【行业动态】光伏边框，玄武岩纤维复合材料的新应用

光伏边框，玄武岩纤维复合材料的新应用
边框是光伏组件的重要辅材之一，其中铝边框市占率达96%，其他材质应用于少数特定场景。近期玄武岩复合材料用于光伏边框，有了实质进展。如果能够部分替代铝型材（在光伏边框领域），对玄武岩纤维行业是一件大事，按照我们的假设，10%渗透率对应新增需求18.9万吨，拉动2.8%新增需求，25%渗透率对应6.9%新增需求。新应用+传统需求复苏，2024年玄武岩纤维行业供需关系的预期，有望“反转”。

契机：降本诉求+新场景
（1）降本：光伏边框在组件成本中占比达9%，是组件中成本占比最高的辅材。铝边框定价模式为公开市场铝锭价格+边框加工费，其中加工费相对稳定，主要受铝锭价格波动干扰。铝价高位、玄武岩纤维价格低位情况下，加之玄武岩纤维复合材料的性能优势，替代铝经济性价比凸显。

无电偶腐蚀适应海上光伏等场景：海上光伏电站要求光伏组件材料具备较强的耐盐雾腐蚀特性，铝是活泼金属，抵抗盐雾腐蚀能力很差；而复合材料无电偶腐蚀性，在海上光伏电站中是一种较好的技术解决方案。

市场需要等多久？
市场推广角度，一般光伏辅材如果要应用到光伏组件上，①首先需要材料通过第三方材料认证，②组件厂商将该材料应用到自己的组件上，再去组件第三方机构做认证，③通过认证后，组件厂商自身测试无太大问题，则可逐渐起量。 当前多家复合材料边框厂商如振石、德意隆、沃莱新材、福膜科技已通过第三方材料认证，因此后续重点关注下游组件厂认证、测评环节，下游组件厂推进速度较快的包括晶科、隆基、阿特斯、亿晶光电。下游组件厂认证、测评环节预计最快或有望在2023有积极变化，行业起量或在2024-2025年。 但是传统光伏铝边框不会“坐以待替”，参考用于海洋环境（如船舶）中的铝合金材料，由于长期受海水浸泡、流水冲击、干湿交替作用，涂覆于铝合金的防腐底漆具有①具有良好的耐海水性，②对基材具有强附着力，③与防污涂料间具有良好的层间附着力。常用的有环氧胺类底漆、环氧聚酞胺类底漆、氯化橡胶类防锈底。 存在哪些争议？目前复合材料边框快速渗透仍存在以下争议： 海上光伏风力大，对材料、磨具精度要求更高，要求材料耐冲击能力高。复合树脂边框对精度要求较高，当精度存在偏差时，受到很重外力情况下，存在边框挤压变形的可能性。 复合材料拉挤速度慢于铝型材，复合材料拉挤成型技术为自动化或半自动化流水线生产，速度达10m/min，而塑性好的铝合金型材挤压速度更快，可达100m/min。 纤维含量较低时，无法在复合材料中形成较好的应力传递网络，使得纤维在复合材料受到冲击载荷下以缺陷的形式存在，导致复合材料整体冲击强度降低。随着纤维含量增加，复合材料冲击强度将会提升。 光伏边框可能引雷，主因系光伏电站中金属边框串起来、较容易感应到雷电，铝边框具有良好的导电性能，可在雷雨天气用作避雷。而复合材料边框在避雷方面或仍需检验。

考虑到海上光伏发展催生复合材料边框的应用场景，陆地光伏渗透率可能偏慢，假设陆地推广效果一般，只有海上光伏大范围使用。目前山东省公布明确的海上光伏建设项目，桩基固定式海上光伏项目2025年累计建成并网11GW、漂浮式海上光伏建成并网1GW，即2023-2025年累积建成海上光伏项目10.5GW，根据测算，1GW光伏组件约对应3636吨玄武岩纤维需求，预计2023-2025年，仅山东海上光伏项目累计拉动玄武岩纤维需求3.82万吨。 玄武岩纤维和下游复材企业的优势在哪里？玄武岩纤维增强聚氨酯，以玄武岩纤维纱为增强材料，聚氨酯树脂为基体树脂，通过注射浸胶拉挤工艺生成。传统树脂拉挤型材时，需使用多达4-5种不同的玻璃纤维毡，且毡需裁切造形。聚氨酯拉挤可用玄武岩纤维纱来代替玻纤毡，减少原料成本、操作劳力成本，提高生产线速度。

玄武岩纤维拉挤复合材料技术相对成熟：具有
①高隔热性，室温下导热系数仅为0.22W/m•K，为铝合金的1/700；
②低热膨胀，线性热膨胀系数约为7×10-6/K，远低于铝合金，温度变化时不会产生缝隙、密封性良好；
③耐腐蚀性能优于其他材料，尤其适用于沿海、有腐蚀性及一般潮湿场所；
④电性能佳，不受电磁波作用、不反射无线电波，在通讯系统建筑上也有特殊用途。

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