Analisis seluruh rantai industri EVA/POE

Pengantar

Dalam beberapa tahun terakhir, seiring dengan perkembangan pesat industri fotovoltaik, permintaan bahan baku partikel film fotovoltaik (EVA/POE) meningkat pesat. Permintaan akan mesin ekstrusi plastik Tiongkok juga semakin meningkat. Menurut statistik, hampir seluruh kapasitas produksi film global terkonsentrasi di Tiongkok. Pada saat yang sama, EVA dan POE merupakan bahan pengemas inti, dan Tiongkok masih sangat bergantung pada impor. Pada tahun 2021, ketergantungan impor EVA negara kita masih akan melebihi 50%, sementara produsen luar negeri akan memonopoli POE. Impor, ekspansi cepat permintaan hilir, serta rendahnya tingkat produksi domestik telah membuka ruang pasar yang luas bagi pengembangan bahan EVA dan POE.

Jenis-jenis film fotovoltaik dan perbandingannya

Industri fotovoltaik Tiongkok dimulai lebih awal, memiliki tingkat pengembangan yang tinggi, dan memiliki kapasitas produksi yang besar di banyak link rantai industri. Industri ini telah menjadi pendorong dan pemimpin pengembangan industri fotovoltaik global, terutama industri film fotovoltaik. Setelah penyusunan ulang industri, perusahaan asing telah keluar dari pasar. Menurut data tahunan Foster, sekitar 90% dari biaya produksi perusahaan film fotovoltaik adalah biaya bahan baku langsung.

EVA/POE, bahan baku mesin ekstrusi plastik Tiongkok, juga merupakan bahan baku inti film fotovoltaik, dan tingkat lokalisasinya masih rendah. Hingga tahun 2021, kapasitas produksi EVA Tiongkok akan mencapai total 1,772 juta ton, menyumbang 27% dari total dunia; sementara kapasitas produksi global POE/POP melebihi 1 juta ton karena proses polimerisasi, katalis metallocene, a-olefin, dan link lainnya yang memiliki hambatan teknis tinggi, kapasitas produksi POE terutama terkonsentrasi di tangan Dow, Mitsui, LG, dan perusahaan lainnya, Tiongkok belum mewujudkan aplikasi industri skala besar POE.

Ada empat jenis utama film fotovoltaik di pasar: mesin ekstrusi plastik Tiongkok film EVA transparan, film EVA putih, film POE, dan film EPE co-ekstrusi. Film EVA transparan telah menjadi bahan pengemas utama di pasar saat ini karena keunggulan harga dan kinerja pemrosesan, menyumbang sekitar 52%; film EVA putih adalah EVA resin yang ditambahkan dengan sejumlah titanium dioksida dan pengisi putih lainnya untuk meningkatkan cahaya sekunder. Reflektivitasnya terutama digunakan untuk pengemasan bagian belakang modul kaca tunggal dan ganda. Ketika EVA putih digunakan sebagai pengganti EVA transparan, keuntungan daya modul kaca ganda bisa mencapai 7-10W, dan keuntungan daya modul kaca tunggal adalah 1-3W.

Mesin ekstrusi plastik Tiongkok, film POE merupakan bahan pengemas utama untuk modul kaca ganda karena kinerja anti-PID yang unik, resistivitas tinggi, dan tidak mudah terhidrolisis; proses co-ekstrusi membuat film EPE dari ekstrusi resin EVA dan POE; film ini memiliki kinerja pemrosesan yang sangat baik seperti EVA serta kinerja anti-PID dan ketahanan uap air yang baik seperti POE. Menurut perkiraan CPIA, pangsa pasar film EVA transparan dan EVA putih akan menurun dalam beberapa tahun ke depan, sementara pangsa pasar film EPE akan meningkat secara signifikan. Permintaan akan mesin ekstrusi plastik Tiongkok juga akan meningkat secara signifikan.

Situasi Saat Ini dan Prospek Pasar EVA

EVA berada di tahap tengah dan hilir rantai industri kimia, dan bahan baku langsungnya adalah etilena dan vinil asetat. Seiring dengan ekspansi pesat kapasitas produksi EVA, permintaan vinil asetat berbasis etilena meningkat secara signifikan. Sebaliknya, vinil asetat berbasis etilena belum berkembang secara efektif dalam lima tahun terakhir. Kontradiksi antara penawaran dan permintaan semakin menonjol.

EVA mesin ekstrusi plastik Tiongkok memiliki empat proses produksi: polimerisasi larutan, polimerisasi emulsi, polimerisasi suspensi, dan polimerisasi kontinyu tekanan tinggi massal. Produksi industri saat ini menggunakan metode polimerisasi kontinyu tekanan tinggi massal, yang dapat dibagi menjadi metode tabung atau ketel. Teknologi tabung Basel dan teknologi autoklaf ExxonMobil saat ini merupakan metode utama untuk memproduksi bahan fotovoltaik. Metode tabung Basel dilengkapi dengan katup pulsa, yang dapat membersihkan dinding dalam reaktor selama proses reaksi, mengurangi adhesi polimer, dan mengurangi kristalinitas. Pembentukan titik-titik dapat dilakukan secara berkelanjutan dan dalam proporsi tinggi, menghasilkan bahan fotovoltaik. Metode ketel tidak dilengkapi dengan katup pulsa. Dalam kondisi tekanan ultra-tinggi, EVA larut dalam etilena dan VA dan mengendap di dinding tabung saat didinginkan, sehingga menempel pada dinding. Metode ketel memerlukan pembersihan reaktor yang sering saat memproduksi bahan fotovoltaik, dan proporsi bahan fotovoltaik relatif rendah.

Mesin ekstrusi plastik Tiongkok Menurut kandungan VA, EVA dapat dibagi menjadi tiga kategori: resin EVA (kandungan VA 5%-40%), elastomer EVA (kandungan VA 40%-70%), dan emulsi EVA (kandungan VA 70%-95%), semua yang dibahas di bawah ini adalah resin EVA.

Menurut statistik IHS, pada tahun 2021, kapasitas produksi EVA global akan mencapai 6,5 juta ton, dan tiga wilayah Asia Timur Laut, Amerika Utara, dan Eropa Barat akan menyumbang 88%. Korea Selatan 1,18 juta ton (menyumbang 18%), Jepang 640.000 ton (menyumbang 10%), Taiwan Tiongkok 510.000 ton (menyumbang 8%)

Dari 2017 hingga 2020, laju pertumbuhan kapasitas produksi EVA global relatif lambat. Pada tahun 2021, didorong oleh puncak karbon dan netralitas karbon, industri fotovoltaik global memasuki tahap pengembangan baru, dan EVA pun memasuki peluang pengembangan baru. Pada tahun 2021, kapasitas produksi EVA baru global mencapai 1,1 juta ton, di mana kapasitas produksi baru Tiongkok adalah 800.000 ton dan Korea Selatan 300.000 ton. Dalam beberapa tahun ke depan, kapasitas produksi baru global masih akan terkonsentrasi terutama di produsen Tiongkok. Menurut perkiraan kami, dari 2022 hingga 2024, kapasitas produksi baru EVA global diperkirakan mencapai 1,08 juta ton, dengan laju pertumbuhan tahunan rata-rata 5,3%.

Kapasitas produksi EVA mesin ekstrusi plastik Tiongkok terutama tersebar di basis-basis kimia batu bara pesisir dan pedalaman. Kapasitas produksi EVA di Tiongkok Timur mencapai hingga 66%, sementara di Tiongkok Utara dan Tiongkok Barat Laut masing-masing mencapai 17% dan 17%. Domestik mencapai 90% dari total konsumsi dalam negeri, dan perbedaan antara kedua tempat tersebut cukup nyata. Karena ekspansi pesat perusahaan film dan kabel di Tiongkok Timur, konsumsi bahan fotovoltaik dan bahan kabel menyumbang proporsi yang lebih tinggi. Di bidang material, yang utama adalah konsumsi busa dan perekat panas leleh.

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pengembangan kilang skala besar dan coal-to-olefins, perusahaan swasta berbondong-bondong masuk ke jalur EVA, dan struktur pasokan menjadi lebih beragam. Terbentuk situasi tiga lapis yaitu perusahaan milik negara, perusahaan patungan, dan perusahaan swasta.

Saat ini, hanya tiga perusahaan di Tiongkok yang mampu memproduksi EVA transparan berkualitas fotovoltaik. Dari 2021 hingga 2022, meskipun banyak set peralatan akan mulai beroperasi, tidak terjadi peningkatan efektif dalam bahan fotovoltaik, dan sisi pasokan saat ini masih terbatas. Dengan Sailbond, Lianhong, Formosa Plastics, serta sumber luar negeri sebagai sumber utama, peralatan yang saat ini mampu memproduksi bahan fotovoltaik semuanya sedang dalam tahap produksi penuh, dan konversi peralatan lain menjadi bahan fotovoltaik cukup rumit serta viskositasnya tinggi. Produksi jangka panjang dapat menyumbat pipa, sehingga peralatan lama akan dialihkan untuk produksi bahan fotovoltaik. Bahan fotovoltaik perlu sering dihentikan untuk membersihkan saluran pipa. Mengenai kapasitas produksi baru: Sinochem Quanzhou, Yangzi Petrochemical, dan Yanchang Yulin belum memproduksi bahan fotovoltaik; pada tahun 2022, peningkatan bahan fotovoltaik akan terutama berasal dari Zhejiang Petrochemical dan pabrik LG, Dushanzi sebanyak 200.000 ton EVA akan diserahkan dalam waktu dekat, dan diperkirakan akan mulai beroperasi pada pukul 9.30.

Dalam jangka panjang, Tiongkok masih memiliki sejumlah besar rencana kapasitas produksi baru untuk EVA, tetapi jika ingin memproduksi bahan fotovoltaik, proses produksinya tetap membutuhkan waktu lama: masa konstruksi proyek sekitar tiga tahun; setelah produksi dimulai, dibutuhkan 0,5-1 tahun untuk memproduksi LDPE terlebih dahulu sebelum beralih ke produksi EVA; setelah produk berkualitas stabil diproduksi, produsen film hilir memerlukan 3-6 bulan untuk uji coba, seluruh siklus proyek membutuhkan sekitar empat tahun, dan tidak semua bahan fotovoltaik dapat diproduksi—batas atas hasil bahan fotovoltaik tabung adalah 80%-100 %, batas atas bahan fotovoltaik metode penutup adalah 10%-30%.

Perdagangan lintas wilayah untuk produk EVA tidak aktif dan sebagian besar didasarkan pada sirkulasi intra-regional. Asia Timur Laut merupakan pusat perdagangan global, dengan banyak pertukaran dagang dengan kawasan penting. Pada 2018, total volume perdagangan lintas wilayah global mencapai 850.000 ton. Amerika Utara, Asia Timur Laut, dan Eropa Barat merupakan daerah net ekspor EVA, di mana Amerika Serikat memiliki volume ekspor bersih sebesar 90.000 ton, Asia Timur Laut sebesar 88.000 ton, dan Eropa Barat sebesar 90.000 ton—para importir utama EVA. Asia Timur Laut memiliki perdagangan yang aktif, dan Tiongkok merupakan importir terbesar dunia. Saat ini, kapasitas produksi EVA Tiongkok masih kurang, sehingga sangat bergantung pada impor. Dalam lima tahun terakhir, ketergantungan impor tetap di atas 50%. Pada 2021, impor EVA Tiongkok akan mencapai 1.116.700 ton; ketiga tempat tersebut menyumbang 70% dari total impor Tiongkok.

Berkat perkembangan pesat industri fotovoltaik dan industri lainnya, konsumsi EVA Tiongkok meningkat pesat. Pada 2021, konsumsi EVA Tiongkok akan mencapai 2,053 juta ton, dengan laju pertumbuhan gabungan 9,52% dalam lima tahun terakhir. EVA digunakan secara luas, terutama dalam bidang fotovoltaik, bahan alas sepatu tekstil, listrik, dan bidang lainnya; struktur konsumsi hilir: bahan fotovoltaik 37%, bahan busa 28%, bahan kabel 17%, perekat leleh panas 7%, pelapis 7%, film pertanian 1%. Sebagai konsumen terbesar di hilir, bahan fotovoltaik diperkirakan akan terus berkembang di masa depan.

Menurut perkiraan kapasitas terpasang fotovoltaik global oleh CPIA, dikombinasikan dengan tren perubahan pangsa bahan film, permintaan EVA di masa depan dihitung. Dalam kasus rata-rata:

1. Dari sudut pandang data kapasitas terpasang, laju pertumbuhan instalasi fotovoltaik global akan mencapai puncaknya pada 2021-2023, kemudian laju pertumbuhannya akan relatif menurun.

2. Dalam kondisi rata-rata, peningkatan permintaan resin EVA akan mencapai 240.000 ton (2021), 210.000 ton (2022), 150.000 ton (2023), dan 100.000 ton (2024). Dalam hal kapasitas produksi bahan fotovoltaik, bahan fotovoltaik masih akan mengalami kelangkaan pada 2022, dan kondisi makmur diperkirakan akan berlanjut.

3. Seiring percepatan produksi EVA domestik, tingkat swasembada EVA akan meningkat secara bertahap, namun Tiongkok tetap akan mempertahankan tingkat ketergantungan impor yang tinggi.

Situasi Saat Ini dan Prospek Pasar POE Situasi Saat Ini dan Prospek Pasar POE

Bahan baku POE dari mesin ekstrusi plastik Tiongkok, poliolefin elastomer, adalah jenis bahan poliolefin yang dikopolimerisasi oleh etilen dan propilen atau a-olefin lainnya (seperti 1-butena, 1-heksena, 1-oktena, dll.). Dibandingkan dengan plastik poliolefin, kandungan komonomer dalam rantai molekul lebih tinggi, dan densitasnya lebih rendah. Poliolefin elastomer terutama mencakup kopolimer etilen propilen dan kopolimer etilen/α-olefin, di antaranya elastomer kopolimer etilen propilen meliputi dua jenis karet etilen propilen (EPM) dan karet etilen propilen propilen (EPDM); elastomer kopolimer etilen/α-olefin terutama mencakup kopolimer acak etilen/α-olefin (POE) dan kopolimer blok etilen/α-olefin (OBC).

Karena struktur molekulnya yang unik, POE memiliki sifat reologi yang baik, sifat mekanik yang baik, sifat anti-ultraviolet yang baik, ketangguhan suhu rendah yang baik, serta afinitas yang baik dengan poliolefin. POE banyak digunakan dalam bidang modifikasi dan pembuatan film.

Dari sudut pandang aplikasi akhir, pasar Tiongkok didominasi oleh industri otomotif, dengan konsumsi mencapai 68%, modifikasi polimer mencapai 19%, kawat dan kabel 9%, serta bidang lain sekitar 4%. POE negara saya bergantung pada impor, dan pasar konsumen masih perlu dikembangkan, yang dapat menggantikan beberapa karet dan plastik di masa depan.

Perusahaan asing memonopoli kapasitas produksi POE global, dan Tiongkok belum mencapai aplikasi industri. Total kapasitas produksi POE/POP global melebihi 1 juta ton/tahun, Dow Dow merupakan pemimpin di bidang POE, dan kapasitas produksinya mencakup proporsi tertinggi; ada lebih dari 20 varietas grade; indeks leleh tersebar luas, 1-30g/10menit; kemampuan pengembangan yang kuat dan kualitas produk yang sangat baik. Exxon adalah perusahaan pertama di dunia yang berhasil melakukan produksi industri POE, dengan kapasitas produksi 170.000 ton per tahun. Selain itu, Mitsui, LG, SK, dan perusahaan lain juga telah mengembangkan sistem katalis mereka, menduduki tempat di pasar POE dan industri POE yang sangat terkonsentrasi.

Saat ini, beberapa perusahaan domestik telah mengatasi teknologi POE. Di antaranya, Wanhua Chemical telah membuat kemajuan tercepat dan telah menyelesaikan uji coba skala pilot. Diperkirakan pabrik POE berkapasitas 200.000 ton akan mulai beroperasi pada 2024. Selain itu, Maoming Petrochemical, Sierbang, Satellite Petrochemical, dan Huizhou All Engineering Projects telah mengajukan rencana untuk memproduksi POE atau sudah berada dalam tahap uji coba, dan proses lokaliasi POE diperkirakan akan semakin cepat.

Perbandingan kinerja EVA dan POE

Dalam fotovoltaik, EVA dan POE memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. EVA memiliki harga murah, mudah diproses, tahan penyimpanan, cepat dalam ikatan silang, dan memiliki performa ikatan yang baik dengan kaca & backplane; keunggulan POE terutama terletak pada sifat material yang baik dan performa anti-PID. Resistivitas yang sangat baik, tingkat penghalang uap air tinggi, tahan suhu rendah, dan tahan menguning.

Kekurangan utama EVA adalah vinil asetat mudah terhidrolisis dalam lingkungan cahaya, oksigen, serta lembap dan panas, menghasilkan asam asetat yang mengikis permukaan sel, pita, dan lainnya, serta bereaksi dengan Na dalam kaca, yang dapat menghasilkan sejumlah besar ion Na bebas yang bergerak bebas. Ion Na ini menyebabkan penurunan daya; pada saat bersamaan, EVA rentan menguning dalam lingkungan cahaya dan panas, memengaruhi transmisi cahaya dan menyebabkan kerugian daya keseluruhan modul.

Kelemahan POE adalah: POE memiliki polaritas rendah, dan pelarut pembantu berpolaritas tinggi mengendap di permukaan film selama proses pembuatan film, sehingga menghasilkan permukaan yang halus dan mudah bergeser; kesulitan prosesnya terlalu besar, dan bibir film mudah melengkung; harga keseluruhan partikel POE lebih tinggi dibandingkan EVA. Harganya mahal. Secara umum diyakini bahwa dalam beberapa tahun ke depan, rasio penggunaan partikel POE dalam partikel film akan meningkat, terutama karena faktor-faktor berikut:

1. Sel tipe N: efisiensi konversi fotovoltaik sel tipe P saat ini mendekati batas atas 24,5%, sementara batas atas efisiensi konversi sel tipe N lebih tinggi; kompleks boron-oksigen yang terdoping dalam wafer silikon sel tipe P akan menyebabkan penurunan potensial berlangsung lebih cepat, sedangkan baterai tipe N yang didoping dengan skala memiliki kinerja anti-pudar yang baik. Efek PID pada baterai tipe N lebih sensitif terhadap permukaan yang menerima cahaya, dan modul tipe N dengan atenuasi PID yang signifikan juga akan mengalami kerusakan tak terbalik setelah cahaya dipulihkan. Oleh karena itu, memilih film POE untuk pengemasan dapat mengurangi laju transmisi uap air keseluruhan modul dan memperpanjang masa pakai modul. Karena itu, promosi baterai tipe N dapat meningkatkan jumlah penggunaan POE.

2. Daya baterai skala besar: Dalam beberapa tahun terakhir, daya komponen baterai berbagai jenis telah meningkat secara signifikan, generasi panas meningkat, dan suhu akan berdampak lebih besar pada sifat listrik baterai, seperti daya puncak dan tegangan sirkuit terbuka. Persyaratan kinerja listrik pun akan semakin tinggi.

3. Pengurangan ketebalan kaca penutup dan peningkatan komponen kaca ganda: Menurut data CPIA, ketebalan kaca saat ini sebagian besar <2,5mm, 2,8mm, dan 3,2mm; di antaranya, pangsa pasar kaca penutup dengan ketebalan <2,5mm adalah 32%, dan diperkirakan proporsinya akan meningkat hingga sekitar 50% pada tahun 2025. Pengurangan ketebalan kaca akan meningkatkan persyaratan kinerja bahan pengemasan, dan POE memiliki kekuatan mekanik dan ketangguhan yang baik.

Film EPE dapat menggabungkan keunggulan EVA dan POE serta merupakan arah pengembangan masa depan yang penting bagi film tersebut. Selain itu, sifat material POE yang luar biasa memiliki potensi aplikasi yang sangat besar dalam otomotif, kabel, mesin, sol sepatu, perekat leleh panas, dan lain-lain. Seiring percepatan proses sinolisasi, POE akan menumbuhkan ruang pasar yang lebih signifikan.