后浪森林·材料科学丨光伏胶膜周期,全球前三的繁荣与衰退

2024-01-17     网友

光伏胶膜是决定光伏组件产品质量、寿命的关键性材料,约占晶硅电池组件生产成本的5%-7%,其性能跟随组件发展而不断更新迭代。2021年,透明EVA胶膜、POE胶膜市占率分别为52%、23.1%。

就出货量来看,福斯特光伏胶膜一家独大,遥遥领先于其他同行业企业,位列第一梯队;斯威克与海优新材体量相当,处于第二梯队。三者市占率分别为42.6%、16.4%和14.0%,包揽全球前三。

当前整个光伏胶膜行业都面临一个问题--毛利率走低,但规模靠前的企业相较规模较小的企业仍具有压倒性优势。

更深层来看,下游组件的装机需求及光伏胶膜原材料的价格,对光伏胶膜企业的盈利能力起着关键性作用。两者供需周期的变化,自2020年以来在深刻影响着胶膜价格涨与跌。

EVA与POE

光伏胶膜属于光伏封装材料,为光伏电池组件制造的辅材,处于太阳能电池组件的中间位置,包裹住电池片并与玻璃及背板相互粘结,具有高水汽阻隔率、高可见光透过率、高体积电阻率、耐候性能和抗PID性能等特性。它从属于光伏产业链,直接面向光伏产业市场需求。

由于光伏组件常年工作在露天环境下,要求光伏胶膜需要有在多种环境下的良好耐侵蚀性,其耐热性、耐低温性、耐氧化性、耐紫外线老化性对组件的质量有着非常重要的影响。一旦电池组件的胶膜、背板开始黄变、龟裂,电池易失效报废。再加上光伏电池的封装过程具有不可逆性,光伏行业中大部分组件的保证使用年限在25年以上,对于组件寿命有较高要求。

使用封装胶膜可以对电池片起到保护作用,最大程度地在光伏组件运作过程中减小外部环境对电池片的影响,延长光伏组件的使用寿命,提升光伏组件的发电效率,以达到质量标准。换句话说,光伏胶膜是决定光伏组件产品质量、寿命的关键性材料。

因此,尽管胶膜的绝对价值不高,约占晶硅电池组件生产成本的5%-7%,但下游组件客户对其性能、品质及稳定性均有较高要求,具有较高技术门槛。

作为光伏组件核心封装材料,胶膜的性能需跟随组件的发展而不断更新迭代。从行业发展初期使用的透明EVA胶膜,迭代至抗PID型EVA胶膜,下层使用白色增效EVA胶膜,再逐步向P型双面双玻单层POE胶膜以及EPE共挤型POE胶膜迭代。

2022年,随着N型电池的发展,胶膜再次迭代,新型EP/EXP等共挤型POE胶膜应运而生,性能不断提升,技术迭代速度不断加快。

不过,EVA胶膜仍是目前使用相对广泛的封装胶膜材料。根据中国光伏行业协会的数据,2021年,单玻组件封装材料仍以透明EVA胶膜为主,约占52%的市场份额,较2020年下降4.7%。

需指出的是,随着技术不断进步与产品性能不断提升,光伏组件厂商越来越重视封装材料对于发电效率提升的作用,从而形成对高品质胶膜的市场需求。相对于透明EVA胶膜而言,高品质胶膜(以白色增效EVA胶膜、POE胶膜为主)具有更好的性能优势。主要表现以下两个方面:

一是电池片薄片化趋势不断提升,白色增效EVA胶膜提升可见光及红外线的反射率这一功能进一步得到显现,白色增效EVA胶膜有利于提高组件发电效率,同时还可以显著降低对背板内侧薄膜的耐紫外线要求,使组件背板可进一步降本,因此国内组件企业纷纷在组件电池片背侧应用增效白色EVA胶膜,对白色增效EVA胶膜的需求快速增长。

二是以单晶PERC双面电池组件为代表的高效组件发展迅速,相应配套使用的POE胶膜需求也明显增加。此外,近年来随着N型电池片技术的持续迭代以及效率的提升,TOPCon组件正成为部分大型组件厂商的主要发展方向,而TOPCon组件电池正面栅线使用了银铝浆材料,银铝浆容易在有水汽的条件下被老化腐蚀而导致组件功率衰减,需使用高阻水率的胶膜进行封装。

由于POE树脂非极性的特点,POE胶膜具有相较EVA胶膜更高的阻水率,从而与TOPCon组件具有更高的匹配性。主要的N型组件公司都较早探索或导入POE胶膜作为封装材料。

据海优新材2022年财报,2021年POE胶膜市场占比提升至23.1%,随着双玻组件市场占比的不断提升以及玻璃产能增加,其市场占比将进一步增大。

一超多强

目前,国内生产光伏胶膜的企业主要有福斯特、斯威克(深圳燃气控股子公司)、海优新材、赛伍技术和天洋新材。

福斯特成立于2003年5月,2014年9月登陆上交所。自成立以来,主要致力于薄膜形态功能高分子材料的研发、生产和销售。公司主要产品为光伏胶膜、光伏背板等光伏封装材料,近年来重点推出新产品感光干膜(属于电子材料产品)。

自2003年起通过自主研发进入光伏胶膜市场,福斯特已逐步成为全球最大的光伏胶膜供应商。

斯威克成立于2005年10月,是一家专业从事新材料研发、生产、销售于一体的创新型企业,主要向光伏组件厂商供应光伏封装胶膜。2020年斯威克在全球光伏胶膜市场销量占比17.81%,位居全球第二,产品销往全球20多个国家和地区。

2021年9月,深圳燃气及其下属子公司深燃鲲鹏设立项目投资公司作价18亿元,完成了对东方日升持有斯威克50%股份的收购。由此,深圳燃气控股斯威克。截至目前,深圳燃气持股42.3403%。

值得一提的是,2023年8月12日,深圳燃气发布上市预案公告,拟融资17亿元将斯威克分拆至创业板上市,其中11亿元将用于年产3.0亿平方米太阳能光伏封装胶膜项目,目前上市工作正有序推进中。

海优新材成立于2005年9月,2021年1月登陆科创板,是一家从事特种高分子薄膜研发、生产和销售的高新技术企业。公司主营产品为光伏组件配套使用的光伏封装胶膜,目前已成为业内重要供应商之一,市场占有率保持全球前三。

赛伍技术成立于2008年11月,2020年4月登陆上交所,公司主营涵盖光伏材料、交通电力(含新能源动力锂电池)材料、消费电子材料和半导体材料四大业务板块。其中,光伏材料业务包括背板、胶膜、组件制程材料和光伏电站维修材料,形成了完整的解决方案。

天洋新材成立于2002年1月,2017年2月登陆上交所,公司业务涵盖光伏材料、家装新型消费建材、电子胶黏剂材料以及热熔环保粘接材料领域。在光伏材料领域,公司产品包括EVA胶膜、白膜、POE膜及EPE膜。

5家企业里边,福斯特营收>斯威克>海优新材>赛伍技术>天洋新材。2022年,福斯特实现营收同比+46.82%至188.77亿元,斯威克营收同比+65.78%至63.72亿元,海优新材营收同比+70.9%至53.07亿元,赛伍技术营收同比+36.39%至41.15亿元,天洋新材营收同比+33.55%至14.26亿元。

其中,占福斯特2022年营收总额89.27%的光伏胶膜实现收入同比+46.42%至168.52亿元,占海优新材2022年营收总额99.09%的光伏胶膜实现收入同比+72.28%至52.58亿元,占赛伍技术2022年营收总额51.33%的封装胶膜实现收入同比+85.66%至21.12亿元,占天洋新材2022年营收总额51.06%的封装胶膜实现收入同比+124.69%至7.28亿元。此外,斯威克2022营收全部来源光伏胶膜。

2020年-2022年,福斯特光伏胶膜销量8.65亿㎡、9.68亿㎡和13.21亿㎡,同比增长15.57%、11.85%和36.51%;斯威克光伏胶膜销量2.13亿㎡、3.156亿㎡和5.1亿㎡,同比增长29.09%、48.17%和61.6%(2020年数据来源东方日升财报)。

同期内,海优新材光伏胶膜销量1.63亿㎡、2.46亿㎡和4.35亿㎡,同比增长19.02%、51.26%和76.88%;赛伍技术销量6724.67万㎡、9510.1万㎡和16844万㎡,同比增长234.31%、41.42%和77.12%;天洋新材销量2317.27万㎡、2647.74万㎡和6257.71万㎡,同比增长24.47%、14.26%和136.34%。

可以看到,福斯特光伏胶膜出货量一家独大,遥遥领先于其他同行业企业,位列第一梯队;斯威克与海优新材体量相当,处于第二梯队。

据中国光伏行业协会《2021-2022中国光伏产业年度报告》,2021年,福斯特、斯威克、海优新材(含合资公司)三家企业封装胶膜出货量全球市场份额分别为46.3%、15.79%和14.11%,合计约占全球封装胶膜市场份额的76.2%(包揽前三)。

根据小牛行研数据,2022年,三家企业封装胶膜全球出货量前三保持不变的情况下,出货量相较去年得到大幅提升, 增幅分别为36.51、61.9%、76.88%,市占率分别为42.6%、16.4%和14.0%。

产能方面,2022年福斯特光伏胶膜产量13.69亿㎡,产能利用率93.23%,以此测算现有产能14.68亿㎡。面对海外光伏组件产能不断增长的产业趋势,公司将继续在泰国、越南等地持续扩张优势产能,阶段性在2023年实现光伏胶膜年设计产能超25亿平米,预计可封装260GW组件。

后浪森林研究致电深圳燃气证券部获悉,斯威克2022年光伏胶膜产能为8亿+㎡。此外,公司2023年2月3日披露,斯威克拟在江苏盐城设立全资子公司投资新建年产4.2亿㎡太阳能光伏封装胶膜项目,总投资不超过13.64亿元。项目计划分两期建设,一期计划投资建设生产线16条,年产能约1.2亿㎡;二期计划投资建设生产线40条,年产能约3亿㎡。

根据规划,一期项目计划2023年初开工,2023年Q2完成建设并实现投产;二期项目将在一期项目完成后视市场实际情况推进。

致电海优新材投资者关系部获悉,2022年平均年化光伏胶膜产能为5.5-6亿㎡左右。公司2022年可转债募投项目“年产2亿平方米光伏封装胶膜项目(一期)”“年产1.5亿平米光伏封装材料项目(一期)”处于陆续投产状态。此外,2023年5月,海优新材拟定增募资不超11.36亿元(含),用于“年产2亿平米光伏封装材料生产建设项目(一期)”“上饶海优威应用薄膜有限公司年产2亿平光伏胶膜生产项目(一期)”。

2022年赛伍技术光伏胶膜产量16989万平米,产能利用率66.36%。以此测算,公司光伏胶膜产能为25601.27万平米。致电公司投资关系部,公司目前没有在建、新建产能,产能的提升主要是通过对现有产线的提速改造。

天洋新材2022年财报显示,截至年底,公司实现光伏封装胶膜年产能约1.6亿㎡;随着新生产基地的建设,预计2023年底年产能达3.5亿㎡;待募投项目一期全部投产后2024年年产能将达5.4亿㎡。

另有上市公司明冠新材2022年已形成年产1亿平米胶膜产能,根据“公司年产1.2亿平米光伏组件封装用胶膜募投项目”建设和“子公司越南明冠年产1亿平米胶膜项目”建设进展及投产产线产能释放情况,明冠新材2023年太阳能电池封装胶膜产能将大幅度提升到2.2亿平米以上。

不过,2022年整个光伏胶膜行业都面临一个问题--毛利率的走低,但规模靠前的企业相较规模较小的企业仍具有压倒性优势。

2022年,福斯特光伏胶膜毛利率相较上年同期减少1.12个百分点至12.07%,斯威克光伏胶膜毛利率相较上年同期减少10.83个百分点至12.53%,海优新材光伏胶膜毛利率减少7.49个百分点至7.43%,赛伍技术封装胶膜毛利率减少5.2个百分点至7.75%,天洋新材封装胶膜毛利率减少13.81个百分点至3.85%,明冠新材封装胶膜毛利率减少4.69个百分点至0.89%。

从关键性指标影响理解胶膜大周期

下游组件的装机需求及光伏胶膜原材料的价格,对光伏胶膜企业的盈利能力起着关键性作用。

2022年,光伏产业链价格震荡。硅料价格在前十个月延续涨势,最高突破30万元/吨,直至11月下旬才有所松动。由于硅料价格上升,组件材料成本增加,组件厂下调产能,导致封装胶膜出现阶段性过剩,封装胶膜价格2022年下半年呈下降趋势。

此前2020年,受到全球对可再生能源的关注度提升以及我国“双碳战略”的影响,光伏应用市场实现恢复式增长,国内光伏新增装机规模达48.2GW,同比增长60%,带动了封装胶膜等辅材需求的迅速恢复。

在此背景下,封装胶膜市场形成产销两旺的市场局面,一方面,行业内福斯特等主要企业陆续扩产逐渐提升产能,胶膜产能产量逐渐提高;另一方面,下游组件出货量的提升导致客户对胶膜的需求提高,胶膜销量随之增长。

2020年,同行业上市公司光伏胶膜毛利率普遍上升。福斯特光伏胶膜毛利率29.04%按年+8.46个百分点,海优新材光伏胶膜毛利率23.88%按年+9.43个百分点,赛伍技术封装胶膜毛利率17.54%按年+9.36个百分点,天洋新材封装胶膜毛利率23.06%按年+10.45个百分点,明冠封装胶膜毛利率2.72%按年增加8.55个百分点。

另一个事实来自光伏胶膜原材料的价格波动。太阳能封装胶膜的成本主要由原材料构成,约占整体成本的90%左右,其中主要是EVA粒子(EVA胶膜主要原料)、POE粒子(POE胶膜主要原料)以及助剂(交联剂、稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等)。

上游EVA树脂供应商集中度较高且规模均较大,竞争较为激烈,且原材料EVA树脂市场价格受到原油等大宗商品价格及市场供需关系等因素影响呈现周期性波动,近年来市场价格波动幅度较大。

海优新材2023年5月定增注册稿显示,2020年四季度以来,受下游市场需求迅速增长以及光伏级EVA树脂扩产周期较慢的影响,公司原材料EVA树脂出现阶段性供应紧张,其市场价格持续上涨且幅度较大,导致公司2021年以来采购均价较以往年度大幅上涨;2022年,EVA树脂的市场价格波动较大,呈现上半年持续上涨、下半年持续下跌的情况,全年公司采购成本较2021年继续增长。

另据同花顺iFinD数据,2020年Q3,天洋新材EVA粒子采购均价为9.34元/公斤;至2021年Q1,采购均价17元/公斤(相较前者已增长82.01%)。这还没有结束,涨价持续至2022年Q3,EVA粒子采购均价21.8元/公斤。

不过,之后价格下跌。2023年Q1,EVA粒子采购均价14.61元/公斤。相较2020年Q1的10.42元/公斤,仍上涨40.21%。

根据海优新材解释,胶膜产品主要原材料EVA树脂的价格2022年H2受需求不达预期及新产能增加等综合因素影响引发价格大幅度下调。EVA树脂价格的大幅下调叠加胶膜需求变化,自三季度开始胶膜销售价格跟随EVA树脂价格快速向下调整,而胶膜原材料成本受库存影响而向下变动的幅度和时间存在滞后,导致公司下半年胶膜产品的毛利率明显下降。

事实的另一个侧面是,当上游原材料EVA树脂价格大幅上升,胶膜产品却未能同幅度涨价,这使得2021年同行业上市公司光伏胶膜毛利率普遍下降。其中,福斯特光伏胶膜毛利率25.66%按年-3.38个百分点,海优新材光伏胶膜毛利率14.92%按年-8.96个百分点,赛伍技术封装胶膜毛利率12.95%按年-4.59个百分点,天洋新材封装胶膜毛利率17.66%按年-5.39个百分点。

这一情况也在2023年发生。根据海优新材定增注册稿,2023年Q1胶膜产品售价涨幅在期初价格偏低的基础上,相较EVA树脂价格涨幅存在滞后,公司期初库存成本较高,结转成本后导致当期成本较高,上述因素导致当期毛利率降低(同比减少6.44个百分点至5.8%)。

毛利率走低情况还未得到扭转。赛伍技术2023年半年度业绩预告显示,2023上半年硅料、硅片等光伏主要原材料价格波动较大,二季度硅料价格进入下行通道,下游组件厂呈观望态势,控制组件产量,导致行业层面胶膜采购量减少,胶膜价格走低。

根据赛伍第二季度主要经营数据,2023年Q2胶膜平均销售单价9.68元/㎡,同比下降32.92%。这一降幅远大于同时期原材料树脂,后者平均采购单价16.31元/kg,仅同比下降16.1%。

这一事实(毛利率走低未扭转)在“龙一”福斯特也得到反映。23年H1,因光伏胶膜毛利率下降,公司归母净利润、扣非净利润分别下降16.31%和17.82%。

不过,目前,光伏行业整体已逐步摆脱对于政策补贴的依赖,形成以市场驱动为导向的良性发展模式。

根据中国光伏行业协会的预计,乐观情况下,2023-2025年,全球光伏装机量分别为270GW、300GW和330GW;保守情况下,全球光伏装机量分别为210GW、240GW和270GW。依据行业公开资料,结合组件尺寸、胶膜叠层面积、组件功率等因素,并结合近年来太阳能电池单位组件功率的逐渐增加趋势,保守估计每千兆瓦(GW)新增光伏装机容量对应的胶膜需求量约1100万㎡,未来胶膜市场容量将不断上升。

随着光伏行业发展步入高景气阶段,PVInfolink预期中性情况下2025年全球光伏胶膜市场规模将达到39.3亿㎡,较目前全球胶膜市场规模新增约18.3亿㎡;乐观预期下2025年全球光伏胶膜容量将达到45.7亿㎡,较目前全球胶膜市场规模新增约24.7亿㎡。另据长江证券研究所光伏装机预测,并结合胶膜与组件的容配比关系,乐观情况下2023年光伏胶膜市场规模将达到42亿㎡,较目前全球胶膜市场新增21亿㎡。

$福斯特(SH603806)$$海优新材(SH688680)$

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