浅析光伏背板材料行业现状

一、晶硅和薄膜的发展对背板的需求
1、薄膜市场占有率相对于晶硅体系一直是较低的，在10-12年间由于双反的影响，薄膜的投资规模有所增加，新上的薄膜项目可能是以前的几倍，但随着欧洲双反的和解，晶硅体系在市场上已经绝对控制。
2、薄膜效率的提高比晶硅可能会花费更少的成本，但晶硅电池目前17%的量产转换效率也不再稀奇。从一段时间的趋势来看，晶硅和薄膜是互补的关系，短期内是无法完全替代的，但出现的一些新动向和未来可能的趋势有必要关注一下。
对背板的影响：薄膜电池和晶硅电池对背板的要求的区别是：更低的透水性，目前多使用含铝层的背板或双面玻璃进行封装；使用年限也相对较短。薄膜电池和晶硅电池对背板使用的共同点是都使用了PET材料。当然薄膜体系很多，有的是BIPV的，有的是双玻封装的。背板的主要应用市场还是在晶硅体系中。这里主要讨论晶硅市场的背板应用。
二、背板的发展方向：——背板将来应该是使用一种价格比较便宜的单一材料为主
背板主要起到绝缘（如果是塑料边框，对绝缘的要求可能会降低）、保护电池片和支撑的作用。从目前的材料情况看，PET材料可以起到这个作用。但遗憾的是PET材料的耐候性比较差，所以要另外找材料来保护PET。
现在，高要求组件的背板基本是使用含氟材料来保护PET，不同的只是用的氟材料不同。另外，氟材料是以膜的形式，还是以涂料直接涂在PET上，是PET类背板发展的两个主要方向。但背板的最终趋势应该是找到一种耐候性比较好的材料代替PET类背板。各种类型背板发展起来的原因一是降成本；二是环保要求；三是某些电池对背板使用的要求有所降低。直接原因是杜邦的TEDLAR产品供给不足，价格居高不下，长期独霸光伏背板原材料市场，为其他材料的进入提供了较好的市场时机。
三、PET膜的情况：PET膜的市场机会较大，但技术风险同样比较大，同时投资周期也比较长。

1、厚膜PET的生产厂家：
目前，国内大型PET膜的生产厂家有五到六家，主要以多规格的薄PET为主，目前可以生产250微米以上，用于太阳能电池背板的企业只有四川东方（东材科技的子公司）和常州裕兴（常州绝缘材料厂的子公司）。另外，杜邦帝人佛塑现在也在生产一款用于背板的PET，但价格比前两家高一些。国际上生产厚膜的厂家也有一些，但价格比国内的要高一些（目前可能还会低一些）。今年7月，生产金属膜的上市公司南洋科技花了1.45亿从德国布鲁克纳公司定制了一套生产厚膜PET的设备，明年9月份，设备可以交货。这套设备的产能是2.5万吨，生产250微米的背板用PET，可以有7000万平米，大约可以生产9-10GW组件需要的背板。
2、PET的用途：
PET薄膜主要用于包装材料，国内的企业主要生产这类产品，市场竞争比较激烈，产品的需求增长不快，产品毛利率相对较低;另一类是用作绝缘产品，这类产品对质量的要求比较高，所以竞争相对不是很激烈，像东方和常绝都是生产绝缘材料的。目前，四川东方的PET产量8000万平米，现在有部分用到背板行业，常绝有4000万平米的产能，也是部分用到背板行业。（1G组件大约用到700-750万平米的背板）。
3、 PET膜的工艺：
PET膜是采用双向拉伸工艺进行生产的，目前的一条生产线的产量在2万到3万吨，约生产5000-8000万平米的背板，设备投资在1.5亿左右。生产的工艺控制相对比较复杂，据说乐凯的PET生产线是经过两年的磨合，产品的质量才稳定下来的；仪征化纤和东丽合作的生产线也是磨合了几年；杜邦帝人佛塑的产品在稳定后，其生产技术人员也是满面泪容。PET膜也需要一定的技术积累。
4、PET市场需求：
目前，背板用PET膜相对比较好销，但还没有到紧张的程度，只要价格稍高一点，很容易从其他行业挤出份额来，但如果出现光伏行业翻倍式的增加，可能会有一些变化。PVDF膜的情况：(PVDF膜的生产不是普通的加工业，需要一定的专业技术人员较长期的积累和较长的工艺、设备的稳定时间。一定程度上产品的技术风险比市场风险要大。)
四、PVDF膜：
聚偏二氟乙烯，PVDF不容易单独成膜，在加工中一般需要加入增塑剂，如PMMA等，但影响了其耐候性和化学性，因此法国Arkema公司挤出吹塑法，在PVDF两面覆盖纯的PVDF保护膜，三层厚分别为5um/20um/5um，形成了独特的三层膜结构的PVDF膜，是Arkema公司的独家专利技术，具有较好的耐候性、耐UV性、阴湿性和阻燃，耐玷污性好，高光泽保持等。
1、PVDF膜的主要竞争对手：
杜邦的PVF膜(TEDLAR)：目前杜邦的一代双向拉伸膜和二代流延膜的产量合计约9000万平米，可以生产6G电池组件的背板。约占今年晶硅电池组件的40%（假设今年晶硅组件产量约15G）。2011年四季度开始，杜邦的新生产线开始生产，这条线包括偏氟乙烯的单体、聚合物到TEDLAR的膜。这条线的设计产能是可以生产10G电池组件用的背板，膜的产量根据市场的需求逐渐扩大。
氟材料涂覆技术的进步：氟材料的化学特性非常稳定，所以适合保护PET，但同时和PET的化学反应也很难。因此，在涂覆时需要添加大量的其它材料，也就降低了背板的耐候性，同时大量潜溶剂的使用在挥发时如果控制不好，容易出现针孔。同时在产品设计和生产工艺上也还不够成熟，如3M的BBF背板，在很多性能上是不错的，但工艺上还有些问题，所以大组件厂用了以后，出现了一些小问题，但随着工艺的进步，涂覆型产品发展起来的可能性非常大。目前，某背板厂家也在和树脂厂家合作进行挤压涂覆的研究。涂覆型背板的市场主要在中小组件厂，国内的一些涂覆型背板厂家的产量也还可以。全球涂覆型背板估计有2000万平米左右，可生产1G的组件，占比约6%。
复合型改性PET的进步：复合PET在日本的屋顶系统已经使用多年，在环境不是很恶劣的情况下是可以多年使用的。同时，改性pet的耐候性也在不断提高，这些都使复合pet背板会有一席之地，就象薄膜电池会和晶硅电池共存一样。目前PET背板也用到草坪灯、路灯等小组件，市场占比可能达到20%左右。
1、 其他材料的发展：
Isovoltic目前也用聚酰胺薄膜和PET进行复合，同时也有一些聚烯烃类的材料和PET进行复合。这类产品合计的市场占有率在5%左右。另外，旭硝子的ETFE膜也在向市场渗透。
2、PVDF的原料供应：
PVDF的产量比较大，但适合挤出级的并不是很对，国内也有一些生产，但目前还无法保证产品的稳定性。苏威、阿克玛、吴羽、大金等一定程度上可以保证PVDF树脂的供给。
3、PVDF膜的主要生产厂家：
目前，PVDF膜主要是树脂生产厂家在向下游延伸。同时，树脂厂家也在和薄膜专业生产厂家进行合作，扩大薄膜的产量。
国内也有一些企业在尝试做膜，在PVDF方面，听说北方有一家企业在尝试做膜，但具体情况不是很清楚，可能还在实验阶段。在苏南有一家企业正在尝试做PVDF膜，目前订购了一台设备，已经可以生产成卷的膜了。目前在背板厂家测试，但粘结力和拉伸力还存在一点问题。企业是技术人员创业，走的是低成本路线，设备相对较差，一旦量产，质量的稳定性可能会比较差，因此进入主流厂家的难度非常大。还有一些企业也在筹划进行氟膜的生产，目前在和高校合作做配方的研发，同时也在做设备的考察，公司初步打算使用流延工艺进行生产。公司因为涉及到其它一些原因，项目还没有进入到实质性阶段。(目前，已有多家企业的产品出了样品)
4、PVDF膜的生产工艺和技术：
目前，各氟膜生产厂家的工艺都不尽相同。产品质量最好的方法应该是挤出后双向拉伸，如 杜邦的TEDLAR和PET膜的生产。但目前，全球还没有使用双向拉伸法生产PVDF膜的，可能主要考虑到成本和技术的原因。因为PVDF的主要生产厂家是生产树脂的化工企业，他们在制模上并没有太多的经验，同时较大的投资，和较长的投资周期也加大了投资的风险，对TEDLAR的即将投产也有一定的担心。
如前所述，阿克玛为了克服PVDF的缺陷，使用了三层共挤技术，公司也对此申请了专利。SKC使用的是流延工艺。大金和吴羽使用的也是流延或压延工艺。苏威可能使用的是吹膜工艺，但他们是一次成膜的工艺。 苏南企业使用的也是一次成膜工艺。
膜产品的生产过程和原理相对比较简单，多数技术人员都能够了解和掌握，但产品的配方和工艺控制相对比较复杂。阿克玛从07年开始准备氟膜项目，直到目前产品的质量还无法完全达到稳定。苏威的产品在今年初就称有样品了，但直到目前还没有拿到背板厂家去做测试。PCDF膜除了制模工艺的控制，最关键的是潜溶剂的挥发控制，要求对化工材料的研究有一定的积淀。
近年来年PVDF的市场占有率相对较高，一是由于TEDLAR的缺货；二是市场降低成本的要求；三是经过一定的市场扩展期，目前已经能被主流厂家所接受。今年的市占率应该在20%以上。主要产品有东洋铝业、部分使用阿克玛膜的肯博、MADIO等，完全使用品PVDF膜的国内也有好几家，还有使用SKC和吴羽膜的。今年PVDF的使用量相对比较大，但除国内企业外，使用PVDF膜的大部分是杜邦扶植起来七大背板厂家，一旦杜邦的TEDLAR投产，如果杜邦使用强硬手段，将来的市场格局存在较多的变数。