光伏電站建設(shè)“背后”：隱裂的材料風(fēng)險(xiǎn)

歐洲某太陽(yáng)能電站，一位電站業(yè)主走到電站邊緣，驚訝地看著自己為建造太陽(yáng)能電站采購(gòu)回來(lái)的組件，背面從明晃晃的銀白色，變成了大片大片的淡黃色，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，像極了一朵朵盛開(kāi)的向日葵。然而，此刻的向日葵卻讓人高興不起來(lái)，反而讓人感到了恐懼。好端端的組件怎么變了顏色?

業(yè)主找來(lái)組件供應(yīng)商，組件供應(yīng)商解釋?zhuān)?ldquo;這是正常現(xiàn)象，就像人曬太陽(yáng)久了，即便擦了防曬霜，還是會(huì)變黑。”

然而，再怎么解釋也掩蓋不住業(yè)主的擔(dān)憂(yōu)，組件供應(yīng)商將黃變嚴(yán)重的一批組件進(jìn)行了撤換。盡管如此，隱患埋在了電站運(yùn)營(yíng)商的心里，事后，他找來(lái)鑒定專(zhuān)家，對(duì)黃變嚴(yán)重的組件進(jìn)行分析評(píng)估，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人問(wèn)題：這些組件的黃變，跟一個(gè)關(guān)鍵的封裝材料-背板，有密切關(guān)系。

“往往一塊組件出現(xiàn)黃變，一方面意味著它的透光率開(kāi)始降低，另一方面，也預(yù)示著開(kāi)裂的前兆。”霍尼韋爾Honeywell光伏背板事業(yè)部經(jīng)理李大松闡述道。

“背板黃變是一個(gè)業(yè)內(nèi)普遍存在的現(xiàn)象，多發(fā)生在光照比較強(qiáng)的地方，比如西班牙，使用了不抗紫外的EVA及不抗紫外的背板，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致背板的加速老化，從而黃變，對(duì)組件使用壽命產(chǎn)生影響。”航天機(jī)電產(chǎn)品經(jīng)理魏屹東曾到歐洲各國(guó)的電站進(jìn)行考察，他表示，不止一家運(yùn)行商，基本上每家公司都會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題。

面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，杜邦公司光伏解決方案全球市場(chǎng)總監(jiān)ConradBurke直言不諱地發(fā)出警示：“背板對(duì)于組件保護(hù)與使用年限扮演關(guān)鍵角色，它是組件與環(huán)境之間的電氣絕緣體。背板失效可能導(dǎo)致重大災(zāi)難、無(wú)預(yù)警電力衰減并危及安全。如此巨大沖擊可能損害品牌聲譽(yù)甚至人身安全，需要引起足夠重視。”

確保組件及電站安全

與人一樣，組件也需要對(duì)抗紫外、抗老化。它需要減少光老化衰減，保持25年使用壽命。如果要用“防曬霜”做比喻，那么光伏背板就如同組件的防曬霜，背板性能的好壞決定組件抗紫外與曝曬的能力。

眾所周知，大部分光伏組件長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外，紫外光、水汽、高低溫、化學(xué)氣體、風(fēng)沙等各種外部環(huán)境都會(huì)使組件受到影響，這是對(duì)組件部件、材料以及制造質(zhì)量的考驗(yàn)。作為組件最外面保護(hù)層的背板，需要對(duì)此肩負(fù)更多的責(zé)任，因此背板需要綜合多種性能。

杜邦ConradBurke向《PV-TechPRO》表示：“為了保護(hù)組件達(dá)25年，背板必須具有三個(gè)關(guān)鍵特性：耐候性、機(jī)械強(qiáng)度和黏著力，同時(shí)要兼顧這三個(gè)特性的最佳平衡。”

“其中，耐候性主要包括抗紫外、耐水解、高低溫(晝夜溫差)、風(fēng)沙磨損等，它幫助組件適用于全球不同的地域及氣候環(huán)境。比如在風(fēng)沙大、氣溫高的沙漠地區(qū)，好的背板可以經(jīng)受風(fēng)沙及外部尖銳器械的物理磨損;在一些容易發(fā)生火災(zāi)的地方，以氟膜為基礎(chǔ)的背板可以幫助防火，減少安全隱患。”Honeywell李大松解釋。

肯博Krempel公司技術(shù)顧問(wèn)吳立補(bǔ)充表示：“好的背板保護(hù)電池片不受環(huán)境影響從而高效發(fā)電，并始終起到絕緣保護(hù)作用。”

背板對(duì)組件內(nèi)部的電池、EVA等起到保護(hù)作用。一款質(zhì)優(yōu)的背板不僅可以起到保護(hù)作用，還有一個(gè)關(guān)鍵作用-絕緣。如果一款背板的阻隔性差，那么其水汽透過(guò)率會(huì)比較高，不能阻隔外來(lái)的惡劣因素，會(huì)導(dǎo)致外部的水汽進(jìn)入到組件里，加速EVA的降解和導(dǎo)電材料的腐蝕，電池性能的衰減，組件功率下降，時(shí)間長(zhǎng)了還將引發(fā)漏電。這不僅對(duì)組件發(fā)電量產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)形成觸電危險(xiǎn)。另外，根據(jù)一項(xiàng)最新研究顯示，背板透水率過(guò)高可能會(huì)加速組件PID或閃電紋現(xiàn)象的形成。

對(duì)于由組件陣列組合發(fā)電的太陽(yáng)能電站而言，這些都是隱患。電站運(yùn)營(yíng)商采購(gòu)并使用這樣的組件，初期投入成本得到控制降低，但后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本將不斷推高，同時(shí)發(fā)電量未必能獲得保障，而采用質(zhì)量好且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)際驗(yàn)證的背板可以減少組件失效風(fēng)險(xiǎn)和長(zhǎng)期保持組件高功率，有些甚至有助于提升組件轉(zhuǎn)換效率，如Honeywell開(kāi)發(fā)的PowerShield?CoolBlack就以此為目標(biāo)。[!--empirenews.page--]

認(rèn)知背板：材料是關(guān)鍵

背板的質(zhì)量由其中關(guān)鍵材料決定，有意思的是，背板同樣以所使用的材料結(jié)構(gòu)而進(jìn)行分類(lèi)。

杜邦公司將背板分為三大基本類(lèi)型：雙層氟材料、單層氟材料以及非含氟材料，并告知每種類(lèi)型中又有多種結(jié)構(gòu)。市場(chǎng)上將杜邦的分類(lèi)通俗地分為兩類(lèi)：含氟類(lèi)與不含氟類(lèi)。

然而，Honeywell李大松表示：“由于近兩年成本壓縮的厲害，現(xiàn)在背板公司在向組件企業(yè)解釋是否含氟的問(wèn)題上，界限開(kāi)始變得模糊，因?yàn)槟呐轮挥猩倭糠芰?，也可以解釋為含氟?，F(xiàn)在一些涂層背板也稱(chēng)其含氟，但是含氟量具體占比不得而知。”

在綜合各家所言后，本刊將背板分為三大類(lèi)：第一類(lèi)是傳統(tǒng)的以氟膜為基礎(chǔ)的復(fù)合型背板(如TPT、TPE、KPK、KPE、單面THV)，第二類(lèi)PET為基礎(chǔ)的非氟背板，第三類(lèi)為氟涂層背板(coating)以及其他新型材料。

其中第一種是經(jīng)受過(guò)行業(yè)考驗(yàn)，生產(chǎn)及使用最早也是較穩(wěn)定傳統(tǒng)的背板產(chǎn)品，具有代表性的材料/背板供應(yīng)商有杜邦、臺(tái)虹科技、3M、阿科瑪、Honeywell以及日本東洋，國(guó)內(nèi)主要代表企業(yè)為賽伍。值得注意的是，杜邦、阿科瑪并不生產(chǎn)背板，而是生產(chǎn)其中的關(guān)鍵材料，杜邦擁有其品牌氟膜產(chǎn)品Tedlar?PVF薄膜，阿科瑪提供Kynar?PVDF膜。Honeywell與3M則涉足氟膜整條產(chǎn)業(yè)鏈，如表一。

為什么是氟膜?

“因?yàn)槠焚|(zhì)好的氟膜可以經(jīng)受住外部的紫外線(xiàn)老化，紫外對(duì)其影響不大，耐候性很好。背板產(chǎn)品能不能耐25年，其關(guān)鍵材料的分子結(jié)構(gòu)就決定了他是否具備這個(gè)能力。氟膜經(jīng)高溫熔融，由高分子形成一整張膜，致密性很好，機(jī)械強(qiáng)度較高，不易被破壞。與PET粘接后，即使在使用中有部分脫膠，表面的薄膜仍然完整，仍能保護(hù)內(nèi)部的PET層。”浙江大學(xué)高分子材料專(zhuān)業(yè)出身的李大松表示，即便從微觀層面分析氟膜的結(jié)構(gòu)及性能，他同樣有信心。

對(duì)于近兩年使用量逐步上升的第二類(lèi)PET非氟背板，李大松指出：“事實(shí)上，PET早期對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)保是10-15年，而且是針對(duì)屋頂，對(duì)外部環(huán)境的要求緩和一些，應(yīng)用環(huán)境不太苛刻。后來(lái)PET材料生產(chǎn)廠(chǎng)商通過(guò)對(duì)PET進(jìn)行一些改進(jìn)如在其中加入一些抗紫外劑等，在一定程度上延緩紫外傷害，但它本身并不能改變聚酯材料的本質(zhì)。如今日本對(duì)組件的補(bǔ)貼年限延長(zhǎng)至20年，這讓很多日本組件廠(chǎng)商也開(kāi)始改變對(duì)背板的選擇。”

此前有報(bào)道稱(chēng)PET非氟背板在紫外老化后發(fā)黃，存在脫層開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。然而第二類(lèi)背板代表企業(yè)日本東麗Toray、康維明Coveme提出了異議，他們表示PET背板成本較低，易加工處理，層間粘合度高，外觀問(wèn)題少。

在一個(gè)問(wèn)題上，復(fù)合型背板與PET非氟背板供應(yīng)商觀點(diǎn)出現(xiàn)一致，他們將問(wèn)題拋給了氟涂層背板：“現(xiàn)在的FEVE涂層背板，經(jīng)化學(xué)交聯(lián)形成，相對(duì)尖銳的機(jī)械形態(tài)甚至硬幣就容易致其脫落，耐磨性能也很差，不適合風(fēng)沙較大的西部電站應(yīng)用。不是所有材料能夠承擔(dān)這個(gè)角色。FEVE涂料在PET表面形成涂層機(jī)械強(qiáng)度低，熱脹冷縮會(huì)讓塑料材料裂開(kāi)，在潮濕溫差又大的地方，背板很容易脫落開(kāi)裂。一旦開(kāi)裂，涂料就會(huì)從PET表面脫落或水汽滲入而失去保護(hù)作用，而且涂料在涂布過(guò)程中非常容易形成針孔而使水汽阻隔能力下降。”

對(duì)于上述觀點(diǎn)，新近進(jìn)軍光伏產(chǎn)業(yè)的日本富士膠片給出了不同看法，他們帶來(lái)一款新的背板產(chǎn)品。富士公司執(zhí)行董事后藤佳久介紹，富士新型無(wú)膠涂覆強(qiáng)化背板結(jié)合了富士膠片公司用于膠卷的兩個(gè)原創(chuàng)核心技術(shù)，一是強(qiáng)化PET基膜制造技術(shù)，二是無(wú)膠型涂布精密成型技術(shù)。他表示：“新型背板首次通過(guò)美國(guó)UL公司認(rèn)證的具有長(zhǎng)期極限使用最高溫度(RTI值為130℃)的250微米厚的強(qiáng)化PET(耐水解PET)用于背板中間層，不用膠黏劑。”相比傳統(tǒng)復(fù)合型TPE背板，他們認(rèn)為其優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在經(jīng)過(guò)加速老化試驗(yàn)后，依然維持原有發(fā)電效率、原有水蒸氣透過(guò)率、原有擊穿電壓等高耐候性與安全性。[!--empirenews.page--]

江蘇賽拉弗公司使用了富士公司的新型背板，CTO金鵬表示，過(guò)去一年時(shí)間里公司試驗(yàn)了多種背板，最后選擇富士后生產(chǎn)的組件出貨到歐洲地區(qū)，截至目前約有幾十MW。

說(shuō)起氟涂層背板，它的開(kāi)發(fā)與興起跟整個(gè)市場(chǎng)局勢(shì)息息相關(guān)，在前幾年光伏市場(chǎng)很好的時(shí)候，由于國(guó)內(nèi)對(duì)光伏背板的需求旺盛，使得氟膜的供應(yīng)一度緊張，特別是杜邦的Tedlar?PVF膜，形成供不應(yīng)求的局面。為了抓住這一波發(fā)展高潮，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)了一種新型背板，不用氟膜，而是用涂料直接涂覆到PET薄膜上。這樣材質(zhì)的背板降低了門(mén)檻及價(jià)格，在材料短缺又有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的前提下，市場(chǎng)被打開(kāi)。目前蘇州中來(lái)、聯(lián)合新材是氟涂型背板的主要供應(yīng)商代表。

怎樣的標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試更具意義?

業(yè)內(nèi)關(guān)于上述哪一類(lèi)背板產(chǎn)品性能最優(yōu)雖有一定界定，但這個(gè)界定目前正逐漸變得含糊，每一類(lèi)背板都有生產(chǎn)商，都有其擁護(hù)者，都試圖說(shuō)服客戶(hù)相信并使用他們的產(chǎn)品，由于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)及公認(rèn)統(tǒng)一測(cè)試，為所有背板產(chǎn)品提供了發(fā)展的溫床。

根據(jù)戶(hù)外環(huán)境的實(shí)際情況，對(duì)背板大致形成了六個(gè)方面的測(cè)試需求：紫外、溫度、濕氣、環(huán)境腐蝕、電氣絕緣以及物理保護(hù)。據(jù)了解，目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)停留在幾年前的階段，跟不上當(dāng)前對(duì)背板的要求，背板的測(cè)試多與組件測(cè)試放在一起進(jìn)行，現(xiàn)在針對(duì)背板的標(biāo)準(zhǔn)是IEC61730，而測(cè)試中只做局部放電測(cè)試。

為了體現(xiàn)品牌背板的性能優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種單項(xiàng)測(cè)試、強(qiáng)化測(cè)試等。“業(yè)內(nèi)也有認(rèn)證機(jī)構(gòu)的測(cè)試，但測(cè)試方法不統(tǒng)一，過(guò)分宣傳單一性能指標(biāo);新背板公司不斷推出產(chǎn)品，但具有長(zhǎng)期室外使用經(jīng)歷的背板只有1-2種。目前Krempel公司在領(lǐng)導(dǎo)IEC背板規(guī)范制定。”肯博吳立告訴《PV-TechPRO》，對(duì)于背板標(biāo)準(zhǔn)的制定不是一家在期待，但這個(gè)過(guò)程因?yàn)樯婕暗礁鞣嚼娑@得漫長(zhǎng)且難產(chǎn)。

“有些新進(jìn)入公司通過(guò)幾倍IEC的測(cè)試認(rèn)證來(lái)強(qiáng)調(diào)自身產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵是，這些認(rèn)證是否有意義?有些稱(chēng)為加速老化試驗(yàn)，以PCT60-90hr(121℃/100%/2atm)條件為例，121℃并非戶(hù)外老化機(jī)理，堪稱(chēng)破壞性測(cè)試。測(cè)試的目的不是為了在極端單項(xiàng)條件下破壞產(chǎn)品，而是在接近戶(hù)外與模擬實(shí)際使用環(huán)境的情況條件下進(jìn)行測(cè)設(shè)，才符合壽命老化測(cè)試要求，這是現(xiàn)在認(rèn)證測(cè)試中所缺的重要一環(huán)。”杜邦(中國(guó))研發(fā)技術(shù)中心服務(wù)經(jīng)理付波博士指出，“現(xiàn)在的背板認(rèn)證測(cè)試對(duì)濕熱老化要求過(guò)度而紫外老化標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，而背板的濕熱時(shí)間不需要這么長(zhǎng)，1000小時(shí)已經(jīng)足夠，美國(guó)NREL實(shí)驗(yàn)室對(duì)此進(jìn)行過(guò)模型研究。”

付波表示，“未來(lái)背板測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有如下一些發(fā)展趨勢(shì)：1)長(zhǎng)期光熱老化測(cè)試，如一般沙漠條件下背板25年會(huì)接受275kWh/m2紫外曝曬，而一般溫和環(huán)境也達(dá)171kWh/m2，這類(lèi)測(cè)試能更好的檢測(cè)出一些不耐紫外光熱老化的材料，暴露其黃變開(kāi)裂的潛在風(fēng)險(xiǎn);2)綜合老化測(cè)試，對(duì)背板材料同時(shí)進(jìn)行紫外與溫濕度多應(yīng)力老化，更接近戶(hù)外實(shí)際老化過(guò)程，使材料老化不光停留在材料表面;3)序列老化測(cè)試，如組件背面的紫外曝曬再冷熱循環(huán)，可以更好模擬背板在戶(hù)外老化后耐受晝夜和季節(jié)溫差變化所產(chǎn)生應(yīng)力的影響;4)應(yīng)用環(huán)境加項(xiàng)測(cè)試，如落砂磨損(西部電站)，耐化學(xué)品腐蝕(沿海環(huán)境，牲畜大棚，工業(yè)城市等)。”

在蘇州賽伍應(yīng)用技術(shù)有限公司總經(jīng)理吳小平看來(lái)，目前的背板測(cè)試不僅為背板企業(yè)提供了溫床也為組件廠(chǎng)找到了借口：“由于缺乏對(duì)材料可靠性原理的認(rèn)知和創(chuàng)新能力，只要背板能通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，那么組件廠(chǎng)就有了不需要被追究的理由而大膽使用危險(xiǎn)的背板，但目前的測(cè)試方法是不完備的。有機(jī)物工業(yè)材料的可靠性分析和判斷，歷來(lái)難以用一種固化了的測(cè)試方法作決定性的判斷，應(yīng)該是‘測(cè)試結(jié)構(gòu)+從分子結(jié)構(gòu)和交聯(lián)體系的理論分析+實(shí)績(jī)’這三位一體的綜合方式作出全面的分析和判斷。”吳小平表示目前賽伍參與了背板國(guó)標(biāo)的制定，預(yù)計(jì)國(guó)標(biāo)將于2013年年底可以出來(lái)。[!--empirenews.page--]

另外，現(xiàn)在的IEC認(rèn)證測(cè)試缺少紫外老化和耐候性測(cè)試，比如IEC認(rèn)證測(cè)試的紫外劑量只相當(dāng)于戶(hù)外70天內(nèi)的曝曬，同時(shí)也未要求對(duì)組件背面做紫外測(cè)試。為了盡快解決這一問(wèn)題，目前肯博、杜邦等材料供應(yīng)商正在就背板商討更新IEC標(biāo)準(zhǔn)，但I(xiàn)EC標(biāo)準(zhǔn)的更新制定需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中需要企業(yè)自覺(jué)。

技術(shù)路線(xiàn)決定成本

因?yàn)闊o(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及混亂測(cè)試，光伏背板成為眾多被外資壟斷的高端材料中，率先被國(guó)產(chǎn)軍團(tuán)撕開(kāi)一個(gè)缺口的環(huán)節(jié)，這個(gè)撕開(kāi)的口為氟涂層背板。因?yàn)閲?guó)產(chǎn)化，最近幾年市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)走向了“百家爭(zhēng)鳴”的局面，既有國(guó)際一流材料供應(yīng)商，同時(shí)中國(guó)國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出了大大小小幾十家背板公司。

所有公司生產(chǎn)的背板，其選用的材料及結(jié)構(gòu)都有差異，使得市場(chǎng)上充斥著各種背板產(chǎn)品。這樣的結(jié)果直接導(dǎo)致背板市場(chǎng)逐漸變得混亂，最突出表現(xiàn)為價(jià)格的混亂，據(jù)了解國(guó)內(nèi)的背板廠(chǎng)家價(jià)格混戰(zhàn)非常劇烈，價(jià)格從10RMB/m2到50RMB/m2不等。其次，質(zhì)量參差不齊，背板雖然被打開(kāi)了缺口，但真正意義上背板的關(guān)鍵材料核心技術(shù)門(mén)檻高，并不是所有企業(yè)都能掌握，且大部分為國(guó)際材料供應(yīng)商壟斷。

為什么有些價(jià)格低有些價(jià)格高?

技術(shù)路線(xiàn)決定成本，每一種類(lèi)型的背板都有價(jià)格差別，比如第一類(lèi)以氟膜為基礎(chǔ)的背板價(jià)格最高，比PET背板價(jià)格高出10-15%，且每一同類(lèi)型背板中價(jià)格也不一樣，而氟涂層背板價(jià)格又相對(duì)較低，有些新型材料還處于試驗(yàn)階段也被使用。三種類(lèi)型的背板將價(jià)格區(qū)分為三個(gè)等級(jí)，而每個(gè)等級(jí)之間也有價(jià)格差異，這樣一來(lái)，成本的差距被拉大。在成本壓力下最近一年氟膜背板價(jià)格也出現(xiàn)大幅下降，許多制造廠(chǎng)家采用的方法是降低膜厚，有些減膜出現(xiàn)在不合理范疇內(nèi)，對(duì)背板質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

“即便我們不賺錢(qián)也做不到氟涂層背板的價(jià)格。”來(lái)自第一類(lèi)背板企業(yè)均表示正承受市場(chǎng)價(jià)格壓力。面對(duì)市場(chǎng)環(huán)境處于成本當(dāng)?shù)烙值兔缘木經(jīng)r，杜邦表示對(duì)保護(hù)組件關(guān)鍵材料的質(zhì)量仍不容忽視，且全球的光伏產(chǎn)業(yè)參與者都應(yīng)該對(duì)此有所警覺(jué)，因?yàn)橘|(zhì)量將是決定光伏產(chǎn)業(yè)是否有可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。除了受到價(jià)格沖擊，近年來(lái)多家公司開(kāi)始嘗試使用其它氟材料薄膜來(lái)替代PVF膜，如聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯與三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)以及國(guó)產(chǎn)氟膜等，這些增大了背板公司的選擇空間。

“我不贊同以減法的方式降低成本，現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)都在競(jìng)賽減法，‘白色家電化’趨勢(shì)是一個(gè)惡性循環(huán)。”賽伍吳小平表示，應(yīng)以技術(shù)革新實(shí)現(xiàn)降本，并提到賽伍開(kāi)發(fā)的Flursoskin?技術(shù)(氟皮膜?)，對(duì)KPE進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，通過(guò)用氟皮膜解決E膜的劣勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升及成本降低，回歸雙面含氟復(fù)合型背板KPF。吳小平向《PV-TechPRO》介紹，E膜是賽伍公司2010年首創(chuàng)技術(shù)并獲得專(zhuān)利，其KPE背板第一家使用于天合光能，此后其他背板公司開(kāi)始跟進(jìn)。但在使用中發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，E膜是軟化點(diǎn)只有90℃左右、120℃左右熔點(diǎn)的熱塑性聚乙烯類(lèi)薄膜，存在隱患，首先是其熱塑性，在組件層壓時(shí)易產(chǎn)生收縮力，使電池片應(yīng)力積蓄;其次耐紫外性差、易老化，老化后粉化導(dǎo)致耐局放失效，同時(shí)E膜還是隔熱材料，背板除了基本功能外，需要散熱，這些都使E膜無(wú)法長(zhǎng)期承擔(dān)保護(hù)及使用的角色，需要改進(jìn)。他表示，KPF是未來(lái)背板的一個(gè)趨勢(shì)，將開(kāi)創(chuàng)OneKPF時(shí)代，回歸簡(jiǎn)單化的高可靠性。

國(guó)產(chǎn)背板中除了賽伍、海優(yōu)威等，近期國(guó)內(nèi)還有一家江蘇金瑞晨新材料公司開(kāi)始了背板的生產(chǎn)，其FPE背膜日前通過(guò)CPVT(國(guó)家光伏質(zhì)檢中心)測(cè)試試驗(yàn)。據(jù)了解金瑞晨背板定位為以氟材料為基礎(chǔ)的復(fù)合型背板，采用日本吳羽化學(xué)(KUREHA)的PVDF材料作為含氟耐候?qū)?，吳羽化學(xué)PVDF材料有近30年應(yīng)用歷史。[!--empirenews.page--]

LuxResearch市場(chǎng)調(diào)研公司表示，目前晶硅組件的材料需求是最大的市場(chǎng)機(jī)遇，預(yù)計(jì)其在2018年可增至238億美元。諸如背板、非EVA封裝、金屬涂料和組件玻璃的防反射涂層等材料則具有創(chuàng)新機(jī)遇并且是產(chǎn)品使用質(zhì)量的基石。正是這種市場(chǎng)機(jī)遇吸引越來(lái)越多材料供應(yīng)商，如富士膠片等也進(jìn)入了太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，新進(jìn)入者將進(jìn)一步攪動(dòng)這個(gè)細(xì)分供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，需要引起下游組件廠(chǎng)商及電站運(yùn)營(yíng)商的注意。

令人驚訝的背板使用情況

背板的多元化發(fā)展直接影響到了他的下游，面對(duì)眾多背板材料供應(yīng)，組件企業(yè)的選擇也不盡相同，其中不乏一些讓人驚訝的發(fā)現(xiàn)。

第一家讓人感到意外的公司是韓國(guó)一家大型光伏上市公司，他們的組件選擇了大部分使用第三類(lèi)氟涂層背板，是中國(guó)蘇州中來(lái)(Jolywood)公司的最大客戶(hù)。

第二家倍感意外的公司是來(lái)自中國(guó)江西一家知名光伏上市公司，他們是Isovoltaic的最大客戶(hù)之一，據(jù)多家背板材料商透露，該公司使用Isovoltaic背板有接近三年時(shí)間。當(dāng)然，其也有其他背板供應(yīng)商，背板類(lèi)型選用比較廣泛。

Isovoltaic于6月表示，由于2013年第一季度的訂單明顯高于預(yù)期，使得公司提高了歐洲和亞洲的工廠(chǎng)的利用率并實(shí)施多班運(yùn)轉(zhuǎn)。公司將在中國(guó)擴(kuò)大生產(chǎn)，運(yùn)營(yíng)新工廠(chǎng)ISOVOLTAIC(蘇州)復(fù)合材料有限公司，工廠(chǎng)將于今年秋投入使用，Isovoltaic是承認(rèn)需求提高的首批材料供應(yīng)商之一。

第三家有點(diǎn)出乎意料卻又在情理之中的公司是尚德電力，盡管如今面對(duì)眾多外債、面臨破產(chǎn)重組的命運(yùn)，但無(wú)錫尚德在生產(chǎn)中一如既往地保持其對(duì)原材料的使用傳統(tǒng)，優(yōu)先第一類(lèi)復(fù)合型背板，讓不少背板供應(yīng)商稱(chēng)贊，只是其現(xiàn)在的付款能力讓尚德以及供應(yīng)商出現(xiàn)兩難。

“這可能與尚德電力是由施正榮博士一手建立并發(fā)展有關(guān)，畢竟技術(shù)出身，摒棄現(xiàn)在的種種不是，尚德對(duì)質(zhì)量的把控及對(duì)技術(shù)的追求是它在全球行業(yè)內(nèi)樹(shù)立起來(lái)的口碑，這一點(diǎn)是勿容置疑的。”一位背板公司的高層如是說(shuō)，他表示，盡管目前他們公司的復(fù)合型背板沒(méi)有進(jìn)入尚德，但是尚德讓他們看到希望，因?yàn)槠鋵?duì)一些關(guān)鍵方面的質(zhì)量把控，不是所有企業(yè)能做到。

據(jù)筆者了解，目前主流組件廠(chǎng)如英利、中電、阿特斯、晶澳、尚德、昱輝陽(yáng)光、天威、航天機(jī)電、向日葵、國(guó)電晶德等基本上大部分選用復(fù)合型背板，前兩年復(fù)合型背板大約占到市場(chǎng)份額的68%，其次為PET型背板，大約占20%，第三為氟涂層背板占比7%，其他占比5%。

數(shù)據(jù)顯示，自2012年開(kāi)始受到市場(chǎng)及價(jià)格因素的影響，使用PET型背板的市場(chǎng)占有率明顯上升，其他一些大廠(chǎng)如天合光能、海潤(rùn)光伏、中利騰輝等開(kāi)始選擇使用一部分PET型非氟背板，氟涂型背板同樣如此，而復(fù)合型背板市占率則下降(如圖二)。根據(jù)組件廠(chǎng)商的反饋，使用什么類(lèi)型的背板與他們的組件出貨市場(chǎng)有一定關(guān)系。同時(shí)，不同類(lèi)型的背板在一些認(rèn)證測(cè)試中所表現(xiàn)出來(lái)的性能并不一樣，而有時(shí)，正好某個(gè)性能達(dá)標(biāo)是他們所想要的。

市場(chǎng)份額占比出現(xiàn)變化還有一個(gè)決定性因素——價(jià)格，近兩年國(guó)內(nèi)組件廠(chǎng)家迫于急速降本壓力，出現(xiàn)了一種采購(gòu)怪圈，即在缺乏深入研究與了解的情況下，相互打聽(tīng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所用材料和相互比價(jià)成了采購(gòu)材料的依據(jù)。前面提到，三種背板分別有三個(gè)階梯價(jià)格，比較下來(lái)，復(fù)合型背板明顯高于其他類(lèi)背板，如此，為什么一些質(zhì)量無(wú)法保證、具有風(fēng)險(xiǎn)的背板能夠被采納，答案顯而易見(jiàn)。

25年的風(fēng)險(xiǎn)

通過(guò)長(zhǎng)期戶(hù)外曝曬的25年終極考驗(yàn)，真正發(fā)揮其最大作用，并不是所有背板都能成功，文章開(kāi)頭電站出現(xiàn)的情況并不是偶然發(fā)生，也不是僅此一例。鑒于目前背板及其他關(guān)鍵部件、材料的使用情況，可以預(yù)見(jiàn)再過(guò)幾年，戶(hù)外運(yùn)行的組件將出現(xiàn)大規(guī)模的問(wèn)題爆發(fā)。[!--empirenews.page--]

其中，中國(guó)西北光伏電站群是一塊大試驗(yàn)田，近兩年各種類(lèi)型各種質(zhì)量的組件都被運(yùn)輸?shù)竭@里，成群結(jié)隊(duì)地被鋪陳在荒無(wú)人煙的地區(qū)。相對(duì)背板而言青海地區(qū)是最大隱患區(qū)之一，那里紫外強(qiáng)、氣候干燥、風(fēng)沙大、晝夜溫差大，這些條件直指背板的命門(mén)，背板經(jīng)歷幾年后隨時(shí)可能出現(xiàn)開(kāi)裂，開(kāi)裂后的組件沒(méi)有了防護(hù)層的保護(hù)，功率衰減、局部漏電、火災(zāi)等隱患發(fā)生頻率將大大增加，一些溫度高的沙漠地區(qū)，則可能上演“火焰山”。

目前已經(jīng)有電站運(yùn)營(yíng)商相當(dāng)重視這個(gè)問(wèn)題，包括近兩年進(jìn)入光伏領(lǐng)域的中國(guó)五大電力公司開(kāi)始關(guān)注電站質(zhì)量，他們對(duì)用于中國(guó)西部的光伏組件供應(yīng)商明確表示，其電站指定使用Tedlar?PVFTPT背板。盡管每平方米的單位價(jià)格稍高，但權(quán)衡輸出電力及電力衰減程度，經(jīng)受戶(hù)外25年考驗(yàn)的背板，長(zhǎng)期來(lái)看投資回報(bào)仍高于其他。

光伏電站是一項(xiàng)巨額投資且需長(zhǎng)期收益回收的長(zhǎng)線(xiàn)資本項(xiàng)目，如同火力、水利、核電發(fā)電站一樣，它們的零部件和材料設(shè)計(jì)都需有很大的余量，每一個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)謹(jǐn)且細(xì)致，需要承擔(dān)更大的責(zé)任，是不同于普通制造業(yè)的制造。光伏制造商不應(yīng)該在建設(shè)之初因?yàn)榕时韧稑?biāo)價(jià)而偷工減料，毫無(wú)原則地將建造電站的關(guān)鍵部件粗制濫造，由這些產(chǎn)品建成的電站能走多遠(yuǎn)，將直接影響整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這種情況在中國(guó)比較常見(jiàn)，但在發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀鯖](méi)有，這是一個(gè)原則問(wèn)題，目前西方擔(dān)心中國(guó)組件及背板企業(yè)以失去底線(xiàn)為代價(jià)獲得或維持市場(chǎng)份額。

正如PID現(xiàn)象一般，前幾年沒(méi)人關(guān)注PID的影響，從去年開(kāi)始由電站終端傳導(dǎo)至組件、電池及EVA材料供應(yīng)商，成為各方關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)問(wèn)題進(jìn)一步暴露遭受到損失再?gòu)浹a(bǔ)為時(shí)已晚，對(duì)于一座需要保證運(yùn)行25年的發(fā)電站而言，防患未然更重要。對(duì)此，PV-Tech將持續(xù)跟進(jìn)并關(guān)注背板材料在組件中的運(yùn)用以及終端電站使用情況，另外，下期光伏背板專(zhuān)題我們將更細(xì)致對(duì)比各關(guān)鍵材料的優(yōu)劣及使用情況。