光伏新能源市場(chǎng)有望成為玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料制品應(yīng)用新藍(lán)海

在“雙碳”發(fā)展戰(zhàn)略背景下，綠色能源產(chǎn)業(yè)成 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，其中就包括光伏產(chǎn) 業(yè)。雖然目前玻璃纖維及制品在光伏應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模 不大，但全行業(yè)已公認(rèn)其未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大。光伏 產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展走勢(shì)如何，是否會(huì)成為玻璃纖維及制 品行業(yè)發(fā)展的又一個(gè)新藍(lán)海？如何加快玻璃纖維及 其制品在光伏市場(chǎng)的推廣應(yīng)用？為此，4月12-14 0 全國(guó)玻璃纖維行業(yè)2023年度工作會(huì)議暨系列峰會(huì) 專門(mén)舉辦了 “光伏產(chǎn)業(yè)用玻璃纖維制品應(yīng)用研發(fā)與 市場(chǎng)推廣座談會(huì)”。會(huì)議特邀請(qǐng)了浙江德毅隆科技 股份有限公司董事長(zhǎng)、武漢理工大學(xué)兼職教授馮毅 先生就光伏組件用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料邊框研發(fā)與進(jìn) 展進(jìn)行了專題介紹。
一、光伏邊框市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
2021年全球太陽(yáng)能市場(chǎng)規(guī)模約185GW,對(duì)應(yīng)邊 框市場(chǎng)約230億，其中中國(guó)占80%,約200億；2022 年因俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)及拉動(dòng)內(nèi)需，組件爆增，預(yù)計(jì)光伏組 件產(chǎn)能增長(zhǎng)約30%,邊框市場(chǎng)約300億；2023年產(chǎn) 能增長(zhǎng)約20%,預(yù)計(jì)邊框可達(dá)360億；按照每年20% 的增長(zhǎng)幅度，預(yù)計(jì)2028年邊框市場(chǎng)可達(dá)到千億。 如果全部使用玻纖增強(qiáng)聚氨酯邊框，需用玻纖 400萬(wàn)噸/年，需用聚氨酯100萬(wàn)噸/年。

二、玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料邊框的優(yōu)異性能
馮總的報(bào)告指出，玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯作為復(fù) 合材料邊框材料的主流類型，具有優(yōu)異的耐候、絕 緣性能和碳排放等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
（一）耐腐蝕、耐鹽霧
玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料邊框具有高耐腐蝕、 高耐鹽霧的優(yōu)越性能，是海洋及污水處理廠等耐腐 蝕應(yīng)用場(chǎng)景中光伏組件邊框的不二選擇。
化學(xué)腐蝕測(cè)試
過(guò)程中
5%HC1 鹽酸 66h
NaiCOs 碳酸鈉 106h
化學(xué)腐蝕測(cè)試
過(guò)程后
10%NaOH氫氧化鈉24h
（二） 承載更高背壓
沿海組件設(shè)計(jì)需要承載更高背壓（約4000Pa ）o 傳統(tǒng)邊框需要增加厚度，增加成本。玻纖增強(qiáng)聚氨 酯復(fù)合材料邊框能充分發(fā)揮力學(xué)性能，較易滿足 4000Pa的背壓要求。
（三） 高屈服強(qiáng)度
玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料邊框的屈服強(qiáng)度 990MPa,是鋁合金的5倍，保證在應(yīng)力釋放后組件 100%回彈，沒(méi)有殘余變形，在25年的生命周期內(nèi) 可大幅降低硅片的隱裂。
（四）防背玻爆裂
玻纖增強(qiáng)聚氨酯材料彈性模量略低于玻璃，在 風(fēng)載動(dòng)態(tài)下邊框具有動(dòng)載阻尼作用，可有效緩解背面玻璃爆裂的問(wèn)題。
材料性能單位 GRPU 鋁合金
型號(hào) GF-R/M玻纖全紗/氈結(jié)構(gòu) Type 6063-T5
（五）優(yōu)良的絕緣性能
傳統(tǒng)邊框材料是導(dǎo)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(qiáng)聚氨酯 復(fù)合材料邊框具有優(yōu)良的絕緣性能，不需接地。
材料性能 單位 GRPU 鋁合金
型號(hào) GF-R/M玻纖全紗/氈結(jié)構(gòu)Type 6063-T5
3 x 10-6
（六）多色彩選擇
傳統(tǒng)邊框顏色單一，要做其它顏色需增加費(fèi)用。
（七）防組件彎曲變形
玻璃纖維增強(qiáng)聚氨酯材料邊框與玻璃近乎一樣的膨脹指數(shù)，有效保證組件從工廠端到寒冷地區(qū)不會(huì)發(fā)生彎曲變形的現(xiàn)象發(fā)生。
（八）低碳排放
2025年后出口到歐洲的組件有碳排放指標(biāo)的 要求。GRPU邊框是低能耗產(chǎn)品，經(jīng)初步計(jì)算，從最 初級(jí)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(gè)生命周期，GRPU邊框的碳排 放指標(biāo)只有傳統(tǒng)邊框用材的12%,降低組件出口碳 排放。
34項(xiàng)具體稅目產(chǎn)品中，進(jìn)口量最大的是無(wú)捻粗 紗，達(dá)到0.77萬(wàn)噸，占進(jìn)口總量的24.4%o
三、玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料邊框的應(yīng)用場(chǎng)景
一種非金屬材料解決方案，玻璃纖維增強(qiáng)聚氨 酯復(fù)合材料邊框擁有金屬邊框所不具備的優(yōu)勢(shì)，既可以為光伏組件制造商帶來(lái)明顯的降本增效，又 適合多場(chǎng)景、多色彩需求的分布式項(xiàng)目使用環(huán)境。 GRPU復(fù)合材料邊框的運(yùn)用場(chǎng)景包括：組件岀口、 BIPV發(fā)電、分布式發(fā)電、漁光互補(bǔ)、腐蝕性區(qū)域發(fā) 電、沿海及水面發(fā)電等。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著能源需求不斷增長(zhǎng)，光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展空 間廣闊。從目前的市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，新型復(fù)合材料拉 擠邊框技術(shù)將主導(dǎo)光伏行業(yè)的未來(lái)發(fā)展，成為推動(dòng) 光伏行業(yè)發(fā)展的重要力量，屬于光伏行業(yè)的新時(shí)代 已經(jīng)到來(lái)。為加快光伏用玻纖制品研發(fā)及推廣工作 開(kāi)展，發(fā)掘和培育玻纖應(yīng)用新市場(chǎng)，助力相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，中國(guó)玻璃纖維工業(yè)協(xié)會(huì)已發(fā)起 成立光伏用玻纖制品研發(fā)推廣工作組，各項(xiàng)具體工作正在穩(wěn)步推進(jìn)中。