2022年以來，受硅料價格高企影響，光伏行業在努力“降本增效”的同時，也把目光轉向了更便宜、更高效的新材料上，如鈣鈦礦的光伏電池，玻纖、聚氨酯的光伏邊框，改性硅膠的光伏膠膜等。

然而，隨着近期硅料價格“雪崩”，硅片價格大幅下滑，組件價格也被打到了近兩年來的最低價。據PV InfoLink最新數據，目前多晶硅緻密料均價僅爲64元/kg；M10尺寸硅片價格均價跌至2.75元/片、G12尺寸硅片價格跌至3.9元/片；M10尺寸TOPCon雙玻組件均價跌至1.50元/W，G12尺寸HJT雙玻組件均價跌至1.63元/W。

在此行情下，之前熱火朝天的光伏新材料發展會受到影響嗎？

近日，《每日經濟新聞》記者採訪了包括中國巨石（SH600176，股價13.7元，市值548億元）、羅普斯金（SZ002333，股價6.07元，市值40億元）、福斯特（SH603806，股價35.34元，市值659億元）、錦富技術（SZ300128，股價5.91元，市值65億元）、崑山協鑫光電材料有限公司（以下簡稱崑山協鑫）、極電光能有限公司等多家產業鏈公司，試圖探究在新變化下新材料的發展。

鈣鈦礦：2022年多家企業已建成百兆瓦級產線

一項發明、一種技術從實驗室走向工廠量化生產需要多少年？

鈣鈦礦用了13年。

崑山協鑫董事長範斌博士日前接受《每日經濟新聞》記者電話採訪時介紹，2009年，鈣鈦礦首次出現在實驗室；2013年，他帶領的團隊在做鈣鈦礦的量產開發；2016年，團隊被協鑫併購。

2020年，崑山協鑫開始建設首條100MW鈣鈦礦組件量產型，產品尺寸達1m×2m，預計12個月完成設備安裝調試，2021年12月開始試生產，2022年實現產能釋放，1m×2m組件的光電轉化效率達到16%以上，範斌稱，今年的目標是實現18%光電轉化效率。

崑山協鑫光電圖片來源：每經記者朱成祥攝

另外，2022年年初，杭州纖納光電科技有限公司建成100MW鈣鈦礦產線，預計2024年產能達到GW級別；2022年12月，極電光能150MW鈣鈦礦產線投產，今年6月底，據媒體報道，經全球權威機構TUV-SUD的嚴格檢測認證，公司在0.72m2鈣鈦礦量產組件上創造了17.18%的全面積效率。

那麼，是硅料價格高企催生了鈣鈦礦的量產嗎？資料顯示，2022年7月初，國內多晶硅價格首次突破30萬元/噸，相比2019年的最低價漲了4倍，此後多晶硅價格近5個月居高不下。

直到《關於促進光伏產業鏈健康發展有關事項的通知》發佈，通知內容涉及多措並舉保障多晶硅合理產量、創造條件支持多晶硅先進產能按期達產、鼓勵多晶硅企業合理控制產品價格水平等，之後，多晶硅價格開始鬆動，2022年11月30日，PV InfoLink發佈的數據顯示，多晶硅緻密料成交均價首次跌破30萬元/噸。

而據7月5日中國有色金屬工業協會硅業分會發布的數據，當週國內N型料價格區間在7.2萬元-8.0萬元/噸，成交均價爲7.42萬元/噸，周環比漲幅爲0.68%；單晶緻密料價格區間在6萬元-7.40萬元/噸，成交均價爲6.57萬元/噸，周環比持平。

圖片來源：協會公衆號截圖

範斌表示，鈣鈦礦是一種光伏通用技術，它不是憑空產生的，而是學術界的多年積累，一朝爆發。而且從發展歷程來看，2016年的時候，鈣鈦礦的測試數據就已經有了連續12000小時不衰減的優秀記錄，最近又有在晶硅電池測試環境下連續3000小時不衰減的成果。

不過，鈣鈦礦的量產仍有公認的兩大難點，一是大面積成膜技術，二是穩定性。

極電光能副總裁姜偉龍博士向記者介紹，大面積成膜技術在行業內有不同的技術路線，其中兩種技術路線正在百兆瓦級別的鈣鈦礦產線上進行驗證。極電光能採用的是自主研發的鈣鈦礦量產技術，可實現大面積製備、高效率和高穩定性的鈣鈦礦光伏組件，目前這套技術已經導入至150MW產線中，產品整體性能穩步提升。

在產品穩定性方面，極電光能810cm2的組件也通過了第三方IEC61215的全序列測試認證，這也表明產品穩定性可以通過晶硅光伏產品的穩定性標準的檢測，目前公司的0.72m2鈣鈦礦量產組件的認證測試也正在推進中，後續將收集更多的實測檢驗數據。

另外，在成本方面，範斌稱，雖然目前量產工廠還在效率爬坡階段，成本難以估算，但從設備價格、能耗、原材料消耗等來推算，鈣鈦礦的量產早期，應該能做到晶硅組件70%左右的成本，未來大規模量產時，成本可以做到目前晶硅組件成本的一半左右。

“我估計，未來3-5年內，鈣鈦礦組件可能會出現5-10GW的產能。”範斌說道。

邊框材料之爭：並不是只有唯一選擇

邊框是光伏組件的重要輔材之一，成本佔比近9%，其中，鋁邊框的市佔率高達96%。在鋁邊框的製造過程中，加工費一般相對穩定，影響邊框價格的主要是鋁價。

日前，鋁合金邊框龍頭之一羅普斯金董祕俞軍向《每日經濟新聞》記者介紹，公司主要爲阿特斯、一道等光伏組件廠商提供鋁合金邊框，銷售模式爲一季度競標一次，價格隨行就市。目前銀白色鋁型材的價格爲4800元-5000元/噸，黑色鋁型材的價格爲6700元/噸左右。

據生意社數據，截至7月10日，華東鋁市場價爲1.83萬元/噸，從近三年數據來看，當前鋁價較2020年底部時已上漲60%以上。西南證券7月初發布的研報認爲，國內電解鋁原料成本仍處於下降通道，行業利潤跟隨鋁價波動，預計三季度鋁價及行業利潤或有下行風險，但權益市場表現偏強。

圖片來源：西南證券研報截圖

對此，俞軍認爲，光伏行業還有5至6年的成長期，邊框需求很大，作爲輔材製造商，公司方面其實不太希望鋁價有大幅波動，最好是平穩或緩慢上行。

另一方面，在面對海上、灘塗、鹽鹼地等場景時，光伏組件要求具備較強的耐腐蝕性，而鋁是活潑金屬，與酸鹼都能發生反應，導致傳統鋁邊框方案很難保證25年使用壽命。

2022年以來，晶科能源、隆基綠能、億晶光電等光伏龍頭紛紛開展複合材料在光伏邊框領域的應用。如2022年8月，晶科能源方面與德毅隆、科思創投資組成的參編單位，就關於《晶體硅光伏組件用玻纖增強複合材料邊框的技術標準》立項展開討論；2022年12月，隆基綠能與萬華達成戰略合作，其中包括聚氨酯複合材料邊框合作等。

更早有所佈局的是阿特斯，在2013年，公司就與德毅隆共同合作對玻纖聚氨酯複合材料多項性能全面測試，2014年-2015年，公司的複合材料邊框組件應用於上海和浙江2個分佈式屋頂光伏項目。

對此，中國巨石證代沈國明在2022年年度股東大會上提及，公司正在和下游客戶共同研發推進使用玻纖替代光伏組件中的鋁合金邊框等部件，目前已經到了最後的驗證階段。“玻纖邊框最大的優勢是能降低10%左右的成本，同時能更好地適應一些惡劣的環境，據計算，1GW的光伏組件大概需要3000噸玻纖，未來需求潛力較大。”

中國巨石圖片來源：每經記者黃鑫磊攝

近日，沈國明向《每日經濟新聞》記者進一步介紹稱，玻纖產品的耐腐蝕性、電絕緣性、抗霧化、抗彎曲的性能都比鋁合金要好很多，從成本上來看，鋁合金價格近期又有所上漲，而玻纖性價比更高，導致玻纖邊框成本比鋁合金邊框要低10%-15%。

對於玻纖邊框的驗證工作，沈國明表示，目前正處於組件廠商向第三方機構認證階段，個別企業已經通過認證，但就未來大規模量產而言，還需要時間，“一些光伏項目的招標，對光伏組件的要求還沒有轉變過來，還停留在傳統鋁合金邊框，我希望有關部門、行業協會能出臺一系列規範或標準，爲玻纖邊框的推廣和使用提供指導意見和更多支持。”

膠膜：EVA、POE膠膜層壓工藝將被取代？

近年來，由於光伏行業快速發展，對光伏級EVA、POE產生了巨大需求，國內多家企業紛紛擴產。中商產業研究院數據顯示，2022年，中國EVA總產能達到215萬噸/年，總產量約167.55萬噸，消費量約276.1萬噸，自給率達60.7%，全球POE產能約108萬噸，我國POE需求量爲69.2萬噸，同比增長8.09%，進口POE 69.2萬噸，同比增長8.09%。

值得注意的是，目前，POE核心技術暫被國外企業掌控，國內還沒有規模化POE生產企業，全球POE產能主要集中在陶氏化學、埃克森美孚、SK和三井化學等少數企業手中。智研諮詢數據顯示，全球POE產能中，陶氏化學產能佔比約42%，是全球最大的POE生產商；埃克森美孚和SK產能均爲19萬噸，佔比均爲19%；三井化學擁有17萬噸POE產能，產能佔比約爲16%。

據福斯特方面介紹，今年預計POE類（POE膠膜和EPE膠膜）的膠膜出貨佔比40%-50%，預計在8億-10億平米，隨着TOPCon組件封裝部分採用EPE膠膜材料，預計POE粒子的供應緊張情況可以得到緩解。

此前因與光伏龍頭開展改性硅膠全貼合工藝替代EVA、POE膠膜層壓工藝驗證，錦富技術在光伏圈引發關注，《每日經濟新聞》記者也於公司2022年年度股東大會後專訪了董事長顧清。

據其介紹，光伏企業非常有興趣導入新技術降低全行業成本。其中，光伏膠膜首先離不開EVA、POE兩種材料，但EVA遇水易發生酸化反應，對焊帶、焊線、玻璃等造成腐蝕，從而影響組件壽命；其次，原有層壓工藝一是要求膠膜有一定的厚度，二是會導致一些焊點或者焊帶隱裂，造成不良損耗；再者，膠膜與電池片之間始終存在空隙，在微觀中光線仍有若干次折射、反射。

“我們的優勢，一是光學硅膠理論上的透光率可達99%，相比EVA多了7個百分點；二是塗膠工藝相比層壓工藝減少了能耗和膠使用量，並且可以針對不同的產品、焊點的高低去設計膠層的厚度；三是真空全貼合工藝能避免層壓工藝帶來的隱裂，簡化了後續檢測流程。”顧清說道。

錦富技術圖片來源：每經記者黃鑫磊攝

顧清表示，經過與光伏龍頭通威股份、愛旭股份等企業的數輪聯合驗證，通威認可了公司的改性硅膠全貼合工藝能降低組件製造成本、簡化工藝的可能性，也認爲這一方向是正確的，但該工藝仍有許多問題需要雙方合理解決，如材料透水性的解決、生產線的簡化、加工速度的提升等。

其中，一是改性硅膠的透水性問題，需要公司不斷研發、驗證新解決方案，按照一個解決方案測試耗時5天來計算，公司目前考慮十幾個解決方案仍需數月才能完成測試，此後還有工藝優良性、成本效率平衡等多方面論證。

二是生產線的簡化，公司原有柔性生產線可以加工從手機到大型顯示器不同尺寸的屏幕，但不適用於光伏行業電池片的單一尺寸生產線，公司需要簡化生產線減低固定資產攤提。

三是加工速度的提升，由於此前公司生產線沒有強制速度要求，對大型顯示器屏幕的加工速度只有一分鐘一片，但光伏電池片的下片速度很快，要求塗膠生產線速度達到15秒一片，這要求公司重新設計出適配的產線。

“目前，材料研發上已經沒有實質性障礙，最大的難點是生產線的適配及改進，按新工藝製造的光伏組件也需要經各種實際工況的驗證，預計還要4-6個月。”顧清表示。

行業觀點：硅料降價，會加速光伏新材料、新工藝落地

硅料快速降價，是否意味着高成本、高技術的光伏新材料、新工藝研發會陷入停滯？

另外，面對蓬勃發展的光伏新材料、新工藝，當前“舊材料”、“老工藝”是否會被行業浪潮所淘汰？

崑山協鑫董事長範斌博士表示，鈣鈦礦的材料特性和生產工藝，導致其對晶硅電池所需輔材有了許多不同需求，比如只能使用POE膠膜，玻璃會換爲浮法玻璃，不再需要焊帶、銀漿等，“如果疊層成爲市場主流，那麼晶硅行業並不會被淘汰，會繼續生存下去。”

極電光能副總裁姜偉龍博士說，在鈣鈦礦、TOPCon、HJT等新技術的拉動下，對產品輕量化、低溫封裝技術等方面產生了需求，如應用玻纖、聚氨酯複合材料製造的邊框確實對於減重輕量化，降低運輸成本，提升安裝搬運效率方面起到積極作用；同時利用改性硅膠全貼合工藝替代EVA、POE層壓工藝，來降低封裝高溫帶來的影響，（這一方面）也有積極作用。

中國巨石證代沈國明分析認爲，在目前光伏組件企業“內卷”的當下，下游廠商更加關注成本，關注複合材料，從全產業鏈的角度，生產玻纖邊框的耗電量、碳排放量比鋁邊框要低，自然更具優勢。

福斯特方面表示，有機硅類的材料由於性價比方面的原因，在光伏封裝領域一直沒有得到大規模的應用，公司2016年開展過有機硅封裝材料的新項目開發，當時主要是應用於高端LED的封裝，後面由於市場變化項目沒有繼續推進，但是過程中也積累了有機硅的技術平臺，未來如果有機硅材料在光伏組件封裝領域能夠得到應用，公司可以快速開展生產。

在記者採訪過程中，不少企業管理者認爲，降本增效是光伏行業一以貫之的經營戰略，度電成本即使每瓦只降低1分錢，企業都是樂見其成的，而這必然離不開光伏新材料、新工藝的落地。