晶科光伏邊框交流紀要

項目起源：

2021年產業鏈開始有把鋁合金邊框替換的想法，兩種路線一種是鋼邊框，另一種是復合材料邊框。以前復合邊框在門框上應用，從理論上移植過來是可行的，目前晶科比較重視這個項目。晶科研究進度處于小批量試驗，然后在地面、海邊電站、海上電站等不同應用場景做試驗。

優勢比較：

現在鋁合金1.8w/t，還需要陽極氧化工藝，成本會在2.3w/t，一套邊框鋁合金大概3kg，總體在70元；玻纖價格3000元/t，樹脂成本占比20%，樹脂邊框現在大概55-56元，復合材料邊框成本會更便宜一些。尤其是在海上和海邊，金屬容易被腐蝕，需要上涂層，成本還會額外增加十多塊錢。
因此在海上應用復合材料成本優勢會更顯著一些。復合材料本身抗紫外線能力較弱，外面也需要涂上一層氟碳，氟碳以前在建筑領域抗紫外能力是被認可的。鋼邊框比鋁邊框更容易生銹，但成本比鋁便宜10%。
陸地上的應用場景比較復雜，比如草地、沙漠、多梅雨地區等等，從直觀上來看復合材料忌諱風沙問題，可能會刮走涂層，但也不一定，至少可以通過加材料克服這個問題。目前還沒有完全掌握性能。

供應商情況：

行業內頭部組件企業還在評估項目，需要實地認證，放在環境比較惡劣的地方，大家都在等結果。JK三家供應商，博菲電氣、沃萊新材、德意隆。聽說沃萊新材已經有兆瓦級出貨，不知道是給哪家供應；德意隆估計4-5月份就會有兆瓦級的單子，這個是客戶科思創指定的。德意隆使用科思創的樹脂，然后科思創自己的屋頂光伏指定要用德意隆的邊框。三家其第一批的測試已經通過了，第二批小試幾家進度都差不多，產品沒有太大的差別。JK的研發基地在海寧，和博菲地理位置也很接近，會把博菲當作第一梯隊供應商。

行業進度：

第二批小試要求做成幾十套組件，做可靠性測試，需要3個月，在Q2完成，再做中試，中試的進度就很快了。公司執行的是行業內的IE61215標準，要求雙倍加嚴格測試，基本通過測試后就可以規模出貨了，遇到特殊場景后續再加強測試。按節奏判斷，Q3具備出貨條件。

供應商考量：

供應商制造成品良率，以及規模生產能力。供應商制造成品的良率，直接影響自己的成本；復合材料的拉擠速度很慢，因此規模生產就要求投入很多產線，對廠房、設備都有更高的要求。生產交付能力保證不上，肯定不行。從JK的角度出發，供應商是上市公司肯定是加分項。

來源：網絡

博菲電氣光伏邊框交流紀要

一、光伏邊框

基本情況：市場上主要是鋁合金和鋼材兩種邊框。鋼材效果差。去年開始，晶科開始用復合樹脂替代鋁合金，一方面可以降本，符合光伏發展的大規律；另一方面可以做到海上光伏鹽霧不生銹，輕量化、耐腐蝕。海上的惡劣環境對光伏系統的耐侯性提出了更高的要求，傳統鋁邊框的方案很難保證25年的使用壽命。如果海上光伏通過認證，地面光伏很快就能通過應用，更便宜性能更好，潛在的市場空間會有300-500億。

成本優勢：新材料邊框單體材料降本20%左右：鋁合金1.89-1.9萬元/噸，邊框在80-85元一套；新材料邊框10-20元一套。

劣勢或不足：鋁有延展性，尺寸允許有1mm偏差。而樹脂邊框對精度要求較高，如果有偏差，受到很重外力會使邊框擠壓變形，如果力很大，可能造成直接崩裂。這樣就會對產品要求更高。海上光伏比陸地對材料、磨具精度要求更高，風力大，要求4kpa-6kpa的耐沖擊能力。該情況只發生在封裝過程中，不影響用戶實際使用。另外，鋁合金可以做到更薄一些。

應用進展：目前晶科推的進展比較快，屬于新材料。鋁合金已經用了十幾年，新材料應該是一個趨勢，目前拜爾、巴斯夫也看到了這塊潛力想進入，阿特斯做了小批，晶科明年跟科思創（做樹脂）做小批（30MW新建廠房屋頂上）。目前技術上沒有障礙，只是目前都在等第一個吃螃蟹的人，如果第一個做好，后面的量也會起來。

其他應用領域廣泛：萬科窗戶用玻纖替代鋁合金。

無邊框組件：無邊框不可能。否則稍微磕碰就引起整體撕裂，特別是角上。

前幾年沒出現，近幾年才開始在光伏興起的原因？

1）光伏對成本越來越看重，原先幾千塊錢一套，現在幾百一套；

2）海上光伏放量；

3）鋁材價格上漲，加速樹脂替代。

二、晶科項目

進展：晶科現在每年有40GW的組件出貨量，項目是去年7月份定下來，單塊組件550W，單GW邊框材料產值約1億。目前晶科在批量做認證，抗擠壓測試已經通過認證，還有抗紫外和抗鹽霧認證在做。公司同時在做萊茵認證。項目預計在23年Q3/Q4可以落地，今年可能確認小部分收入。如果要匹配晶科產能還需要拖100多條生產線。公司直接提供給晶科邊框，而不是材料。

盈利：毛利率20%+，公司與晶科離得很近，基本上沒有運輸費，凈利率10%+

海上光伏市場規模：山東30GW

對廠房長度要求高，越長越好，切邊后噴涂，表面漆、一層氟碳漆，提升耐候性。

三、技術壁壘

樹脂邊框技術壁壘比傳統鋁邊框要高很多，對企業的材料和加工精度都有要求，有很多know-how在里面。

目前和晶科也在合作的其他企業：振石、沃萊、德毅隆也給晶科送樣。

核心競爭點：配方+工藝，核心壁壘在技術。工藝不是太困難。

技術優勢，氟碳漆自產（防紫外的，技術、成本雙優勢），具有一定技術壁壘。振石幾個博士在做但做了3-5次都失敗了。公司原來做拉擠，類似電機里的撐條，可以做到與國外產品持平甚至更優。在做強度方面公司沒有后顧之憂。

晶科項目產能：目前一條線每分鐘0.8米（7分鐘一套），后期有望提升生產效率?？梢宰龅阶詣踊?，可做到一出多。目前定20幾條，后期產能規劃1/200多條產線。

區位優勢：在嘉興周邊，周圍頭部光伏公司眾多：正泰、隆基、晶科。

客戶：除晶科外，目前在與隆基、新能、正泰接觸。

產品壽命達25年。

來源：騰訊網

復合材料行業“新星”——聚氨酯光伏組件邊框

油價上漲，加速了清潔能源的推廣。目前的清潔能源主要有風能、太陽能、地熱能、水能等。其中太陽能作為新能源，得到國家的大力推廣，大型光伏發電站也呈現出增長態勢。青海塔拉灘光伏電站作為目前中國最大的光伏發電基地，利用了半荒漠化地形，實現了609平方公里面積大小的搭建。

光伏發電站不止可以建設在沙土地形中，更可以與梯田共同布局，形成“上面發電、下面育苗、科學開發、綜合利用”的農光互補、林光互補等生態互補建設模式。

光伏發電的崛起帶動了周邊產業的迅速發展，如光伏組件邊框。與傳統的鋁制及金屬制光伏邊框相比，聚氨酯光伏邊框擁有以下優勢：

1、聚氨酯復合材料力學性能優異，其軸向拉伸強度達到了傳統鋁合金材料的7倍以上。

2、具有很強的耐鹽霧和耐化學腐蝕性能。

3、擁有很高的體積電阻率，光伏組件采用聚氨酯邊框封裝后，大大降低了形成漏電回路的可能性，有助于減少PID電勢誘導衰減現象的產生。提高了電池板的發電效率。

4、聚氨酯邊框還可以與水性聚氨酯涂層配合使用，大大增加邊框的耐候性，且VOC排放極低。

目前，聚氨酯光伏邊框技術已逐漸成熟，并不斷投入市場。但機遇與挑戰并存，聚氨酯拉擠復合材料需要解決滿足大規模工業化生產的供應鏈需求的問題。

來源：復材傳媒

復合材料——聚氨酯太陽能光伏邊框新突破

尋找創新的太陽能光伏組件邊框材料

在實現循環經濟的進程中，太陽能作為可再生能源，在當下及未來的能源構成中扮演著重要的角色。邊框是太陽能光伏組件的重要組成部分，起到固定及密封太陽能電池組件，增強組件強度，便于運輸以及安裝的作用，其性能對電池組件的安裝和使用壽命有直接影響。

一直以來，絕大部分光伏組件的邊框材料都采用鋁合金型材。隨著光伏產業的飛速發展，光伏行業用鋁量亦隨之逐年攀升。鋁合金型材的上游材料是電解鋁，而電解鋁的生產過程需要消耗大量電力，造成大量碳排放。

隨著中國“3060雙碳目標”的推行，在國家宏觀調控下，電解鋁行業新增產能投放難度加大。在需求快速增長和產能提升受限的雙重因素下，光伏組件制造商一直在尋找性能更好而且成本具有競爭力的材料，以替代鋁合金。不僅為了控制材料成本，也為了減少將太陽能轉化為可持續能源這一過程中需要用到的高能耗材料。

聚氨酯復合材料邊框：

優秀的材料性能

科思創與合作伙伴共同開發的聚氨酯復合材料邊框，擁有優秀的材料性能。同時，作為一種非金屬材料解決方案，聚氨酯復合材料邊框還擁有金屬邊框所不具備的的優勢，可以為光伏組件制造商降本增效。

聚氨酯復合材料力學性能優異，其軸向拉伸強度達到了傳統鋁合金材料的7倍以上。同時，其還具有很強的耐鹽霧和耐化學腐蝕性能。采用科思創聚氨酯復合材料邊框封裝的組件，通過了IEC 61701:201光伏組件鹽霧腐蝕實驗和IEC 62716:2013氨腐蝕試驗。

非金屬邊框是替代鋁合金邊框的理想材料

科思創聚氨酯復合材料的體積電阻率可達1×1014Ω·cm，光伏組件采用非金屬邊框封裝后，大大降低了形成漏電回路的可能性，有助于減少PID電勢誘導衰減現象的產生。PID效應的危害使得電池組件的功率衰減，減少發電量。因此，減少PID現象可以提高電池板的發電效率。

水性聚氨酯涂層為邊框保駕護航

為保護長年累月暴露在室外的光伏組件邊框，科思創開發了水性聚氨酯涂層解決方案。在聚氨酯復合材料表面涂裝了水性聚氨酯涂層之后，該型材通過了6000小時氙燈加速老化實驗，有非常好的耐候性。同時，該水性聚氨酯涂層與作為基材的聚氨酯復合材料有極好的附著性能，而且VOC排放極低。

聚氨酯復合材料邊框光伏組件已獲得TV萊茵認證

裝配有科思創聚氨酯復合材料邊框的光伏組件已于2021年通過了行業權威的TV萊茵認證，證明這一新材料可以滿足光伏行業的嚴格要求，為行業帶來了性能優異的低碳解決方案。

聚氨酯復合材料邊框與水性聚氨酯涂層聯合解決方案是科思創在不斷增長的可再生能源行業開拓的新領域。

來源：復材云集

復合材料光伏支架能否成為拉擠行業的新風口？

太陽能在全球能源結構中的比重持續增大，具有極大的開發潛力。

“十三五”我國光伏發電總裝機容量達到1. 5×108 kW，我國光伏產業在“十三五”將保持高速發展態勢，同時“十三五”光伏行業的一個重要使命是實現產業升級。

太陽能光伏支架作為光伏產業鏈的配套產品，其安全性、適用性以及耐久性成為光伏系統在發電有效期內安全服役的關鍵因素。

目前，太陽能光伏支架材質主要為載重很大的金屬，常用的材料有熱浸鍍鋅鋼、不銹鋼與鋁合金，且太陽能電池組件一般均安裝于室外，因此傳統支架極易遭受腐蝕、生銹及鹽害等問題，同時在多組件組裝時，載重大給安裝帶來了較多不便。因此支架的耐久性和輕量化是未來趨勢。

近年來，樹脂基復合材料輕質高強、耐腐蝕、耐老化、電氣絕緣性好及材料各向異性等特性已被人們逐步認識，隨著對復合材料的研究逐步深入，其應用越來越廣。

復合材料光伏支架作為光伏系統的重要承力部件，其耐老化性能優良與否直接影響所承載的電力設備運行的安全穩定性。復合材料光伏支架多應用于地域空曠、環境惡劣的戶外，常年經受高低溫、風、雨、強日照的影響，在實際運行中面臨的是諸多因素共同影響下的老化，其老化速度更快，而在復合材料諸多老化研究中，目前大多研究的是單一因素下的老化評估，因此開展支架材料多因子老化試驗，評估老化性能，對光伏系統的安全運行具有重要意義。

結合復合材料的材料特性，進行支架結構設計、結構強度可靠性校驗及支架用材料本體特性研究，分析復合材料光伏支架在實際工程中應用的可行性。得出結論為：

（1）通過計算分析，復合材料光伏支架各構件強度均可滿足風荷載、自重荷載、雪荷載和地震荷載的組合荷載要求;

（2）通過風洞測試，以復合材料為基材制備的光伏支架安全性能滿足不低于28 m/s 的風載要求，結構安全可靠;

（3）經歷4000h多因子老化試驗后，樹脂基體模量保留率大于100%，復合材料模量保留率可達93. 6%，表現出良好的耐老化特性，對設備安全運行意義重大;

（4）通過試驗現象可知，同等老化條件下，金屬易銹蝕失效，而復合材料仍具備良好的耐老化特性;

（5）復合材料密度為金屬的1 /4，具有輕質高強的特性，便于施工安裝，節約施工成本。同時，復合材料光伏支架耐老化腐蝕性優良，亦可節約后期維護成本。

來源：復合材料社區

光伏拉擠邊框的標準需要解決哪些問題？

背景

中國材料與試驗團體標準委員會（CSTM/FC03/TC22）年會及標準會議于2022年8月23-24日在無錫召開。此次會議圍繞電池、硅片、BIPV，光伏制造企業碳中和系列標準，組件與材料標準等已立項及新的提案展開了相關的討論。

其中，由晶科能源股份、浙江晶科能源、浙江德毅隆科技、 科思創（上海）投資組成的參編單位關于《晶體硅光伏組件用玻纖增強復合材料邊框的技術標準》的立項展開了討論。

一、立項目的和意義

? 復材邊框強度遠大于鋁邊框，能更好匹配大組件的需求；碳排放量僅為鋁邊框1/10，符合“低碳”需求? 彌補復合材料邊框產品標準的空缺，促進行業發展

? 制定復合材料邊框的設計、性能要求，并提供相應的測試方法

? 規范復合材料邊框的檢測制度，為行業提供統一的檢測標準

二、立項背景

? 當前光伏行業存在的問題：

1、鋁邊框彎曲強度僅300MPa，未來應用于大組件時需增加壁厚，導致用量增加。

2、電解鋁屬于高耗能行業，碳排放量11.2t，不符合“雙碳”目標。

3、復合材料邊框彎曲強度＞1000MPa，遠大于鋁邊框，能更好匹配大組件的需求；且碳排放量僅為鋁邊框1/10，耐酸堿、耐鹽霧性能均優于鋁邊框。但目前缺少相應的設計、生產、檢測標準，發展缺少方向性指導。

? 通過本標準的實施可以解決什么問題：

1、對晶體硅光伏組件復合材料邊框進行定義、分類。

2、對產品設計尺寸、偏差進行規范。

3、對性能要求提出詳細的標準，并給出實驗方法，明確檢驗規則。

三、標準主要技術內容

? 標準適用范圍本標準適用于晶體硅光伏組件用玻纖增強熱固性樹脂邊框

? 主要技術內容：

1、外觀：基材、涂裝型材等，規定了邊框的外觀要求。

2、尺寸偏差：截面尺寸、壁厚、直線度等，規定了邊框設計的相關參數。

3、性能要求：一般要求，規定了邊框外觀、成分等基礎要求。物理性能（參考纖維增強塑料相關測試標準），熱化學性能、絕緣性能（參考建筑業相關材料測試標準），環境老化性能（參考光伏組件相關測試方法）。

四、現有的工作基礎或已開展的相關工作

復合材料邊框組件機械載荷（-5400Pa/+2400Pa）測試：

1、靜載+螺絲/壓塊 外觀無變形 功率衰減 0.07%

2、動載（壓塊） 外觀無變形 功率衰減 0.61%

3、靜載+DH1000+靜載（加嚴） 外觀無變形 功率衰減 3.28%

4、靜載+TC200+靜載（加嚴） 外觀無變形 功率衰減 0.44%

? 根據IEC61215:2021《地面光伏組件—設計鑒定和定型》測試標準，復合材料邊框強度優于鋁合金邊框，且其組件通過加嚴載荷測試，外觀無異常，功率衰減滿足標準。

?擴充實驗數據

五、標準進度安排

來源：復材殿堂

 

光伏組件IEC61215系列標準最新動態

《IEC 61215系列標準》自1993年第一次發布以來，就成為光伏組件設計鑒定與定型的基礎評估標準，其發展動態也備受業內關注。

近年來隨著光伏市場蓬勃發展，電池、組件的技術也在快速更新迭代。現行的IEC 61215系列標準于2016年發布，已經處于滯后狀態，無法滿足各類新產品的評估需求。

因此，針對新興的光伏組件技術及測試爭議熱點，IEC 61215系列標準進行了一系列的修訂。新版本的標準計劃于2021年3月份正式發布。

修訂的標準中，明確了標準應用范圍為組件運行溫度的第98分位數不超過70℃，否則建議按IEC TS 63126來進行評估；新增了雙面組件、柔性組件及超大尺寸組件的定義、相關測試要求；新增了動態機械載荷測試及電勢誘導衰減測試；同時也調整了部分要求和測試。

測試變化概覽圖

來源：復材殿堂

來源已注明，由復材網整理