تجزیه و تحلیل کل زنجیره صنعت EVA/POE

پیشگفتار

در سال های اخیر، با توسعه سریع صنعت فتوولتائیک، تقاضا برای مواد خام ذرات فیلم فتوولتائیک (EVA/POE) به سرعت افزایش یافته است. تقاضا برای ماشین های اکستروژن پلاستیک چین نیز در حال افزایش است. طبق آمار، تقریباً تمام ظرفیت تولید جهانی فیلم در چین متمرکز شده است. در عین حال، EVA و POE مواد اصلی بسته بندی هستند و چین هنوز هم به شدت به واردات وابسته است. در سال 2021، وابستگی به واردات EVA کشور من همچنان از 50% فراتر خواهد رفت و تولیدکنندگان خارج از کشور POE را در انحصار خود خواهند داشت. واردات، گسترش سریع تقاضای پایین دستی و نرخ پایین تولید داخلی فضای بازار گسترده ای را برای توسعه مواد EVA و POE به ارمغان آورده است.

انواع فیلم فتوولتائیک و مقایسه

صنعت فتوولتائیک چین زود شروع شد، دارای درجه بالایی از توسعه است و ظرفیت تولید بالایی در بسیاری از حلقه های زنجیره صنعت دارد. این شرکت به مروج و رهبر توسعه صنعت جهانی فتوولتائیک، به ویژه صنعت فیلم فتوولتائیک تبدیل شده است. پس از تجدید سازمان صنعت، شرکت های خارجی از بازار خارج شده اند. طبق داده های سالانه فاستر، حدود 90% هزینه تولید فیلم فتوولتائیک شرکت ها، هزینه مواد خام مستقیم است.

EVA/POE، ماده خام دستگاه اکستروژن پلاستیک چین، همچنین ماده اولیه اصلی فیلم فتوولتائیک است و درجه محلی سازی کم است. تا سال 2021، ظرفیت تولید EVA چین در مجموع 1.772 میلیون تن خواهد بود که 27% از کل جهان را تشکیل می دهد. در حالی که ظرفیت تولید جهانی POE/POP به دلیل فرآیند پلیمریزاسیون، کاتالیزورهای متالوسن، الفین ها و سایر پیوندها از 1 میلیون تن فراتر رفته است، موانع فنی بسیار بالایی وجود دارد، ظرفیت تولید POE عمدتاً در دستان Dow، Mitsui، LG، و شرکت های دیگر، چین هنوز کاربرد صنعتی در مقیاس بزرگ POE را درک نکرده است.

چهار نوع اصلی از فیلم های فتوولتائیک وجود دارد دستگاه اکستروژن پلاستیک چین بازار: فیلم شفاف EVA، فیلم EVA سفید، فیلم POE و فیلم EPE اکسترود شده. فیلم شفاف EVA به دلیل مزیت قیمت و مزایای عملکرد پردازشی که حدود 52% را شامل می شود، به مواد بسته بندی اصلی در بازار فعلی تبدیل شده است. فیلم سفید EVA مقدار معینی از دی اکسید تیتانیوم و سایر پرکننده های سفید است که برای بهبود نور ثانویه به رزین EVA اضافه می شود. بازتاب عمدتاً برای بسته بندی پشتی ماژول های تک شیشه ای و دو شیشه ای استفاده می شود. هنگامی که از EVA سفید به جای EVA شفاف استفاده می شود، قدرت ماژول های دو شیشه ای می تواند به 7-10 وات برسد و قدرت ماژول های تک شیشه ای 1-3 وات است.

دستگاه اکستروژن پلاستیک چین، فیلم POE به دلیل عملکرد منحصر به فرد ضد PID، مقاومت بالا و عدم هیدرولیز آسان، مواد خام اصلی بسته بندی برای ماژول های دو شیشه ای است. فرآیند هم اکستروژن باعث ایجاد فیلم EPE از اکستروژن رزین EVA و POE می شود. هم عملکرد پردازش عالی EVA و هم عملکرد ضد PID خوب و مقاومت در برابر بخار آب POE را دارد. طبق پیش بینی CPIA، سهم بازار فیلم شفاف EVA و EVA سفید در چند سال آینده کاهش می یابد و سهم بازار فیلم EPE به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. تقاضا برای ماشین های اکستروژن پلاستیک چین نیز به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

وضعیت فعلی و چشم انداز بازار EVA

EVA در میان و پایین زنجیره صنایع شیمیایی قرار دارد و مواد اولیه مستقیم آن اتیلن و وینیل استات است. با گسترش سریع ظرفیت تولید EVA، تقاضا برای وینیل استات مبتنی بر اتیلن به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در مقابل، وینیل استات مبتنی بر اتیلن به طور موثر در پنج سال گذشته گسترش نیافته است. تضاد بین عرضه و تقاضا به طور فزاینده ای برجسته شده است.

EVA دستگاه اکستروژن پلاستیک چین دارای چهار فرآیند تولید است: پلیمریزاسیون محلول، پلیمریزاسیون امولسیونی، پلیمریزاسیون سوسپانسیون و پلیمریزاسیون مداوم توده ای با فشار بالا. تولید صنعتی فعلی یک روش پلیمریزاسیون پیوسته فله ای با فشار بالا است که می تواند به روش لوله ای یا کتری تقسیم شود. فناوری لوله‌ای بازل و فناوری اتوکلاو ExxonMobil در حال حاضر جریان اصلی تولید مواد فتوولتائیک هستند. روش لوله‌ای بازل مجهز به شیر پالسی است که می‌تواند دیواره داخلی راکتور را در طی فرآیند واکنش شستشو دهد، چسبندگی پلیمر را کاهش دهد و بلورینگی را کاهش دهد. تشکیل نقاط می تواند به طور پایدار و در نسبت های بالا، مواد فتوولتائیک را تولید کند. روش کتری مجهز به شیر پالس نیست. در حالت فشار بسیار بالا، EVA در اتیلن و VA حل می شود و هنگامی که سرد می شود روی دیواره لوله رسوب می کند و در نتیجه به دیواره می چسبد. روش کتری به تمیز کردن مکرر راکتور هنگام تولید مواد فتوولتائیک نیاز دارد و نسبت مواد فتوولتائیک نسبتاً کم است.

دستگاه اکستروژن پلاستیک چین با توجه به محتوای VA، EVA را می توان به سه دسته تقسیم کرد: رزین EVA (محتوای VA از 5%-40%)، الاستومر EVA (مقدار VA 40%-70%) و امولسیون EVA (مقدار VA 70%-95%). ) که همه آنها در زیر مورد بحث قرار می گیرند رزین های EVA هستند.

طبق آمار IHS، در سال 2021، ظرفیت تولید جهانی EVA 6.5 میلیون تن خواهد بود و سه منطقه شمال شرق آسیا، آمریکای شمالی و اروپای غربی 88% را به خود اختصاص خواهند داد. کره جنوبی 1.18 میلیون تن (با احتساب 18%)، ژاپن 640000 تن (حساب 10%)، چین تایوان 510000 تن (حساب 8%)

از سال 2017 تا 2020، نرخ رشد ظرفیت تولید جهانی EVA نسبتا کند است. در سال 2021، صنعت جهانی فتوولتائیک با هدایت کربن به اوج و بی طرفی کربن وارد مرحله جدیدی از توسعه شده است و EVA نیز فرصت های توسعه جدیدی را به وجود آورده است. در سال 2021، ظرفیت تولید جهانی EVA جدید به 1.1 میلیون تن رسید که ظرفیت تولید جدید چین 800000 تن و کره جنوبی 300000 تن است. در چند سال آینده، ظرفیت تولید جدید جهانی همچنان عمدتاً در تولیدکنندگان چینی متمرکز خواهد بود. بر اساس برآوردهای ما، از سال 2022 تا 2024، انتظار می‌رود ظرفیت تولید جهانی EVA جدید به 1.08 میلیون تن با متوسط نرخ رشد سالانه 5.3% برسد.

ظرفیت تولید EVA دستگاه اکستروژن پلاستیک چین عمدتاً در پایگاه های شیمیایی زغال سنگ ساحلی و داخلی توزیع می شود. ظرفیت تولید EVA در شرق چین به 66% می رسد، در حالی که در شمال چین و شمال غربی چین به ترتیب 17% و 17% می باشد. زمین 90% از کل مصرف داخلی را به خود اختصاص داده است و تفاوت بین این دو مکان محسوس است. با توجه به گسترش سریع شرکت های فیلم و کابل در شرق چین، مصرف مواد فتوولتائیک و مواد کابلی نسبت بیشتری را به خود اختصاص می دهد. در زمینه مواد، عمده مصرف فوم و چسب داغ است.

در سال‌های اخیر، با پالایش در مقیاس بزرگ و توسعه زغال سنگ به الفین، شرکت‌های خصوصی یکی پس از دیگری به مسیر EVA سرازیر شده‌اند و بدنه اصلی عرضه متنوع شده است. وضعیت سه جانبه شرکت های دولتی، مشارکتی و خصوصی شکل گرفته است.

در حال حاضر، تنها سه شرکت در چین می توانند EVA شفاف با درجه فتوولتائیک تولید کنند. از سال 2021 تا 2022، اگرچه مجموعه‌های زیادی از دستگاه‌ها به تولید خواهند رسید، اما هیچ افزایش مؤثری در مواد فتوولتائیک وجود نداشته است و طرف عرضه فعلی همچنان ادامه دارد. با Sailbond، Lianhong، Formosa Plastics و منابع خارج از کشور به عنوان منابع اولیه، دستگاه های فعلی که قادر به تولید مواد فتوولتائیک هستند، همگی در حال تولید هستند، و تبدیل دستگاه های دیگر به مواد فتوولتائیک پیچیده است، و ویسکوزیته بالا است. تولید طولانی مدت خطوط لوله را مسدود می کند و دستگاه های قدیمی به تولید تبدیل می شوند. مواد فتوولتائیک باید مرتباً متوقف شوند تا خط لوله پاک شود. از نظر ظرفیت تولید جدید: Sinochem Quanzhou، Yangzi Petrochemical و Yanchang Yulin مواد فتوولتائیک تولید نکرده اند. در سال 2022، افزایش مواد فتوولتائیک عمدتاً از کارخانه‌های پتروشیمی ژجیانگ و ال‌جی خواهد بود، دوشانزی 200000 تن EVA اخیراً تحویل داده می‌شود و انتظار می‌رود در ساعت 9.30 راه‌اندازی شود.

در دراز مدت، China EVA هنوز تعداد زیادی طرح ظرفیت تولید جدید دارد، اما اگر مواد فتوولتائیک تولید کند، هنوز به یک دوره تولید طولانی نیاز دارد: دوره ساخت پروژه حدود سه سال است. پس از تولید، 0.5-1 سال طول می کشد تا ابتدا LDPE تولید شود و سپس به تولید EVA تبدیل شود. ; پس از تولید پایدار محصولات واجد شرایط، تولیدکنندگان فیلم پایین‌دستی به 3-6 ماه برای آزمایش نیاز دارند، کل چرخه پروژه حدود چهار سال طول می‌کشد و نمی‌توان همه مواد فتوولتائیک را تولید کرد، حد بالایی بازده مواد فتوولتائیک لوله‌ای 80%-100 % است. حد بالایی مواد فتوولتائیک روش پوشش 10%-30% است.

تجارت فرامنطقه ای محصولات EVA فعال نیست و عمدتا بر اساس گردش درون منطقه ای است. شمال شرق آسیا قطب تجاری اصلی جهان است و مبادلات تجاری زیادی با مناطق مهم وجود دارد. در سال 2018، کل حجم تجارت بین منطقه ای جهانی 850000 تن بود. آمریکای شمالی، آسیای شمال شرقی و اروپای غربی مناطق خالص صادرات EVA هستند که از این تعداد، ایالات متحده دارای حجم خالص صادرات 90000 تن، شمال شرق آسیا دارای حجم خالص صادرات 88000 تن و اروپای غربی دارای حجم خالص صادرات هستند. 90000 تن واردکنندگان عمده EVA شمال شرق آسیا تجارت فعال دارد و چین بزرگترین واردکننده جهان است. در حال حاضر، ظرفیت تولید EVA چین ناکافی است و به شدت به واردات وابسته است. در پنج سال گذشته، وابستگی به واردات بالای 50% حفظ شده است. در سال 2021، واردات EVA چین به 1،116،700 تن خواهد رسید. این سه مکان 70% از واردات چین را تشکیل می دهند.

به لطف توسعه سریع فتوولتائیک و سایر صنایع، مصرف EVA چین به سرعت رشد کرده است. در سال 2021، مصرف EVA چین با نرخ رشد مرکب 9.52% در پنج سال گذشته به 2.053 میلیون تن خواهد رسید. EVA به طور گسترده ای استفاده می شود، عمدتا در مواد فتوولتائیک، مواد کفش نساجی، برق و زمینه های دیگر، ساختار مصرف پایین دست: مواد فتوولتائیک 37%، مواد فوم 28%، مواد کابل 17%، چسب ذوب داغ 7%، پوشش 7%، فیلم کشاورزی 11TP. به عنوان بزرگترین مصرف کننده پایین دست، مواد فتوولتائیک همچنان در آینده گسترش خواهند یافت.

با توجه به پیش بینی ظرفیت نصب شده فتوولتائیک جهانی CPIA، همراه با روند تغییر سهم مواد فیلم، تقاضای آینده برای EVA محاسبه می شود. در حالت متوسط:

1. از منظر داده‌های ظرفیت نصب شده، نرخ رشد تاسیسات فتوولتائیک جهانی در سال‌های 2021-2023 به اوج خود می‌رسد و سپس نرخ رشد نسبتاً کاهش می‌یابد.

2. در شرایط متوسط، افزایش تقاضا برای رزین EVA به 240000 تن (2021)، 210000 تن (2022)، 150000 تن (2023) و 100000 تن (2024) خواهد رسید. از نظر ظرفیت تولید مواد فتوولتائیک، مواد فتوولتائیک همچنان در سال 2022 کمبود خواهند داشت و انتظار می‌رود که رونق ادامه یابد.

3. با تسریع تولید داخلی EVA، نرخ خودکفایی EVA به تدریج افزایش می یابد، اما همچنان وابستگی به واردات را حفظ می کند.

وضعیت فعلی و چشم انداز بازار POE وضعیت فعلی و چشم انداز بازار POE

ماده اولیه POE دستگاه اکستروژن پلاستیک چینی، پلی اولفین الاستومر نوعی ماده پلی الفین است که توسط اتیلن و پروپیلن یا سایر الفین های a (مانند 1-بوتن، 1-هگزن، 1-اکتن و غیره) کوپلیمریزه می شود. . در مقایسه با پلاستیک های پلی اولفین، محتوای کومونومرها در زنجیره مولکولی بیشتر است و چگالی کمتری دارد. الاستومرهای پلی الفین عمدتاً شامل کوپلیمرهای اتیلن پروپیلن و کوپلیمرهای اتیلن/α-الفین هستند، که در آن الاستومرهای کوپلیمری اتیلن پروپیلن شامل دو نوع لاستیک اتیلن پروپیلن (EPM) و لاستیک اتیلن پروپیلن پروپیلن (EPDM)، اتیلن/α-الافین کوپلیمرها هستند. کوپلیمر تصادفی α-الفین (POE) و کوپلیمر بلوکی اتیلن/α-الفین (OBC).

POE به دلیل ساختار مولکولی منحصر به فرد خود دارای خواص رئولوژیکی، خواص مکانیکی، خواص ضد اشعه ماوراء بنفش، چقرمگی خوب در دمای پایین و میل ترکیبی خوبی با پلی الفین ها است. این به طور گسترده ای در زمینه های اصلاح و تهیه فیلم استفاده می شود.

از منظر کاربردهای ترمینال، بازار چین تحت سلطه صنعت خودروسازی است که مصرف 68%، اصلاح پلیمری 19%، سیم و کابل 9% و سایر زمینه ها حدود 4% است. POE کشور من به واردات متکی است و بازار مصرف هنوز باید کشت شود که می تواند در آینده جایگزین برخی از لاستیک ها و پلاستیک ها شود.

شرکت های خارجی ظرفیت تولید جهانی POE را در انحصار خود دارند و چین هنوز به کاربرد صنعتی دست نیافته است. مجموع ظرفیت تولید جهانی POE/POP بیش از 1 میلیون تن در سال است، Dow Dow پیشرو در زمینه POE است و ظرفیت تولید آن بالاترین نسبت را به خود اختصاص داده است. بیش از 20 نوع درجه وجود دارد. شاخص ذوب به طور گسترده ای توزیع شده است، 1-30g/10min. توانایی توسعه قوی و کیفیت عالی محصول. اکسون اولین شرکت در جهان است که تولید صنعتی POE را با ظرفیت تولید 170000 تن در سال محقق کرد. علاوه بر این، میتسویی، ال‌جی، SK و سایر شرکت‌ها نیز سیستم‌های کاتالیست خود را توسعه داده‌اند و جایگاهی را در بازار POE و صنعت بسیار متمرکز POE اشغال کرده‌اند.

در حال حاضر چندین شرکت داخلی با فناوری POE مقابله کرده اند. در میان آنها، Wanhua Chemical سریعترین پیشرفت را داشته و آزمایش آزمایشی را به پایان رسانده است. پیش بینی می شود که کارخانه 200000 تنی POE در سال 2024 به بهره برداری برسد. علاوه بر این، پتروشیمی Maoming، Sierbang، پتروشیمی ماهواره ای و Huizhou همه پروژه های مهندسی برنامه ریزی POE را پیشنهاد داده اند یا در حال حاضر در مرحله آزمایشی هستند و بومی سازی انتظار می رود روند POE تسریع شود.

مقایسه عملکرد EVA و POE

در فتوولتائیک، EVA و POE مزایا و معایب خود را دارند. EVA قیمت پایینی دارد، پردازش آن آسان است، در برابر ذخیره سازی مقاوم است، در اتصال متقابل سریع است و عملکرد اتصال خوبی با شیشه و هواپیماهای پشتی دارد. مزایای POE عمدتا در خواص مواد خوب و عملکرد ضد PID است. مقاومت عالی، نرخ مانع بخار آب بالا، دمای پایین و مقاومت در برابر زرد شدن.

عیب اصلی EVA این است که وینیل استات به راحتی در نور، اکسیژن و محیط های مرطوب و گرم هیدرولیز می شود و اسید استیک تولید می کند که سطح سلول، روبان و غیره را فرسایش می دهد و همچنین با Na در شیشه واکنش می دهد. که می تواند مقدار زیادی موبایل آزاد تولید کند. یون Na باعث کاهش قدرت می شود. در عین حال، EVA مستعد زرد شدن در محیط نور و گرما است که بر عبور نور تأثیر می گذارد و باعث از دست دادن توان کلی ماژول می شود.

نقطه ضعف POE این است که POE قطبیت پایینی دارد و حلال کمکی قطبی در طول پردازش فیلم بر روی سطح فیلم رسوب می کند و در نتیجه سطح صاف و جابجایی آسانی ایجاد می کند. دشواری پردازش بسیار قابل توجه است و لبه فیلم به راحتی آویزان می شود. قیمت کلی ذرات POE بالاتر از EVA است. گران. به طور کلی اعتقاد بر این است که در چند سال آینده، نسبت کاربرد ذرات POE در ذرات فیلم، عمدتاً به دلیل عوامل زیر گسترش خواهد یافت:

1. سلول نوع N: راندمان تبدیل فوتوالکتریک سلول نوع P فعلی نزدیک به حد بالایی 24.5% است، در حالی که حد بالایی بازده تبدیل سلول نوع N بالاتر است. کمپلکس بور-اکسیژن دوپ شده در ویفر سیلیکونی سلول نوع P باعث تسریع پوسیدگی بالقوه می شود، باتری نوع N با مقیاس دوپ شده و عملکرد ضد محو شدن خوبی دارد. اثر PID باتری نوع N نسبت به سطح دریافت کننده نور حساس تر است و ماژول نوع N با کاهش قابل توجه PID نیز پس از بازیابی نور باعث آسیب غیرقابل برگشت می شود. بنابراین، انتخاب فیلم POE برای بسته بندی می تواند نرخ کلی انتقال بخار آب ماژول را کاهش دهد و زمان سرویس ماژول را طولانی تر کند. بنابراین، تبلیغ باتری های نوع N می تواند میزان POE را افزایش دهد.

2. قدرت باتری در مقیاس بزرگ: در سال های اخیر، قدرت انواع مختلف اجزای باتری به طور قابل توجهی بهبود یافته است، تولید گرما افزایش یافته است و دما تأثیر مهم تری بر خواص الکتریکی باتری مانند حداکثر قدرت خواهد داشت. و ولتاژ مدار باز الزامات عملکرد الکتریکی بالاتر خواهد بود.

3. نازک شدن شیشه پوشش و افزایش اجزای شیشه دوبل: طبق داده های CPIA، ضخامت شیشه فعلی عمدتاً کمتر از 2.5 میلی متر، 2.8 میلی متر و 3.2 میلی متر است. در این میان، سهم بازار شیشه های پوششی با ضخامت کمتر از 2.5 میلی متر 32% است، انتظار می رود که این نسبت تا سال 2025 به حدود 50% افزایش یابد. نازک شدن شیشه، الزامات عملکرد مواد بسته بندی را افزایش می دهد و POE دارای استحکام مکانیکی خوبی است. و سختی

فیلم EPE می تواند مزایای EVA و POE را با هم ترکیب کند و یک جهت توسعه قابل توجه فیلم در آینده است. علاوه بر این، خواص مواد عالی POE پتانسیل کاربرد عظیمی در خودروها، سیم ها، کابل ها، ماشین آلات، زیره کفش، چسب های ذوب داغ و غیره دارد. با تسریع روند چینی سازی، POE فضای بازار قابل توجهی را پرورش خواهد داد.