（报告出品方/作者：西南证券，韩晨、敖颖晨、谢尚师）

1抗PID优势显著，POE有望全面应用于N型组件

1.1光伏组件封装胶膜以EVA/EPE/POE为主

当前光伏组件封装方案以EVA、POE和EPE（EVA与POE三层共挤）为主，少部分采取PVB、有机硅胶等封装方式。

1.1.1EVA具有高透、粘结性好的特点，白色EVA可提高二次反射率

EVA为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，通过添加交联剂、增稠剂、抗氧化剂、抗老化剂、光稳定等助剂对其改性，经熔融挤出。作为使用最广泛的组件封装材料，EVA胶膜（透明）具有高透光率、与玻璃和背板的粘结性好等优势。1）高透光率：经组件层压工序调整，EVA交联度高最高可达95%-98%。交联度越高，EVA不易结晶，因此胶膜的透光率越高，组件的整体输出功率相应越高。2）粘结性与流动性好：VA含量较多，则有较好的低温柔韧性和粘结性。（一定范围内）熔融指数越大，EVA流动性越好，平铺性好，物理粘接点越多，与背板和玻璃的剥离强度越大。因此光伏EVA胶膜VA含量多在28%-33%，透明EVA熔指（MI）需高于25%。

虽然EVA作为光伏封装胶膜具有高透光率等优势，但醋酸乙烯酯作为极性材料本身也有一定弊端，胶膜易产生老化和黄变等问题，组件抗PID性能弱：

1）EVA胶膜水汽阻隔力弱，组件易发生PID效应：组件产生PID效应原因有多种，EVA透水性为其中之一。醋酸乙烯酯中碳氧双键和碳氧单键为极性的键，和水（极性分子）相亲，因此EVA胶膜在组件中阻水性差，水汽透过率较高，EVA易水解产生醋酸后和玻璃中的Na反应，可以生成大量的自由移动的Na离子，再与电池片表面的银栅线发生反应后会腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高、组件性能衰减（即PID效应），且此类衰减不可恢复。

2）EVA易老化和黄变：EVA的分子链为线性结构，由碳氧键、碳氢键等构成，此类化学键在室外湿热交变环境下以及紫外光照射下会断裂、重组或氧化，从而产生生色团，使EVA胶膜有发黄、降解的现象，从而影响组件功率和使用寿命。目前主要通过加入抗氧、紫外吸收或光稳定性等功能助剂，降低EVA胶膜氧化分解的速度、增强抗老化及紫外光线的性能、减少黄变程度；加入有机过氧化物的交联剂，在EVA胶膜加热封装太阳能电池片的过程中会受热分解产生自由基，从而引发EVA分子链的结合，形成网状结构，可增加分子稳定性。但是EVA中残留的交联剂在长期老化的过程中也会与助剂发生化学反应，仍会产生气泡以及黄变。

白色EVA可增效、降本，通常用于组件背层封装。在透明EVA中加入一定量的钛白粉、氧化锌等反光填料，并在切边收卷后使用电子加速器进行辐照交联制成的白色EVA胶膜，用于背面封装可提高组件内可见光及红外线的反射率，进而增加组件功率。尤其在半片组件中，电池片之间缝隙更多，漏光带来的效率损失更大，故白色EVA增效也更显著。根据CPIA数据，白色EVA可提升组件功率1.5~3W；单玻组件采用白色EVA，相对转换效率可提高0.5%-0.7%左右；双玻组件采用白色EVA相对转换效率可提高1%-1.2%左右。此外，白色EVA胶膜同时能够阻隔紫外线，一定程度上降低了组件对背板耐紫外线的性能要求，从而降低了组件成本。根据海优威的研究数据，使用白色EVA后，背板内侧面无需抗紫外线性能和氟薄膜，成本可降低7~12分/W；由于阻隔性强、透光率低，组件可使用透明度高的背板，成本可再降低1~2分/W。

1.1.2POE水汽阻隔和抗PID性能更优

聚烯烃弹性体（Polyolefinelastomer，简称POE）为乙烯-α烯烃共聚物，相较于EVA胶膜，POE胶膜的优势十分明显；1）水汽阻隔性能好，体积电阻率高，抗PID性能强：POE为非极性材料，只有碳碳键和碳氢键，没有碳氧键（极性），因此不能和水分子形成氢键，水汽阻隔性好，水汽透过率可做到EVA胶膜的约1/10。水汽不易通过玻璃和背板进入组件内，降低PID风险。体积电阻率也是影响PID的因素之一。在同样电势差下，高体积电阻率带来较低漏电流，可降低电池表面的分压，从而减缓PID的发生。根据陶氏的研究，POE体积电阻率更高，水汽透过率更低，在PERC双玻组件96h老化测试下(负偏压V、85℃、85%RH)功率衰减显著低于EVA胶膜。

2）耐低温性能优异：POE分子结构中没有不饱和双键，具有很窄的分子量分布和短支链结构（短支链分布均匀），因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理机械性能和的优异的耐低温性能。

3）耐热老化和抗紫外线性能好：窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲，因而POE材料的加工性能优异。由于POE大分子链的饱和结构，无极性基团，分子结构中所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。根据陶氏对普通POE胶膜和EVA胶膜在紫外湿热加速老化试验箱中的黄变趋势研究，发现在UV辐照量超过kWh/㎡和DH达到h左右时，EVA胶膜样品变黄，而且随着老化时间的延长，黄变越来越明显；而普通POE胶膜在h后依然未变色。在加速老化后，POE胶膜黄度指数变化较小，且一直稳定在较低数值；而EVA胶膜随着加速老化时间的延长，其黄度指数逐渐攀升。因此POE胶膜可以显著提高组件的可靠性，使得组件拥有更长的生命周期。

虽然POE在抗PID、水汽透过率、老化黄变等方面优势明显，然而也存在与玻璃/背板粘结力低，交联反应速率慢，功能助剂易析出和透光率偏低等问题。因此在组件制造过程中使用纯POE时，也会出现生产效率下降、层压时滑移等问题，要求组件端相应调整生产工艺。

1.1.3EPE兼具EVA和POE的优点，但助剂易析出

EPE兼具抗PID和粘结性好的特点。针对EVA、EPE各自的优劣势，~年胶膜企业开发出三层共挤EPE胶膜，即将EVA-POE-EVA三层复合采用共挤出工艺制造而成，中间POE层发挥抗PID和低水汽透过率的优势，同时外层EVA解决POE粘结力弱的弊端。EPE胶膜通常三层厚度比例分别为1:2:1。EPE的最大痛点在于助剂迁移带来胶膜性能变化。EVA与POE极性不同，对助剂的吸收能力差异极大：EVA为极性材料，与助剂相容性好。因此随着时间变化，POE层中的助剂会不断向极性强、吸收力强的EVA层迁移，引起胶膜内部结构性质改变，POE与EVA层间结合力下降，甚至在组件层压中POE层存在被挤出脱层的风险。由于POE层助剂迁移的特点，也导致EPE胶膜保质期短于EVA/POE。

1.2历史：双玻需求增长带动POE占比提升

胶膜作为组件辅材，其使用类型取决于组件的发展和性能要求。单玻P型组件主要采用上下EVA胶膜封装。年国家能源局发布“光伏领跑者”计划前，行业基本聚焦单玻组件。P型单面单玻组件采用经济性更好的EVA封装，市占率达90%以上。~年海优率先实现白色EVA规模化量产，逐步推进白色EVA在单玻组件背面的使用，占据一部分透明EVA的市场份额。双玻组件背面PID现象更严重，因此需要抗PID性能更好的POE保护电池，通常采用POE/EPE封装。除前文提及因EVA透水性带来PID现象外，PERC双面电池（尤其是背面—）产生PID的原因还在于：电池背面通过PECVD沉积氧化铝镀层与氮化硅镀层（Al2O3+SiNx），使负电荷在氧化铝和氧化硅交界处产生高效的场钝化效果（PERC背钝化工序）。再对钝化膜进行局部激光开槽，因此组件背面会因电子极化导致PID，即Al2O3/Si接触面具有较高的固定负电荷密度，背面玻璃中析出的Na+使氧化铝内的电荷发生再分布，削弱场钝化特性，带来PID。而双面PERC电池片正面因氧化硅减反射层可以起到抗PID效应，故双玻组件背面PID更为严重。但不同于Na+迁移导致的PID，电子极化导致的PID衰减可经光照恢复的，且使用高体阻的POE胶膜可以抑制电子极化效应。因此PERC双玻组件，特别是背面多采用POE/EPE胶膜封装，增强抗PID性能。

“光伏领跑者”项目推动双玻组件发展，POE胶膜需求与占比随之提升。~年国家能源局共发布三批“光伏领跑者”计划，通过使用技术绝对领先的电池组件，建设光伏发电示范基地和新技术应用示范工程，促进先进光伏技术产品应用和产业升级。每批次“领跑者”项目对组件的转换效率提出明确要求，并逐步提高准入标准：年技术领跑基地的多/单晶组件转换效率要求在16.5%/17%以上；年将上网电价水平作为投资主体评分标准的最大权重（占比30%），同时对高转换效率的电池组件给予评分溢价；年技术领跑者基地的多/单晶转换效率指标提升至18%/18.9%。组件转换效率要求的提高，推动了电池组件企业加大电池转换效率、组件功率的研发投入和先进技术的应用，单晶PERC、双面双玻等先进电池组件技术的量产进度随之加快。根据EnergyTrend数据，年第三批领跑者项目中，双面PERC组件占比达到34%，若考虑双面PERT的份额，则双面组件占比达到52%。

年“”后光伏电站进入竞价时代，产业链对组件转换效率和功率提升的诉求更为强烈，双面组件占比进一步提升。“”正式开启光伏竞价时代，产业链降本增效诉求更强，在此背景下双面组件凭借10%以上的发电增益进入快速成期。根据CPIA统计，年双面组件占比约2%，至年双面组件渗透率提升至14%，年达到29.7%。

双面组件占比提升推动POE/EPE用量和渗透率提升。PERC双面双玻组件背面需POE/EPE胶膜增强抗PID性能，因此POE/EPE胶膜渗透率随双玻组件广泛应用而提升。根据CPIA数据，至年透明EVA占比约52%，白色EVA占比约23%，纯POE胶膜占比约8.6%，EPE胶膜占比约14.3%。

1.3N型组件迭代，POE即将迎来再次成长

1.3.1当前N型组件多为POE封装

TOPCon电池组件正面PID效应更强，正面需POE封装。N型电池PN结与P型相反，氧化铝和氧化硅的场钝化在正面，因此TOPCon正面PID大于背面，与P型组件相反。而电池组件正面转换效率最为重要，因此TOPCon正面需抗PID性能更好的POE。

HJT也需阻水和耐老化性能更好的POE封装。HJT电池中ITO靶材为TCO薄膜沉积的关键，而ITO对水汽更敏感，因此需提升组件的水汽阻隔性能。同时，钝化层也对紫外线敏感，电池易老化，因此HJT当前亦采用阻水和抗老化性能更可靠的POE封装。

综合N型组件发展进程来看，当前主要N型组件出于对产品质量和可靠性考虑大多采用POE+POE封装，晶科TOPCon上下均采用纯POE胶膜，HJT也以上下POE居多；XBC由于栅线在背面，因此或采取EVA+POE的封装方式。未来随着N型电池工艺调整与优化，EPE占比可能逐渐提升，组件可能EPE+EPE、EPE+EVA等封装方式。

1.3.2N型组件产量释放，POE需求有望快速增长

根据各家N型电池组件产能建设规划和不同N型电池技术发展进程，我们计算至年PERC组件出货或为.2GW，N型组件出货有望达到GW，其中TOPCon/XBC/HJT产量或分别为.2GW、.5GW、69.3GW。在此基础上，假设三种情景下N型组件封装方案：1）乐观情景：TOPCon与HTJ均采用POE+POE的封装方式，XBC采用EVA+POE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分别为1:2:1。2）中性情景：TOPCon与HTJ均采用EPE+EPE的封装方式，XBC采用EVA+POE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分别为1:2:1。3）悲观情景：TOPCon与XBC均采用EVA+EPE的封装方式，HJT采用EPE+EPE的封装方式，PERC双玻组件采用EVA+EPE封装。EPE层中EVA、POE、EVA的比例分别为1:2:1。

在乐观/中性/悲观三种情景下，我们计算至年POE粒子需求将分别达到.4、.0、71.9万吨，对应~年CAGR分别为86.0%、63.2%、44.1%。综上，N型电池组件迭代将推动POE需求快速增长。

2原料、催化剂与工艺均为技术壁垒，N型组件或推动国产化进程加速

2.1POE可广泛应用于汽车等领域，光伏为最大需求增量

POE具有良好的弹性、透明性、低温韧性、抗紫外线性能等，在汽车零部件、电线电缆、发泡材料、聚合物改性等领域应用广泛。其中汽车领域应用最广，如我国POE下游应用中，汽车行业占比60%以上。POE可作为增韧剂对PE/HDPE/PP/PA增韧改性。由于POE为非极性饱和聚烯烃共聚物，与聚乙烯及聚丙烯（PP）等通用塑料具有良好的相容性，且本身为颗粒状，因此POE常用于对非极性的聚烯烃进行改性，绝大多数应用于PP增韧体系。

2.1.1汽车轻量化有望推动POE广泛应用于汽车零部件

POE分子结构与三元乙丙橡胶（EPDM）相似，因此具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等性能。通过对POE交联，材料的耐热温度提高，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能均有较大程度提高。汽车轻量化趋势下，POE作为最适用的工程塑料之一，更多应用于汽车工业中。POE和热塑性动态硫化胶是两种主要的聚烯烃类热塑性弹性体（TPO），因低温抗冲击性能好、流动性好、可重复使用、弯曲弹性模量高等性能优势使其广泛应用于汽车内外部件，可使车重减轻20%~25%。例如TPO作汽车外装件主要用于保险杠增韧（POE取代EPDM）、散热器格栅、车身外板(翼子板、后侧板、车门面板)、车轮护罩、挡风胶条等；作内饰件主要用于仪表板、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等；在发动机室内部件及其它方面也可用于空气导管、燃料管防护层、电气接线套等。

全球汽车保险杠的POE年市场规模稳定在20万吨左右。根据标普全球移动对~年全球乘用车产量的预测，假设年起全球乘用车产量增速为5%，且POE作为增韧剂在保险杠中质量占比在20%左右时可满足性能要求，我们计算年全球汽车保险杠对POE的需求约18万吨。随着全球汽车产量小幅稳定增长，汽车保险杠对POE的需求也保持稳定，年全球需求可达到20万吨以上。

2.1.2发泡材料：POE柔韧性和回弹性能好，渗透率提升空间大

POE的柔韧性和回弹性好于EVA，适用于发泡材料。POE用于发泡材料后效果更好，如发泡后的产品重量更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕裂强度高等。在模压发泡还是造粒后的注射发泡上，POE已大量应用于沙滩鞋，拖鞋，运动鞋的中底，鼠标垫，座垫，保丽龙材料，保温材料，缓冲片材，箱包衬里等发泡产品上。当前POE在发泡鞋材中渗透率较低，未来提升空间大。加入EPDM、POE、OBCs、TPE等弹性体可带来更高品质高更性能的EVA鞋部件制品，达到共混改性目的，从而提升EVA发泡性能，回弹性一般可提高到50-55%，甚至更高。根据化工平头哥

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