(1)光伏边框市场格局
全球对清洁能源需求攀升,光伏发电市场规模持续扩大。国际能源署(IEA)数据显示,过去十年间,全球光伏发电装机容量年复合增长率超 20%,预计到 2030 年,累计装机容量将突破 1,700GW。光伏边框是光伏组件的重要组成,位于光伏产业链中下游。
边框是太阳能光伏组件的重要组成部分用于保护光伏玻璃边缘、加强组件密封性能、提高组件机械强度,起到便于运输、安装和保护光伏组件的作用,需要产品拥有较强的承载能力和耐腐蚀特性,光伏边框的性能对电池组件的安装和使用寿命有直接影响。光伏边框占组件成本比例约为 9%,是组件中成本占比最高的辅材。
光伏边框目前以铝合金为主要材质,铝合金材料具有强度高、牢固性强、导电性能好、抗腐蚀抗氧化、抗拉力性能强、运输安装便捷,以及便于回收等优良性能,并且经过了市场长期验证,现阶段铝合金边框占有绝大多数市场份额。
随着技术的不断进步和产业规模的扩大,降本、环保、美观、耐腐蚀绝缘等诉求推动新型边框快速发展,以纤维增强材料为材质的光伏边框需求应运而生,在海上光伏等环境严苛或对美观度有要求的 BIPV 等应用场景率先应用,市场占有率稳步上升。
(2)纤维增强材料光伏边框市场应用
1)纤维增强材料边框成本较低
首先,纤维增强材料边框的原材料主要是玻璃纤维、聚氨酯等非金属材料,原材料价格水平相对较低且生产工艺较为简单,无需经历挤压、切割、打孔等复杂的加工过程,一定程度上节省了生产成本。其次,由于纤维增强材料的耐腐蚀性较强,其维护频率相对较低,能够有效降低光伏边框的整体维护成本。此外,铝型材边框本身是导体,需要额外增加绝缘装置或材料,而纤维增强材料边框本身具有绝缘性,节约了组件生产成本。
2)纤维增强材料边框在耐腐蚀性、绝缘性等性能方面表现优异
纤维增强材料边框在耐腐蚀性、绝缘性等性能方面表现优异。一是纤维增强材料边框在耐湿热、耐酸碱、耐盐雾方面表现优异,能够适应强风、极端交变温度、海水浸没、海水腐蚀和海生物附着等各种复杂环境。二是纤维增强材料边框具有良好的绝缘性,能够避免电流泄漏,降低光伏组件电势诱导衰减,为光伏系统提供额外的安全保障。三是基于纤维增强材料制作的光伏边框在温度变化下能够有效减少因热膨胀导致的应力和变形,进而保持结构的稳定性。因此,纤维增强材料边框在海上光伏等环境复杂场景下具有不可替代应用价值。
3)纤维增强材料的原材料环保性较高
传统铝合金边框的原材料电解铝生产过程中碳排放量较高,消耗大量电力,对环境产生的负面影响较大,而纤维增强材料边框的生产过程对能耗和污染物更低,有利于光伏产业服务国家“双碳”战略。同时,纤维增强材料在结构设计环节可通过使用生物基或可回收树脂提高材料的可持续性及回收利用度,能够有效减少资源浪费、降低环境污染。
4)纤维增强材料边框美观度好
国家能源局鼓励推进建筑光伏一体化应用,分布式光伏具有就地就近开发建设、就地就近消纳利用的优点,是光伏发电发展的重点方向。纤维增强材料边框应用于光伏建筑一体化(BIPV)在外观上更具有优势。一方面,通过纤维材料边框可以根据需要经拉挤、缠绕、层压等不同生产工艺制作不同样式和性能的产品;另一方面,纤维材料边框颜色更多样,可以与建筑颜色和结构完美贴合,提升整体美观度。因此,纤维增强材料边框在对美观度有较高要求的场景具有广泛应用价值。
综上所述,纤维增强材料边框具有成本低、性能优、环保性好、美观度高等特点,为下游组件厂商在降本增效、复杂场景应用以及服务国家战略方针等环节提供了系统性解决方案,迎来绝佳的市场替代契机。
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