POE胶膜是什么？
POE胶膜是光伏组件核心辅材封装胶膜的一种，此外常见的封装胶膜还有EVA胶膜、EPE胶膜等。
资料显示，光伏胶膜封装材料集成于盖板玻璃/背板与中间电池片之间，主要作用是保护太阳能电池片，使光伏组件在运作过程中不受外部环节影响，延长光伏组件使用寿命，同时使阳光最大限度透过胶膜达到电池片表面，提高光伏组件发电效率，因此光伏封装胶膜要求具备高透光率、抗紫外湿热黄变性、与玻璃和背板粘结性好等特点。
目前，主流光伏封装材料为EVA胶膜、POE胶膜和EPE胶膜，胶膜在组件成本占比约4-6%上下，比例不高但对组件使用寿命、发电效率影响明显。
光伏组件使用寿命一般为20-30年，一般要求组件效率首年衰减不超过2.5%，次年后年均衰减不超过0.7%。光伏组件失效一般包括初期失效、中期失效和后期失效，其中与封装胶膜直接相关的有PID效应、胶膜黄变、脱层以及水汽渗入导致的电池腐蚀等。
封装胶膜在晶硅电池组件中的应用 图/海优新材招股书
而且相较于EVA胶膜，POE胶膜在多方面具备更优异性能。
首先在体积电阻率方面，随着工作温度提升，EVA胶膜体积电阻率迅速下降，高温下POE胶膜体积电阻率比EVA胶膜高1-2个数量级；
其次在水汽透过率方面，POE属于非极性材料，不能和水分子形成氢键，不会像EVA（醋酸乙烯酯为极性基团）一样吸附水汽，水汽透过率为EVA材料的十分之一；
同时在抗紫外湿热黄变性方面，由于POE大分子链的饱和结构，分子结构中所含叔碳原子相对较少，具备更优异的耐热老化和抗紫外线性能。
EVA、POE部分性能指标对比 资料来源：公司公告、企业官网、CNKI
为何这个节点提起POE胶膜？
EVA是PERC时代时代光伏封装胶膜的主流材料，过去最为成熟的胶膜材料。虽然POE相较EVA性能优势明显，但从实际市场份额看，EVA仍占据了绝对主流，而限制POE渗透率提升最直接的因素在于POE粒子价格此前大部分时间高于EVA。2021年组件封装市场中，EVA占比仍超过7成。
不过，无论是双面组件市占率提升，还是光伏向N型电池迭代，都在对角膜材料性能提出更高的要求，此背景下，POE胶膜正在争夺主导者地位。
首先在双面组件方面，根据天合光能实测数据，双面组件在草地、沙地和白色高反场景下，较同类单面组件发电量提升5.67%、11.81%和24.60%，搭配跟踪支架使用最高增益超过30%。
因此近年来双面组件渗透率正在持续提升，根据CPIA数据，2021年下游应用端对双面发电组件发电增益认可度进一步提高，同时受到美国201关税豁免双面组件的影响，双面组件市占率由29.70%提升至37.40%，预计2023年单双面组件市占率相当，未来双面组件将超过单面组件成为主流。
图/CPIA
出于环保和成本考量，双面组件通常使用玻璃背板，较单面组件使用的普通背板更耐水汽和腐蚀，但EVA分解的醋酸无法通过背板渗出而更易积聚在光伏组件内部，最终导致电池片腐蚀，光伏组件效率衰减。
同时，双面PERC电池片正面为化学钝化，其氮化硅中含有高密度的固定正电荷，对Na+有一定排斥作用，而背面为场钝化，Al2O3/Si接触面具有较高的固定负电荷密度，玻璃背板中因醋酸根析出的Na+使氧化铝内的电荷发生再分布，导致钝化效果恶化，进而使得组件效率衰减。
由于POE胶膜不含醋酸根，因此更适合双面组件封装，目前双面组件通常采用POE胶膜或共挤型POE胶膜封装。
与此同时，下一代主流技术的N型电池，同样需要POE胶膜。
根据CPIA数据，2021年单晶PERC电池平均量产转换效率突破23%，已经十分逼近其效率极限24.5%，同时成本下降速度趋缓，新型电池技术正快速发展，CPIA预计2025年TOPCon、HJT和IBC电池转换效率突破25%，实际效率提升或更快，进一步拉大与PERC电池的差距，未来N型电池有望接替P型电池成为下一代主流技术。
N型同样对封装胶膜提出了更高的要求：首先N型电池用银浆含铝，对胶膜阻水性能要求更高；其次N型电池对轻量化要求更高；并且N型电池PN结与P型相反，正面更易发生PID，对胶膜抗PID性能要求更高，POE胶膜完美契合N型需求。
光伏电池技术迭代方向 资料来源：晶科能源
POE胶膜未来行业空间有多大？
目前行业N型扩产加速，其中TOPCon电池由于能兼容PERC产线，所以将率先大规模推广应用。
TOPCon电池在PERC电池的工艺基础上，将原有磷扩散制备PN结改为通过硼扩散制备PN结，并在电池背面增加了一层超薄氧化硅（隧穿氧化层），再沉积一层掺杂多晶硅薄层形成钝化结构，其他工序与PERC基本一致，因此较新的PERC产线可通过增加相应设备改造成TOPCon产线，实现技术升级。TOPCon凭借高兼容性更容易被传统电池、组件厂青睐，量产进度快于其他N型电池。
2022年，晶科能源率先启动TOPCon的大扩产，其安徽、浙江首期8+8GW产线已经爬满，Q3开始规模放量，钧达（捷泰）7月一期8GW投产，调试进展顺利。
天合、晶澳、通威等头部企业也开始大规模的TOPCon扩张，此外有大面积的新进入者启动TOPCon产线建设，机构预计2022-2024年TOPCon将进入密集扩产和放量。
而根据PVinfolink统计，截至2022年9月，宣布布局TOPCon的产能已经超过350GW，其中已落地的TOPCon产能超过40GW，预计2022年底，TOPCon名义产能将超过70GW，2025年TOPCon和HJT产能预计分别达到260、90GW，TOPCon、HJT和XBC等N型技术路线市占率到2025年提升至37%、7%、7%。
根据组件厂胶膜选型情况，东方财富证券以P型单面组件均采用EVA+EVA封装，P型双面组件中采用EVA+POE和EVA+EPE封装各占一半，TOPCon和HJT电池中EVA、EPE、POE胶膜使用占比分别为30%、40%、30%；XBC电势使用EVA+POE封装为假设前提，计算出2025年各类胶膜市占率为53.88%、22.46%、23.36%。
2022-2025年光伏POE类胶膜对应的需求分别为6.43、12.58、18.30、24.44亿平，需求复合增速为56.04%，POE粒子对应的需求分别为21.19、41.42、60.16、80.66万吨，需求复合增速为56.15%。
招商证券同样认为，2022年EVA、POE粒子价格一度出现倒挂，POE在经济性上的劣势弱。未来1-2年，一方面随着硅料价格逐步调整后，地面电站启动可能进一步加强双玻趋势，进而拉动POE需求，另一方面N型的大规模产业化直接带动POE渗透率提升。
以2022、2023年光伏装机量为240、350GW，POE渗透率分别为19%、24%为假设前提，估算出POE/EPE胶膜需求量达到8、16亿平，考虑EPE渗透率，POE粒子需求量可能在25、48万吨上下，需求增长趋势更为乐观。
国内产业链情况如何？
目前，POE生产全部由海外企业垄断，主要为陶氏化学、埃克森美孚、三井和LG化学等。根据华经产业研究院统计，2021年全球包括丙烯基弹性体在内的广义POE产能约为200万吨，其中陶氏化学产能占比最大，约为48%。2021年，我国POE消费量约为64万吨，基本全部依赖进口，美国陶氏化学及埃克森美孚和韩国LG化学、SK-SABIC为主要进口来源。
不过，POE国产替代有望加速。
POE实现量产的难点为催化剂与重要原料高碳α-烯烃具备较高的技术壁垒。2022年9月28日，东方盛虹发布公告，江苏斯尔邦石化有限公司800吨/年POE中试装置成功实现了POE催化剂及全套生产技术完全自主化，填补了国内空白。项目一次性开车成功，顺利打通全流程，产出合格产品，连续稳定运行。斯尔邦未来将继续进行POE的研发和产能扩张，总体规划年产能50万吨（分期建设）。
随着海外催化剂专利到期和国内研发速度加快，国产企业已逐步突破POE生产的三大壁垒，目前国内已宣布POE产能合计规划超180万吨，多数企业POE项目已进入中试阶段。
其中万华化学中试已运行近1年，开发布局较早。2021年9月，万华化学完成中试POE装置建设，2022年3月公司在投资者问答平台宣布产出合格中试产品，目前在下游各领域进行应用开发。
从万华化学在茂金属、α-烯烃齐聚、烯烃高温溶液聚合等相关领域的专利布局来看，目前持有或处于审查状态专利有32件，最早可以追溯到2017年。除中石化和中石油体系外，万华是在相关领域的专利布局数量最多、范围最广、自主开发工作的启动时间最早的企业之一。
卫星化学在2021年12月30日披露连云港绿色化学新材料产业园项目，其中包括年产10万吨α-烯烃及配套POE，形成乙烯、α-烯烃、POE产业链一体化格局。2022年6月连云港石化1000吨/年α-烯烃工业试验装置项目环境影响评价一次公示，项目具备施工条件，预计今年建成并产出产品。
荣盛石化则在2022年8月18日公告，公司拟新投资641亿元，对浙江石化4000万吨/年炼化一体化相关装置进行挖潜增效。计划包括新建包括35万吨/年α-烯烃装置、2×20万吨/年POE聚烯烃弹性体装置、30万吨/年EVA/LDPE(管式)装置等系列下游项目。浙江石化成为又一宣布进入POE市场的化工龙头企业。
随着POE胶膜逐渐取得市场主导地位，已在该领域布局的这些企业，势必迎来一波较为强劲的业绩动力。
