复合材料成为光伏产业发展新引擎，企业纷纷跨界入局 -山东化工网

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复合材料成为光伏产业发展新引擎，企业纷纷跨界入局

文章来源：贤集网更新时间：2023-10-24 14:41:54

光伏行业的高景气主要受益于全球能源结构转型的大趋势。在全球范围内，越来越多的国家和地区开始重视可再生能源的开发和利用，以减少碳排放和实现可持续发展。作为清洁、可再生的能源，光伏发电逐渐成为全球能源转型的主力军。随着技术的不断进步和成本的不断降低，光伏发电的竞争力不断提升，成为最具发展前景的能源之一。

随着全球对可再生能源的关注度不断提高，光伏行业也迎来了快速发展的机遇。与此同时，光伏复合材料边框的产业化发展也加速推进，成为行业的一大亮点。

在光伏发电系统中，光伏复合材料边框是一种重要的组成部分。相较于传统的铝合金边框，光伏复合材料边框具有更高的强度和耐候性，能够更好地保护太阳能电池板，提高其稳定性和使用寿命。同时，复合材料边框还具有更好的绝缘性和抗腐蚀性，能够保证光伏系统的安全性和稳定性。

在政策支持和市场需求不断增长的背景下，光伏复合材料边框的产业化发展一定将迎来了新的机遇。

复合材料应用于光伏行业的性能优势

边框是太阳能光伏组件的重要组成部分，能起到固定及密封太阳能电池组件和背板，增强组件强度的作用，有助于运输及安装，其性能对电池组件的使用寿命也会产生直接影响。

通常情况下，组件边框为铝合金材质。铝合金型材可以做出复杂的截面，方便安装角码。但众所周知，电解铝是非常典型的高耗能产业。据行业专家测算，生产一吨电解铝需消耗电能约1.35万千瓦时。以2020年为例，电解铝行业总耗电占2020年我国全社会用电量的6.67%左右。

由此可见，开发非金属材质的组件边框可以为光伏组件制造商带来明显的降本增效。张秘书长表示，玻璃纤维增强聚氨酯是复合材料边框的理想材料类型。其轻质高强、耐腐蚀、耐老化、电气绝缘性好及材料各向异性等特性已被人们逐步认识，随着对玻纤增强复合材料的研究逐步深入，应用也越来越广。

玻纤增强聚氨酯材料弹性模量略低于玻璃，在风载动态下边框具有动载阻尼作用，可有效缓解背面玻璃爆裂的问题。而且，传统边框材料是导体，每一块组件都需接地，增加了BIPV施工的难度及成本。而玻纤增强聚氨酯复合材料边框具有优良的绝缘性能，不需接地。特别是，玻纤增强聚氨酯材料边框与玻璃近乎一样的膨胀系数，有效保证组件从工厂端到寒冷地区时不会发生弯曲变形的现象发生。

值得一提的是，“2025年后出口到欧洲的组件有碳排放指标的要求。GRPU边框是低能耗产品，经初步计算，从最初级原料（石油及矿石）到制成组件边框再到第一次回收利用作为一个生命周期，GRPU边框的碳排放指标只有传统边框用材的12%，降低组件出口碳排放。”张秘书长说。

由于GRPU复合材料独特的性能优势，其作为边框，可应用于沿海及水面发电、组件出口、腐蚀性区域发电、BIPV发电等场景。作为支架，可应用于彩钢瓦屋顶安装系统、分布式屋顶安装系统、山地支架系统、水上漂浮支架系统等场景。

2024将迎来复合材料光伏元年？

作为光伏组件的重要辅材之一，边框材料在组件成本中占比高达9%。目前，铝边框市占率达到96%，但随着新材料技术的不断推进，复合材料组件边框有望在2024年实现起量。

01. 国电投率先尝试复合材料边框组件

国家电力投资集团有限公司在2023年7月发布了有关40MW复合边框（GRPU）组件的招标文件。这意味着复合材料边框在光伏行业中获得了超级用户的认可。

在招标文件中，国家电力投资集团有限公司明确表示需要的复合边框（GRPU）组件总量为40MW。不过，在投标有效期内，招标人不保证上述容量 100%使用，若使用完，可继续组织所需型号的采购。本次采购的组件将主要满足集团公司融投业务、分布式、县域开发等光伏项目建设的需求。值得注意的是，在标段划分中，这些设备被划分为两个标段，分别为25MW、15MW。而每个标段被视为一个整体，投标人必须对每个整体的所有的复合边框（GRPU）组件进行投标，并且投标产品应为同一型号且报价一致。

02. 复合材料企业纷纷跨界入局光伏

随着复合材料光伏边框在光伏行业中逐渐受到重视和应用，企业纷纷入局。生产绝缘复合材料及建筑材料相关企业率先进入市场，其中包括德毅隆、沃莱新材、博菲电气等绝缘复合材料生产企业，以及中材科技等建筑材料生产企业。同时，玻璃纤维、聚氨酯等生产企业也开始布局这一领域。

据了解，目前已有约15家企业在生产或开发复合材料光伏边框，主要集中在浙江、江苏等地，其他地区如广东、安徽、四川、江西等也有企业开始布局。

其中，综合实力最强的当属在复合材料边框研发方面具有超过10年历史的德毅隆，其在欧盟地区的配套销售量已达近百兆瓦。其他企业如博菲电气、振石集团华智研究院、福膜科技等也在积极开发复合材料光伏边框，并取得了显著进展。

03. 能否成为光伏边框主流，尚待观察

公开信息显示，虽然，目前铝型材作为传统的光伏边框材料，有着较高的市场占有率，但是其在成本和性能上面临许多挑战。相比之下，玻纤复合材料具有着明显的优势。从成本上来看，玻纤复合材料边框比铝合金边框要低10%-15%。同时，对于海上、滩涂、盐碱地等场景，光伏组件需要具备较强的耐腐蚀性，而铝是活泼金属，与酸碱都能发生反应，导致铝边框方案很难保证25年使用寿命，复合材料却没有这个问题。

然而，复合材料也存在许多劣势。首先，复合材料边框在精度和避雷等方面还存在一些争议，需要在实际应用中进行进一步的探讨。同时，复合材料的拉挤速度要慢于铝型材，生产效率相对较低。此外，复合材料的冲击强度与纤维含量相关，纤维含量过低会导致整体冲击强度降低，这也是需要解决的问题。

目前多家复合材料边框厂商已通过第三方材料认证。下游组件厂推进速度较快的包括晶科、隆基、阿特斯、亿晶光电等。有关机构预测，预计2023年下游组件厂认证、测评环节有望积极展开，行业起量或在2024-2025年。

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