行业逻辑
　　N型电池放量助力POE需求趋势性增长，25年光伏级需求预计在60-100万吨：POE是光伏封装胶膜的优质材料，在N型电池逐步占据主导地位的趋势下，电池对抗PID等性能需求大幅提升，POE是非极性材料，具备高水汽透过率、高体积电阻率、耐腐蚀等特点，可解决P型双玻、N型电池PID效应、对酸性环境和水汽敏感的痛点，需求将随N型电池放量而趋势性增长，在下游组件不同的封装方案假设下，我们预计到25年全球光伏级POE粒子的需求在60-100万吨。
　　POE海外高度垄断，海外光伏需求趋紧：目前海外POE产能约160万吨，产能集中在陶氏、埃克森美孚、三井、LG、SSNC（SK-SABICJV）、北欧化工六家企业，目前仅LG在23年有10万吨投产规划。在需求端，全球21年POE在TPO终端、聚合物改性、电线电缆领域的需求分别为69万吨、39万吨、14万吨，我们选取当前较为典型的胶膜厂封装方案对POE的需求预测，23-25年POE在光伏胶膜的全球需求量预计分别为43、52、63万吨，考虑到未来海外160-170万吨的POE产能和POE在汽车、鞋材和电线电缆领域的较刚性需求，在不考虑国内供给的前提下，全球光伏用POE在23-25年将逐年趋紧。
　　POE工业化需突破三大壁垒，国产化最早预计24年落地：POE的生产采用茂金属催化剂对乙烯和α-烯烃的聚合反应进行催化，聚合技术以陶氏开发的溶液法聚合工艺和埃克森美孚开发的高压聚合技术为主，其中高碳α-烯烃、茂金属催化剂和高温溶液聚合技术是POE生产的主要壁垒，国外对相关关键技术封锁垄断，国内POE产业化只有走自研道路，目前国内企业对上述三大壁垒均有所突破，工业化POE装置有望2024年落地：21年9月，万华化学完成POE千吨级中试，2*20万吨装置预计24-25年投产；22年8月，荣盛石化对外公告将新建2*20万吨POE装置；22年9月，东方盛虹800吨POE中试线投产，规划产能50万吨；22年12月，鼎际得宣布40万吨POE项目规划；23年3月，卫星化学1000吨α-烯烃工业试验装置开车成功，此外，京博石化、茂名石化、诚志股份、惠生新材等企业均有POE中试线或投产规划，总产能规划合计230万吨，预计24年以后国内POE供应将逐步起量。
　　自产1-辛烯的POE生产成本约1.1万/吨，产业链一体化为降本关键：当前POE价格在2.4-2.5万元/吨，处于2018年以来的高点，未来，POE的价格下降将仰赖于国产供给释放以及产业链一体化的建设，根据我们的测算，如果自产1-辛烯生产POE，2023年以来的生产成本约1.1万元/吨，其中1-辛烯成本约为3600元/吨，如果企业按照当前2.5万元/吨的价格外采1-辛烯，则POE的生产成本将因此上升3773元/吨，增幅达34%，因此，产业链一体化对于POE的降本至关重要，也是国内企业可以对海外形成成本优势的关键。
　　投资建议
　　目前国内规划中的POE产能约230万吨，综合考虑POE及其上游产业链的生产壁垒、一体化带来的成本优势、未来POE产品的供需格局，在POE领域布局较早，具备上游α-烯烃和相关催化剂以及溶液聚合技术配套的企业将具备很强的竞争优势，建议关注万华化学、卫星化学、鼎际得、东方盛虹、岳阳兴长等。
　　风险提示
　　国内POE产业化进度不及预期，光伏组件广泛采用替代POE的胶膜方案，下游光伏需求放缓，海外POE供给放量，海外企业针对国产POE进行价格战

研究报告全文：N型电池放量助力POE需求趋势性增长25年光伏级需求预计在60-100万吨POE是光伏封装胶膜的优质材料在N型电池逐步占据主导地位的趋势下电池对抗PID等性能需求大幅提升POE是非极性材料具备高水汽透过率高体积电阻率耐腐蚀等特点可解决P型双玻N型电池PID效应对酸性环境和水汽敏感的痛点需求将随N型电池放量而趋势性增长在下游组件不同的封装方案假设下我们预计到25年全球光伏级POE粒子的需求在60-100万吨POE海外高度垄断海外光伏需求趋紧目前海外POE产能约160万吨产能集中在陶氏埃克森美孚三井LGSSNCSK-SABICJV北欧化工六家企业目前仅LG在23年有10万吨投产规划在需求端全球21年POE在TPO终端聚合物改性电线电缆领域的需求分别为69万吨39万吨14万吨我们选取当前较为典型的胶膜厂封装方案对POE的需求预测23-25年POE在光伏胶膜的全球需求量预计分别为435263万吨考虑到未来海外160-170万吨的POE产能和POE在汽车鞋材和电线电缆领域的较刚性需求在不考虑国内供给的前提下全球光伏用POE在23-25年将逐年趋紧POE工业化需突破三大壁垒国产化最早预计24年落地POE的生产采用茂金属催化剂对乙烯和-烯烃的聚合反应进行催化聚合技术以陶氏开发的溶液法聚合工艺和埃克森美孚开发的高压聚合技术为主其中高碳-烯烃茂金属催化剂和高温溶液聚合技术是POE生产的主要壁垒国外对相关关键技术封锁垄断国内POE产业化只有走自研道路目前国内企业对上述三大壁垒均有所突破工业化POE装置有望2024年落地21年9月万华化学完成POE千吨级中试220万吨装置预计24-25年投产22年8月荣盛石化对外公告将新建220万吨POE装置22年9月东方盛虹800吨POE中试线投产规划产能50万吨22年12月鼎际得宣布40万吨POE项目规划23年3月卫星化学1000吨-烯烃工业试验装置开车成功此外京博石化茂名石化诚志股份惠生新材等企业均有POE中试线或投产规划总产能规划合计230万吨预计24年以后国内POE供应将逐步起量自产1-辛烯的POE生产成本约11万吨产业链一体化为降本关键当前POE价格在24-25万元吨处于2018年以来的高点未来POE的价格下降将仰赖于国产供给释放以及产业链一体化的建设根据我们的测算如果自产1-辛烯生产POE2023年以来的生产成本约11万元吨其中1-辛烯成本约为3600元吨如果企业按照当前25万元吨的价格外采1-辛烯则POE的生产成本将因此上升3773元吨增幅达34因此产业链一体化对于POE的降本至关重要也是国内企业可以对海外形成成本优势的关键目前国内规划中的POE产能约230万吨综合考虑POE及其上游产业链的生产壁垒一体化带来的成本优势未来POE产品的供需格局在POE领域布局较早具备上游-烯烃和相关催化剂以及溶液聚合技术配套的企业将具备很强的竞争优势建议关注万华化学卫星化学鼎际得东方盛虹岳阳兴长等国内POE产业化进度不及预期光伏组件广泛采用替代POE的胶膜方案下游光伏需求放缓海外POE供给放量海外企业针对国产POE进行价格战敬请参阅最后一页特别声明1行业深度研究内容目录1N型电池放量助力需求POE趋势性增长41POE兼具弹性与塑性的高性能聚烯烃42N型电池放量在即POE需求趋势确认53N型趋势下25年光伏用POE粒子需求预计在60万吨以上112POE海外高度垄断国产化即将启程131POE目前主要由海外垄断全球光伏料供给趋紧132我国POE目前全部依赖进口国产化即将启程143POE国产化面临三大壁垒茂金属催化剂-烯烃溶液聚合工艺163POE成本分析从1到100的必经之路181产业链一体化的POE生产成本约11万吨182投资建议194风险提示20图表目录图表1POE分子式4图表2POE兼具橡胶特性与塑料特性4图表3POE具有低弯曲模量和低密度的性质4图表4POE与POP性能应用对比4图表5POE改性材料的应用5图表6单面PERC太阳电池结构示意图5图表7双面PERC太阳电池结构示意图5图表8单玻组件与双玻组件结构6图表92021-2030年单双面组件市场占比变化趋势6图表10N型电池有更高的双面率和发电增益6图表112021-2030年各种电池技术市场占比变化趋势6图表12全球光伏封装材料份额7图表13EVA和POE是光伏封装胶膜的优选7图表14不同光伏胶膜材料性能对比7图表15PID-sNa迁移8图表16PID-p电极极化8图表17P型双玻TOPConHJT电池正面背面易出现的问题9图表18P型双玻与N型电池易出现的PID类型9敬请参阅最后一页特别声明2行业深度研究图表19EVA的性能问题和对组件的影响10图表20POE的优劣势10图表21Tie1组件厂高效电池封装方案汇总11图表22不同技术的电池采取的封装方案假设11图表23光伏用POE粒子全球需求测算12图表24海外POE供给情况13图表25POE在汽车中的应用14图表26全球POE需求量万吨14图表272021年全球POE需求结构14图表28国内POE进口量万吨15图表29POE分国别进口结构15图表30国内POE生产企业规划15图表31中国POE需求量万吨16图表322021年中国POE需求结构16图表33烯烃聚合金属催化剂的发展16图表34海外POE生产企业催化剂情况17图表35万华化学茂金属催化剂相关的部分专利17图表36国内POE生产企业-烯烃规划情况18图表37POE成本测算19图表38各企业POE单吨投资额19敬请参阅最后一页特别声明3行业深度研究1POE兼具弹性与塑性的高性能聚烯烃POE是指乙烯与-烯烃1-丁烯1-己烯1-辛烯等的无规共聚物弹性体聚合物的微观结构决定其宏观性能由于POE分子链中共聚单体含量高密度低聚合物链由结晶性树脂相和无定型橡胶相组成因而该材料既具有橡胶的高弹性又具有热塑性树脂的可塑性易加工成型同时POE分子链由非极性的饱和单键组成无极性基团且叔碳原子较少故具有优良的耐水蒸气性耐老化性耐腐蚀性及耐热性可广泛应用于汽车包装电线电缆医疗器械家用电器太阳能电池封装膜光伏热熔胶等领域图表1POE分子式图表2POE兼具橡胶特性与塑料特性来源聚烯烃封装剂SHJ组件的湿热可靠性研究国金证券研究所来源串级催化溶液聚合制备聚烯烃热塑性弹性体的研究国金证券研究所POE的-烯烃含量高于20适用于多种材料改性或单一使用根据聚合物中-烯烃的含量可将聚烯烃材料分为聚烯烃塑性体POP和聚烯烃弹性体POE两类其中POP中-烯烃含量在10-20密度范围在0870-0915cm3POE中-烯烃含量大于20密度范围在0865-0895gcm3POP适合作为吹膜挤出流延用热封层应用于食品包装卫生医疗弹性薄膜个人护理等领域POE更加适合改性领域例如与PPPE共混增加其韧性与透明度与EVA发泡材料共混增加压缩回弹性与PAPT共混增加其冲击性能等此外POE作为单一采用主要应用于光伏胶膜领域可减缓光伏组件的电势诱导衰减PID提高电池组件的使用寿命图表3POE具有低弯曲模量和低密度的性质图表4POE与POP性能应用对比材料性质主要应用汽车优异的弹性光伏胶膜良好的韧性发泡料POE低温延展性电线电缆热稳定性医疗用品抗紫外线性等鞋材等优异的密封性食品包装增强的韧性POP工业品包装优良的光学性能热熔胶等高氧气传输速率来源Borealis官网国金证券研究所来源中国化信国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明4行业深度研究图表5POE改性材料的应用应用功能加工方式改性方向汽车PP改性注塑抗冲击性吹塑热密封性能透明度挤塑PP附着力PE改性吹塑浇铸粘结性能透明度伸长率挤塑金属附着力浇铸易剥离性包装浇铸耐冲击热密封性能双轴延伸热密封性能透明度PP改性双轴延伸双轴取向收缩性浇铸吹塑自粘性保护膜浇铸吹塑抗应力美白装饰膜挤塑管材耐热性透明度柔韧性工业PP改性注塑容器抗冲击性透明度EVA改性电线涂层柔韧性伸长率耐刮擦性电线电缆PP改性电线涂层柔性与耐磨的平衡工程塑料模具EP改性注塑挤塑抗冲击性鞋材EVA改性压缩注塑减重耐压缩性来源MitsuiChemicals官网国金证券研究所2N型电池放量在即POE需求趋势确认P型电池逐渐以双面为主双玻组件有望成为主流目前光伏P型电池即PERC电池全称为钝化发射极及背局域接触电池P型电池的基本原理是用将V族杂质磷通过扩散或者离子注入等方式渗入P型硅衬底上从而形成PN结再加上正面和背面电极将产生的电流引出构成最原始的太阳能电池结构P型电池按照组件背面是否吸收太阳光可分为单面P型电池和双面P型电池双面P型电池需将将PERC电池背面的全铝背场改成印刷铝栅线结构双面电池的利用了电池片背面产生的光生载流子其背面可收集10-30的太阳光较单面电池提升效率同时双面电池还可降低导电铝浆用量电池翘曲应力及隐裂破损率此外目前市场中双面电池组件大多采用双玻封装少数使用透明背板封装因此近几年双面双玻组件的市占率呈上升趋势根据CPIA2021年双玻组件市占率为374同比增长77到2023年单双面组件市场占比基本相当十四五期间双玻组件有望成为新的市场主流图表6单面PERC太阳电池结构示意图图表7双面PERC太阳电池结构示意图来源双面PERC单晶硅太阳电池工艺研究国金证券研究所来源双面PERC单晶硅太阳电池工艺研究国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明5行业深度研究图表8单玻组件与双玻组件结构图表92021-2030年单双面组件市场占比变化趋势来源福斯特国金证券研究所来源CPIA国金证券研究所N型电池以双面结构为主未来渗透率将加速提升N型电池是在N型硅衬底上注入V族杂质硼形成PN型结构的太阳电池从技术上N型电池可细分为TOPConHJTIBC等由于N型硅采用磷P作为施主杂体从根本上杜绝了B-O复合体的形成有效抑制了晶体硅太阳能电池光至衰减并且N型硅较P型硅具有更高的少子寿命对过渡族金属杂质容忍度较高因此N型电池片的转换效率天然高于P型根据ISFH的数据PERCHJTTOPCon电池的理论极限效率分别为245275287相较传统PERC电池N型电池的双面率更高根据艾邦光伏网的数据HJT电池为双面对称结构双面率最高可达90而PERC和TOPCon在制备过程中均需要对硅片进行背面抛光双面率最高分别为75和85此外N型双面电池双面因子较高在后续发电过程中背面增益也会相对更多因此N型电池以双面结构为主随着PERC电池换效率接近极限和N型电池自身工艺突破2022年起N型电池占比迅速提升根据国金电新的测算22年-25年N型电池渗透率达到3306287图表10N型电池有更高的双面率和发电增益图表112021-2030年各种电池技术市场占比变化趋势来源晶科能源国金证券研究所来源CPIA国金证券研究所胶膜是光伏组件封装的核心材料光伏组件结构上看自上而下依次为玻璃胶膜电池片胶膜背板玻璃光伏胶膜将电池片上盖下垫包封利用真空层压技术与上下层保护材料粘合为一体在构成晶体硅组件对脆弱的太阳能电池片起保护作用使光伏组件在运行过程中不受外部环境影响延长使用寿命同时使阳光最大限度地透过胶膜照射电池片提升光伏组件的发电效率虽然光伏胶膜价值量不高约占组件成本的4-7但由于组件封装具备不可逆性并且运营寿命需达到25年以上等要求一旦胶膜开始黄变龟裂电池容易失效报废因此胶膜对于光伏组件的质量和寿命起着关键作用目前市场上封装材料主要有透明EVA胶膜白色EVA胶膜聚烯烃POE胶膜共挤型聚烯烃复合膜EPEEVA-POE-EVA胶膜此外聚乙烯醇缩丁醛PVB热塑性聚氨酯TPU聚二甲基硅氧烷PDMS热塑性聚烯烃TPO等也是光伏胶膜的可选材料根据VDMA预测未来光伏封装胶膜仍然以EVA和POE为主流敬请参阅最后一页特别声明6行业深度研究图表12全球光伏封装材料份额图表13EVA和POE是光伏封装胶膜的优选来源VDMA国金证券研究所来源晶科能源国金证券研究所图表14不同光伏胶膜材料性能对比体电阻率水汽透过率gm-2材料优势劣势cmday-1易黄变不耐腐蚀易分EVA10141015534使用广泛低成本层POE10161017089330高热化学稳定性和体积电阻率贵PVB1010101219264005更好的化学稳定性和导热性扩散率高贵更好的热稳定性高机械强度抗紫外TPU2710141284易分层贵线高透射率PDMSSili1014101510200高热化学稳定性高透射率抗紫外线贵cone高体电阻率高机械强度高热化学稳光伏新材料制造商需要TPO10141018089285定性高性价比时间采用高体电阻率抗紫外线低扩散率高lonomer1016019031对玻璃附着力低贵透射率来源ReviewofPotential-InducedDegradationinBifacialPhotovoltaicModules国金证券研究所P型单玻组件以EVA胶膜为主EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物是以乙烯E和醋酸乙烯VA为原料通过聚合反应生产的一种先进高分子材料其性能主要取决于分子链上VA的含量一般光伏级EVA的VA含量在28-33在加工为光伏胶膜的过程中还需将EVA粒子与交联剂偶联剂紫外线UV吸收剂光抗氧化剂和热抗氧化剂等添加剂混合EVA的主要优势在于成本低透明度高易加工耐存储交联速度快与玻璃背板粘结性能好EVA胶膜按颜色可分为透明EVA和白色EVA其中白色EVA胶膜的反射率高并具备较强的抗湿热老化及紫外老化的能力主要用于电池片下层利于提升组件发电效率经过多年的测试和实证数据EVAEVA可满足P型单玻组件绝大部分场景需求P型双玻和N型电池更易出现PID等问题其中PID按形成机理可分为三类PID效应potentialinduceddegradation又称电势衰减效应是光伏电站晶硅组件在运行过程中的一种衰减现象是近年来影响光伏组件中长期运行效率的重要问题根据当前文献梳理PID效应主要被分为1钠渗透型PID包括分流型PID即PID-s钠渗透型PID主要指光伏用钠钙玻璃中Na离子作为杂质粒子在电势诱导穿过封装材料进入电池内部造成的重组现象如果它导致了PN结的分流路径则属于PID-s2极化型PIDPID-p极化型PID是指介电层中电荷积累导致表面钝化的退化引起的输出功率衰减敬请参阅最后一页特别声明7行业深度研究3腐蚀型PIDPID-c目前已明确的三种腐蚀型PID过程是HJT模块的TCO层中的铟沉淀在P型双玻背面SiAlOx界面处的SiOx形成腐蚀在N-PERT电池正面的介电层的Na基圆顶状突起处形成腐蚀图表15PID-sNa迁移图表16PID-p电极极化来源晶科能源国金证券研究所来源晶科能源国金证券研究所P型双玻和N型电池的PID形成机理各不相同由于材料和电池结构的不同P型双玻和N型电池会产生不同的PID现象1P型双玻正面易产生PID-s背面易产生PID-p对于P型双玻的正面Na离子从玻璃出析出后由于P型电池上表面为P掺杂带负电因此Na离子有趋势进一步向电池片内部迁移易出现PID-s相反由于N型电池的上表面为B掺杂带正电阻止了Na离子的向内移动因此N型电池正面不易形成PID-s对于P型双玻的背面它相较于P型单玻而言背面由铝背场改为铝线外电场驱使正电荷更易破坏氧化铝的场钝化作用因此更易出现PID-p此外P型双玻的背面由于采用了AgAl浆电极相较正面对水汽酸更敏感2N型TOPCon正面易发生PID-p背面PID效应不明显TOPCon电池的正面结构与P型双玻的背面结构类似因此更易发生PID-p同时正面采用AgAl浆电极对水汽和酸更敏感TOPCon电池的背面与P型双玻的正面类似由于钝化效果较好不易产生PID-p3N型HJT双面易出现PID-cHJT是双面对称结构是在N晶硅片的上下镀本征非晶硅再镀非晶硅钝化层ITO掺杂层做发电薄膜从机理上没有PID-p的现象但由于ITO为参杂的氧化铟锡导电膜材料易产生因沉淀而出现PID-c此外HJT电池的非晶硅层和ITO对紫外光水汽更敏感并且由于其表面结构与晶硅电池片差别较大与常规封装胶膜粘结力较弱敬请参阅最后一页特别声明8行业深度研究图表17P型双玻TOPConHJT电池正面背面易出现的问题电池类型正反面结构性能特点正面钝化较好PID-p效应较弱类比TOPCon背面双面PERCAlOx负电场钝化层高系统电压下易发生PID-p类比TOPCon正面背面AgAl浆电极对水汽酸敏感类比TOPCon正面AlOx负电场钝化层高系统电压下易发生PID-p正面铝和银的电极电位差异在水和酸碱下活泼正面主珊直接接触TOPConAgAl浆电极p发射级银浆成分不同酸化敏感背面钝化较好PID-p效应较弱TCO为参杂的氧化铟TCO层中的铟沉淀产生PID-c锡导电膜材料对水汽非常敏感表面因Si-H基团更容易遭受紫外辐照而被破坏产生缺陷导致组件HJT双面HJT电池使用非晶或功率刷衰减微晶硅与晶硅电池片表面差别较大与常规封装胶膜粘结力较弱来源晶科能源中来股份福斯特国金证券研究所除了上述PID现象外P型双玻和N型电池的正反面还易出现其他的PID类型根据ReviewofPotential-InducedDegradationinBifacialPhotovoltaicModules一文的总结如下图表18P型双玻与N型电池易出现的PID类型电池类电池正反负偏压下PID效应正偏压下PID效应型面正面PID-sPID-pPERC背面PID-pPID-cSiOx形成钠渗透型PID无影响正面PID-pPID-c钠凸起钠渗透型PID无影响TOPCon背面无影响无影响正面PID-cTCO层铟沉淀Na渗透型PID无影响HJT背面PID-cTCO层铟沉淀Na渗透型PID无影响正面钠渗透型PIDPID-pIBC背面PID-sPID-pN掺杂区来源ReviewofPotential-InducedDegradationinBifacialPhotovoltaicModules国金证券研究所POE性能优异可满足P型双玻和N型电池的需求在室外EVA一方面会由于紫外光能量高于EVA链的断裂能而使组件出现加速老化和分层现象另一方面EVA中的醋酸根为极性基团在湿热环境中易水解产生乙酸导致组件PID黄变现象而EVA较低的体电阻率也是组件易形成PID的原因之一对比EVA由于POE是极性材料不能和水分子形成氢键因此具备低水汽透过率和高电阻率的特点POE中无酸根基团保证了其在湿热环境下无酸解因此可满足P型双玻N型电池对于抗PID耐酸耐水汽等需求当然由于POE非极性等性能特点POE胶膜在加工时也存在助剂易析出胶膜易打滑层压时易使电池片偏移等问题参考晶科能源上述问题可在材料配方设备层压工艺等多方面进行改良敬请参阅最后一页特别声明9行业深度研究图表19EVA的性能问题和对组件的影响外部环境性能EVA化学变化对应组件变化组件加速老化紫外线EVA链断裂组件内部黏附力将减小易分层乙酸与玻璃中的钠盐反应可引起钠离子迁移造成钠渗透型PIDEVA降解过程中产生的乙酸催化组件黄变湿热腐蚀硅晶电池的金属导线造成PID-cEVA降解过程中会产生较长共黄变降低透明度轭体系的烯酮结构的生色基团较低的低体积电阻率不易抑制电子极化效应造成PID-p来源光伏组件封装材料进展国金证券研究所图表20POE的优劣势优势原因低水汽透过率POE属于非极性材料水汽透过率是EVA的10高体积电阻率POE属于非极性体电阻率较EVA高2个数量级抗腐蚀POE无酸性基团湿热下无酸解劣势原因助剂易析出POE极性弱分子量分布窄结晶度低晶区小助剂易从无定形区迁移POE与玻璃的界面静摩擦系数较低流水线上容易打滑此外有POE胶膜易打滑机助剂易从POE中析出起到界面润滑剂的作用减弱POE-玻璃的界面静摩擦系数POE胶膜易使压层压时POE交联速率慢POE流动性高导致POE封装组件电池容易层电池片偏移发生层压偏移组件外观不良率高来源晶科能源国金证券研究所成本与供给是POE在光伏中广泛应用的主要痛点EPEEVA丁基胶等也是可选方案相较于POE在胶膜加工方面的问题供给和成本才是POE在光伏胶膜中广泛应用的主要痛点由于POE粒子目前主要由海外几家企业供应国内尚未实现POE粒子及上游关键材料的工业化生产且当前光伏级POE的价格较EVA高几千元下游胶膜厂面对POE可得性和成本问题时也将EPE和EVA丁基胶当做可选方案EPE结合了POE抗PID性能和EVA低成本的优点对于P型双玻的背面和TOPCon电池的正面目前应用较少EPE或可成为POE的替代方案但EPE也存在对于HJT电池由于其不存在PID-p但对水汽紫外线等外部条件敏感也有企业尝试采用EVA丁基胶丁基胶用于封边阻水性能远强于传统有机硅胶作为解决方案敬请参阅最后一页特别声明10行业深度研究图表21Tie1组件厂高效电池封装方案汇总电池版型前盖板前膜后膜后盖板双玻玻璃EVAEPE玻璃PERC玻璃EVAEVA背板单玻玻璃EVA白色EVA背板玻璃POEPOE玻璃双玻玻璃EPEEPE玻璃TOPCon玻璃EPE白色EVA玻璃单玻玻璃POE白色EVA背板玻璃EPEEPE玻璃HJT双玻玻璃EVAEVA玻璃来源赛伍技术国金证券研究所3N型趋势下25年光伏用POE粒子需求预计在60万吨以上根据各家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采用国金电新团队对下游需求的预测数据预计23-25年全球光伏装机量分别为360468585GW对应组件需求450590737GW其中到25年TOPConHJTIBC含HPBC的渗透率分别为681212在此基础上我们参考赛伍技术对Tie1组件厂高效电池封装方案汇总并假设HPBC采用EVAEPA方案单面TOPCon采用EPEEVA方案N型IBC电池和HJT电池采用相同的封装方案给出下述几种方案假设参考方案2-525年全球光伏级POE粒子的需求预计在60-100万吨图表22不同技术的电池采取的封装方案假设方案电池类型正面背面EVA面积占比POE面积占比单面PERC非HPBCEVAEVA单面PERCHPBCEVAEPE双面PERCEVAEPE方案1单面TOPConEPEEVA8317双面TOPConEPEEPEHJTEVAEVAIBCEVAEVA单面PERC非HPBCEVAEVA单面PERCHPBCEVAEPE双面PERCEVAEPE方案2单面TOPConEPEEVA7624双面TOPConPOEPOEHJTEVAEVAIBCEVAEVA单面PERC非HPBCEVAEVA单面PERCHPBCEVAEPE双面PERCEVAEPE方案3单面TOPConEPEEVA6931双面TOPConEPEEPEHJTEPEEPEIBCEPEEPE单面PERC非HPBCEVAEVA方案4单面PERCHPBCEVAEPE6535双面PERCEVAEPE敬请参阅最后一页特别声明11行业深度研究单面TOPConEPEEVA双面TOPConPOEEPEHJTEPEEPEIBCEPEEPE单面PERC非HPBCEVAEVA单面PERCHPBCEVAEPE双面PERCEVAEPE方案5单面TOPConEPEEVA6238双面TOPConPOEPOEHJTEPEEPEIBCEPEEPE来源赛伍技术国金证券研究所图表23光伏用POE粒子全球需求测算2022E2023E2024E2025E全球光伏装机量GW240360468585容配比125125126126全球组件需求GW300450590737单面165180265332双面135270324405PERC电池29031322597单面16517515082其中HPBC203335双面1251387415N型电池10137365640TOPCon电池10120300500其中单面90200HJT124090IBC52550单GW组件胶膜用量亿平GW0110010000980097胶膜需求全球胶膜需求亿平33455871EVA胶膜480440420410胶膜单平克重克平POE胶膜420400380370EVA132165202244方案1POE23303744EVA121151185223方案2POE33435263EVA109137167202方案3POE43566882EVA104130159192方案4POE48627691EVA98122150181方案5POE536984101来源INFOLINK赛伍技术国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明12行业深度研究1POE目前主要由海外垄断全球光伏料供给趋紧海外POE产能约160万吨新增产能有限目前海外可生产POE的企业有六家分别为陶氏埃克森美孚三井LGSSNCSK-SABICJV北欧化工POE最早是在1991年由埃克森美孚采用EXXPOL技术生产产品牌号为EXACT1993年陶氏以乙烯辛烯或乙烯丁烯为原料利用INSITE茂金属催化工艺生产了牌号为ENGAGE的POE此后三井LGSSNCSK和SABIC的合资公司各持股50分别于2003年2009年和2014年投产了各自的POE产品2013年北欧化工收购了埃克森美孚位于欧洲的乙烯-辛烯工厂也具备了POE的产线目前上述六家企业聚烯烃弹性体的产能合计约200万吨其中乙烯基弹性体产能约160万吨考虑到其中还包含了POPOBCLLDPE等产品POE的实际产能更低陶氏是最大的POE生产商实际产能约60万吨排名第二的LG化学目前有28万吨产能公司预计23年新增10万吨产能三井SSNC埃克森美孚北欧化工目前POE产能估计分别为20万吨23万吨8万吨和3万吨图表24海外POE供给情况产能万可产产品类公司装置地点商品名投产时间技术路线吨型1993200美国德州20EngageAffinityInsiteCGCPOEPOP4美国路易斯安那200320016EngageInfuseInsiteCGCPOEPOPOBC州6陶氏丙烯基弹性西班牙塔拉戈纳55Versify等2004InsiteCGC体泰国马塔府20EngageAffinity2008InsiteCGCPOEPOP沙特萨达拉20Engage2016InsiteCGCPOE美国路易斯安那19912008ExactExceedExxpolPOE州5埃克森美孚美国路易斯安那丙烯基弹性35Vistamax2004Exxpol州体2003201专有茂金属催化POEPOPEPD三井新加坡裕廊岛20Tafmer0剂MSKSolumerSSNCSK-SABICJV韩国蔚山232014NexlencePOELLDPESABICFortify2009201专有茂金属催化LG韩国大山28LucenePOE6剂专有茂金属催化北欧化工荷兰赫仑3Queo2013POPPOP剂来源华经产业研究院国金证券研究所POE在传统领域以汽车应用为主根据MaiaResearch的报告全球POE的主要应用领域包括TPO终端发泡鞋材电线电缆包装材料汽车TPO领域需求占比超过50其他应用如光伏热熔胶等需求近年来也快速起量对于汽车应用领域POE主要用于PP改性以提升PP的耐冲击强度和拉伸性能根据CNCIC的统计汽车内部PP组件如方向盘座椅等的POE的添加比例一般在10-15汽车外部PP组件如保险杠挡泥板等的POE添加比例一般在17-25对于鞋材领域POE可作为EVA的改性添加剂添加比例在10-20可提升发泡材料的强度弹性UV稳定性并降低重量及收缩率电线电缆工业领域的POE产品主要应用于对耐热性耐环境性要求较高的绝缘层和护套可添加于电缆被覆材料LLDPE也可替代EVA或EPDM用于PVC电线电缆敬请参阅最后一页特别声明13行业深度研究图表25POE在汽车中的应用来源CNCIC国金证券研究所23-25年全球光伏用POE将趋紧根据华经产业研究院数据2017年-2021年全球POE需求量从104万吨增至136年吨四年CAGR7其中2021年全球用于TPO终端的POE需求约为69万吨而在光伏领域如果参考上文POE需求测算中情景2的假设则2022年全球光伏级POE需求量约为33万吨23-25年需求量预计分别为435263万吨考虑到未来海外160-170万吨的POE产能和POE在汽车鞋材和电线电缆领域的较刚性需求在不考虑国内供给的前提下全球光伏用POE在23-25年将逐年趋紧图表26全球POE需求量万吨图表272021年全球POE需求结构160108140电线电缆108其他1201010100107806010740TPO终端10620510106聚合物改性2017201820192020202129全球POE消费量万吨yoy来源华经产业研究院国金证券研究所来源华经产业研究院国金证券研究所2我国POE目前全部依赖进口国产化即将启程国内POE完全依赖进口陶氏是国内最大供应商目前国内尚未具备大规模工业化生产POE的能力需求完全依赖进口2022年国内POE进口量达到711万吨同比增长11分国别看陶氏是国内最大供应商根据华经产业研究院数据美国企业主要是陶氏占比常年在50以上韩国企业的进口占比从2017年的208增长至2022年上半年的381998年陶氏以ENGAGE品牌的POE率先进入中国市场最早推向TPO改性领域取代原先用于PP改性的EPDM2003年三井TAFMER牌号的POE也进入中国市场以EVA鞋材改性为切入点通过低价策略迅速占据鞋材市场2009年LG的POE投产后也通过低价策略打入中国市场后通过不断改进被国内企业接受敬请参阅最后一页特别声明14行业深度研究图表28国内POE进口量万吨图表29POE分国别进口结构80160100701408060120501006040803060402040201020000201720182019202020212022201720182019202020212022H1POE进口量万吨yoy陶氏Exxon韩国三家三井不明确来源华经产业研究院百川盈孚国金证券研究所来源华经产业研究院国金证券研究所国内工业化POE装置最早2024年投产2021年国内POE需求量达到64万吨其中用于光伏的需求已达256万吨超过汽车的166万吨成为国内最大的需求来源面对这一新兴的需求机遇国内多家在石化产业链有布局的企业经过多年研发逐步突破POE及上游原料制备壁垒预计明年以后国内将落地工业化装置2021年9月万华化学完成POE千吨级中试220万吨装置预计24-25年投产2022年8月荣盛石化对外公告将新建220万吨POE装置2022年9月东方盛虹800吨POE中试线投产规划产能50万吨2022年12月鼎际得宣布40万吨POE项目规划2023年3月卫星化学1000吨-烯烃工业试验装置开车成功此外京博石化茂名石化诚志股份惠生新材等企业均有POE中试线或投产规划产能合计230万吨预计2024年以后国内POE供应将逐步起量图表30国内POE生产企业规划企业产能万吨详情万华化学22021年中试线完成预计24年一期20万吨量产卫星石化1023年3月年产1000吨-烯烃工业试验装置开车成功22年8月公告称拟建220万吨POE35万吨-烯烃荣盛石化220建设期2年22年9月800吨POE中试线开车成功POE总体规划年产东方盛虹50能50万吨分期建设22年11月公告拟建30万吨POE20万吨-烯烃建设期2年诚志股份2022年8月公告称拟建20万吨POE建设期3年21年8月开建千吨中试线现已建成5万吨POE计划茂名石化523年3月开工25年3月建成20年5月5万吨POE项目环评获批初步计划2025年投京博石化5产22年12月公告建设40万吨POE30万吨-烯烃其中鼎际得40一期20万吨POE30万吨-烯烃惠生新材10已完成中试规划10万吨装置中石化天津南港102021年5月启动10万吨POE合计230来源各公司公告政府网站国金证券研究所敬请参阅最后一页特别声明15行业深度研究图表31中国POE需求量万吨图表322021年中国POE需求结构7050456040家电4其他503512包装4汽车264030253020线缆6201510105发泡8004020172018201920202021光伏中国POE消费量万吨yoy来源华经产业研究院国金证券研究所来源华经产业研究院国金证券研究所3POE国产化面临三大壁垒茂金属催化剂-烯烃溶液聚合工艺POE的生产采用茂金属催化剂对乙烯和-烯烃的聚合反应进行催化聚合技术以陶氏开发的溶液法聚合工艺和埃克森美孚开发的高压聚合技术为主其中高碳-烯烃茂金属催化剂和高温溶液聚合技术是POE生产的主要壁垒31茂金属催化剂POE生产破局的关键茂金属催化剂POE聚合的核心材料茂金属催化剂一般指由过渡金属元素如IVB族元素钛锆等或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物配体组成的茂金属配合物茂金属催化剂有着单活性中心产物相对分子质量分布窄活性高的特点其活性是传统的Ziegler-Natta催化剂的10倍以上并且其共聚能力强共单体插入率高很适合POE的聚合体系另外后茂金属催化剂分为前过渡金属催化剂和后过渡金属催化剂因具有单活性中心高活性的特点很多可用于乙烯与-烯烃共聚在烯烃聚合领域也发挥了越来越重要的作用图表33烯烃聚合金属催化剂的发展来源烯烃聚合催化剂的研究进展国金证券研究所POE商业化催化剂以桥联茂金属为主海外企业均自主研发茂金属催化剂根据配体结构的不同可分为非桥联双茂金属桥联双茂金属桥联半茂金属含限定几何构型茂金属CGC非桥联半茂金属桥联茂金属和非桥联半茂金属催化剂的耐热性能和共聚性能一般要优于非桥联双茂金属目前商业化POE主要是桥联二茂催化剂和限制几何构型CGC催化剂1988年埃克森美孚的专利首次公开一种应用于乙烯1-辛烯共聚烯烃的工业化生产的茂金属催化剂1993年陶氏将其CGC催化剂注册商标为Insite并利用该技术率先开发出具有窄分子量分布的POE产品继此以后三井LG化学SK等公司相继开发出各自的耐高温茂金属催化剂2011年陶氏又开发出了一种后茂单中心催化剂制得共聚物的分子量是由钛系CGC制备所得聚合物分子量的20倍以上敬请参阅最后一页特别声明16行业深度研究图表34海外POE生产企业催化剂情况海外企业茂金属催化剂情况陶氏CGC催化剂埃克森美孚自研Exxpol催化剂三井自研专利公开过一种基于芳氧亚胺配体的催化剂SSNC自研技术来自SK公司技术研发中心LG自研催化剂结构与陶氏的CGC极其相似北欧化工收购Exxpol取得来源聚烯烃弹性体技术研究与应用进展乙烯辛烯溶液共聚及其聚合物链结构的调控国金证券研究所国内茂金属催化剂只能走自研道路国企民企科研院所共同发力陶氏使用的CGC催化剂初代专利已到期与除中国外的世界聚烯烃大公司分享专利使用权对国内实行垄断其余海外企业的茂金属催化剂也都受专利保护且对国内封锁目前我国茂金属催化剂及其催化产品的研发主要依靠中石化中石油中科院化学所浙江大学华东理工大学等单位以及万华化学等民营企业进行研发例如中石化北化院研制出烯烃高温溶液聚合用桥连双茂金属催化剂催化性能与陶氏的CGC相当万华化学在该领域也已有多项专利申请图表35万华化学茂金属催化剂相关的部分专利专利名称申请时间一种双核茂金属催化剂及其制备方法和应用18年12月一种烯烃聚合催化剂烯烃聚合催化剂组合物及制备聚烯烃的方法20年4月一类芳氧基醚骨架的双金属配合物制备方法及应用20年8月一种茂金属负载催化剂及其制备方法乙烯和烯烃共聚弹性21年1月一种茂金属催化剂和制备方法及其催化烯烃聚合的用途22年1月来源国家知识产权局国金证券研究所32-烯烃高碳烯烃以乙烯齐聚法为主1-辛烯有待国产化突破线性-烯烃linearalphaolefinLAO是指双键位于分子链端部的直链单烯烃在工业生产中通常指代C4的高碳直链端烯烃C4C8的LAO中的1-丁烯1-己烯和1-辛烯常作为高密度聚乙烯HDPE线性低密度聚乙烯LLDPE和聚烯烃弹性体POE的共聚单体C6C30的LAO用于制备直链高碳醇用作增塑剂合成洗涤剂表面活性剂等化工产品的重要原料C8C12的LAO如1-辛烯1-癸烯和1-十二烯可以用于合成高级合成润滑油聚-烯烃PAO以及烷基苯等C12C16的LAO多用于洗涤剂香料的生产或三次采油高碳-烯烃以乙烯齐聚法为主选择性齐聚是发展方向对于1-己烯1-辛烯两类高碳烯烃海外主流工艺是乙烯齐聚法根据产出特定烯烃的选择性大小可分为选择性齐聚和非选择性齐聚非选择性齐聚种类较多主要有美国Chevron-Phillip公司的Ziegler一步法英国BPAmoco公司的Ziegler二步法荷兰Shell公司的SHOP工艺等该类工艺都存在1-辛烯选择性不高的问题又或操作条件苛刻或流程长的问题选择性齐聚主要包括高选择性的乙烯二聚三聚和四聚分别得到丁烯己烯和辛烯等烯烃的加氢甲酰化反应生成-烯烃丁二烯二聚生成1-辛烯等目前海外已实现成熟的1-己烯选择性齐聚工艺即乙烯三聚工艺工艺包来自Chevron-Phillips传入国内后由中国石化于2007年实现工业化已成为国内1-己烯产品的主要生产工艺目前工业上生产1-辛烯主要是乙烯齐聚法利用该法生产的-烯烃约占整个-烯烃生产总量的94掌握乙烯齐聚技术的公司主要有Chevron-PhillipsCPChemShellBPAmocoSasolIFPIdemitsu等公司2011年Sasol开发的乙烯四聚工艺较先进1辛烯的选择性在70左右目前仅Sasol实现生产是未来1-辛烯聚合工艺的发展方向国内-烯烃以C4为主C6C8尚待大规模工业化2021年国内1-丁烯产能约935万吨预计23年将达到1054万吨产能充足技术完备对于POE更适用的高碳-烯烃主要是1-辛烯我国工业化进程尚在途中对于1-己烯中石化在07年实现1-己烯工业化目前主要在产企业有大庆石化独山子石化燕山石化各有0525万吨产能1辛烯的生产工艺主要有乙烯齐聚乙烯四聚和费托合成法国内尚无工业化装置中石油和中石化在对乙烯四聚工艺进行研究开发万华化学20万吨POE规划中包含了92万吨辛己烯OHE装置23年3月卫星化学1000吨-烯烃工业试验装置开车成功敬请参阅最后一页特别声明17行业深度研究包括700吨1-辛烯和300吨1-己烯图表36国内POE生产企业-烯烃规划情况国内企业POE产能万吨-烯烃配套万华化学40一期20万吨POE配套92万吨辛己烯装置京博石化5一期650吨使用1-辛烯二期2万吨规划使用1-丁烯卫星石化101000吨烯烃中试线中1-辛烯700吨1-己烯300吨荣盛石化4040万吨POE配套35万吨-烯烃800吨中试线采用1-辛烯一期30万吨POE配套20万东方盛虹50吨-烯烃鼎际得40一期20万吨POE配套30万吨-烯烃项目计划引进技术公司独立研发出催化剂结合成熟的诚志股份20聚丁烯技术开发出自己的技术并对外转让茂名石化5规划3万吨1-辛烯弹性体2万吨1-丁烯弹性体惠生新材103吨POE中试线使用1-丁烯来源公司公告环评报告国金证券研究所33溶液聚合POE聚合的主流工艺由于1-辛烯的沸点高乙烯1-辛烯共聚产品主要采用溶液聚合工艺进行生产生产技术以陶氏开发的Insite溶液法聚合工艺以及埃克森美孚开发的Exxpol高压聚合技术为主此外加拿大NOVA公司也拥有的Sclairtech中压溶液聚合工艺并向世界许多公司进行了转让该工艺既可以生产窄分子量分布的LLDPE也可以生产出宽分布或双峰分布的聚乙烯但其中压溶液工艺中也可采用1-辛烯可能具备生产POE的潜力国内的溶液法装置较少只有抚顺乙烯采用加拿大NOVA公司Sclairtech工艺生产LLDPE因此使用1-辛烯作为共聚单体的产品少2020年5月天津石化首次使用1辛烯作为共聚单体在其气相法装置上成功生产了薄膜专用料PELF2318开创了气相法LLDPE装置生产1-辛烯共聚PE的先河专门用于生产POE的溶液聚合工艺也属于海外垄断的技术国内企业在工业化过程中也需突破催化剂不耐高温等瓶颈具备很高的壁垒1产业链一体化的POE生产成本约11万吨POE价格高企产业链一体化是降本关键根据卓创资讯当前各厂家POE报价普遍在24-25万吨左右处于2018年以来的高点未来POE的价格下降无疑需要仰赖供给尤其是国产供给的释放而在成本端POE产业链一体化带来的降本空间也将刺激POE需求进一步增长我们参考京博石化5万吨项目的环评报告进行POE成本测算其中1-辛烯的生产成本按照乙烯0667500元的理论值计算茂金属催化剂助催化剂等原材料成本假设为1800元吨经测算2023年POE的生产成本约为11万元吨其中1-辛烯的成本约为3600元吨如果企业按照当前25万元吨的价格外采1-辛烯则POE的生产成本将因此上升3773元吨增幅达34因此产业链一体化对于POE的降本至关重要也是国内企业可以对海外形成成本优势的关键此外作为重资产投入的行业规模优势在成本中也可得到较明显的体现敬请参阅最后一页特别声明18行业深度研究图表37POE成本测算序号项目单耗2018201920202021202220231价格元吨15215161881624821467230532168111POE陶氏8200不含税11521516188162482146723053216812总成本元吨14598130001178913637139481317021生产成本11307711380101641149111642110013盈利元吨31单吨毛利2138480960849977114111068032毛利率14052971374546474950492633单吨净利6163188445978309106851234净利率405197027453647395039264原材料元吨117821009088871014810278964341乙烯999506666584564556736503459604687742085421-辛烯950333340775369363416537286375883600743氢气999990000132292020202044正己烷990003253134817320728730645甲苯9990000222150610121246茂金属催化剂980000147助催化剂含铝有机物0001218001800180018001800180048稳定剂抗氧化剂-季戊四醇酯000105燃料及动力元吨316531129836438538051新鲜水吨00719191919191952脱盐水吨08421622022222222222253电kWh2073310691090110111011101110154蒸汽吨09013781405130618882160216055氮气吨0074833803374083492956工资福利元吨1921921921921921927制造费用元吨78778778778778778771折旧费7877877877877877878三费元吨1521516201625214723052168来源京博石化环评卓创资讯百川盈孚Wind国金证券研究所图表38各企业POE单吨投资额公司项目投资额万元单吨投资额万元吨茂名石化1000吨POE中试线226732267东方盛虹800吨POE中试线204182552京博石化5万吨POE59000118茂名石化5万吨POE99769200鼎际得一期20万吨POE260000130诚志股份20万吨POE400000200来源公司公告环评报告国金证券研究所2投资建议目前国内规划中的POE产能约230万吨综合考虑POE及其上游产业链的生产壁垒一体化带来的成本优势未来POE产品的供需格局在POE领域布局较早具备上游-烯烃和相关催化剂以及溶液聚合技术配套的企业将具备很强的竞争优势建议关注万华化学卫星化学鼎际得东方盛虹岳阳兴长等敬请参阅最后一页特别声明19行业深度研究国内POE产业化进度不及预期POE产业链壁垒极高国内目前尚无成规模的工业化装置各企业存在投产进度低于预期的可能下游光伏需求放缓POE需求的大幅增长主要依赖下游光伏装机的增长如果光伏需求放缓POE的需求增速将直接受影响光伏组件广泛采用替代POE的胶膜方案在电池片技术路线多样化的背景下组件厂与胶膜厂也在进行多种材料的组合试验如果未来综合考虑性能和成本等因素出现大幅替代POE粒子的胶膜方案将对POE需求产生负面影响海外POE供给放量随着N型组件的放量我们预计未来海外POE供给将趋紧但如果海外企业加大资本开支或对其他领域的POE实行转产供给可能转向相对宽松海外企业针对国产POE进行价格战当前POE价格位于高位海外企业盈利丰厚降本空间很大不排除未来在POE国产化初期海外企业进行价格战争取国内市场的可能敬请参阅最后一页特别声明20