تحليل كامل سلسلة صناعة EVA / POE

مقدمة

في السنوات الأخيرة ، مع التطور السريع للصناعة الكهروضوئية ، زاد الطلب على المواد الخام لجزيئات الأفلام الكهروضوئية (EVA / POE) بسرعة. يتزايد أيضًا الطلب على آلات بثق البلاستيك الصينية. وفقًا للإحصاءات ، تتركز جميع طاقة إنتاج الأفلام العالمية تقريبًا في الصين. في الوقت نفسه ، تعد EVA و POE مواد التغليف الأساسية ، ولا تزال الصين تعتمد بشكل كبير على الواردات. في عام 2021 ، سيظل اعتماد بلدي على استيراد مادة EVA يتجاوز 50% ، وسيحتكر المصنعون في الخارج POE. جلبت الواردات والتوسع السريع في الطلب على المصب ومعدل الإنتاج المحلي المنخفض مساحة سوقية واسعة لتطوير مواد EVA و POE.

أنواع الأفلام الكهروضوئية والمقارنة

بدأت صناعة الطاقة الكهروضوئية في الصين في وقت مبكر ، ولديها درجة عالية من التطور ، ولديها قدرة إنتاج عالية في العديد من روابط سلسلة الصناعة. لقد أصبحت المروج والرائد في تطوير صناعة الطاقة الكهروضوئية العالمية ، وخاصة صناعة الأفلام الكهروضوئية. بعد التعديل الوزاري في الصناعة ، انسحبت الشركات الأجنبية من السوق. وفقًا لبيانات فوستر السنوية ، فإن حوالي 90% من تكلفة إنتاج الشركات للفيلم الكهروضوئي هي تكلفة المواد الخام المباشرة.

EVA / POE ، المادة الخام لآلة بثق البلاستيك في الصين ، هي أيضًا المادة الخام الأساسية للفيلم الكهروضوئي ، ودرجة التوطين منخفضة. اعتبارًا من عام 2021 ، ستبلغ الطاقة الإنتاجية للصين EVA 1.772 مليون طن ، وهو ما يمثل 27% من الإجمالي العالمي ؛ في حين أن الطاقة الإنتاجية العالمية POE / POP تتجاوز مليون طن بسبب عملية البلمرة ، ومحفزات الميتالوسين ، والأوليفينات ، وغيرها من الروابط هناك حواجز تقنية عالية ، وتتركز الطاقة الإنتاجية POE بشكل أساسي في أيدي Dow و Mitsui و LG و الشركات الأخرى ، لم تدرك الصين بعد التطبيق الصناعي واسع النطاق لـ POE.

هناك أربعة أنواع رئيسية من الأفلام الكهروضوئية في الصين آلة بثق البلاستيك السوق: فيلم EVA الشفاف ، فيلم EVA أبيض ، فيلم POE ، وغشاء EPE المبثوق. أصبح فيلم EVA الشفاف مادة التغليف السائدة في السوق الحالية بسبب ميزته السعرية ومزايا أداء المعالجة ، وهو ما يمثل حوالي 52% ؛ فيلم أبيض EVA عبارة عن كمية معينة من ثاني أكسيد التيتانيوم وحشوات بيضاء أخرى مضافة إلى راتينج EVA لتحسين الضوء الثانوي. تُستخدم الانعكاسية بشكل أساسي للتغليف الخلفي للوحدات الزجاجية المفردة والزجاجية المزدوجة. عند استخدام EVA الأبيض بدلاً من EVA الشفاف ، يمكن أن يصل اكتساب الطاقة لوحدات الزجاج المزدوج إلى 7-10 واط ، كما أن اكتساب الطاقة للوحدات الزجاجية المفردة هو 1-3 واط.

آلة بثق البلاستيك الصينية ، فيلم POE هو المادة الخام السائدة للتعبئة للوحدات الزجاجية المزدوجة نظرًا لأدائها الفريد المضاد لـ PID ، والمقاومة العالية ، وعدم سهولة التحلل المائي ؛ عملية البثق المشترك تصنع فيلم EPE من بثق راتينج EVA و POE ؛ إنه يتميز بأداء المعالجة الممتاز لـ EVA والأداء الجيد لمقاومة PID ومقاومة بخار الماء لـ POE. وفقًا لتوقعات CPIA ، ستنخفض الحصة السوقية لأفلام EVA الشفافة وأفلام EVA البيضاء في السنوات القليلة المقبلة ، وستزداد الحصة السوقية لفيلم EPE بشكل كبير. سيزداد الطلب على آلات بثق البلاستيك الصينية بشكل كبير.

الوضع الحالي وآفاق سوق EVA

يقع EVA في الروافد الوسطى والسفلى من سلسلة الصناعة الكيميائية ، والمواد الخام المباشرة هي الإيثيلين وخلات الفينيل. مع التوسع السريع في قدرة إنتاج EVA ، زاد الطلب على أسيتات الفينيل القائم على الإيثيلين بشكل كبير. في المقابل ، لم تتوسع أسيتات الفينيل القائمة على الإيثيلين بشكل فعال في السنوات الخمس الماضية. أصبح التناقض بين العرض والطلب بارزًا بشكل متزايد.

EVA لآلة بثق البلاستيك الصينية لديها أربع عمليات إنتاج: بلمرة المحلول ، بلمرة المستحلب ، بلمرة التعليق ، والبلمرة المستمرة ذات الضغط العالي. الإنتاج الصناعي الحالي هو طريقة بلمرة مستمرة ذات ضغط عالٍ ، والتي يمكن تقسيمها إلى طريقة أنبوبية أو طريقة غلاية. تعتبر تقنية بازل الأنبوبية وتقنية الأوتوكلاف من إكسون موبيل سائدة حاليًا لإنتاج المواد الكهروضوئية. تم تجهيز طريقة بازل الأنبوبية بصمام نبضي يمكن أن يغسل الجدار الداخلي للمفاعل أثناء عملية التفاعل ويقلل من التصاق البوليمر ويقلل من التبلور. يمكن أن يؤدي تكوين النقاط بشكل مستدام وبنسب عالية إلى إنتاج مواد كهروضوئية. طريقة الغلاية غير مجهزة بصمام نبضي. تحت حالة الضغط العالي للغاية ، يذوب EVA في الإيثيلين و VA ويترسب على جدار الأنبوب عند تبريده ، مما يؤدي إلى الالتصاق بالجدار. تتطلب طريقة الغلاية تنظيفًا متكررًا للمفاعل عند إنتاج المواد الكهروضوئية ، وتكون نسبة المواد الكهروضوئية منخفضة نسبيًا.

آلة بثق البلاستيك الصينية وفقًا لمحتوى VA ، يمكن تقسيم EVA إلى ثلاث فئات: راتينج EVA (محتوى VA من 5%-40%) ، المطاط الصناعي EVA (محتوى VA من 40%-70%) ، ومستحلب EVA (محتوى VA 70%-95%) ) ، وكلها تمت مناقشتها أدناه هي راتنجات EVA.

وفقًا لإحصاءات IHS ، في عام 2021 ، ستبلغ الطاقة الإنتاجية العالمية EVA 6.5 مليون طن ، وستكون المناطق الثلاث في شمال شرق آسيا وأمريكا الشمالية وأوروبا الغربية مسؤولة عن 88%. كوريا الجنوبية 1.18 مليون طن (تمثل 18%) ، اليابان 640.000 طن (تمثل 10%) ، الصين تايوان 510.000 طن (تمثل 8%)

من عام 2017 إلى عام 2020 ، كان معدل نمو الطاقة الإنتاجية العالمية EVA بطيئًا نسبيًا. في عام 2021 ، وبدافع من ذروة الكربون وحياد الكربون ، دخلت صناعة الخلايا الكهروضوئية العالمية مرحلة جديدة من التطور ، كما أن إيفا قد أتت بفرص تطوير جديدة. في عام 2021 ، وصلت الطاقة الإنتاجية العالمية الجديدة لإيفا 1.1 مليون طن ، منها الطاقة الإنتاجية الجديدة للصين 800 ألف طن وكوريا الجنوبية 300 ألف طن. في السنوات القليلة المقبلة ، ستظل الطاقة الإنتاجية العالمية الجديدة مركزة بشكل أساسي في الشركات المصنعة الصينية. وفقًا لتقديراتنا ، من 2022 إلى 2024 ، من المتوقع أن تصل الطاقة الإنتاجية العالمية الجديدة EVA إلى 1.08 مليون طن ، بمتوسط معدل نمو سنوي يبلغ 5.3%.

يتم توزيع قدرة إنتاج EVA لآلة بثق البلاستيك الصينية بشكل أساسي في القواعد الكيميائية للفحم الساحلي والداخلي. تبلغ سعة إنتاج EVA في شرق الصين 66% ، في حين أن تلك الموجودة في شمال الصين وشمال غرب الصين تمثل 17% و 17% ، على التوالي. تمثل الأرض 90% من إجمالي الاستهلاك المحلي ، والفرق بين المكانين ملحوظ. نظرًا للتوسع السريع لشركات الأفلام والكابلات في شرق الصين ، فإن استهلاك المواد الكهروضوئية ومواد الكابلات يمثل نسبة أعلى. في مجال المواد ، أهمها هو استهلاك الرغوة والمواد اللاصقة الذائبة الساخنة.

في السنوات الأخيرة ، مع عمليات التكرير على نطاق واسع وتطوير تحويل الفحم إلى الأوليفينات ، تدفقت الشركات الخاصة على مسار النشاطات خارج المركبة الواحدة تلو الأخرى ، وتنوعت مجموعة الإمداد الرئيسية. تم تشكيل وضع ثلاثي الأبعاد للمؤسسات المملوكة للدولة والمشروعات المشتركة والخاصة.

في الوقت الحاضر ، يمكن لثلاث شركات فقط في الصين إنتاج EVA الشفاف من الدرجة الكهروضوئية. في الفترة من 2021 إلى 2022 ، على الرغم من أن العديد من مجموعات الأجهزة ستدخل حيز الإنتاج ، لم تكن هناك زيادة فعالة في المواد الكهروضوئية ، ولا يزال جانب العرض الحالي. مع Sailbond و Lianhong و Formosa Plastics والمصادر الخارجية كمصادر أولية ، فإن الأجهزة الحالية القادرة على إنتاج المواد الكهروضوئية كلها في الإنتاج الكلي ، وتحويل الأجهزة الأخرى إلى مواد كهروضوئية أمر معقد ، واللزوجة عالية. سوف يسد الإنتاج طويل الأجل خطوط الأنابيب ، وسيتم تحويل الأجهزة القديمة إلى إنتاج. يجب إيقاف المواد الكهروضوئية بشكل متكرر لمسح خط الأنابيب. من حيث القدرة الإنتاجية الجديدة: لم تنتج شركة Sinochem Quanzhou و Yangzi Petrochemical و Yanchang Yulin المواد الكهروضوئية ؛ في عام 2022 ، ستكون الزيادة في المواد الكهروضوئية بشكل أساسي من مصانع Zhejiang Petrochemical و LG ، وسيتم تسليم Dushanzi 200000 طن من EVA مؤخرًا ، ومن المتوقع أن يتم تشغيلها في الساعة 9.30.

على المدى الطويل ، لا يزال لدى China EVA عدد كبير من خطط الطاقة الإنتاجية الجديدة ، ولكن إذا كانت تنتج مواد كهروضوئية ، فإنها لا تزال بحاجة إلى فترة إنتاج طويلة: فترة بناء المشروع حوالي ثلاث سنوات ؛ بعد الإنتاج ، سوف يستغرق الأمر 0.5-1 عام لإنتاج البولي إثيلين منخفض الكثافة أولاً ثم التحول إلى إنتاج إيفا. ؛ بعد الإنتاج المستقر للمنتجات المؤهلة ، يحتاج مصنعو الأفلام النهائية إلى 3-6 أشهر للتجربة ، وتستغرق دورة المشروع بأكملها حوالي أربع سنوات ، ولا يمكن إنتاج جميع المواد الكهروضوئية ، والحد الأعلى لإنتاج المواد الكهروضوئية الأنبوبية هو 80%-100 % ، الحد الأعلى للمادة الكهروضوئية لطريقة الغطاء هو 10%-30%.

التجارة الإقليمية لمنتجات EVA ليست نشطة وتعتمد بشكل أساسي على التداول داخل الإقليم. شمال شرق آسيا هو المحور التجاري الأساسي للعالم ، وهناك العديد من التبادلات التجارية مع مناطق مهمة. في عام 2018 ، بلغ إجمالي حجم التجارة العالمية بين الأقاليم 850 ألف طن. أمريكا الشمالية وشمال شرق آسيا وأوروبا الغربية هي مناطق التصدير الصافية لـ EVA ، والتي تمتلك الولايات المتحدة منها حجم تصدير صافٍ قدره 90.000 طن ، وشمال شرق آسيا لديها حجم تصدير صافٍ قدره 88000 طن ، وأوروبا الغربية لديها حجم تصدير صافٍ. 90.000 طن. كبار المستوردين EVA. شمال شرق آسيا لديه تجارة نشطة ، والصين هي أكبر مستورد في العالم. في الوقت الحاضر ، الطاقة الإنتاجية للصين EVA غير كافية ، وهي تعتمد بشكل كبير على الواردات. في السنوات الخمس الماضية ، ظل الاعتماد على الاستيراد أعلى من 50%. في عام 2021 ، ستصل واردات الصين من EVA إلى 1116700 طن ؛ تمثل الأماكن الثلاثة 70% من واردات الصين.

بفضل التطور السريع للصناعات الكهروضوئية والصناعات الأخرى ، نما استهلاك EVA في الصين بسرعة. في عام 2021 ، سيصل استهلاك الصين من EVA إلى 2.053 مليون طن ، بمعدل نمو مركب يبلغ 9.52% في السنوات الخمس الماضية. يستخدم EVA على نطاق واسع ، بشكل رئيسي في الخلايا الكهروضوئية ، ومواد الأحذية النسيجية ، والكهرباء وغيرها من المجالات ، وهيكل استهلاك المصب: المواد الكهروضوئية 37% ، مادة الرغوة 28% ، مادة الكابلات 17% ، المادة اللاصقة بالذوبان الساخن 7% ، الطلاء 7% ، الأفلام الزراعية 1%. كأكبر مستهلك في المصب ، لا يزال من المتوقع أن تتوسع المواد الكهروضوئية في المستقبل.

وفقًا لتوقعات السعة العالمية الكهروضوئية المركبة CPIA ، جنبًا إلى جنب مع الاتجاه المتغير لحصة مواد الفيلم ، يتم حساب الطلب المستقبلي على EVA. في الحالة المتوسطة:

1. من منظور بيانات السعة المركبة ، سيصل معدل نمو التركيبات الكهروضوئية العالمية إلى ذروته في 2021-2023 ، ومن ثم سينخفض معدل النمو نسبيًا.

2. في ظل الظروف المتوسطة ، ستصل الزيادة في الطلب على راتينج EVA إلى 240.000 طن (2021) ، و 210.000 طن (2022) ، و 150.000 طن (2023) ، و 100.000 طن (2024). من حيث القدرة على إنتاج المواد الكهروضوئية ، ستظل المواد الكهروضوئية ناقصة في عام 2022 ، ومن المتوقع أن يستمر الازدهار.

3. مع تسريع إنتاج EVA المحلي ، سيزداد معدل الاكتفاء الذاتي لـ EVA تدريجياً ، لكنه سيظل يحافظ على درجة عالية من الاعتماد على الاستيراد.

الوضع الحالي والتوقعات الحالية لسوق POE الوضع الحالي وآفاق سوق POE

المواد الخام POE لآلة بثق البلاستيك في الصين ، بولي أوليفين إلاستومر هو نوع من مادة البولي أوليفين التي يتم بلمرتها بواسطة الإيثيلين والبروبيلين أو الأوليفينات الأخرى (مثل 1-بيوتين ، 1-هكسين ، 1-أوكتين ، إلخ). . بالمقارنة مع بلاستيك البولي أوليفين ، يكون محتوى الكومونومرات في السلسلة الجزيئية أعلى ، والكثافة أقل. تشمل اللدائن المصنوعة من البولي أوليفين بشكل أساسي البوليمرات المشتركة للإيثيلين بروبيلين والبوليمرات المشتركة من الإيثيلين / ألفا أوليفين ، حيث تشتمل اللدائن المرنة من الإيثيلين بروبيلين كوبوليمر على نوعين من مطاط الإيثيلين بروبيلين (EPM) ومطاط الإيثيلين بروبيلين البروبيلين (EPDM) ، وتشتمل اللدائن المرنة من الإيثيلين / ألفا أوليفين بشكل أساسي على الإيثيلين / البوليمر المشترك العشوائي ألفا أوليفين (POE) والبوليمر المشترك من كتلة الإيثيلين / ألفا أوليفين (OBC).

نظرًا لتركيبها الجزيئي الفريد ، فإن POE لها خصائص ريولوجية جيدة ، وخصائص ميكانيكية ، وخصائص مضادة للأشعة فوق البنفسجية ، وصلابة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة ، ولها تقارب جيد مع البولي أوليفينات. يستخدم على نطاق واسع في مجالات التعديل وإعداد الفيلم.

من منظور التطبيقات الطرفية ، تهيمن صناعة السيارات على السوق الصينية ، مع محاسبة الاستهلاك لـ 68% ، وتعديل البوليمر الذي يمثل 19% ، والأسلاك والكابلات 9% ، ومجالات أخرى حول 4%. يعتمد POE في بلدي على الواردات ، ولا يزال السوق الاستهلاكية بحاجة إلى الزراعة ، والتي يمكن أن تحل محل بعض المطاط والبلاستيك في المستقبل.

تحتكر الشركات الأجنبية الطاقة الإنتاجية العالمية لـ POE ، ولم تحقق الصين بعد التطبيق الصناعي. يتجاوز إجمالي الطاقة الإنتاجية العالمية POE / POP مليون طن / سنة ، Dow Dow هي الشركة الرائدة في مجال POE ، وتمثل طاقتها الإنتاجية أعلى نسبة ؛ هناك أكثر من 20 نوعًا من الدرجات ؛ يتم توزيع مؤشر الانصهار على نطاق واسع ، 1-30 جم / 10 دقيقة ؛ قدرة تطوير قوية وجودة منتج ممتازة. تعد Exxon أول شركة في العالم تحقق الإنتاج الصناعي لـ POE ، بطاقة إنتاجية تبلغ 170.000 طن سنويًا. بالإضافة إلى ذلك ، قامت Mitsui و LG و SK وشركات أخرى أيضًا بتطوير أنظمة المحفزات الخاصة بها ، لتحتل مكانًا في سوق POE وصناعة POE شديدة التركيز.

في الوقت الحاضر ، عالجت العديد من الشركات المحلية تقنية POE. من بينها ، حققت Wanhua Chemical أسرع تقدم وأكملت الاختبار التجريبي. ومن المتوقع أن يبدأ تشغيل محطة POE التي تبلغ طاقتها 200 ألف طن في عام 2024. بالإضافة إلى ذلك ، اقترحت Maoming Petrochemical و Sierbang و Satellite Petrochemical و Huizhou جميع المشاريع الهندسية تخطيط POE أو أنها بالفعل في المرحلة التجريبية والتوطين من المتوقع تسريع عملية POE.

مقارنة أداء EVA و POE

في الخلايا الكهروضوئية ، تتمتع EVA و POE بمزاياها وعيوبها. EVA منخفض السعر ، سهل المعالجة ، مقاوم للتخزين ، سريع في الربط المتقاطع ، وله أداء ربط جيد مع الزجاج واللوحات الخلفية ؛ تتمثل مزايا POE بشكل أساسي في خصائص المواد الجيدة والأداء المضاد لـ PID. مقاومة ممتازة ، معدل حاجز بخار الماء العالي ، مقاومة درجات الحرارة المنخفضة ، ومقاومة الاصفرار.

العيب الرئيسي لـ EVA هو أن أسيتات الفينيل تتحلل بسهولة في الضوء والأكسجين والبيئات الرطبة والحارة ، مما ينتج حمض الأسيتيك ، الذي يؤدي إلى تآكل سطح الخلية والشريط وما إلى ذلك ، ويتفاعل أيضًا مع Na في الزجاج ، والتي يمكن أن تولد قدرًا كبيرًا من الجوّال بحرية. تسبب أيونات الصوديوم توهينًا للطاقة ؛ في الوقت نفسه ، تكون EVA عرضة للاصفرار في بيئة الضوء والحرارة ، مما يؤثر على نفاذية الضوء ويسبب فقدان الطاقة الكلي للوحدة.

عيب POE هو: أن POE لها قطبية منخفضة ، والمذيب القطبي المساعد يترسب على سطح الفيلم أثناء معالجة الفيلم ، مما ينتج عنه سطح أملس وإزاحة سهلة ؛ صعوبة المعالجة كبيرة جدًا ، ومن السهل تعليق شفة الفيلم ؛ السعر الإجمالي لجسيمات POE أعلى من سعر EVA. غالي. من المعتقد عمومًا أنه في السنوات القليلة المقبلة ، ستتوسع نسبة تطبيق جسيمات POE في جزيئات الفيلم ، ويرجع ذلك أساسًا إلى العوامل التالية:

1. خلية من النوع N: كفاءة التحويل الكهروضوئي الحالية لخلية من النوع P قريبة من الحد الأعلى البالغ 24.5% ، بينما يكون الحد الأعلى لكفاءة تحويل الخلايا من النوع N أعلى ؛ سوف يتسبب مركب البورون والأكسجين المخدر في رقاقة السيليكون للخلية من النوع P في تسريع التحلل المحتمل ، والبطارية من النوع N مخدرة بمقياس ، وأداء جيد مضاد للبهت. يكون تأثير PID للبطارية من النوع N أكثر حساسية لسطح استقبال الضوء ، كما أن الوحدة النمطية من النوع N ذات التوهين الكبير لـ PID ستسبب أيضًا ضررًا لا رجعة فيه بعد استعادة الضوء. لذلك ، يمكن أن يؤدي اختيار فيلم POE للتغليف إلى تقليل معدل نقل بخار الماء الكلي للوحدة وإطالة وقت خدمة الوحدة. لذلك ، يمكن أن يؤدي الترويج للبطاريات من النوع N إلى زيادة كمية POE.

2. طاقة البطارية على نطاق واسع: في السنوات الأخيرة ، تم تحسين طاقة الأنواع المختلفة من مكونات البطارية بشكل كبير ، وزاد توليد الحرارة ، وسيكون لدرجة الحرارة تأثير أكبر على الخصائص الكهربائية للبطارية ، مثل ذروة الطاقة و جهد الدائرة المفتوحة. ستكون متطلبات الأداء الكهربائي أعلى.

3. ترقق زجاج الغطاء وزيادة مكونات الزجاج المزدوج: وفقًا لبيانات CPIA ، فإن سمك الزجاج الحالي بشكل أساسي أقل من 2.5 مم و 2.8 مم و 3.2 مم ؛ من بينها ، الحصة السوقية لزجاج الغلاف بسمك <2.5 مم هي 32% ، ومن المتوقع أن تزيد النسبة إلى حوالي 50% بحلول عام 2025. سيزيد ترقق الزجاج من متطلبات الأداء لمواد التغليف ، وتتمتع POE بقوة ميكانيكية جيدة وصلابة.

يمكن لفيلم EPE أن يجمع بين مزايا EVA و POE وهو اتجاه تطوير مستقبلي مهم للفيلم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصائص المواد الممتازة لـ POE لها إمكانات تطبيق هائلة في السيارات ، والأسلاك ، والكابلات ، والآلات ، ونعال الأحذية ، والمواد اللاصقة المصهورة بالحرارة ، إلخ. مع تسريع عملية الصينية ، سوف تقوم POE بتنمية مساحة سوق أكثر أهمية.