中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)力強(qiáng)勁，但膠膜原料自給率低
中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)起步早，發(fā)展程度高，在產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)均有較高的產(chǎn)能比重，現(xiàn)已成為全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)者和引領(lǐng)者，尤其是光伏膠膜行業(yè)在經(jīng)歷行業(yè)洗牌后，國(guó)外企業(yè)已基本退出市場(chǎng)，根據(jù)福斯特年報(bào)數(shù)據(jù)，該企業(yè)膠膜生產(chǎn)成本中，約90%為直接原料成本。
EVA/POE作為光伏膠膜的核心原料，國(guó)產(chǎn)化程度偏低，截止2021年，中國(guó)EVA產(chǎn)能合計(jì)177.2萬噸，占全球的27%；而POE/POP全球產(chǎn)能超過100萬噸，由于聚合工藝、茂金屬催化劑、α-烯烴等多個(gè)環(huán)節(jié)存在較高的技術(shù)壁壘，POE產(chǎn)能主要集中在陶氏、三井、LG等幾家公司手中，中國(guó)當(dāng)前仍未實(shí)現(xiàn)POE大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
目前市場(chǎng)上的光伏膠膜主要有4種：透明EVA膠膜、白色EVA膠膜、POE膠膜、共擠型EPE膠膜。
透明EVA膠膜因價(jià)格優(yōu)勢(shì)、加工性能優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前市場(chǎng)主流封裝材料，占比約為52%；白色膠膜EVA是在EVA樹脂中加入一定量的鈦白粉等白色填料，以提高二次光線的反射率，主要用于單玻、雙玻組件的背面封裝，使用白色EVA替代透明EVA時(shí)，雙玻組件功率增益可達(dá)7-10W，單玻組件功率增益1-3W。
POE膠膜由于其獨(dú)特的抗PID性能，同時(shí)其電阻率高、不易水解，是雙玻組件的主流封裝原料；EPE膠膜通過共擠工藝將EVA與POE樹脂擠出制造，兼具EVA良好的加工性能與POE良好的抗PID性能、耐水汽性能。
根據(jù)CPIA的預(yù)測(cè)，未來幾年，透明EVA及白色EVA膠膜市場(chǎng)比重下滑，EPE膠膜市場(chǎng)份額將明顯提高。
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)和主要工藝
EVA處于化工產(chǎn)業(yè)鏈偏中下游位置，直接原料為乙烯和醋酸乙烯，隨著EVA產(chǎn)能的快速擴(kuò)張，對(duì)乙烯法醋酸乙烯需求大幅增長(zhǎng)，而乙烯法醋酸乙烯在近5年未有有效擴(kuò)能，供需矛盾日漸突出。
EVA樹脂包括乙烯、醋酸乙烯VA共聚物，是以高壓聚乙烯為基礎(chǔ)發(fā)展的新型材料，相對(duì)分子量20000-50000，與聚乙烯相比，EVA樹脂分子鏈上接入的醋酸乙烯單體能夠降低結(jié)晶度，提高其耐沖擊性能、柔韌性以及填料混入性、熱密封性。
EVA有4種生產(chǎn)工藝：溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合和高壓本體連續(xù)聚合法。當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)均為高壓本體連續(xù)聚合法，其可分為管式法或釜式法。
巴塞爾的管式技術(shù)和ExxonMobil的釜式技術(shù)是當(dāng)前生產(chǎn)光伏料的主流，相對(duì)而言巴塞爾管式法由于配備脈沖閥，反應(yīng)過程中可以沖刷反應(yīng)器內(nèi)壁，減輕聚合物粘結(jié)，減少晶點(diǎn)的形成，可以持續(xù)、高比例的產(chǎn)出光伏料。
而釜式法由于未配備脈沖閥，在超高壓狀態(tài)下，EVA溶于乙烯和VA，并在管壁上遇冷析出，造成粘壁，時(shí)間越長(zhǎng)析出越多，最終脫落形成晶點(diǎn)，因此釜式法在生產(chǎn)光伏料時(shí)需頻繁對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行清洗，光伏料比例偏低。
反應(yīng)中幾個(gè)指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品的影響：
1、反應(yīng)溫度壓力：壓力越高，分子量越大，熔融粘度，抗應(yīng)力斷裂性能，剛度等提高，產(chǎn)品光學(xué)性能和機(jī)械性能提高；
2、熔融指數(shù)MFI：熔融指數(shù)是聚合物粘度表征性指標(biāo)，熔融指數(shù)越小，粘度就越大，加工所需的溫度越高。而分子量是決定熔融指數(shù)主要因素，分子量越大，熔融指數(shù)越小，在實(shí)際生產(chǎn)中，通過分子量調(diào)節(jié)劑來控制聚合物分子量大小進(jìn)而控制熔融指數(shù)大小和熔融粘度。主要使用調(diào)節(jié)劑進(jìn)行調(diào)整，光伏級(jí)樹脂一般VA含量在28%-33%，MFI一般在15-30g/10min；
3、醋酸乙烯含量：含量越高，結(jié)晶度越低，產(chǎn)品越軟越透明，醋酸乙烯由于取代基較大，空間位阻大，破壞了聚乙烯鏈形成的結(jié)晶區(qū)，并且隨著醋酸乙烯增加，結(jié)晶度逐漸降低，結(jié)晶度高時(shí)，塑料變脆，耐沖擊強(qiáng)度下降，透明度下降。
4、晶點(diǎn)問題：由于EVA產(chǎn)品粘度，或多或少會(huì)粘附在反應(yīng)器內(nèi)壁和后冷器內(nèi)壁上，長(zhǎng)此以往，厚度逐漸增加，掉落下來隨著聚合反應(yīng)的推進(jìn)，最終形成晶點(diǎn)，而光伏膠膜難點(diǎn)在于晶點(diǎn)控制，管式法可采用多次通過脈沖沖刷或改變后冷器溫度來使得粘附在內(nèi)壁上的聚合物掉落下來，長(zhǎng)期可有效降低晶點(diǎn)，調(diào)節(jié)可靠有力；而釜式法只能通過調(diào)節(jié)后冷器的伴熱溫度，來解決后冷器的粘附問題，對(duì)反應(yīng)器粘壁問題并沒有有效調(diào)節(jié)措施。
按VA含量不同，EVA可分為三大類品種：EVA樹脂（VA含量5%~40%）、EVA彈性體（VA含量為40%～70%）及EVA乳液（VA含量為70%～95%），本文討論的均為EVA樹脂。
據(jù)IHS統(tǒng)計(jì)，2021年，全球EVA產(chǎn)能650萬噸，東北亞、北美、西歐三大區(qū)域占比達(dá)到88%，東北亞細(xì)分來看，中國(guó)大陸產(chǎn)能177萬噸（占全球產(chǎn)能27%）、韓國(guó)118萬噸（占比18%）、日本64萬噸（占比10%）、中國(guó)臺(tái)灣51萬噸（占比8%）
2017年-2020年，全球EVA產(chǎn)能增速較為緩慢，進(jìn)入2021年，在碳達(dá)峰、碳中和的推動(dòng)下，全球光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段，EVA也迎來新的發(fā)展機(jī)遇，2021年，全球新增EVA產(chǎn)能達(dá)到110萬噸，其中中國(guó)新產(chǎn)能80萬噸，韓國(guó)30萬噸，未來幾年，全球的新產(chǎn)能仍將主要集中在中國(guó)，根據(jù)我們的測(cè)算，2022年-2024年，全球新增EVA產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)到108萬噸，產(chǎn)能年均增速達(dá)到5.3%。
EVA產(chǎn)品的洲際貿(mào)易并不活躍，以區(qū)域內(nèi)流通為主，東北亞是全球的貿(mào)易核心樞紐，與各大區(qū)域多存在貿(mào)易往來，2018年全球大區(qū)域間貿(mào)易總量為85萬噸（僅統(tǒng)計(jì)3萬噸以上的貿(mào)易量）
東北亞貿(mào)易活躍、中國(guó)是全球最大的進(jìn)口國(guó)。中國(guó)EVA目前產(chǎn)能不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，近五年進(jìn)口依賴度持續(xù)維持在50%以上，2021年，中國(guó)EVA進(jìn)口量達(dá)到111.67萬噸；進(jìn)口結(jié)構(gòu)來看，以韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、泰國(guó)為主，三地占中國(guó)進(jìn)口量的70%；
中國(guó)EVA產(chǎn)能主要分布在沿海及內(nèi)陸煤化工基地，華東EVA產(chǎn)能占比高達(dá)66%，華北、西北占比分別在17%和17%；從下游需求來看，華東和華南兩地占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的90%，且兩地分化明顯，華東地區(qū)由于膠膜企業(yè)及電纜企業(yè)的迅速擴(kuò)張，光伏料，電纜料消費(fèi)占比較高，華南地區(qū)主要是集中在熱熔膠、鞋材領(lǐng)域，以發(fā)泡、熱熔膠等消費(fèi)為主。
近年來隨著大煉化及煤制烯烴發(fā)展，民營(yíng)企業(yè)相繼涌入EVA賽道，供給主體多元化，我們認(rèn)為目前已經(jīng)形成了國(guó)營(yíng)、合資、民營(yíng)三足鼎立局面。
EVA因其高透明度、耐久力、黏著力、低熔點(diǎn)、易加工等特性，被廣泛的應(yīng)用于光伏膠膜領(lǐng)域，作為膠膜的主要成分，對(duì)太陽能電池組件起到封裝和保護(hù)的作用，能提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率，并延長(zhǎng)組件的使用壽命。
封裝材料在光伏組件總成本中占比不高，約7%左右，卻是決定光伏組件產(chǎn)品質(zhì)量、壽命的關(guān)鍵性因素，在運(yùn)營(yíng)過程中一般要求電池組件的壽命在25年以上，一旦電池組件的膠膜、背板開始黃變、龜裂，電池容易提前報(bào)廢。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)僅斯?fàn)柊?、?lián)泓、臺(tái)塑三家企業(yè)能夠生產(chǎn)光伏級(jí)透明EVA，2021年-2022年，雖有多套裝置投產(chǎn)，但對(duì)于光伏料，一直未形成有效增量，當(dāng)前供應(yīng)端仍以斯?fàn)柊?、?lián)泓、臺(tái)塑及海外貨源為主，當(dāng)前能生產(chǎn)光伏料的裝置均已滿產(chǎn)，其余裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)光伏料難度大，粘度較高，長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)會(huì)堵管線，老裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)光伏料需要頻繁停車清管線。
就新產(chǎn)能來看：中化泉州、揚(yáng)子石化、延長(zhǎng)榆林未產(chǎn)出光伏料；2022年，光伏料增量主要是浙石化及LG裝置。
遠(yuǎn)期來看，EVA仍有大量新產(chǎn)能規(guī)劃，但若生產(chǎn)光伏料，仍需要較長(zhǎng)的投產(chǎn)周期：項(xiàng)目施工周期3年左右；投產(chǎn)后，先生產(chǎn)LDPE之后轉(zhuǎn)產(chǎn)EVA需要0.5-1年時(shí)間；穩(wěn)定產(chǎn)出合格品后，下游膠膜廠商試用需要3-6個(gè)月，整個(gè)項(xiàng)目的周期需要4年左右，且并非能全部產(chǎn)出光伏料，管式法光伏料產(chǎn)率上限80%-100%，釜式法光伏料上限10%-30%。
EVA需求分析及供需平衡預(yù)測(cè)
得益于光伏等行業(yè)的迅速發(fā)展，中國(guó)EVA消費(fèi)量快速增長(zhǎng)，2021年，中國(guó)EVA消費(fèi)量達(dá)到205.3萬噸，近5年復(fù)合增長(zhǎng)率9.52%。EVA應(yīng)用廣泛，主要集中在光伏、紡織鞋材、電氣等領(lǐng)域，下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)：光伏料37%、發(fā)泡料28%、電纜料17%、熱熔膠7%、涂覆7%、農(nóng)膜1%，光伏料作為第一大消費(fèi)下游，未來占比仍然有望擴(kuò)大。
隨著全球逐漸達(dá)成碳中和、碳達(dá)峰的共識(shí)，以光伏發(fā)電為代表的可再生能源越來越受到各國(guó)的青睞，且成為新能源結(jié)構(gòu)中最有競(jìng)爭(zhēng)力的電源形式，2021年，全球新增光伏裝機(jī)量達(dá)到170GW，創(chuàng)歷史新高。
未來隨著光伏裝機(jī)成本的下降，全球光伏仍會(huì)快速增長(zhǎng)，根據(jù)光伏協(xié)會(huì)CPIA的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，十四五期間，全球光伏年均裝機(jī)容量將達(dá)到220GW。
據(jù)CPIA全球光伏裝機(jī)容量的預(yù)測(cè)，并結(jié)合膠膜材料份額變化趨勢(shì)，我們對(duì)EVA及POE的未來的需求進(jìn)行測(cè)算，并分為樂觀、保守、均值三種情況：
1、從裝機(jī)數(shù)據(jù)來看，全球光伏裝機(jī)增速在2021-2023年達(dá)到高峰期，之后增速相對(duì)回落
2、均值情況下對(duì)EVA樹脂的需求增量分別達(dá)到24萬噸（2021年）、21萬噸（2022年）、15萬噸（2023年）、10萬噸（2024年），結(jié)合全球新增光伏料產(chǎn)能來看，2022年光伏料仍供不應(yīng)求，景氣度有望延續(xù)
3、后續(xù)隨著國(guó)內(nèi)EVA投產(chǎn)加快，EVA自給率會(huì)逐漸上升，但仍保持較高的進(jìn)口依賴度。
EVA快速擴(kuò)張，乙烯法VA供需逐漸緊張，高景氣度仍有望持續(xù)
醋酸乙烯VA的生產(chǎn)主要包括電石乙炔法、天然氣乙炔法和乙烯法：電石乙炔法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，是國(guó)內(nèi)主流工藝，但其能耗高，污染大，且乙炔法制備的VA雜質(zhì)含量高，尤其是醛類物質(zhì)含量高于乙烯法，醛類物質(zhì)對(duì)VA聚合反應(yīng)有較大影響，醛能起到終止鏈反應(yīng)的作用，造成長(zhǎng)鏈過少，熔指過高，力學(xué)性能變差，強(qiáng)度變低。
因此，EVA、VAE乳液一般更傾向于使用非電石法醋酸乙烯。
2017年至2020年，醋酸乙烯傳統(tǒng)下游消費(fèi)低迷，部分小散用戶因環(huán)保、安全等因素難以達(dá)標(biāo)生產(chǎn)，產(chǎn)能受到壓縮甚至停產(chǎn)，最大的下游聚乙烯醇嚴(yán)重產(chǎn)能過剩，仍處于調(diào)整期，VA呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性供給過剩，近5年一直未有新產(chǎn)能投放。
進(jìn)入到2021年，醋酸乙烯大幅上漲，主要有兩個(gè)原因：1、電石成本大幅上漲，推高醋酸乙烯報(bào)價(jià)，同時(shí)價(jià)格難以有效向下傳導(dǎo)，大量企業(yè)負(fù)荷低位運(yùn)行；2、隨著下游EVA的大量投產(chǎn)，對(duì)高端乙烯法醋酸乙烯需求大幅增加，VA景氣度回升。
EVA的直接原料主要包括乙烯、醋酸乙烯，除此之外還有過氧化物引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑等助劑，我們采用電纜級(jí)EVA價(jià)格，乙烯和醋酸乙烯采用市場(chǎng)價(jià)格，并按照Basell管式法投資規(guī)模估算EVA利潤(rùn)水平，歷史10年平均凈利潤(rùn)約1040元/噸，平均ROE=29%
2021年，美國(guó)寒潮導(dǎo)致全球EVA供給減少，國(guó)內(nèi)新裝置雖有投產(chǎn)，但一直未形成有效增量，三季度原料價(jià)格大幅上漲，光伏、發(fā)泡等終端需求亦進(jìn)入旺季，供需失衡加劇，EVA價(jià)格創(chuàng)歷史新高，光伏料價(jià)格達(dá)到28000元/噸左右。
未來隨著EVA新產(chǎn)能的投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)自給率逐漸提高，供應(yīng)偏緊的狀況會(huì)有所緩解，但當(dāng)前國(guó)內(nèi)EVA仍有超過100萬噸的缺口，且光伏、電纜等領(lǐng)域仍具有很高的增速，根據(jù)測(cè)算，到2024年，國(guó)內(nèi)EVA仍會(huì)維持較高的進(jìn)口依賴度，行業(yè)整體盈利仍會(huì)維持較好水平。
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