为什么EPE胶膜终将淡出TOPCon组件封装的舞台？

挟PERC电池存量产能的巨大惯性，加上国内光伏头部企业无可比拟的上下游整合优势，2022年以来，已经有多家光伏龙头厂商公布了TOPCon电池和组件的扩产计划及量产进度。

显著的效率提升、可接受的成本浮动、优异的双面发电，TOPCon让光伏制造玩家蠢蠢欲动，也撩拨着金融资本市场的敏感神经。

仅半年时间，光伏大佬由年初的摇摆不定到现在的坚定选择，目前来看，TOPCon电池和组件三年内将会成为继PERC双面电池之后的又一重要的光伏主流产品。

 

TOPCon电池结构，其中银浆的特殊设计需要低水透和低腐蚀的封装材料

一开始，光伏技术的迭代，攻克的重点在电池环节。而2015年前后，随着国产设备供应商研发能力的不断积累和成熟，已能够支撑的起光伏组件制造技术的快速变化，使得组件的封装制造也在伴随电池技术的更新中扮演着行业技术升级的重要角色。

而N型TOPCon电池技术的出世，更为复杂的电池结构、更薄的硅片、更低的单位银浆耗量，都对组件制造中所必需的封装材料提出了更高的要求。组件的封装需要相应的提升对电池的保护作用，才能够解决新型电池技术发展的后顾之忧。所以，光伏封装胶膜也成为了行业技术升级的另外一个核心点。在这个电池技术迭代的关键时期，作为光伏从业人员需要对封装胶膜的发展方向做出清晰判断。

观点：为了适应光伏电池组件的技术变化，封装胶膜未来的发展方向将会形成以纯POE为主，EVA为辅的产品格局。而共挤型EPE胶膜，作为一款妥协的中间产品，将会失去产品的价值点，逐步淡出市场。当然，EPE退出的时间点，除了受到POE粒子国产产能释放的速度影响外，也将受到硅料降价和EVA粒子价格波动这两大因素的影响。

为什么会做出此种判断呢？

1.EPE胶膜的关键性能风险。POE助剂向EVA迁移，是EPE胶膜品质的核心风险；

为了验证迁移对材料性能的影响，我们做了如下模拟实验（测试胶膜没有表面压花处理）。

 

从硫化曲线可以看到，简单的物理贴合一个月后，EVA的交联速度急剧提升，POE的交联速度大大减缓，说明POE中的助剂在不断的迁移到EVA中，EVA在大量的吸收POE中的助剂。仅仅一个月的时间，助剂就产生这么剧烈的迁移，如何寄希望其能够控制好组件的品质呢?

如果持续贴合EVA和POE，每隔一个月，分别测试胶膜和玻璃的剥离强度，从上图中我们可以清晰的看到，EVA和POE与玻璃的剥离强度都呈现降低的趋势。只不过，EVA是持续吸收助剂造成的先增加后下降的过量衰减，而POE是持续损失助剂而不断衰减。

限于篇幅关系，在此就不做详细的数据讨论，但此处数据已足够说明，当前的EPE胶膜是一个品质不可控的产品。

2.纯POE胶膜的透光率优势；

纯POE胶膜在老化以后的透光率保持相较EPE胶膜更为稳定，其中一个主要的原因是EVA胶膜和纯POE胶膜在老化过程中的折射率变化不一致。

 如下图所示，EVA-POE-EVA的结构，在初始状态下，光线穿过两种物质的界面形成的反射和折射可以忽略不计。随着老化的进行，极性的EVA吸收更多的有机杂质，并且伴随着自身的水解作用，EVA的折射率逐渐与POE拉开细微的差异，使得每一个界面上产生微小的反射而造成透过率损失，这种光损失将在三层界面中累加，相当于被放大三次，从而影响了整体的透光率。

因此，使用EPE胶膜封装的组件在户外长期老化中，会存在由于折射率的失配导致透光率的衰减，从而造成组件发电量衰减过大的风险。

3.纯POE胶膜的碳足迹优势；

我们通过PRé Sustainability公司的Simapro软件查询EVA和POE上游原料的碳足迹数据，做了一个粗略对比：

原材料碳足迹的差异，主要来源于EVA和POE的上游产业链差异。如图所示，EVA的上游产业链较POE要长些。

 

关于碳足迹，具体到粒子和封装胶膜，还要看相关的工艺情况对比，由于各家工艺和能源结构差异较大，目前已有的粒子数据不如单一大宗化工原材料具有可比性。单纯的分析原材料层面，POE原料的碳足迹优势明显，仅是EVA原料的大约9成水平。

4.光伏技术及降本发展需要；

☞☞纯POE胶膜是光伏组件封装的王者，相比较EVA或者共挤型EPE，纯POE具有四大优势：

更低的玻璃化转变温度

更低的水汽透过率

更好的电气绝缘性能

更好的化学稳定性

这些都是材料的本质特性，不过多依赖配方就可以实现，也充分契合了当下以晶硅技术路线为主的光伏行业的发展趋势：硅片减薄、多层吸收（钝化）、开压提升和降低银耗。

以上是电池技术发展的性能需求。更进一步地，组件结构的变化也使得纯POE胶膜体现出成本优势。

一、主栅线数目增加。为了避免遮光，降低了焊带的直径，加上硅片减薄，使得整体封装材料的厚度有进一步的降低空间。POE的密度较低。可以在相同体积下使用更低的克重。

二、玻璃压花纹变浅，甚至是使用没有纹路的浮法玻璃。减小了封装胶膜无谓的在花纹间隙的填充体积，也使得胶膜厚度有进一步降低以减少成本的需求。

三、EPE胶膜在降低克重方面空间不大。主要的原因是要保证中间层POE的厚度，以便能满足POE对电池性能的保护。所以为了降低克重，就只能减小EVA的厚度，但这不仅极大增加了加工的难度，还会导致生产良率降低。更关键的是，EVA减薄会使得迁移的助剂在界面堆积，增大了脱层的风险。得不偿失。

综上，结合EPE的技术风险，POE的碳足迹及其技术成本优势，我们认为当P型被N型替代的脚步加快时，短期内扮演一定角色的EPE产品，终将淡出TOPCon组件封装的舞台，被纯POE胶膜所取代。