POE行业研究报告：光伏胶膜拉动需求，国产化进程加速

行业研究报告行业研究报告2024年7月22日行业：基础化工增持（维持） 光伏胶膜拉动需求，国产化进程加速——POE行业研究报告分析师：于庭泽 SAC编号：S0870523040001联系人：郭吟冬 SAC编号：S08701230600512光伏胶膜迭代趋势放大未来POE需求。POE兼具塑料和橡胶的性质，性能优异，在光伏胶膜、汽车、建筑等领域均有应用。在光伏领域，n型电池和双面双玻组件的市场渗透率呈现增长趋势，驱动POE和EPE胶膜需求扩大，从而拉动原料POE粒子的需求。我们预计2024年全球光伏胶膜的需求有望达到40.00~44.10亿平方米，全球光伏级POE粒子的需求将快速提升。我们估计2024~2026年全球光伏级POE粒子的需求分别达到38.83~42.81万吨、42.84~47.12万吨、46.26~53.36万吨。此外，汽车轻量化趋势下，单车改性塑料用量的提升也将助长POE需求。POE存在高技术壁垒，行业长期被国外公司垄断。POE有三大技术壁垒：高碳α-烯烃、单活性中心茂金属催化剂、溶液聚合技术。我国POE生产技术落后于国外，POE的市场供应长期由国外几大龙头企业垄断，包括陶氏化学、埃克森美孚、三井化学、LG、SK-SABIC、北欧化工等，主要产能约为168万吨/年。我国POE国产化进程驶入快车道。随着我国逐渐打破各项POE技术壁垒，POE国产化进程加速。2023年12月，贝欧亿公司自主建设的国内首套POE工业化装置正式成功投产。2024年6月，万华化学一期20万吨/年POE项目实现全流程贯通，并于当日产出合格产品，标志着中国首套大规模自主研发的POE工业化装置一次性高质量开车成功。据不完全统计，我国规划的POE项目总产能约295万吨/年，其中，万华化学、卫星化学、天津石化、鼎际得等公司的工业化装置有望在2024-2025年间投产。◆ 投资主线：建议关注具有POE粒子自主知识产权、工业化进程较快的企业，鼎际得、万华化学、卫星化学、东方盛虹等。风险提示：光伏新增装机进度不及预期；POE项目进度不及预期；POE市场竞争加剧。SECTION一、POE的优异性能：“塑料”+“橡胶”二、POE的供给：产能主要集中在国外三、POE的需求：光伏胶膜和塑料改性需求持续增长四、POE技术壁垒高，国产化进程加速推进五、公司篇：鼎际得、万华化学、卫星化学、东方盛虹布局加快六、风险提示目录目录Content4◆ POE，即聚烯烃弹性体，是由乙烯与α-烯烃（如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）无规共聚得到的弹性体，常温下拥有橡胶的高弹性和韧性，在高温下还能够塑化成型。POE共聚单体中α-烯烃的含量较高（质量分数>20%），密度低（一般<0.890 g/cm3），具备优异的耐候和耐老化性能，被广泛地应用于光伏电池、汽车部件、航空航天、5G/6G通信等领域。图1 POE材料资料来源：百川盈孚，上海证券研究所图2 POE分子结构式资料来源：王臣臣《交联和共混改性聚烯烃弹性体（POE）的研究》，上海证券研究所z=1：乙烯-1-丁烯无规共聚物z=5：乙烯-1-辛烯无规共聚物[(CH2CH2)x(CH2CH)y](CH2)zCH25◆ 乙烯/α-烯烃无规共聚物的化学组成分布与结晶形态有直接关联。如对于乙烯/1-辛烯无规共聚物，在分子量一定的情况下，随着1-辛烯含量的增加，共聚物的熔点、密度和结晶度均下降。按密度从大到小的顺序，高密度聚乙烯（HDPE）为规则的片晶；线性低密度聚乙烯（LLDPE）仍为片晶，但规整度降低；聚烯烃塑性体（POP）具有混合的片晶和束状晶体；POE共聚单体含量最高，结晶度最低，无法形成完整的片晶。图3 POE同时具有规整和无定型结构资料来源：刘伟峰《乙烯/辛烯溶液共聚及其聚合物链结构的调控》，上海证券研究所POEPOPLLDPEHDPE6◆ POE的微观结构决定了其优异的性能。POE结构中规整的乙烯分子链段可以发生结晶行为，其晶区可以作为材料的物理交联点，提高了材料的物理机械性能；分子中的无定形区域以及比较柔软的辛烯链段提高了POE材料的韧性。此外，POE材料较窄的分子量分布使其拥有良好的流动性；全饱和的分子链使其具有优异的的耐候性能。表1 三种乙烯/α-烯烃无规共聚物的比较资料来源：刘伟峰《乙烯/辛烯溶液共聚及其聚合物链结构的调控》，吴薇《聚烯烃弹性体研究进展》，亚化咨询，上海证券研究所LLDPEPOPPOE催化剂多采用Ziegler-Natta催化剂茂金属催化剂茂金属催化剂制备工艺多采用气相或淤浆聚合高温溶液聚合高温溶液聚合共聚单体含量8-10%<20%>20%密度(g/cm3)0.915-0.9400.890-0.915通常小于0.8907◆ 从Z-N催化剂到茂金属催化剂：聚烯烃工业生产传统使用的是Ziegler-Natta催化剂，它的缺点在于共聚单体插入能力有限，得到的聚合物分子量分布和化学组成分布均较宽，无法生产出POE材料，只能生产以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为主的产品。1980年，Kaminsky等人发现Cp2ZrCl2/MAO组合显示出很高的乙烯聚合活性，从而推动了茂金属催化剂的迅速发展。茂金属催化剂只存在单活性中心，从而使聚合物分子量分布变窄，共聚物组成分布更均匀；同时，茂金属催化剂具有高聚合活性，优异的共聚合性能和广泛的可耐受共聚单体种类。◆ 高温乙烯溶液聚合工艺：乙烯溶液聚合需要在聚合物熔点以上温度进行。加拿大诺瓦化工公司的SclairtechTM溶液法工艺是最早的乙烯溶液聚合工艺，该工艺首先由加拿大杜邦公司开发，于1963年公开专利，1994年该技术被诺瓦购买。埃克森美孚开发了绝热连续溶液聚合工艺，并用该工艺最早将茂金属催化剂应用于聚乙烯的工业生产。◆ 陶氏化学公司利用限定几何构型茂金属催化剂技术（CGC），并在传统烯烃淤浆环管聚合工艺基础上开发出了乙烯溶液环管聚合工艺，公司于1993年率先实现了POE的工业化生产。8图4 POE产业链资料来源：中国石油和化工大数据，华经产业研究院，上海证券研究所◆ POE的原材料为乙烯和α-烯烃（1-丁烯、1-己烯和1-辛烯等），两种原料在茂金属催化剂的作用下合成POE。◆ POE及其原料属于国家鼓励的产业。根据《产业结构调整指导目录（2024年本）》，鼓励类产业中包括“乙烯-辛烯共聚物、茂金属聚乙烯等特种聚烯烃及高碳α-烯烃等关键原料的开发与生产”。图5 POE与原油价格相关性较好资料来源：iFinD，上海证券研究所0500100015002000250030003500020406080100120140布伦特原油（右轴，美元/桶）POE进口均价（左轴，美元/吨）9◆ POE的应用可分为以下四类：◆ （1）直接改性：POE直接改性应用于PP和PE的共混改性，共混聚烯烃后，增韧、抗冲击的效果明显。POE直接改性PP主要针对汽车零配件、家电外壳和口罩领域。汽车零配件主要包括汽车保险杠、汽车内饰、门板，应用于汽车零配件的POE要求流动性、冲击改善性好；家电外壳主要指空调、电视、洗衣机等的外壳制作；口罩领域中POE作为专用柔顺剂共混到熔喷布、无纺布中。POE直接改性PE主要应用于防水卷材和管材领域。