程中的物耗能耗较大、茂金属聚合物产品生产及销售尚未达到经济规模、国产茂金属聚合物产品性能尚有待提高等原因制约了我国茂金属催化发展。目前我国茂金属聚烯烃尚未进入大规模市场应用的爆发期，国内市场流通的茂金属催化剂产品主要为进口产品。 研发耐高温溶液聚合茂金属催化剂是溶液聚合技术难点。POE聚合的主流工艺是溶液法聚合工艺，以茂金属催化剂为催化剂的溶液聚合需要在至少 120℃下进行。但我国茂金属催化剂的研发能力起步晚、进展慢，缺乏自主研发的耐高温溶液聚合茂金属催化剂，缺少对聚合工艺的深入研究。
　　3.4.国内企业积极布局、国产替代曙光将至
　　国内各企业积极布局 POE 项目，国产化未来可期。截至2022年12月，国内 POE 总规划产能约 210 万吨/年。国内布局POE 项目的企业包括万华化学（40 万吨/年）、东方盛虹（30 万吨/年）、卫星化学（10万吨/年α-烯烃及 POE 装置）、鼎际得（40 万吨/年）、茂名石化（5 万吨/年）、浙石化（40 万吨/年）、天津石化（10 万吨/年）、惠生新材料（10万吨/年）、京博石化（5 万吨/年）、诚志股份（20 万吨/年）等。其中万华化学40万吨/年 POE 装置预计 2024 年 10 月开始陆续投产、盛虹斯尔邦石化800吨/年 POE 中试装置已投产、茂名石化 1000 吨/年POE 中试装置开车成功，其他各企业 POE 项目正在加快推进中。4.重点公司分析
　　4.1.福斯特
　　全球光伏胶膜龙头企业。公司成立于2003 年，深耕光伏胶膜行业二十余年，已发展成为全球最大的光伏胶膜供应商。根据公司公告，公司光伏胶膜在全球市占率连续多年超 50%。近年来，公司光伏胶膜产量从2017年的 57162.13 万平方米增长至 2021 年的 96677.47 万平方米，年均复合增长率为 14.04%，产能利用率维持在 90%以上。同时公司于2009年推出光伏背板产品，2017-2021 年公司光伏背板产量从3650.38 万平方米增长至7120.73 万平方米，年均复合增长率为 18.18%，产能利用率维持在91%以上。根据公司公告，公司在光伏封装材料领域拥有丰富的客户资源，包括隆基、天合/晶澳、晶科、阿特斯、韩华、First Solar、尚德、正泰等。
　　2022 年前三季度公司业绩再创新高。2021 年公司实现营业收入128.58亿元，同比增长 53.20%；实现归母净利润21.97 亿元，同比增长40.35%。2022Q1-Q3 公司营业收入再次实现大幅增长，为135.46 亿元，同比增长51.70%；归母净利润稳步增长，为 15.33 亿元，同比增长14.75%。2022年前三季度公司营业收入大幅增长主要原因为公司光伏胶膜和光伏背板量价齐升。
　　EVA 胶膜为公司主要业绩来源。EVA 胶膜为公司主要营业收入来源，2017-2021 年公司 EVA 胶膜营业收入占比均维持在84%以上。2021年公司EVA 胶膜营业收入为 115.1 亿元，同比增长52.20%。同时EVA胶膜亦为公司主要毛利润来源，2019-2021 年公司 EVA 胶膜业务毛利润占比均维持在90%以上，其中 2021 年 EVA 胶膜业务毛利润为29.54 亿元，同比增长34.52%。
　　公司研发投入逐年增加，技术研发优势明显。2018-2021 年，公司研发投入从 1.79 亿元增长到 4.54 亿元，年均复合增长率达36.37%；2022年前三季度公司研发投入为 4.63 亿元，同比增长50.32%。根据公司公告，公司研发投入包括材料、配方、设备和工艺等，截至2021 年末，公司拥有发明专利 434 项，其中授权有效的发明专利为161 项。
　　4.2.海优新材
　　聚焦光伏胶膜，产能持续提升。公司是从事特种高分子薄膜研发、生产和销售的高新技术企业，主营的高分子薄膜材料主要为新能源行业中的光伏产业进行配套。公司一直专注于特种高分子薄膜相关产品领域，逐渐丰富产品种类及应用领域，不断完善业务结构，相继推出高透EVA胶膜、高截止 EVA 胶膜、产抗 PID 型 EVA 胶膜、多层共挤POE胶膜等高科技高分子薄膜产品。公司光伏胶膜产能持续扩大，从2017 的8931.1万平方米增长至 2021 年的 29203.93 万平方米，年均复合增长率达34.47%。
　　公司营业收入进入快速增长阶段，光伏胶膜业务营业收入占比较大。2021 年公司营业收入为 31.05 亿元，同比增长110%。2021 年公司营业收入大幅提升主要原因为公司产能增加、光伏胶膜产品销售数量大幅提高。2022年前三季度公司营业收入为 41.32 亿元，同比增长106%，主要系公司产能进一步增加，产品销量增长所致。光伏胶膜业务为公司营业收入主要来源，2019-2021 年公司光伏胶膜业务营业收入占比均在98%以上。随着未来公司产能的进一步扩大，其光伏胶膜营业收入占比有望进一步提升。
　　公司毛利润实现大幅提升，毛利率有所下滑。2021 年公司毛利润为4.69亿元，同比增长 31%，实现稳步增长；2022 年前三季度公司毛利润为3.83亿元，已超过 2020 年全年毛利润水平。2021 年和2022 年前三季度公司毛利率分别为 15%和 9%，较 2020 年水平有所下滑，主要原因为公司生产所需主要原材料 EVA 树脂出现阶段性供应紧张，市场价格持续攀升，采购成本上涨引致毛利率下降。
　　近年来公司归母净利润实现大幅增长。由于光伏行业盈利能力从补贴退坡产业政策的负面冲击中恢复，重回稳定增长轨道，2018-2021年公司归母净利润实现大幅增长，由 0.28 亿元增长至2.52 亿元，年均复合增长率达108.01%。2022 年前三季度公司实现归母净利润1.33 亿元，同比增长10.73%。2022Q1-Q3 公司净利率为 3.23%，较 2021 年有所承压，公司未来将更加关注供应链管理、精益管理和降本增效，盈利水平有望恢复。
　　公司注重科技创新，研发投入高速增长。公司重点关注光伏组件技术变革及配套胶膜的创新要求，研发投入持续增加。2017-2021 年，公司研发投入从 0.24 亿元增长到 1.31 亿元，年均复合增长率为52.85%；2022年前三季度公司研发投入为 1.14 亿元，同比增长32.56%。
　　4.3.万华化学
　　拥有三大产业集群，产业链高度整合。公司前身是烟台合成革厂，最初成立于 1978 年，于 2001 年在上交所上市。公司业务涵盖聚氨酯、石化、精细化学品及新材料等三大产业集群，已形成产业链高度整合。截至2021年底，公司拥有聚氨酯产能 416 万吨，其中包括包括MDI 项目265万吨、TDI 项目 65 万吨、聚醚项目 86 万吨，公司还拥有PO/AE一体化项目和聚氨酯产业链一体化-乙烯项目，产能分别为198 万吨和250 万吨，产能利用率均在 98%以上，此外公司还拥有 21 万吨PC 产能和8 万吨PMMA产能。
　　2021 年以来公司营业收入大幅增长。2017-2021 年，公司营收从531.23亿元增长到 1455.38 亿元，年均复合增长率为28.65%，其中2021年同比增长 98.19%；公司归母净利润从 111.35 亿元增长到246.49 亿元，年均复合增长率为 21.98%，其中 2021 年同比增长 145.47%。2021 年烟台MDI 完成110万吨/年技改扩能，乙烯一期项目逐步投产，公司主营产品价格上涨，而全球化工出现供应短缺现象，使得公司产品量价齐升，实现业绩大幅增长。2022 年前三季度公司实现营业收入 1304.2 亿元，同比增长21.53%；实现归母净利润 136.08 亿元，同比下降 30.36%，主要原因为原材料价格上涨导致公司营业成本增加。
　　近年来，石化系列营收占比有所提升，聚氨酯系列产品为主要毛利润来源。营业收入方面，公司主营业务为聚氨酯系列和石化系列，2017-2021年，公司聚氨酯系列营业收入占比从 56.16%下降到41.56%，石化系列营业收入占比从 28.81%上升至 42.19%，表明公司多元化转型取得一定成效。毛利润方面，2017-2021 年公司聚氨酯系列毛利润占比均维持在55%以上，为公司主要毛利润来源。2021 年石化系列毛利润占比大幅提升，达27.45%，同比提升 22.46pct。随着未来公司产业链一体化持续深入，公司有望进一步优化产品结构，推动板块协同发展。
　　研发投入持续提升，研发成果显著。2018-2021 年公司研发投入从16.1亿元增长至 31.68 亿元，年均复合增长率为25.31%。2022 年前三季度公司研发投入进一步提升，达 24.44 亿元，同比增长13.73%。公司研发成果显著，2021 年公司新获得授权专利 416 件，形成了强大的知识产权保护体系。
　　（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
　　精选报告来源：【未来智库】。「链接」