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新機遇!光伏用玻璃纖維增強復合材料入選《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》

 近日,博菲電氣在互動平臺表示,工業和信息化部發布的《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》中納入的光伏用玻璃纖維增強復合材料,說明國家政策支持該產業未來良好前景,對公司發展將帶來利好影響。該公司將加快光伏用玻璃纖維增強復合材料的研發認證和產業化。
11月13日,工業和信息化部發布《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》(征求意見稿)公開征求社會各界意見。如有意見或建議,請填寫征求意見表,于11月24日前反饋工業和信息化部原材料工業司。

光伏用玻璃纖維增強復合材料制品列入《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》(征求意見稿),利好光伏用玻璃纖維增強復合材料邊框的市場發展。

其中,將光伏支架、光伏邊框在《目錄》中定義為“結構支撐材料”和“密封固定材料”,并給出相應的技術指標和要求。

光伏邊框是光伏組件的重要組成,位于光伏產業鏈中下游。邊框是太陽能光伏組件的重要組成部分,起到封裝電池片、玻璃、背板等材料,增強組件強度,便于運輸、安裝和保護光伏組件的作用,需要產品擁有較強的承載能力和耐腐蝕特性。

此次將光伏用玻璃纖維增強復合材料制品列入《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2024年版)》(征求意見稿),也正是說明了玻纖復合材料邊框在未來有無限的發展前景和可能。

下面我們先從光伏邊框的材料性能需求入手,來看玻纖復合材料如何成為光伏邊框的新寵。

 

 

01

光伏邊框的性能要求

 

1. 強度和剛度:光伏邊框必須具備足夠的強度和剛度,以承受外部加載和自身重量,保護太陽能電池模塊不受損。

2. 耐腐蝕性:光伏邊框常常暴露在各種環境條件下,包括濕氣、酸堿等,因此需要具備良好的耐腐蝕性能,防止邊框腐蝕、銹蝕或變形。

3. 耐候性:太陽能電池組件通常安裝在戶外,需要經受各種氣候條件的影響,如陽光、高溫、低溫、風、雨等。光伏邊框應具備良好的耐候性能,能夠抵御紫外線輻射和溫度變化等。

4. 導熱性:光伏邊框需要具備一定的導熱性,以幫助散熱,保持太陽能電池的溫度穩定,提高電池的效率和壽命。

 

5. 絕緣性:光伏邊框應該具備良好的絕緣性,以防止電池與邊框之間的電氣接觸,避免發生電氣短路。

6. 可加工性:光伏邊框材料需要具備良好的可加工性,以便于制造商進行切割、焊接、成型等工藝加工,實現邊框的定制化生產。

7. 可靠性和耐久性:光伏邊框需要具備長期可靠性和耐久性,能夠在多年的使用中保持結構穩定性和外觀質量。

 

 

02

光伏邊框市場預測

 

2021年全球太陽能市場規模約185GW,對應邊框市場約230億,其中中國占80%,約200億;2022年因俄烏戰爭及拉動內需,組件爆增,預計光伏組件產能增長約30%,邊框市場約300億;2023年產能增長約20%,預計邊框可達360億;按照每年20%的增長幅度,預計2028年邊框市場可達到千億。如果全部使用玻纖增強聚氨酯邊框,需用玻纖400萬噸/年,需用聚氨酯100萬噸/年。

 

 

03

玻纖復合材料邊框的優異性能

01

耐腐蝕、耐鹽霧

 

玻纖增強聚氨酯復合材料邊框具有高耐腐蝕、高耐鹽霧的優越性能,是海洋及污水處理廠等耐腐蝕應用場景中光伏組件邊框的不二選擇。

02

承載更高背壓

 

沿海組件設計需要承載更高背壓(約4000Pa)。傳統邊框需要增加厚度,增加成本。玻纖增強聚氨酯復合材料邊框能充分發揮力學性能,較易滿足4000Pa的背壓要求。

03

高屈服強度

 

玻纖增強聚氨酯復合材料邊框的屈服強度990MPa,是鋁合金的5倍,保證在應力釋放后組件100%回彈,沒有殘余變形,在25年的生命周期內可大幅降低硅片的隱裂。

04

防背玻爆裂

 

玻纖增強聚氨酯材料彈性模量略低于玻璃,在風載動態下邊框具有動載阻尼作用,可有效緩解背面玻璃爆裂的問題。

05

優良的絕緣性能

 

傳統邊框材料是導體,每一塊組件都需接地,增加了BIPV施工的難度及成本。玻纖增強聚氨酯復合材料邊框具有優良的絕緣性能,不需接地。

06

多色彩選擇

 

傳統邊框顏色單一,要做其它顏色需增加費用。玻纖增強聚氨酯復合材料邊框有多種顏色供用戶選擇,無需增加費用。

07

防組件彎曲變形

 

玻纖增強聚氨酯材料邊框與玻璃近乎一樣的膨脹系數,有效保證組件從工廠端到寒冷地區時不會發生彎曲變形的現象發生。

08

低碳排放

 

2025年后出口到歐洲的組件有碳排放指標的要求。GRPU邊框是低能耗產品,經初步計算,從最初級原料(石油及礦石)到制成組件邊框再到第一次回收利用作為一個生命周期,GRPU邊框的碳排放指標只有傳統邊框用材的12%,降低組件出口碳排放。

 

 

04

玻纖復合材料邊框的應用場景

 

海上光伏電站,無電偶腐蝕在海上光伏場景優勢突出。但是苛刻的環境要求光伏組件材料具備很強的耐鹽霧腐蝕特性,而鋁是活潑金屬,抵抗鹽霧腐蝕能力較弱,傳統鋁邊框方案很難保證25年使用壽命。

而復合材料無電偶腐蝕性,在海上光伏電站中是重要的技術解決方案之一。以鋁合金邊框為例,近海組件邊框受鹽霧侵蝕,單層鍍膜玻璃和接線盒都存在水汽現象,需要加強保護;組件邊緣密封膠封閉不好,水汽對內部進行侵蝕,無框雙玻邊緣層壓不當、存在分層,更易受到水汽侵蝕。

因此玻纖增強復合材料將成為海上光伏邊框的最新解決方案,既能降低成本還能提高發電效率