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(chǎng)：全球 3000 億中國(guó) 2700 億
雖然一片光伏電池已經(jīng)具備發(fā)電能力，但其發(fā)電功率太低，無(wú)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(guò)一個(gè)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?dú)?、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(chǎn)量約?200 GW 3000億，中國(guó)?182GW 2700億（1.5元/W測(cè)算），同比增長(zhǎng) 46%
42. 結(jié)構(gòu)：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(yáng)能透過(guò)比、低吸收比、低反射比、高強(qiáng)度等，后道加工包括鍍膜和鋼化等，能夠提高玻璃的光透過(guò)率和增加強(qiáng)度
膠膜（普通 EVA/ 白色 EVA/POE ）是一種乙烯—醋酸乙烯酯共聚物經(jīng)過(guò)加工后而成的化學(xué)品，與玻璃和背板相互黏合，對(duì)電池片進(jìn)行保護(hù)
背板在戶外環(huán)境下用于保護(hù)太陽(yáng)能電池組件抵抗光濕熱等環(huán)境影響因素對(duì)封裝膠膜、電池片等的侵蝕，起到耐候絕緣保護(hù)作用
鋁邊框與有機(jī)硅膠結(jié)合，將電池片、玻璃、背板等原輔料封裝保護(hù)起來(lái)，使得組件得到有效保護(hù)
接線盒將太陽(yáng)能電池模塊產(chǎn)生的電能經(jīng)電纜導(dǎo)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(cè)試
組件八大工藝流程：焊接、層疊、層壓、EL 測(cè)試、裝框、裝接線盒、清洗、IV 測(cè)試
焊接：自動(dòng)串焊機(jī)將太陽(yáng)能電池片的正面電極與前后側(cè)電池片背面電極通過(guò)互聯(lián)條焊接在一起，排版機(jī)、匯流條自動(dòng)焊接機(jī)將已經(jīng)焊接成串的電池片利用匯流條進(jìn)行拼接，標(biāo)準(zhǔn)電池片數(shù)量為 60 片或 72 片，對(duì)應(yīng)以 10 或 12 條銅線作為匯流條將其連接起來(lái)，6 組互聯(lián)為一個(gè)光伏組件
層疊：將背板（TPT）、EVA 膠、電池組、鋼化玻璃按照順序進(jìn)行層疊
層壓：將鋪設(shè)好的光伏組件放入層壓機(jī)內(nèi)，通過(guò)抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使 EVA 融化并加壓使融化的 EVA 流動(dòng)充滿玻璃、電池片和 TPT背板膜之間的間隙，同時(shí)通過(guò)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(huì)形成毛邊，自動(dòng)削邊機(jī)進(jìn)行切邊
EL 電致發(fā)光測(cè)試：Electroluminescent 檢測(cè)太陽(yáng)能電池組件的內(nèi)部缺陷、隱裂、碎片、虛焊、斷柵以及不同轉(zhuǎn)換效率單片電池異?，F(xiàn)象?裝框：全自動(dòng)裝框機(jī)給電池組件裝鋁框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步的密封電池組件，延長(zhǎng)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(guò)硅膠與組件的背板粘在一起，組件內(nèi)的引出線從背板穿出與接線盒內(nèi)的內(nèi)部線路連接在一起，使內(nèi)部線路與外部線纜連接在一起，使組件與外部線纜導(dǎo)通，設(shè)備包括接線盒打膠機(jī)和接線盒焊接機(jī)等
清洗：清洗設(shè)備去除表面臟污，使組件美觀，增加光的透過(guò)率，增加組件功率
IV 測(cè)試：IV測(cè)試設(shè)備對(duì)電池組件的輸出功率進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級(jí)
44. 技術(shù)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(shù)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(dāng)太陽(yáng)光照到雙面組件時(shí)，會(huì)有部分光線被周?chē)沫h(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(duì)電池的光電流和效率產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)，2020 年雙面組件比例達(dá)到30%
多主柵MBB(Multi-Busbar)：柵線越細(xì)，金屬電極遮擋電池越少，受光面積越大，但柵線越細(xì)電阻越大需要多主柵降低組件串聯(lián)電阻，技術(shù)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(dǎo)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?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池片切成尺寸相同的兩個(gè)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(dá)到71%，
疊片/疊瓦：將傳統(tǒng)電池片切為 1/5 大小后，使用導(dǎo)電膠疊加黏貼在一起，通過(guò)交疊電池小片實(shí)現(xiàn)無(wú)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(chǎn)量 160 GW，中國(guó)?124.6GW 占?76%，全球前十中國(guó)占八個(gè)，隆基、晶科、天合、晶澳、阿特斯前五大組件廠合計(jì)出貨量?83 GW占52%
601012 隆基股份：產(chǎn)業(yè)鏈龍頭
隆基股份專注光伏產(chǎn)業(yè)鏈一體化，2020 年末硅片產(chǎn)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(chǎn)能分別達(dá) 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(cè)框架，封裝后填充硅膠密封，起到固定和邊緣保護(hù)的作用，但鋁邊框技術(shù)含量很低，成本占比高純粹是因?yàn)槠浯笞谏唐返亩▋r(jià)模式，鋁邊框產(chǎn)品定價(jià)和鋁錠基本保持同步，生產(chǎn)門(mén)檻低，供應(yīng)商多，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，市場(chǎng)已經(jīng)充分議價(jià)，進(jìn)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(yīng)用于光伏組件電池片之間的連接，發(fā)揮導(dǎo)電聚電的作用，90%成本來(lái)自原材料銅與錫，市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)，議價(jià)空間很小
接線盒、封裝硅膠價(jià)格均比較穩(wěn)定，技術(shù)含量一般，定價(jià)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(qiáng)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(shí)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(chǎn)，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(chǎn)，正面絨面處理減少光的反射，反面特殊花型處理增強(qiáng)太陽(yáng)光不同入射角的透過(guò)率，用于晶硅光伏組件
2021 年中國(guó)光伏玻璃市場(chǎng)規(guī)模 165 億元
光伏玻璃制造流程主要分為熱端原片生產(chǎn)、冷端深加工
熱端原片生產(chǎn)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(nèi)加熱融化成玻璃液流經(jīng)壓延機(jī)后實(shí)現(xiàn)定形，再經(jīng)過(guò)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(diǎn)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(guò)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(xué)性能
光伏玻璃技術(shù)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(dòng)玻璃大尺寸化，大尺寸硅片 182/210mm 兩種規(guī)格對(duì)應(yīng)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(chǎng)基本由法國(guó)圣戈班、英國(guó)皮爾金頓（被板硝子收購(gòu)）、日本旭硝子、日本板硝子四家外國(guó)公司壟斷，2006 年后國(guó)內(nèi)光伏玻璃企業(yè)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)吸收逐步國(guó)產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代
2020 年國(guó)內(nèi)光伏玻璃產(chǎn)量約占全球?95%，信義光能、福萊特兩龍頭市占率52%，CR5 達(dá) 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(chǎn)商，2013 年從信義玻璃拆分獨(dú)立上市，安徽蕪湖、天津、馬來(lái)西亞三地生產(chǎn)基地，2021 年總產(chǎn)能達(dá)到 13800 噸/日
48. 膠膜：福斯特、EVA
膠膜粘結(jié)光伏電池片與光伏玻璃及背板，要求高透光率、耐候性、粘結(jié)強(qiáng)度、耐老化等
按 1GW 組件消耗 0.1億平米膠膜計(jì)算，2021?年全球光伏膠膜需求?18?億平，市場(chǎng)規(guī)模 238 億元（8元/平測(cè)算）
封裝膠膜材質(zhì)一般為有機(jī)高分子樹(shù)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(shù)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(chǔ)上加入鈦白粉、氧化鋅等白色反光填料，提高反射率，應(yīng)用于電池片下層
PID效應(yīng)（PotentialInduced Degradation）又稱電勢(shì)誘導(dǎo)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(duì)光伏電池的使用壽命和轉(zhuǎn)換效率負(fù)面影響巨大
POE 膠膜主要原料 POE 樹(shù)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(chǎn)工藝：將 EVA 或 POE 樹(shù)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(jīng)多個(gè)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(chǎng)由美國(guó)勝邦(STR)、日本三井化學(xué)、日本普利司通(Bridgestone)、 德國(guó) Etimex 四家公司壟斷市場(chǎng)份額達(dá) 60%，2013年中國(guó)企業(yè)福斯特突破技術(shù)壁壘后主動(dòng)降價(jià)并不斷擴(kuò)產(chǎn)
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(shù)第四，CR3?78%
603806 福斯特：全球龍頭
福斯特主營(yíng)業(yè)務(wù)為 EVA 太陽(yáng)能電池膠膜、共聚酰胺絲網(wǎng)狀熱熔膠膜、太陽(yáng)能電池背板產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)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(chǎn)品品類豐富，2021 年?duì)I收 128 億利潤(rùn) 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(shù)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(jié)晶度下降越接近橡膠，光伏EVA膠膜低熔點(diǎn)和高透光率VA含量28%～33%
全球EVA主要生產(chǎn)商包括ExxonMobil（美國(guó)）、HanWha Total（韓國(guó)）、LG化 學(xué)（韓國(guó)）、中國(guó)石化、江蘇斯?fàn)柊?、Formosa PC（中國(guó)臺(tái)灣）、Versalis（意大利）、Sipchem（沙特）等，2019年8家產(chǎn)能279.4萬(wàn)噸占53.7%
2021 年 7 月我國(guó)具備量產(chǎn) EVA 光伏料能力的廠家斯?fàn)柊睢⒙?lián)泓新科、寧波臺(tái)塑三家，2020 年光伏料總產(chǎn)量不足 20 萬(wàn)噸，進(jìn)口依存度?70%，揚(yáng)子石化、陜西延長(zhǎng)中煤榆林能化、中化泉州正在試產(chǎn)
POE（PolyolefinElastomer）是乙烯/1-辛烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-丁烯的無(wú)規(guī)共聚物，由α-烯烴導(dǎo)入較長(zhǎng)的支鏈?zhǔn)谷彳浀臒o(wú)定型共聚物形成橡膠相
2020 年全球 POE 消費(fèi)量超過(guò)120萬(wàn)噸，產(chǎn)能超100萬(wàn)噸，包括陶氏化學(xué)Dow、?？松梨贓xxonMobil、北歐化工Borealis、三井化學(xué)Mitsui、韓國(guó) LG、SK、沙特基礎(chǔ)工業(yè)SABIC，陶氏化學(xué)排名第一
中國(guó)萬(wàn)華化學(xué)已經(jīng)到中試階段，中國(guó)石化天津南港、惠生、京博石化、茂名石化、斯?fàn)柊钍?、惠生新材料、中?guó)化學(xué)、衛(wèi)星石化等
49. 背板：中來(lái)、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(hù)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(chǎng)規(guī)模 60?億
分為玻璃、雙面含氟、單面含氟、不含氟，長(zhǎng)期來(lái)看玻璃占據(jù)主流
2020 年前五名為中來(lái)、賽伍、樂(lè)凱、明冠、福斯特
50. 設(shè)備：金辰股份
組件設(shè)備投資?6000 萬(wàn)元/GW，市場(chǎng)規(guī)模 80 億元，主要設(shè)備包括激光劃片機(jī)、串焊機(jī)、自動(dòng)疊層設(shè)備、層壓機(jī)、EL 測(cè)試儀、IV 測(cè)試儀等
一代工藝，一代設(shè)備，技術(shù)更新核心受益設(shè)備為串焊機(jī)、疊片焊接機(jī)、激光劃片機(jī)
全球瑞士MeyerBurger、德國(guó)Schmid，國(guó)內(nèi)金辰股份、奧特維、京山輕機(jī)蘇州晟成、先導(dǎo)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(dòng)化生產(chǎn)線龍頭，可以提供疊片、串焊、壓層、封裝環(huán)節(jié)的全部設(shè)備，2020 年?duì)I收 10.61 億元
最后看個(gè)視頻，光伏組件自動(dòng)化生產(chǎn)線
下篇講光伏下游系統(tǒng)電站！
