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復合材料成為光伏產業發展新引擎，企業紛紛跨界入局

文章來源：賢集網更新時間：2023-10-24 14:41:54

光伏行業的高景氣主要受益于全球能源結構轉型的大趨勢。在全球范圍內，越來越多的國家和地區開始重視可再生能源的開發和利用，以減少碳排放和實現可持續發展。作為清潔、可再生的能源，光伏發電逐漸成為全球能源轉型的主力軍。隨著技術的不斷進步和成本的不斷降低，光伏發電的競爭力不斷提升，成為最具發展前景的能源之一。

隨著全球對可再生能源的關注度不斷提高，光伏行業也迎來了快速發展的機遇。與此同時，光伏復合材料邊框的產業化發展也加速推進，成為行業的一大亮點。

在光伏發電系統中，光伏復合材料邊框是一種重要的組成部分。相較于傳統的鋁合金邊框，光伏復合材料邊框具有更高的強度和耐候性，能夠更好地保護太陽能電池板，提高其穩定性和使用壽命。同時，復合材料邊框還具有更好的絕緣性和抗腐蝕性，能夠保證光伏系統的安全性和穩定性。

在政策支持和市場需求不斷增長的背景下，光伏復合材料邊框的產業化發展一定將迎來了新的機遇。

復合材料應用于光伏行業的性能優勢

邊框是太陽能光伏組件的重要組成部分，能起到固定及密封太陽能電池組件和背板，增強組件強度的作用，有助于運輸及安裝，其性能對電池組件的使用壽命也會產生直接影響。

通常情況下，組件邊框為鋁合金材質。鋁合金型材可以做出復雜的截面，方便安裝角碼。但眾所周知，電解鋁是非常典型的高耗能產業。據行業專家測算，生產一噸電解鋁需消耗電能約1.35萬千瓦時。以2020年為例，電解鋁行業總耗電占2020年我國全社會用電量的6.67%左右。

由此可見，開發非金屬材質的組件邊框可以為光伏組件制造商帶來明顯的降本增效。張秘書長表示，玻璃纖維增強聚氨酯是復合材料邊框的理想材料類型。其輕質高強、耐腐蝕、耐老化、電氣絕緣性好及材料各向異性等特性已被人們逐步認識，隨著對玻纖增強復合材料的研究逐步深入，應用也越來越廣。

玻纖增強聚氨酯材料彈性模量略低于玻璃，在風載動態下邊框具有動載阻尼作用，可有效緩解背面玻璃爆裂的問題。而且，傳統邊框材料是導體，每一塊組件都需接地，增加了BIPV施工的難度及成本。而玻纖增強聚氨酯復合材料邊框具有優良的絕緣性能，不需接地。特別是，玻纖增強聚氨酯材料邊框與玻璃近乎一樣的膨脹系數，有效保證組件從工廠端到寒冷地區時不會發生彎曲變形的現象發生。

值得一提的是，“2025年后出口到歐洲的組件有碳排放指標的要求。GRPU邊框是低能耗產品，經初步計算，從最初級原料（石油及礦石）到制成組件邊框再到第一次回收利用作為一個生命周期，GRPU邊框的碳排放指標只有傳統邊框用材的12%，降低組件出口碳排放。”張秘書長說。

由于GRPU復合材料獨特的性能優勢，其作為邊框，可應用于沿海及水面發電、組件出口、腐蝕性區域發電、BIPV發電等場景。作為支架，可應用于彩鋼瓦屋頂安裝系統、分布式屋頂安裝系統、山地支架系統、水上漂浮支架系統等場景。

2024將迎來復合材料光伏元年？

作為光伏組件的重要輔材之一，邊框材料在組件成本中占比高達9%。目前，鋁邊框市占率達到96%，但隨著新材料技術的不斷推進，復合材料組件邊框有望在2024年實現起量。

01. 國電投率先嘗試復合材料邊框組件

國家電力投資集團有限公司在2023年7月發布了有關40MW復合邊框（GRPU）組件的招標文件。這意味著復合材料邊框在光伏行業中獲得了超級用戶的認可。

在招標文件中，國家電力投資集團有限公司明確表示需要的復合邊框（GRPU）組件總量為40MW。不過，在投標有效期內，招標人不保證上述容量 100%使用，若使用完，可繼續組織所需型號的采購。本次采購的組件將主要滿足集團公司融投業務、分布式、縣域開發等光伏項目建設的需求。值得注意的是，在標段劃分中，這些設備被劃分為兩個標段，分別為25MW、15MW。而每個標段被視為一個整體，投標人必須對每個整體的所有的復合邊框（GRPU）組件進行投標，并且投標產品應為同一型號且報價一致。

02. 復合材料企業紛紛跨界入局光伏

隨著復合材料光伏邊框在光伏行業中逐漸受到重視和應用，企業紛紛入局。生產絕緣復合材料及建筑材料相關企業率先進入市場，其中包括德毅隆、沃萊新材、博菲電氣等絕緣復合材料生產企業，以及中材科技等建筑材料生產企業。同時，玻璃纖維、聚氨酯等生產企業也開始布局這一領域。

據了解，目前已有約15家企業在生產或開發復合材料光伏邊框，主要集中在浙江、江蘇等地，其他地區如廣東、安徽、四川、江西等也有企業開始布局。

其中，綜合實力最強的當屬在復合材料邊框研發方面具有超過10年歷史的德毅隆，其在歐盟地區的配套銷售量已達近百兆瓦。其他企業如博菲電氣、振石集團華智研究院、福膜科技等也在積極開發復合材料光伏邊框，并取得了顯著進展。

03. 能否成為光伏邊框主流，尚待觀察

公開信息顯示，雖然，目前鋁型材作為傳統的光伏邊框材料，有著較高的市場占有率，但是其在成本和性能上面臨許多挑戰。相比之下，玻纖復合材料具有著明顯的優勢。從成本上來看，玻纖復合材料邊框比鋁合金邊框要低10%-15%。同時，對于海上、灘涂、鹽堿地等場景，光伏組件需要具備較強的耐腐蝕性，而鋁是活潑金屬，與酸堿都能發生反應，導致鋁邊框方案很難保證25年使用壽命，復合材料卻沒有這個問題。

然而，復合材料也存在許多劣勢。首先，復合材料邊框在精度和避雷等方面還存在一些爭議，需要在實際應用中進行進一步的探討。同時，復合材料的拉擠速度要慢于鋁型材，生產效率相對較低。此外，復合材料的沖擊強度與纖維含量相關，纖維含量過低會導致整體沖擊強度降低，這也是需要解決的問題。

目前多家復合材料邊框廠商已通過第三方材料認證。下游組件廠推進速度較快的包括晶科、隆基、阿特斯、億晶光電等。有關機構預測，預計2023年下游組件廠認證、測評環節有望積極展開，行業起量或在2024-2025年。

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