芯耀
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本篇講光伏中游組件，下篇講光伏下游系統(tǒng)電站
七、組件
41. 市場：全球 3000 億中國 2700 億
雖然一片光伏電池已經具備發(fā)電能力，但其發(fā)電功率太低，無法直接使用，將電池片串聯(lián)獲得高電壓，并聯(lián)獲得高電流后，通過一個二極管（防止電流回輸）輸出，封裝在邊框上，安裝好正面玻璃、背面背板、充入氮氣、密封成組件使用，通常由60片（6×10）或72片（6×12）電池片組成，壽命25-30年
2021 年全球組件產量約?200 GW 3000億，中國?182GW 2700億（1.5元/W測算），同比增長 46%
42. 結構：邊框、玻璃、膠膜、電池片、背板、接線盒
光伏組件包括電池片、鋁邊框、膠膜、鋼化玻璃、背板、接線盒等，除電池片外的其他材料通常稱為輔材
玻璃采用超白壓延玻璃，具有高太陽能透過比、低吸收比、低反射比、高強度等，后道加工包括鍍膜和鋼化等，能夠提高玻璃的光透過率和增加強度
膠膜（普通 EVA/ 白色 EVA/POE ）是一種乙烯—醋酸乙烯酯共聚物經過加工后而成的化學品，與玻璃和背板相互黏合，對電池片進行保護
背板在戶外環(huán)境下用于保護太陽能電池組件抵抗光濕熱等環(huán)境影響因素對封裝膠膜、電池片等的侵蝕，起到耐候絕緣保護作用
鋁邊框與有機硅膠結合，將電池片、玻璃、背板等原輔料封裝保護起來，使得組件得到有效保護
接線盒將太陽能電池模塊產生的電能經電纜導出
其他：焊帶用于光伏組件電池片之間的連接，硅膠組件邊框和背板接線盒的粘接密封，包材組件外包裝材料
43. 工藝：焊接、層壓、封裝、測試
組件八大工藝流程：焊接、層疊、層壓、EL 測試、裝框、裝接線盒、清洗、IV 測試
焊接：自動串焊機將太陽能電池片的正面電極與前后側電池片背面電極通過互聯(lián)條焊接在一起，排版機、匯流條自動焊接機將已經焊接成串的電池片利用匯流條進行拼接，標準電池片數(shù)量為 60 片或 72 片，對應以 10 或 12 條銅線作為匯流條將其連接起來，6 組互聯(lián)為一個光伏組件
層疊：將背板（TPT）、EVA 膠、電池組、鋼化玻璃按照順序進行層疊
層壓：將鋪設好的光伏組件放入層壓機內，通過抽真空將組件內的空氣抽出，然后加熱使 EVA 融化并加壓使融化的 EVA 流動充滿玻璃、電池片和 TPT背板膜之間的間隙，同時通過擠壓排出中間的氣泡，將電池玻璃和背板緊密黏合在一起，最后降溫固化，EVA 融化后受壓力向外延伸會形成毛邊，自動削邊機進行切邊
EL 電致發(fā)光測試：Electroluminescent 檢測太陽能電池組件的內部缺陷、隱裂、碎片、虛焊、斷柵以及不同轉換效率單片電池異?，F(xiàn)象?裝框：全自動裝框機給電池組件裝鋁框，增加組件的強度，進一步的密封電池組件，延長電池的使用壽命，邊框和電池組件的縫隙用硅膠填充，各邊框間用角鍵連接
裝接線盒：接線盒通過硅膠與組件的背板粘在一起，組件內的引出線從背板穿出與接線盒內的內部線路連接在一起，使內部線路與外部線纜連接在一起，使組件與外部線纜導通，設備包括接線盒打膠機和接線盒焊接機等
清洗：清洗設備去除表面臟污，使組件美觀，增加光的透過率，增加組件功率
IV 測試：IV測試設備對電池組件的輸出功率進行檢驗，測試其輸出特性，確定組件的質量等級
44. 技術路線：雙面雙玻、多主柵MBB、半片疊片
提升組件輸出功率或增加其全生命周期中單瓦發(fā)電量技術包括雙面雙玻、多主柵（MBB）、半片疊瓦等
雙面雙玻：雙面組件將背板替換為光伏玻璃，當太陽光照到雙面組件時，會有部分光線被周圍的環(huán)境反射到雙面組件的背面，這部分光可以被電池吸收，從而對電池的光電流和效率產生一定的貢獻，2020 年雙面組件比例達到30%
多主柵MBB(Multi-Busbar)：柵線越細，金屬電極遮擋電池越少，受光面積越大，但柵線越細電阻越大需要多主柵降低組件串聯(lián)電阻，技術路線為3BB→4BB→5BB→反光焊帶→MBB，功率提升?5~10W，工藝包括焊接法Schmid?、低溫合金法MeryerBurger?SmartWire?、導電膠法Hitachi CF
半片：使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向將標準規(guī)格的電池片切成尺寸相同的兩個半片電池片，電流減半，電壓不變，可降低組件功率損失CTM（Cell-to-Module Loss），提升 5-10 瓦（2%-4%）甚至更高，2020 年半片封裝市占率達到71%，
疊片/疊瓦：將傳統(tǒng)電池片切為 1/5 大小后，使用導電膠疊加黏貼在一起，通過交疊電池小片實現(xiàn)無電池片間距，在同樣面積下可以放置更多的電池片（60 型常規(guī)組件可封裝 66 片），提升功率 20W
45. 全球：隆基、晶科、天合、晶澳、阿特斯
2020 年全球組件產量 160 GW，中國?124.6GW 占?76%，全球前十中國占八個，隆基、晶科、天合、晶澳、阿特斯前五大組件廠合計出貨量?83 GW占52%
601012 隆基股份：產業(yè)鏈龍頭
隆基股份專注光伏產業(yè)鏈一體化，2020 年末硅片產能 80GW、電池片 30GW，組件 40GW，硅片第一，電池第三，組件第一
688223 晶科能源：組件第二
晶科能源成立于 2006 年，2010 年紐交所上市（JKS.N），2016 年成為全球最大的組件制造商，并連續(xù) 4 年位居全球光伏組件出貨量第一名，2021 年科創(chuàng)板上市，2021年底硅片、電池片、組件產能分別達 32.5GW、24GW、45GW
46. 輔材：邊框、玻璃、膠膜、背板、焊帶
組件輔材包括互聯(lián)條、匯流條、鋼化玻璃、膠膜、背板、鋁合金、硅膠、接線盒等
輔材成本占組件約?50%，排名前五的分別是邊框、玻璃、膠膜、背板、焊帶，下面一一介紹
邊框是光伏組件的外側框架，封裝后填充硅膠密封，起到固定和邊緣保護的作用，但鋁邊框技術含量很低，成本占比高純粹是因為其大宗商品的定價模式，鋁邊框產品定價和鋁錠基本保持同步，生產門檻低，供應商多，競爭十分激烈，市場已經充分議價，進一步壓縮成本的空間很小，鋼邊框正在探索中
焊帶又稱鍍錫銅帶，在銅帶表面涂覆一層均勻厚度錫基的焊料，應用于光伏組件電池片之間的連接，發(fā)揮導電聚電的作用，90%成本來自原材料銅與錫，市場充分競爭，議價空間很小
接線盒、封裝硅膠價格均比較穩(wěn)定，技術含量一般，定價模式類似邊框與焊帶
47. 玻璃：信義光能、福萊特
光伏玻璃用作組件的封裝面板，直接與外界環(huán)境接觸，要求高耐候性、高強度、高透光率，普通玻璃含鐵量較高呈現(xiàn)綠色透光率較低，光伏玻璃含鐵量須低于 0.015% ，同時具備抗沖擊性、耐腐蝕性、耐高溫等
光伏玻璃分為：超白浮法玻璃、超白壓花玻璃
超白浮法玻璃采用浮法生產，表面?TCO、ITO、FTO、AZO 涂層，用于薄膜光伏
超白壓延玻璃采用壓延法生產，正面絨面處理減少光的反射，反面特殊花型處理增強太陽光不同入射角的透過率，用于晶硅光伏組件
2021 年中國光伏玻璃市場規(guī)模 165 億元
光伏玻璃制造流程主要分為熱端原片生產、冷端深加工
熱端原片生產將石英砂、純堿、石灰石、芒硝、白云石等原材料混合后投入窯爐，在窯爐內加熱融化成玻璃液流經壓延機后實現(xiàn)定形，再經過退火形成光伏玻璃原片，包括配料、熔制、澄清、壓延、退火、切片、裝箱等，工藝難點主要在于低鐵控制、熔窯玻璃液上下溫差精確控制
冷端深加工以原片為基本原料，通過精切、磨邊、清洗、鍍膜、鋼化、裝箱等步驟提升玻璃的物理和化學性能
光伏玻璃技術路線是大尺寸化、薄型化 、雙面化
大尺寸硅片、大尺寸組件推動玻璃大尺寸化，大尺寸硅片 182/210mm 兩種規(guī)格對應組件寬度為 1133-1303mm
單面組件封裝玻璃的主流厚度?3.2mm，雙面組件正反兩面使用采用2.5/2/1.6mm 玻璃封裝
2006 年前光伏玻璃市場基本由法國圣戈班、英國皮爾金頓（被板硝子收購）、日本旭硝子、日本板硝子四家外國公司壟斷，2006 年后國內光伏玻璃企業(yè)通過技術引進吸收逐步國產化實現(xiàn)進口替代
2020 年國內光伏玻璃產量約占全球?95%，信義光能、福萊特兩龍頭市占率52%，CR5 達 82%
00968 信義光能：全球第一
信義光能是全球第一大光伏玻璃生產商，2013 年從信義玻璃拆分獨立上市，安徽蕪湖、天津、馬來西亞三地生產基地，2021 年總產能達到 13800 噸/日
48. 膠膜：福斯特、EVA
膠膜粘結光伏電池片與光伏玻璃及背板，要求高透光率、耐候性、粘結強度、耐老化等
按 1GW 組件消耗 0.1億平米膠膜計算，2021?年全球光伏膠膜需求?18?億平，市場規(guī)模 238 億元（8元/平測算）
封裝膠膜材質一般為有機高分子樹脂，分為透明EVA、白色EVA、POE 聚烯烴（含共擠型EVA-POE-EVA）
透明 EVA 膠膜主要原料是EVA 樹脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，分為上下兩層，在光伏組件表面的玻璃和電池片之間、電池片和背板之間各使用一層，2020 年市占率 56.7%
白色 EVA 膠膜是在透明EVA膠膜基礎上加入鈦白粉、氧化鋅等白色反光填料，提高反射率，應用于電池片下層
PID效應（PotentialInduced Degradation）又稱電勢誘導衰減，是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料，電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現(xiàn)離子遷移，而造成組件性能衰減的現(xiàn)象，對光伏電池的使用壽命和轉換效率負面影響巨大
POE 膠膜主要原料 POE 樹脂是乙烯-辛烯共聚物，具有優(yōu)異的抗PID性能及較高的水汽阻隔性、電氣絕緣性，2020年市占率 25.5%
生產工藝：將 EVA 或 POE 樹脂和各種改性助劑在混合器中均勻攪拌、混合、密封靜置，流延擠出成熔融態(tài)膠膜，經多個冷卻輥冷卻后，切邊收成卷狀，抽真空包裝，材料成本占90%
2013 年全球膠膜市場由美國勝邦(STR)、日本三井化學、日本普利司通(Bridgestone)、 德國 Etimex 四家公司壟斷市場份額達 60%，2013年中國企業(yè)福斯特突破技術壁壘后主動降價并不斷擴產
2020 年福斯特光伏膠膜出貨 8.65 億平，斯威克第二 2.13 億平，海優(yōu)新材第三 1.63 億平，賽伍技術第四，CR3?78%
603806 福斯特：全球龍頭
福斯特主營業(yè)務為 EVA 太陽能電池膠膜、共聚酰胺絲網(wǎng)狀熱熔膠膜、太陽能電池背板產品的研發(fā)生產銷售，EVA 膠膜涵蓋常規(guī)、抗 PID、抗蝸牛紋、超快速固化、白色等系列，POE 膠膜包括交聯(lián)型、熱塑型、白色、共擠等系列，產品品類豐富，2021 年營收 128 億利潤 22 億
EVA 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是由乙烯（E）和醋酸乙烯（VA）兩種單體共聚制得的熱塑性樹脂，為繼HDPE、LDPE、LLDPE之后的第四大乙烯系列聚合物，VA含量為5%~40%，VA含量越高彈性、柔韌性、相容性、透明性提高但結晶度下降越接近橡膠，光伏EVA膠膜低熔點和高透光率VA含量28%～33%
全球EVA主要生產商包括ExxonMobil（美國）、HanWha Total（韓國）、LG化 學（韓國）、中國石化、江蘇斯爾邦、Formosa PC（中國臺灣）、Versalis（意大利）、Sipchem（沙特）等，2019年8家產能279.4萬噸占53.7%
2021 年 7 月我國具備量產 EVA 光伏料能力的廠家斯爾邦、聯(lián)泓新科、寧波臺塑三家，2020 年光伏料總產量不足 20 萬噸，進口依存度?70%，揚子石化、陜西延長中煤榆林能化、中化泉州正在試產
POE（PolyolefinElastomer）是乙烯/1-辛烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-丁烯的無規(guī)共聚物，由α-烯烴導入較長的支鏈使柔軟的無定型共聚物形成橡膠相
2020 年全球 POE 消費量超過120萬噸，產能超100萬噸，包括陶氏化學Dow、埃克森美孚ExxonMobil、北歐化工Borealis、三井化學Mitsui、韓國 LG、SK、沙特基礎工業(yè)SABIC，陶氏化學排名第一
中國萬華化學已經到中試階段，中國石化天津南港、惠生、京博石化、茂名石化、斯爾邦石化、惠生新材料、中國化學、衛(wèi)星石化等
49. 背板：中來、賽伍
光伏背板是一種位于光伏組件背面的光伏封裝材料，在戶外環(huán)境下主要用于保護光伏組件抵抗光濕熱等環(huán)境影響因素的侵蝕，耐高低溫、耐紫外輻照、耐環(huán)境老化、水汽阻隔、電氣絕緣等性能，滿足光伏組件 25 年的使用壽命，市場規(guī)模 60?億
分為玻璃、雙面含氟、單面含氟、不含氟，長期來看玻璃占據(jù)主流
2020 年前五名為中來、賽伍、樂凱、明冠、福斯特
50. 設備：金辰股份
組件設備投資?6000 萬元/GW，市場規(guī)模 80 億元，主要設備包括激光劃片機、串焊機、自動疊層設備、層壓機、EL 測試儀、IV 測試儀等
一代工藝，一代設備，技術更新核心受益設備為串焊機、疊片焊接機、激光劃片機
全球瑞士MeyerBurger、德國Schmid，國內金辰股份、奧特維、京山輕機蘇州晟成、先導智能、康躍羿珩、博碩光電、武漢三工等
金辰股份
金辰股份是光伏組件自動化生產線龍頭，可以提供疊片、串焊、壓層、封裝環(huán)節(jié)的全部設備，2020 年營收 10.61 億元
最后看個視頻，光伏組件自動化生產線
下篇講光伏下游系統(tǒng)電站！
