2024光伏行业报告：胶膜市场增长与技术进步分析
1 光伏景气底部看龙头：福斯特
随着硅料供应释放，2024Q1末光伏主产业链各环节名义产能都达到近1000GW，即使考虑产能利用率折扣，行业整体供需关系也正式回归“总量过剩”状态。3月以来产业链价格快速调整，多个环节进入亏损状态，我们认为光伏行业景气度及主流企业报表业绩逐步触底。
2023年12月我们在光伏板块2024年度策略中提出，推荐各环节在这一轮产能出清过程中展现出强势盈利韧性和发展后劲的强α企业。本篇报告我们选择在激烈的光伏竞争中持续保持份额及盈利能力领先的胶膜龙头福斯特，深度阐述其盈利差距的来源、格局稳定性及长期成长性。
2 为什么选择胶膜：下游技术变革不改封装需求本质，渐进式产品迭代提升价值量
与光伏板块其他环节相比，我们认为胶膜环节具有以下几个特点：
1）光伏胶膜为组件环节重要辅材，需求跟随光伏需求增长；
2）电池/组件技术变革不改封装保护需求本质，胶膜环节在当前体系内无“颠覆式的技术变化”，被技术变革掀翻的可能性极低，中长期需求可见度较高；
3）在电池/组件技术持续进步的背景下，胶膜环节持续存在小幅的、渐进式的技术变化和产品迭代，能起到提升价值量、维持行业壁垒、令技术研发投入大的龙头更容易维持领先优势的作用。
2.1 光伏行业需求：光储经济性支撑增长，中长期空间广阔
短期：预计2024/2025年光伏行业需求在高基数下维持增长2023年光伏组件价格大幅下跌后光伏系统成本及LCOE显著下降，即使考虑较高比例的配储需求、或电价下降、或一定比例弃光，预计2024年光伏发电项目的经济性/投资回报率仍将保持在具有较高吸引力的水平。目前全球大型公用事业项目潜在需求充足，随着加息周期结束、组件价格触底，前期因加息预期、组件快速跌价而观望的需求有望在2024年持续释放；同时考虑主要国家地区因低碳诉求政策端向好，预计2024年光伏需求将仍有较强的增长动力。
我们预计2024年全球光伏交流侧新增装机同比增长28%至约520GWac（对应组件需求近700GW）：中国有望在超高基数下保持增长，但增速或略低于全球平均水平，海外市场则将更充分享受组件价格下降和加息结束（甚至降息开启）的红利，其中：中东、非洲地区因资源优势、基数较低，预计2024年装机高增，美国因政策预期及本土供应增加预计装机增长显著。
中长期：1TW新增装机大概率2030年前实现，组件需求5年2倍增长可期光伏装机需求增长的来源，本质上是三项增长的叠加：1）经济发展驱动全社会用能量增长；2）终端能源消费中电力占比提升；3）光伏占电力供应比例提升。据EI Statistical Review of World Energy，2022年全球一次能源消耗中电力消费占比45.3%，光伏消费占一次能源消耗比例仅2.05%，光伏渗透率普遍较低，其中中国光伏占能源消费比例为2.52%，同样处于较低水平。据IEA，在各类型发电量中，全球光伏电量占比约3.5%-9%，中国光伏发电量占比同样处于较低水平。随着各国碳中和推进，电气化比例及光伏消费渗透率有进一步提升空间，有望推动光伏新增装机持续增长。
“光储平价”逐步实现，1TW/年新增装机逐步可见。在全球经济增长带来用能增长、电气化比例提升、可再生能源电量占比提升的三重增速叠加下，光伏作为最平价的可再生能源电力，我们预计2030/2040/2050年光伏发电量占比有望分别提升至20%/40%/45%。考虑出力特性和灵活性资源的成本，我们预计光伏发电量占比提升至40%以上后增速放缓，预计全球新增装机大概率在2030年之前达到约1000GWac，之后存量组件替换需求量逐步攀升，支撑光伏新增需求持续增长。
项目成本结构及日照资源变化驱动平均容配比上升，5年内年度组件需求增长2倍可期。随着组件占系统成本比例的下降、以及新增项目选址逐渐走向日照条件相对较差的地区，光伏项目最佳交直流容配比（直流侧组件安装量/逆变器功率）将持续走高。以2023年405GWac/520GWdc（对应1.3容配比）为假设基数，稍乐观估计2028年新增装机达到1TWac/1.5TWdc（对应1.5容配比），则年度新增组件需求有望在5年内增长2倍，对应年均增速约25%。
2.2 胶膜耗量：电池/组件技术变革不改封装需求本质，组件功率提升耗量略降
光伏胶膜是光伏组件生产所需要的关键辅材，主要起到保护、封装等作用：1）结合电池串与封装玻璃和背板构成组件，起到封装作用；2）在组件层压工艺中保护电池片，起到应力缓冲的作用；3）抵御外界环境对电池片性能的影响及损坏，对电池片起到保护作用。
光伏胶膜虽然在组件中绝对成本占比不高（按照2024年5月数据测算，占比约7%），但其性能与稳定性对光伏组件的发电效率及寿命有重要影响，光伏组件在光伏电站中的使用寿命长达25至40年，若此期间发生胶膜黄变、脱层、透水等情况，或产生PID效应，将导致电池效率降低乃至失效报废，直接影响发电量与电站运营收益。
从现有的PERC、TOPCon、HJT到钙钛矿、叠层，虽然电池/组件技术持续更新迭代，但“封装及保护”的本质需求稳定，胶膜环节在当前技术体系内无“颠覆式的技术变化”，被技术变革掀翻的可能性极低，中长期需求可见度较高。胶膜单位消耗量与组件功率相关。
随着P型电池效率逐渐逼近理论极限，近年来N型电池技术快速发展，TOPCon、异质结等技术路线逐步成熟，据CPIA，2023年TOPCon电池路线占比达23%，预计2024年TOPCon电池市场占比将超过60%，同时HJT、xBC技术也分别在成本端及工艺端有所突破，后续有望在终端市场放量。电池效率提升带动组件功率提升，CPIA预计2024年TOPCon组件功率（182mm，72片）将达到585W，相较PERC组件显著提升。胶膜单位耗量与组件功率及面积相关，组件功率提升导致胶膜单位耗量下降，我们测算2024年PERC/TOPCon组件对应胶膜耗量分别下降至0.092/0.088亿平/GW。
综合来看，全球光伏装机持续增长，但我们预计光伏胶膜因单耗下降需求增速略低于组件需求增速，预计2024-2025年全球胶膜需求量60/71亿平，同比增长25%/17%：预计2024-2025年全球光伏新增装机520/620GW，对应组件需求676/806GW，同增28%/19%。
其中，TOPCon技术路线凭借较高的性价比、设备及工艺流程较为成熟等优势，率先大规模量产，随着TOPCon产能加速释放，预计2024-2025年TOPCon份额快速提升至70%/80%；HJT、xBC等技术有望随成本、工艺进步逐渐放量，预计到2025年，TOPCon/HJT/xBC出货占比分别达到80%/8%/7%。胶膜耗量方面，随着TOPCOn、HJT、xBC等高效组件占比提升，单GW组件胶膜用量有所下降，预计2024-2025年胶膜环节综合单耗分别为0.089/0.087亿平/GW。
2.3 胶膜价值量：电池/组件技术进步推动胶膜渐进式产品迭代，提高价值量及行业壁垒
目前市场上主要的光伏胶膜产品包括透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜、共挤型POE胶膜（也称EPE胶膜）等，不同电池技术路线对胶膜封装方案有不同的要求。透明EVA胶膜是目前使用相对广泛的封装胶膜材料，技术成熟、成本较低；白色EVA胶膜是在透明EVA胶膜的基础上添加了白色填料预处理，主要用于组件的背面封装，可有效提升光线反射率，从而提高组件的发电效率。
POE胶膜抗PID性能和水汽阻隔性较强，能有效保障光伏电池组件在高温高湿环境下的长期可靠使用，是双玻组件的主流封装材料，且在N型电池组件封装中表现优异。共挤型POE胶膜通过共挤工艺将POE树脂和EVA树脂挤出制造，在一定程度上兼顾了POE材料抗PID特性和水汽阻隔性优势，以及EVA材料良好的工艺匹配性。
2019年及光伏胶膜市场以EVA胶膜为绝对主流，2019年下半年共挤EPE胶膜推出，因兼具POE胶膜抗PID性能及EVA胶膜成本优势快速在下游渗透，份额逐步提升。2023年TOPCon组件渗透率提升，性能优势较强的POE、共挤EPE胶膜份额提高，分别达到13.3%、光伏电池片/组件技术进步会对胶膜封装方案提出新的要求，如TOPCon组件对抗PID性能要求更高，HJT组件对水汽阻隔性要求更高。在电池/组件技术持续进步的背景下，胶膜环节持续存在小幅、渐进式的技术变化和产品迭代，能起到提升价值量、维持行业壁垒、令技术研发投入大的龙头能够更容易维持领先优势的作用。
0BB（无主栅）技术催生胶膜新品类，提升胶膜价值量、提高行业技术壁垒。对电池片而言，栅线越细越有利于减少银浆用量从而降低成本，同时减少对电池片的遮光、提升发电效率。组件降本提效诉求下，近年栅线工艺快速发展，栅线及焊带线径越来越细，目前市场研发方向朝0BB（无主栅）技术推进，即采用铜丝焊带替代原有银主栅直接汇集细栅电流，并实现电池片之间的互连。
组件层压工艺中，为保障电池片不碎裂，需要足够厚度的胶膜提供一定的缓冲应力，因此所用的焊带直径变细时，理论上所需胶膜的临界厚度可以降低，相同胶膜密度对应的克重需求也相对减少。但0BB组件中，不同的串联工艺也衍生出侧重作用不同的胶膜类型，对胶膜性能提出新的要求。
当前市场上0BB胶膜的名称看似种类丰富，如一体膜、皮肤膜、承载膜等，但从其侧重的主要作用看，基本可以总结为两种类型：1）粘结膜：起粘结电池片、玻璃的作用；2）承载膜：起连接或承载焊带的作用。
1）粘结膜：与常规封装胶膜体系基本一致，要求自身黏度低、流动性好，与玻璃具有良好的粘结性，多选用价格上有优势、交联速率快、成型效果好的EVA胶膜。根据对各家0BB胶膜专利的总结，粘结膜一般较厚，在百微米量级，与玻璃形成的初始粘结力约在150N/cm左右。
2）承载膜：与焊带连接，层压后直接接触电池片，为了防止层压过程中因胶膜流动而使焊带位移，导致焊带和细栅之间出现虚焊或者焊带变形等问题，要求承载膜具有黏度高、流动性低的基本特点。根据对各家0BB胶膜专利的总结，承载膜一般比粘结膜层薄，同样在百微米量级，与电池片形成的初始粘结力约在50N/cm左右。承载膜的制作可以使用除常规封装胶膜材料以外的体系，如不饱和聚合物（百佳年代专利CN219586034U）、水性涂料等（福斯特专利CN113707744A）；也可以采用预交联的形式（赛伍技术专利CN117467364A），对常规胶膜进行辐照预交联，获得一定程度固化的胶膜，降低流动性。
3）即使在所谓的一体膜中，同样也可以分为发挥上述两个作用的部分，例如鹿山新材专利CN117025108A中，承载膜（专利中表述为支撑层）和粘结膜（专利中表述为粘结层）进行双层共挤，热压成膜，再对承载膜一侧进行电子束辐照预交联，得到封装胶膜。
综合来看，虽然焊带线径下降可能导致胶膜厚度下降，但因0BB技术对封装胶膜要求较高，且催生了承载膜/一体膜等技术要求较高的新品类需求，一定程度上提高了胶膜环节的价值量及技术壁垒。
3 为什么选择福斯特：胶膜盈利优势维持，格局稳固份额望提升
3.1 深耕光伏胶膜二十余年，稳占行业龙头
福斯特成立于2003年，是一家专注于新材料研发、生产和销售的高新技术企业，业务涵盖光伏材料、电子材料和功能膜材料。2003年公司研发EVA胶膜，进军光伏行业，开始EVA胶膜的国产化，目前是全球光伏胶膜的龙头企业，连续多年产品出货量排名全球第一。
2015年公司推进“立足光伏主业、大力发展其他新材料产业”的发展战略，开展感光干膜、挠性覆铜板、感光覆盖膜、铝塑复合膜、有机硅封装材料等多个新材料项目建设，目标成为一家新材料的平台型技术公司。
目前光伏胶膜为公司核心产品，2023年光伏胶膜产品实现收入204.8亿元,收入占比91%,实现毛利润29.9亿元,毛利占比90%。
公司技术积淀深厚，创始人林建华1994年成功研发生产共聚酰胺热熔胶网膜，打破日本企业在国内市场的垄断；2003年公司前身杭州福斯特热熔胶膜有限公司成立，同年成功研发EVA太阳能电池胶膜，进军光伏行业；2006后公司胶膜市场份额快速增长，2008年公司跻身世界EVA胶膜供应商前三强，后持续处于行业领先地位。2023年公司光伏胶膜产品出货22.49亿平，同比增长70%，全球市场份额近一半。
3.2 经营端：产品布局、成本、费控全方位优势保障盈利差距
福斯特胶膜业务盈利能力与二三线企业具有显著差距，2017年起毛利率差距逐步拉大，2023年毛利率差距提升至12.4PCT，在二三线企业盈利普遍下降甚至转亏的背景下仍维持较为稳定的高毛利率。
我们认为福斯特的盈利优势来自三个方面：
1）产品布局：技术积淀+高研发投入支撑丰富产品布局，持续巩固客户资源壁垒；
2）成本：规模优势、装备自制叠加长期积累的生产控制经验，毛利优势稳固；
3）费控：资金优势叠加精益管理能力，期间费用率持续显著低于行业。
3.2.1 产品布局：技术积淀+高研发投入支撑丰富产品布局，持续巩固客户资源壁垒
光伏胶膜是光伏组件生产所需要的关键封装材料，可抵御外界环境对电池片性能的影响及损坏，对电池片起到保护作用。光伏胶膜对光伏组件寿命的影响很大，在电站运营期间，一旦发生胶膜的透光率下降或者黄变等失效问题，都将导致光伏电池无法正常发电而报废，因此光伏组件企业对光伏胶膜产品质量及可靠性要求较高，组件企业主要通过考量和评估企业综合实力来选择并确定胶膜供应商，准入门槛较高。
此外，光伏胶膜直接接触电池片，需要根据电池片及组件技术的变化不断改进配方、工艺和设备，生产出符合新技术组件封装要求的新型胶膜产品。近些年光伏电池组件技术进步速度加快，当前市场热点的TopCon、HJT、XBC、0BB、钙钛矿等电池组件技术都对光伏胶膜产品提出了全新的、差异化的封装要求。公司成立以来一直致力于新材料的研发、生产和销售，在材料、配方、设备、工艺等多方面均有充足投入。
公司研发费用率持续维持在3%以上，2023年研发费用达7.92亿元，体量接近二三线企业总和。公司建有福斯特新材料研究院，配备先进的实验仪器和检测设备，具备浙江省重点企业研究院、浙江省光伏封装材料工程技术研究中心、博士后科研工作站、CNAS检测中心等资质。截至2023年年末，公司研发人员占总人数比例达15.41%，授权有效的发明专利和实用新型专利分别为249项和115项，显著领先行业。
强大的研发平台及研发团队，一方面保障公司在光伏技术持续进步的背景下持续保持技术优势，同时助力公司不断横向拓展业务。
品服务体系，公司基本实现了国内外主要光伏组件企业的全覆盖，建立了强大的客户资源壁垒，2023年国内组件出货量排名前十的企业均为公司大客户，且传统的海外光伏巨头也是公司的长期大客户。在电池/组件技术更新迭代期，公司可凭借优质的客户资源、强大的供应链体系与头部组件客户开展联合研发创新，快速为客户提供配套胶膜产品，持续巩固客户资源优势。
除传统EVA胶膜、POE胶膜、EPE胶膜外，目前公司具有转光胶膜、连接膜（0BB工艺用）、丁基胶、结构胶、绝缘胶等全套用于光伏组件封装和保护的产品，可为TOPCon组件、HJT组件、0BB组件、XBC组件、薄膜电池组件、钙钛矿组件等新技术提供性价比最优秀的封装方案。考虑到胶膜新产品导入下游客户需要一定的验证周期，完善全面的产品布局有望帮助公司在电池组件技术快速进步的背景下获得一定先发优势。
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