EVA or POE? 组件技术十字路口的选择

时间退回到2014年前,EVA以其优异的透光性能和低成本成为光伏组件封装材料的绝对选择,在经历了数十年的争议和考验后,EVA终于完胜一切竞争对手。然而,2015年起双玻时代的来临,却让EVA陷入无穷的尴尬。EVA:一直以来备受质疑2014年前尽管EVA甩开一切挑战和质疑成为光伏组件封装的首选材料,但
Admin     2019-9-16 15:06:07
  时间退回到2014年前,EVA以其优异的透光性能和低成本成为光伏组件封装材料的绝对选择,在经历了数十年的争议和考验后,EVA终于完胜一切竞争对手。

  然而,2015年起双玻时代的来临,却让EVA陷入无穷的尴尬。


  EVA:一直以来备受质疑


  2014年前尽管EVA甩开一切挑战和质疑成为光伏组件封装的首选材料,但EVA并没有消灭各种挑战和质疑。从2010年-2014年间,EVA更没有睡过一天安稳觉,不仅是来自老对手关于耐候型的持续挑战,更有来自自身的革命-高透EVA、白色EVA、超薄EVA等。
  如果你在行业待得够久,你一定听说过从2010-2014年连续五届由UL、Atlas、中国电器科学院联合主办的的“亚洲光伏材料耐久性研讨会”,每一届都在讨论EVA的种种缺陷,讨论替代EVA的各种可能。面对这些挑战,作为封装材料老大,EVA似乎永远回避不了它天生的缺陷:
  抗水解能力差、耐紫外性能差、抗PID性能差。

  正是面对这一切质疑,从2010-2014年,光伏行业对双玻充满了各种期待和努力。


  EVA:本想赴场双玻盛宴


  从2010年-2014年间,以行业前辈温建军领衔的尚德双玻攻关和被称为双玻之母徐建美领衔的天合双玻市场应用破冰,让EVA看到了克服天生缺陷的巨大可能。(??玻动我心话双玻|海优威李民:白色EVA不翻边的艰难历程)
  在2014年领跑者创新论坛-光伏封装材料技术研讨会上,EVA材料技术专家-海优威新材料公司创始人李民在其材料报告中指出:
  双玻组件零透水率让EVA抗水解无须讨论;没有水解协同老化,EVA耐紫外能力更强;无须抗水解,EVA双玻组件抗PID更优异;

  从各种分析可以看出,有了双玻,EVA的所有缺陷几乎都迎刃而解,不再是问题;为了双玻,连白色EVA都是解决方案;似乎,影响EVA性能发挥的唯一障碍只是双玻的市场占有率。


  EVA:竹篮打水沦为配角


  尚德和天合用五年的时间完成了双玻组件的技术和应用准备,2015年领跑者创新论坛首届双玻大会,被公认为是双玻出击的号角。然而,也正是在这场所有双玻人都关注的盛会上,EVA抗水解性能差的问题被再一次提出:没有边框的双玻组件,如何解决边缘水汽渗透、EVA水解、封装材料脱层和由此带来的抗PID性能差?

  正是在这场全行业双玻盛会上,用POE替代EVA成了大会的热议,陶氏、3M等POE粒子厂商开始介绍用POE替代EVA封装双玻的种种好处。



  由此,尽管POE由于粒子成本高,市场未被打开,POE胶膜的价格远高于EVA胶膜,但开发了白色EVA解决方案的海优威、福斯特、斯威克等也纷纷开始关注POE胶膜的开发。而那些感受到双玻挑战的背板企业,如赛伍、中天、度辰等,也纷纷开发POE胶膜,以期赶上双玻时代。
  随着POE胶膜开发的成熟,双玻市场占有率的提升,终端用户对边缘封装材料水解的担忧,从2017和2018年的双玻大会上发现,POE胶膜几乎成为双玻主流的封装技术选择,得到与会嘉宾的广泛认可。从2017年起,POE胶膜量升价跌,市场占有率不断提升,很多双玻电站业主在招标阶段就指定采用POE胶膜。

  或许,只有某些特殊价格需求的双玻和特殊应用地区(如沙漠)的双玻会考虑EVA材料封装。EVA参与了双玻技术开发的全程,并对双玻时代的到来充满期待,但当双玻时代真的降临,却发现已是竹篮打水空欢喜,不受待见成配角。


  EVA:复盘机会今安在?


  然而,技术在进步,时代在变化,没有永远的胜利,只有不懈的坚持。EVAVSPOE,或许新的机会又在眼前。
  不知从何时起,电池早已不像原来的电池,组件也不是原来的组件。各种半片、异质结、板块互联、大硅片、叠瓦、拼片、铸锭单晶等的双面发电技术开始成熟并流行,由此带来了组件尺寸的巨大变化。组件长度可以有两米甚至更长,宽度有1300甚至更长。安装的便捷要求和组件的重力变形可能对最初双玻的无边框设计形成巨大挑战。据行业一线玻璃供应商介绍,现在多数双玻应用都倾向于带边框(或是与传统单玻组件不一样的小边框)。

  根据一家组件厂家的介绍,由于大尺寸双玻组件对变形和安装要求更高,因此在双玻组件边缘加安装用的边框会是一种趋势,也是一种要求。



  那么,有人会问:既然给双玻组件加上了边框,那边框对封装材料的保护就和传统单玻组件一致了,带边框的双玻组件是否可以采用EVA封装呢?
  我们专门咨询了这个问题。一位设计院工程师告诉我们,在平价上网、补贴下调的压力下,电站投资商普遍关注组件价格,而确实有些组件厂已经建议设计院和投资商,如果是大尺寸双玻组件必须带边框,那完全可以考虑采用EVA封装。有了边框密封,组件的边缘会得到更好的保护,水汽渗透就相当于单玻组件的边框密封。既然单玻组件普遍采用EVA封装,带边框的双玻组件当然可以采用EVA。
  如果此时的双面组件不是传统的双玻,而是采用透明背板的话,那组件的BOM更是和单玻组件相差无几,POE的价格明显高于EVA,组件厂更不会采用POE封装了。

  如此,走在双面/单面发电的十字路口,走在双玻/透明背板的十字路口,走在大硅片、大组件/传统组件的十字路口,EVA的复盘机会又出现。


  EVA:两年内或完胜POE!


  如前所述,大硅片、大组件的趋势几乎是不会改变的,对于双玻,玻璃厚度从2.5到2.0,再到1.6的趋势也是可以预测的,因此,本来不需要边框的双玻组件结构设计,不久的将来边框或将成为双玻的标配。尽管市场上也有半框的建议,但相对于封装材料的价差,半框或全框已经区别不大。
  从成本上说,光伏用EVA粒子的国产化越来越成熟,产能也越来越大,EVA粒子可能会有进一步的价格下降空间。而POE粒子的国产化刚刚开始试验,等国产化的光伏POE粒子出现还不知道猴年马月。EVA胶膜供应商已经经历了多轮洗牌,EVA相对于POE的价格优势会越来越大。
  从技术上说,EVA作为封装材料已经在全球各种气候条件下得到广泛而长期的验证。POE还在不断的试验、调整和验证中。POE胶膜封装的双玻组件也并非没有缺陷。从技术选型的角度来说,很多企业对EVA还是更熟悉一些。

  大胆预测一下,两年内随着双面半片组件技术的普及及规模化应用,随着其它双面电池技术的普及和应用,随着166硅片的普及和应用,随着大尺寸组件将成为行业主流,边框也将成为主流标配。那时候EVA将重新成为双面组件的首选封装材料,或完胜、或完全替代POE封装胶膜。



来源:光伏测试网





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