光伏胶膜核心材料：POE粒子，用时方恨少

作者/星空下的夹心糖

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的韭菜

光伏组件要想续命，就看胶膜用得好不好。而这光伏胶膜的核心材料，就是这个鲜有人知的——POE粒子。

POE粒子是乙烯与高碳α-烯烃共聚的产物，和PE（聚乙烯）“本是同根生”。一般来讲，α-烯烃含量小于20%时是PE，而大于20%时则是POE。PE行业全球有1.4亿吨，而POE产能仅为百万吨级，是一款相对小众的材料。

不过，POE材料却是光伏胶膜的关键材料，在双玻组件和N型电池渗透率提升的大背景下，POE材料越发重要。而在中国，POE甚至还是一种卡脖子的产品，纵然中国拥有3000万吨PE产能，却依然无法实现POE粒子的国产替代。今天，在失衡的供需格局下，POE粒子的价格一路水涨船高，我们只能眼见得白花花的银子流走却无能为力。

POE价格走势 资料来源：中金公司研报

一、从汽车走向光伏

POE材料具有结晶相和非晶相穿插的微相结构，其中结晶相赋予了材料刚性，非晶相赋予了材料柔性。这种特殊结构赋予了POE更强的机械强度、更强的耐候性和耐老化性能，因此广泛应用于光伏、汽车、建筑、线缆等领域。

在2021年之前，汽车行业一直是我国POE材料的第一大应用领域。在汽车领域，POE主要用于对车用塑料进行增韧改性，需求稳定但增速缓慢。2021年，我国光伏领域反超汽车市场，一跃成为POE材料最大的单一市场。

2021年我国POE材料应用领域 资料来源：华经产业研究院

POE材料主要用于光伏胶膜。胶膜是一种重要的光伏组件，起到封装和保护的作用。光伏胶膜仅占光伏组件成本的4-8%，但意义重大。光伏组件常年暴露于恶劣的环境中，如果机械强度不足，一旦电池组件的胶膜、背板开始黄变、龟裂，电池易失效报废。而电池的运营寿命一般在25年以上，光伏组件的封装过程具有不可逆性，因此对光伏胶膜的耐候性和耐老化性亦有较高要求。POE材料完美符合了光伏胶膜的需求。

二、N型电池和双玻组件的燎原之火

光伏胶膜的材料主要是EVA和POE。EVA胶膜是PERC时代的成熟技术，被广泛应用于PERC电池组件的封装。然而，随着N型电池组件和双玻组件份额的提升，现有的EVA材料越来越不能满足要求。

N型电池渗透率预测 资料来源：PV InfoLink、国泰君安研报

双玻组件渗透率预测 资料来源：中国光伏业协会、国泰君安研报

N型电池组件的PID（电势诱导衰减）效应更明显，且对水汽更为敏感，对胶膜阻水性要求更高。对于双玻组件而言，由于EVA材料电池组件的腐蚀隐患和功率衰减较高，POE材料是更好的选择。POE胶膜相比EVA胶膜具有抗PID性能强、水汽隔绝率高、体积电阻率高等明显优势。

各类胶膜优缺点及适用范围 资料来源：民生证券研报

根据中国光伏业协会的数据，2022年单玻组件封装材料仍以EVA胶膜为主，约占41.9%的市场份额，POE胶膜和共挤型EPE胶膜合计市场占比提升至34.9%，随着未来N型电池组件及双玻组件市场占比的提升，其市场占比将进一步增大。根据国泰君安证券的预测，2023-2025年全球光伏领域对POE粒子的需求量为44.4/ 62.0/ 76.4万吨，年均复合增速高达19.83%。

三、同时方恨少

全球POE总产能近200万吨（实际产能可能低于此数），由海外企业完全垄断。目前主要的生产厂家有陶氏化学、日本三井、埃克森美孚、韩国LG、SSNC（SABIC和SK合资企业）、北欧化工等。这些企业大多在POE领域有着长时间的技术积累，例如，陶氏化学早在1993年就研发出POE材料并推向市场，并形成了完善的产品体系和工艺包。

中国POE材料的研发则相对较晚。早期，POE还没有体现出在光伏领域的应用价值，市场空间很小且增速缓慢，价格又不贵，国内企业没有动力去研发突破。待到光伏行业需求起来以后，POE的短板开始体现出来。2017年至今POE的进口量稳步增长。2022年，我国POE材料进口量达69.2万吨，约占全球POE总产量的一半。为此，我们每年支付了百亿元给海外寡头们。

POE进口量 资料来源：海关总署、中金公司研报

破局者们正在不断涌现。从2021年起，万华化学（600309）、东方盛虹（000301）、卫星化学（002648）、惠生新材料等一众公司纷纷宣布进军POE粒子，规划总产能有200万吨之巨。其中，万华化学、东方盛虹、卫星石化、京博石化等公司已经完成中试。

国内POE规划产能情况 资料来源：中金公司研报

但目前为止，国内依然没有实现规模生产，项目投产大多在2024年甚至更晚以后，且能否用于光伏尚未可知，国产化进程依然任重而道远。催化剂是POE粒子的核心，普通催化剂可以借鉴过期的专利，但光伏用POE粒子性能要求高，特别是透明度、纯度、力学和电学性能，因此催化剂的研发非常困难。另外，光伏POE粒子市场还在成长期，各家厂商均在独立研发，没有对外授权和对外转让，工艺包的获取较为困难，一切只能摸着石头过河。光伏用POE粒子的认证周期也较长，LG、三井等等POE巨头也是在光伏市场已经需求比较明确之后，又花了 2-3 年的时间才开发并验证了相应的光伏规格产品。对于后人而言，前人走过的弯路或许一步也不能少。

然而，和其他卡脖子材料（如光刻胶）相比，POE粒子的技术壁垒还是相对低一些的。中国化工体系成熟，拥有一大批研发能力很强的龙头企业，相信POE粒子的国产化只是时间问题。随着越来越多的产能投产，预计2026年以后POE行业将成为红海，并彻底实现国产替代（甚至还会出口），价格会持续下降，利润会重新分配给产业链的其他环节。

不过，在实现这些之前，我们已经支付了昂贵的学费——每年100亿元。

注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。