N型电池步入产业化元年，打开纯POE胶膜新局面

电力18讯： 随着P型电池提效降本进入尾声，2022年N型电池将实现较P型的初步平价，进入实质量产年，对于电池的封装保护将日益增加，POE类胶膜市场份额将继续攀升。

 

N型电池接棒PERC，引领行业发展

根据中国光伏行业的数据，2020年P型PERC单晶电池量产转化效率行业均值为22.8%，2021年有望超越23%，基本已经达到了量产性能极限，N型电池接棒P型渐行渐近。

与P型电池相比，N型电池拥有转换效率高、温度系数低、光衰减系数低、弱光响应等综合优势，不仅BOS成本更低，N型电池在全生命周期内的发电量也高于P型。根据各主流厂商扩产计划，2022年N型电池扩产规划或达到40-50GW，实现规模化量产。

 

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目前N型电池主流的是TOPCON和异质结两种方向，其中TOPCON现阶段成本相对较低，未来效率具备潜力，且可基于现有庞大产能改造，头部企业将会持续探索。异质结电池参数性能最优、降本增效路径最为清晰，但考虑到异质结电池降本仍需上下游、供应商等全产业链的配套，渗透率提升将会循序渐进。

 

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N型电池接棒P型，不仅是光伏产品物理参数的变化，更为终端客户带来经济上的巨大收益。据测算，N型组件在销售端可较P型组件实现接近0.1元/瓦(地面电站)-接近0.15元/瓦(分布式电站)的销售溢价，而成本端预计N型组件较P型组件的额外成本在量产条件下约为0.05元/瓦(TOPCON预计)-0.2元/瓦(HJT预计)。

 

电池环节技术改变，封装要求对应加强

N型需求起量将对产业链各环节竞争格局带来影响，其中对电池封装保护要求的提高，直接影响组件胶膜市场份额的变化，POE胶膜产品渗透率将进一步提升。

光伏胶膜主要用于光伏组件的封装环节，是光伏组件的关键材料，主要是对脆弱的太阳能电池片起到保护作用，可提高组件的光电转换效率，约占光伏电池组件成本5%。虽然占比不高，却是决定光伏组件产品质量、寿命的关键因素之一。

当前光伏胶膜市场主流产品为EVA胶膜和POE胶膜两种，其中EVA胶膜又分成透明EVA胶膜和白色EVA胶膜，POE胶膜则包含纯POE胶膜和共挤POE胶膜（即EPE胶膜）。

 

  

EVA由于树脂价格便宜，是当下最主流的胶膜原材料。但无论是EVA胶膜或者EPE（EVA/POE/EVA）胶膜，原料中都含有醋酸乙烯酯（VA），区别仅仅在于VA含量的不同，其不可避免的在光热、热氧、湿热环境下，分解产生乙酸，会对电池片表面、焊带等腐蚀，造成功率衰减；并且EVA材质容易在光热环境下分解出发色团成分（即黄变），造成组件整体的功率损失。

此外，使用EVA胶膜不能完全满足N型电池封装的抗PID要求。随着光伏组件技术路线向双面组件转移，更需要在电池两面都具备抗PID性能。虽然IEC61215新标对PID的衰减有光照恢复的指标，但通过实验验证，N型电池的PID效应在受光面更为敏感。对PID衰减大的N型组件，在光照恢复后，也无法满足低衰减率的指标。而纯POE胶膜由于具有优异的绝缘性能，契合N型电池对PID的技术要求，增加组件正面发电量的保护是N型电池在封装方面的首选。

由于组件长期暴露在室外，即便是双玻结构，边缘部分也很容易有水汽进入，腐蚀电池栅线，降低组件性能。纯POE胶膜相较于EVA胶膜或EPE胶膜来说，拥有更低的水汽透过率，能够满足N型电池的长期耐候性要求。而且，若N型电池使用单玻封装，因背板相较于玻璃的水透会更高，因此选择POE胶膜进行封装，能降低组件的整体水汽透过率，从而延长组件的使用时间。

市面上也有一些厂家提供EVA/POE/EVA(EPE)结构的胶膜，通过共挤工艺将POE树脂与EVA树脂挤出制造，初衷是希望保留POE胶膜的抗PID性和阻水性优势，还希望拥有EVA胶膜的良好工艺匹配特性。但EVA和POE的材料性能差异巨大，简单的共挤出工艺不能有效的控制品质，目前也缺乏大规模的实证验证，且目前成本并不具备优势，一线组件企业在选择的时候一般都异常谨慎。

在实验室的环境下，通过对不同克重的EPE胶膜及不同层间厚度的EPE胶膜进行平行测试，在低克重（400g以下）或P层厚度薄方面，均出现不同程度的可靠性失效，尤其表现在组件边缘。这些都对EPE结构的封装胶膜提出了挑战。很多组件厂也在反思，是否工艺上的便利一定要通过EPE结构来改善？

随着电池逐步由P型向N型替代，加之双面双玻组件的占比逐渐增大，纯POE胶膜渗透率将得到进一步提升。