工艺玻璃

光伏玻璃行业分析龙头逆势再扩张,静待行业

发布时间:2023/11/28 17:35:16   
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(报告出品方/作者:中泰证券,孙颖,聂磊)

一、压延工艺仍为主流,轻薄化、大型化是发展趋势

1.1超白光伏玻璃:压延工艺为主流,浮法工艺替代性增强

光伏玻璃强度、透光率等直接决定光伏组件寿命与发电效率。由于单体太阳能光伏电池机械强度差,容易破裂,同时空气中水分和腐蚀性气体会逐渐氧化和锈蚀电极,无法满足户外气候变化的严酷条件。因此光伏电池片通常被EVA胶片密封在一片封装面板和一片背板中间,形成组件。光伏玻璃用于光伏组件最外层(面板),起到保护电池片以及透光的作用,光伏玻璃强度、透光率等直接决定了光伏组件的寿命和发电效率。根据索比光伏网,年光伏玻璃成本约占光伏组件成本5.9%。

光伏玻璃需使用透光率更高的超白玻璃。光伏玻璃一大重要特性就是太阳光的高透过率。普通玻璃因含铁量较高,往往呈现绿色,透光率较低,因此光伏玻璃一般使用超白玻璃。目前,普通玻璃铁含量一般在0.2%以上,而光伏玻璃含铁量根据国家标准必须低于0.%。在透光率上,据CPIA,3.2mm普通玻璃仅有88%,非镀膜、镀膜3.2mm超白玻璃则分别达到91.5%/93.5%。超白玻璃在料方设计、工艺系统设计、窑池结构、操作制度、控制制度和产品质量标准等方面的要求都高于普通玻璃,普通玻璃产线无法轻易转换为光伏玻璃产线。

光伏玻璃主要分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃,二者成型工艺不同。按照使用电池的不同,光伏组件主要分为晶硅组件和薄膜组件两类,晶硅组件因其较高的光电转换效率和成熟的技术成为市场主流,据CPIA统计,年晶硅组件产量占光伏组件总产量约96%。应用于晶硅电池的光伏玻璃主要采用压延法,应用于薄膜电池的光伏玻璃则主要采用浮法工艺。超白浮法玻璃是将玻璃液注入锡液表面,在重力作用下玻璃液在锡液面上形成表面平整的玻璃。超白压延玻璃是将熔融玻璃液通过带有特殊花纹的金属辊制成,表面带有特殊花纹。

得益于更高的透光率,压延工艺为光伏玻璃的主要生产工艺。超白浮法玻璃由于表面平整,会有部分光线形成反射,导致玻璃透光率偏低。而超白压延玻璃的正面用特殊的绒面处理,减少光的发射,反面用特殊花型处理,极大地增强了太阳光不同入射角的透过率。根据《双玻组件用背板玻璃材料的性能分析》,2.0mm的压延玻璃与浮法玻璃平均透光率分别为91.9%、88.3%。据福莱特招股说明书,太阳光透过率每提高1%,光伏电池组件发电功率可提升约0.8%,因此超白压延玻璃是晶体硅电池面板的首选材料。

在玻璃轻薄化趋势下,浮法玻璃替代性有望逐渐增强。虽然浮法玻璃透光率偏低,但在光伏玻璃轻薄化趋势下,光伏玻璃抗冲击性、成品率要求不断提高,浮法玻璃替代性有望逐渐增强。在抗冲击性方面,压延玻璃由于表面有花纹,抗冲击性较弱,根据《双玻组件用背板玻璃材料的性能分析》,采用g的钢球进行落球冲击实验,以玻璃破碎时钢球的高度(破碎高度)表征玻璃的抗冲击强度,不同厚度下,浮法玻璃破碎高度均明显高于压延玻璃,表明浮法玻璃抗冲击强度更优。

在成品率方面,由于国内浮法玻璃生产工艺较成熟,可以稳定生产2.0mm以内的薄玻璃,而目前超白压延玻璃最薄仅为2.0mm,即使未来突破生产技术瓶颈,超白压延玻璃厚度有所降低,但成品率也将可能随之降低,导致生产成本提升。目前在功率本身较低的背板上,浮法玻璃已开始表现出一定的替代性,被下游组件厂逐渐认可。

1.2光伏玻璃轻薄化,双面组件渗透率有望快速提升

双面组件拥有更高的发电增益,优势较为明显。根据背板材料,硅晶太阳能组件分为单面组件和双面组件。单面组件的正面是光伏玻璃,背面多为不透明的复合材料(TPT、TPE等)。双面组件使用双面电池,将传统背板替换为光伏玻璃或透明背板。在阳光照射下,双面组件可吸收由周围环境反射至组件背面的光线,实现双面光电转换。根据中来股份

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