中國光伏產(chǎn)業(yè)實力強勁，但膠膜原料自給率低
中國光伏產(chǎn)業(yè)起步早，發(fā)展程度高，在產(chǎn)業(yè)鏈多個環(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)展的推動者和引領者，尤其是光伏膠膜行業(yè)在經(jīng)歷行業(yè)洗牌后，國外企業(yè)已基本退出市場，根據(jù)福斯特年報數(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，國產(chǎn)化程度偏低，截止2021年，中國EVA產(chǎn)能合計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-烯烴等多個環(huán)節(jié)存在較高的技術壁壘，POE產(chǎn)能主要集中在陶氏、三井、LG等幾家公司手中，中國當前仍未實現(xiàn)POE大規(guī)模工業(yè)化應用。
目前市場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膠膜因價格優(yōu)勢、加工性能優(yōu)勢成為當前市場主流封裝材料，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，雙玻組件功率增益可達7-10W，單玻組件功率增益1-3W。
POE膠膜由于其獨特的抗PID性能，同時其電阻率高、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的預測，未來幾年，透明EVA及白色EVA膠膜市場比重下滑，EPE膠膜市場份額將明顯提高。
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)能的快速擴張，對乙烯法醋酸乙烯需求大幅增長，而乙烯法醋酸乙烯在近5年未有有效擴能，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發(fā)展的新型材料，相對分子量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。
巴塞爾的管式技術和ExxonMobil的釜式技術是當前生產(chǎn)光伏料的主流，相對而言巴塞爾管式法由于配備脈沖閥，反應過程中可以沖刷反應器內(nèi)壁，減輕聚合物粘結(jié)，減少晶點的形成，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，時間越長析出越多，最終脫落形成晶點，因此釜式法在生產(chǎn)光伏料時需頻繁對反應器進行清洗，光伏料比例偏低。
1、反應溫度壓力：壓力越高，分子量越大，熔融粘度，抗應力斷裂性能，剛度等提高，產(chǎn)品光學性能和機械性能提高；
2、熔融指數(shù)MFI：熔融指數(shù)是聚合物粘度表征性指標，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)劑進行調(diào)整，光伏級樹脂一般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，塑料變脆，耐沖擊強度下降，透明度下降。
4、晶點問題：由于EVA產(chǎn)品粘度，或多或少會粘附在反應器內(nèi)壁和后冷器內(nèi)壁上，長此以往，厚度逐漸增加，掉落下來隨著聚合反應的推進，最終形成晶點，而光伏膠膜難點在于晶點控制，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，長期可有效降低晶點，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，對反應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，2021年，全球EVA產(chǎn)能650萬噸，東北亞、北美、西歐三大區(qū)域占比達到88%，東北亞細分來看，中國大陸產(chǎn)能177萬噸（占全球產(chǎn)能27%）、韓國118萬噸（占比18%）、日本64萬噸（占比10%）、中國臺灣51萬噸（占比8%）
2017年-2020年，全球EVA產(chǎn)能增速較為緩慢，進入2021年，在碳達峰、碳中和的推動下，全球光伏產(chǎn)業(yè)進入新的發(fā)展階段，EVA也迎來新的發(fā)展機遇，2021年，全球新增EVA產(chǎn)能達到110萬噸，其中中國新產(chǎn)能80萬噸，韓國30萬噸，未來幾年，全球的新產(chǎn)能仍將主要集中在中國，根據(jù)我們的測算，2022年-2024年，全球新增EVA產(chǎn)能預計達到108萬噸，產(chǎn)能年均增速達到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3萬噸以上的貿(mào)易量）
東北亞貿(mào)易活躍、中國是全球最大的進口國。中國EVA目前產(chǎn)能不足，嚴重依賴進口，近五年進口依賴度持續(xù)維持在50%以上，2021年，中國EVA進口量達到111.67萬噸；進口結(jié)構(gòu)來看，以韓國、中國臺灣、泰國為主，三地占中國進口量的70%；
中國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內(nèi)消費總量的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)的迅速擴張，光伏料，電纜料消費占比較高，華南地區(qū)主要是集中在熱熔膠、鞋材領域，以發(fā)泡、熱熔膠等消費為主。
近年來隨著大煉化及煤制烯烴發(fā)展，民營企業(yè)相繼涌入EVA賽道，供給主體多元化，我們認為目前已經(jīng)形成了國營、合資、民營三足鼎立局面。
EVA因其高透明度、耐久力、黏著力、低熔點、易加工等特性，被廣泛的應用于光伏膠膜領域，作為膠膜的主要成分，對太陽能電池組件起到封裝和保護的作用，能提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率，并延長組件的使用壽命。
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、壽命的關鍵性因素，在運營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，電池容易提前報廢。
當前國內(nèi)僅斯爾邦、聯(lián)泓、臺塑三家企業(yè)能夠生產(chǎn)光伏級透明EVA，2021年-2022年，雖有多套裝置投產(chǎn)，但對于光伏料，一直未形成有效增量，當前供應端仍以斯爾邦、聯(lián)泓、臺塑及海外貨源為主，當前能生產(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，長時間生產(chǎn)會堵管線，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、揚子石化、延長榆林未產(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，仍需要較長的投產(chǎn)周期：項目施工周期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年時間；穩(wěn)定產(chǎn)出合格品后，下游膠膜廠商試用需要3-6個月，整個項目的周期需要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測
得益于光伏等行業(yè)的迅速發(fā)展，中國EVA消費量快速增長，2021年，中國EVA消費量達到205.3萬噸，近5年復合增長率9.52%。EVA應用廣泛，主要集中在光伏、紡織鞋材、電氣等領域，下游消費結(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下游，未來占比仍然有望擴大。
隨著全球逐漸達成碳中和、碳達峰的共識，以光伏發(fā)電為代表的可再生能源越來越受到各國的青睞，且成為新能源結(jié)構(gòu)中最有競爭力的電源形式，2021年，全球新增光伏裝機量達到170GW，創(chuàng)歷史新高。
未來隨著光伏裝機成本的下降，全球光伏仍會快速增長，根據(jù)光伏協(xié)會CPIA的預測數(shù)據(jù)，十四五期間，全球光伏年均裝機容量將達到220GW。
據(jù)CPIA全球光伏裝機容量的預測，并結(jié)合膠膜材料份額變化趨勢，我們對EVA及POE的未來的需求進行測算，并分為樂觀、保守、均值三種情況：
1、從裝機數(shù)據(jù)來看，全球光伏裝機增速在2021-2023年達到高峰期，之后增速相對回落
2、均值情況下對EVA樹脂的需求增量分別達到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年光伏料仍供不應求，景氣度有望延續(xù)
3、后續(xù)隨著國內(nèi)EVA投產(chǎn)加快，EVA自給率會逐漸上升，但仍保持較高的進口依賴度。
EVA快速擴張，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：電石乙炔法工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，是國內(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VA聚合反應有較大影響，醛能起到終止鏈反應的作用，造成長鏈過少，熔指過高，力學性能變差，強度變低。
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)下游消費低迷，部分小散用戶因環(huán)保、安全等因素難以達標生產(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。
進入到2021年，醋酸乙烯大幅上漲，主要有兩個原因：1、電石成本大幅上漲，推高醋酸乙烯報價，同時價格難以有效向下傳導，大量企業(yè)負荷低位運行；2、隨著下游EVA的大量投產(chǎn)，對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EVA價格，乙烯和醋酸乙烯采用市場價格，并按照Basell管式法投資規(guī)模估算EVA利潤水平，歷史10年平均凈利潤約1040元/噸，平均ROE=29%
2021年，美國寒潮導致全球EVA供給減少，國內(nèi)新裝置雖有投產(chǎn)，但一直未形成有效增量，三季度原料價格大幅上漲，光伏、發(fā)泡等終端需求亦進入旺季，供需失衡加劇，EVA價格創(chuàng)歷史新高，光伏料價格達到28000元/噸左右。
未來隨著EVA新產(chǎn)能的投產(chǎn)，國內(nèi)自給率逐漸提高，供應偏緊的狀況會有所緩解，但當前國內(nèi)EVA仍有超過100萬噸的缺口，且光伏、電纜等領域仍具有很高的增速，根據(jù)測算，到2024年，國內(nèi)EVA仍會維持較高的進口依賴度，行業(yè)整體盈利仍會維持較好水平。
原文始發(fā)于微信公眾號（光伏產(chǎn)業(yè)通）：從全產(chǎn)業(yè)鏈視角解析EVA、POE發(fā)展
