2021年产业链开始有把铝合金边框替换的想法，两种路线一种是钢边框，另一种是复合材料边框。以前复合边框在门框上应用，从理论上移植过来是可行的，目前晶科比较重视这个项目。晶科研究进度处于小批量试验，然后在地面、海边电站、海上电站等不同应用场景做试验。
现在铝合金1.8w/t，还需要阳极氧化工艺，成本会在2.3w/t，一套边框铝合金大概3kg，总体在70元；玻纤价格3000元/t，树脂成本占比20%，树脂边框现在大概55-56元，复合材料边框成本会更便宜一些。尤其是在海上和海边，金属容易被腐蚀，需要上涂层，成本还会额外增加十多块钱。
因此在海上应用复合材料成本优势会更显著一些。复合材料本身抗紫外线能力较弱，外面也需要涂上一层氟碳，氟碳以前在建筑领域抗紫外能力是被认可的。钢边框比铝边框更容易生锈，但成本比铝便宜10%。
陆地上的应用场景比较复杂，比如草地、沙漠、多梅雨地区等等，从直观上来看复合材料忌讳风沙问题，可能会刮走涂层，但也不一定，至少可以通过加材料克服这个问题。目前还没有完全掌握性能。
行业内头部组件企业还在评估项目，需要实地认证，放在环境比较恶劣的地方，大家都在等结果。JK三家供应商，博菲电气、沃莱新材、德意隆。听说沃莱新材已经有兆瓦级出货，不知道是给哪家供应；德意隆估计4-5月份就会有兆瓦级的单子，这个是客户科思创指定的。德意隆使用科思创的树脂，然后科思创自己的屋顶光伏指定要用德意隆的边框。三家其第一批的测试已经通过了，第二批小试几家进度都差不多，产品没有太大的差别。JK的研发基地在海宁，和博菲地理位置也很接近，会把博菲当作第一梯队供应商。
第二批小试要求做成几十套组件，做可靠性测试，需要3个月，在Q2完成，再做中试，中试的进度就很快了。公司执行的是行业内的IE61215标准，要求双倍加严格测试，基本通过测试后就可以规模出货了，遇到特殊场景后续再加强测试。按节奏判断，Q3具备出货条件。
供应商制造成品良率，以及规模生产能力。供应商制造成品的良率，直接影响自己的成本；复合材料的拉挤速度很慢，因此规模生产就要求投入很多产线，对厂房、设备都有更高的要求。生产交付能力保证不上，肯定不行。从JK的角度出发，供应商是上市公司肯定是加分项。
来源：网络
基本情况：市场上主要是铝合金和钢材两种边框。钢材效果差。去年开始，晶科开始用复合树脂替代铝合金，一方面可以降本，符合光伏发展的大规律；另一方面可以做到海上光伏盐雾不生锈，轻量化、耐腐蚀。海上的恶劣环境对光伏系统的耐侯性提出了更高的要求，传统铝边框的方案很难保证25年的使用寿命。如果海上光伏通过认证，地面光伏很快就能通过应用，更便宜性能更好，潜在的市场空间会有300-500亿。
成本优势：新材料边框单体材料降本20%左右：铝合金1.89-1.9万元/吨，边框在80-85元一套；新材料边框10-20元一套。
劣势或不足：铝有延展性，尺寸允许有1mm偏差。而树脂边框对精度要求较高，如果有偏差，受到很重外力会使边框挤压变形，如果力很大，可能造成直接崩裂。这样就会对产品要求更高。海上光伏比陆地对材料、磨具精度要求更高，风力大，要求4kpa-6kpa的耐冲击能力。该情况只发生在封装过程中，不影响用户实际使用。另外，铝合金可以做到更薄一些。
应用进展：目前晶科推的进展比较快，属于新材料。铝合金已经用了十几年，新材料应该是一个趋势，目前拜尔、巴斯夫也看到了这块潜力想进入，阿特斯做了小批，晶科明年跟科思创（做树脂）做小批（30MW新建厂房屋顶上）。目前技术上没有障碍，只是目前都在等第一个吃螃蟹的人，如果第一个做好，后面的量也会起来。
其他应用领域广泛：万科窗户用玻纤替代铝合金。
无边框组件：无边框不可能。否则稍微磕碰就引起整体撕裂，特别是角上。
前几年没出现，近几年才开始在光伏兴起的原因？
1）光伏对成本越来越看重，原先几千块钱一套，现在几百一套；
2）海上光伏放量；
3）铝材价格上涨，加速树脂替代。
进展：晶科现在每年有40GW的组件出货量，项目是去年7月份定下来，单块组件550W，单GW边框材料产值约1亿。目前晶科在批量做认证，抗挤压测试已经通过认证，还有抗紫外和抗盐雾认证在做。公司同时在做莱茵认证。项目预计在23年Q3/Q4可以落地，今年可能确认小部分收入。如果要匹配晶科产能还需要拖100多条生产线。公司直接提供给晶科边框，而不是材料。
盈利：毛利率20%+，公司与晶科离得很近，基本上没有运输费，净利率10%+
海上光伏市场规模：山东30GW
对厂房长度要求高，越长越好，切边后喷涂，表面漆、一层氟碳漆，提升耐候性。
树脂边框技术壁垒比传统铝边框要高很多，对企业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业：振石、沃莱、德毅隆也给晶科送样。
核心竞争点：配方+工艺，核心壁垒在技术。工艺不是太困难。
技术优势，氟碳漆自产（防紫外的，技术、成本双优势），具有一定技术壁垒。振石几个博士在做但做了3-5次都失败了。公司原来做拉挤，类似电机里的撑条，可以做到与国外产品持平甚至更优。在做强度方面公司没有后顾之忧。
晶科项目产能：目前一条线每分钟0.8米（7分钟一套），后期有望提升生产效率。可以做到自动化，可做到一出多。目前定20几条，后期产能规划1/200多条产线。
区位优势：在嘉兴周边，周围头部光伏公司众多：正泰、隆基、晶科。
客户：除晶科外，目前在与隆基、新能、正泰接触。
产品寿命达25年。
来源：腾讯网
油价上涨，加速了清洁能源的推广。目前的清洁能源主要有风能、太阳能、地热能、水能等。其中太阳能作为新能源，得到国家的大力推广，大型光伏发电站也呈现出增长态势。青海塔拉滩光伏电站作为目前中国最大的光伏发电基地，利用了半荒漠化地形，实现了609平方公里面积大小的搭建。
光伏发电站不止可以建设在沙土地形中，更可以与梯田共同布局，形成“上面发电、下面育苗、科学开发、综合利用”的农光互补、林光互补等生态互补建设模式。
光伏发电的崛起带动了周边产业的迅速发展，如光伏组件边框。与传统的铝制及金属制光伏边框相比，聚氨酯光伏边框拥有以下优势：
1、聚氨酯复合材料力学性能优异，其轴向拉伸强度达到了传统铝合金材料的7倍以上。
2、具有很强的耐盐雾和耐化学腐蚀性能。
3、拥有很高的体积电阻率，光伏组件采用聚氨酯边框封装后，大大降低了形成漏电回路的可能性，有助于减少PID电势诱导衰减现象的产生。提高了电池板的发电效率。
4、聚氨酯边框还可以与水性聚氨酯涂层配合使用，大大增加边框的耐候性，且VOC排放极低。
目前，聚氨酯光伏边框技术已逐渐成熟，并不断投入市场。但机遇与挑战并存，聚氨酯拉挤复合材料需要解决满足大规模工业化生产的供应链需求的问题。
来源：复材传媒
在实现循环经济的进程中，太阳能作为可再生能源，在当下及未来的能源构成中扮演着重要的角色。边框是太阳能光伏组件的重要组成部分，起到固定及密封太阳能电池组件，增强组件强度，便于运输以及安装的作用，其性能对电池组件的安装和使用寿命有直接影响。
一直以来，绝大部分光伏组件的边框材料都采用铝合金型材。随着光伏产业的飞速发展，光伏行业用铝量亦随之逐年攀升。铝合金型材的上游材料是电解铝，而电解铝的生产过程需要消耗大量电力，造成大量碳排放。
随着中国“3060双碳目标”的推行，在国家宏观调控下，电解铝行业新增产能投放难度加大。在需求快速增长和产能提升受限的双重因素下，光伏组件制造商一直在寻找性能更好而且成本具有竞争力的材料，以替代铝合金。不仅为了控制材料成本，也为了减少将太阳能转化为可持续能源这一过程中需要用到的高能耗材料。
科思创与合作伙伴共同开发的聚氨酯复合材料边框，拥有优秀的材料性能。同时，作为一种非金属材料解决方案，聚氨酯复合材料边框还拥有金属边框所不具备的的优势，可以为光伏组件制造商降本增效。
聚氨酯复合材料力学性能优异，其轴向拉伸强度达到了传统铝合金材料的7倍以上。同时，其还具有很强的耐盐雾和耐化学腐蚀性能。采用科思创聚氨酯复合材料边框封装的组件，通过了IEC 61701:201光伏组件盐雾腐蚀实验和IEC 62716:2013氨腐蚀试验。
科思创聚氨酯复合材料的体积电阻率可达1×1014Ω·cm，光伏组件采用非金属边框封装后，大大降低了形成漏电回路的可能性，有助于减少PID电势诱导衰减现象的产生。PID效应的危害使得电池组件的功率衰减，减少发电量。因此，减少PID现象可以提高电池板的发电效率。
为保护长年累月暴露在室外的光伏组件边框，科思创开发了水性聚氨酯涂层解决方案。在聚氨酯复合材料表面涂装了水性聚氨酯涂层之后，该型材通过了6000小时氙灯加速老化实验，有非常好的耐候性。同时，该水性聚氨酯涂层与作为基材的聚氨酯复合材料有极好的附着性能，而且VOC排放极低。
装配有科思创聚氨酯复合材料边框的光伏组件已于2021年通过了行业权威的TV莱茵认证，证明这一新材料可以满足光伏行业的严格要求，为行业带来了性能优异的低碳解决方案。
聚氨酯复合材料边框与水性聚氨酯涂层联合解决方案是科思创在不断增长的可再生能源行业开拓的新领域。
来源：复材云集
太阳能在全球能源结构中的比重持续增大，具有极大的开发潜力。
“十三五”我国光伏发电总装机容量达到1. 5×108 kW，我国光伏产业在“十三五”将保持高速发展态势，同时“十三五”光伏行业的一个重要使命是实现产业升级。
太阳能光伏支架作为光伏产业链的配套产品，其安全性、适用性以及耐久性成为光伏系统在发电有效期内安全服役的关键因素。
目前，太阳能光伏支架材质主要为载重很大的金属，常用的材料有热浸镀锌钢、不锈钢与铝合金，且太阳能电池组件一般均安装于室外，因此传统支架极易遭受腐蚀、生锈及盐害等问题，同时在多组件组装时，载重大给安装带来了较多不便。因此支架的耐久性和轻量化是未来趋势。
近年来，树脂基复合材料轻质高强、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，随着对复合材料的研究逐步深入，其应用越来越广。
复合材料光伏支架作为光伏系统的重要承力部件，其耐老化性能优良与否直接影响所承载的电力设备运行的安全稳定性。复合材料光伏支架多应用于地域空旷、环境恶劣的户外，常年经受高低温、风、雨、强日照的影响，在实际运行中面临的是诸多因素共同影响下的老化，其老化速度更快，而在复合材料诸多老化研究中，目前大多研究的是单一因素下的老化评估，因此开展支架材料多因子老化试验，评估老化性能，对光伏系统的安全运行具有重要意义。
结合复合材料的材料特性，进行支架结构设计、结构强度可靠性校验及支架用材料本体特性研究，分析复合材料光伏支架在实际工程中应用的可行性。得出结论为：
（1）通过计算分析，复合材料光伏支架各构件强度均可满足风荷载、自重荷载、雪荷载和地震荷载的组合荷载要求;
（2）通过风洞测试，以复合材料为基材制备的光伏支架安全性能满足不低于28 m/s 的风载要求，结构安全可靠;
（3）经历4000h多因子老化试验后，树脂基体模量保留率大于100%，复合材料模量保留率可达93. 6%，表现出良好的耐老化特性，对设备安全运行意义重大;
（4）通过试验现象可知，同等老化条件下，金属易锈蚀失效，而复合材料仍具备良好的耐老化特性;
（5）复合材料密度为金属的1 /4，具有轻质高强的特性，便于施工安装，节约施工成本。同时，复合材料光伏支架耐老化腐蚀性优良，亦可节约后期维护成本。
来源：复合材料社区
中国材料与试验团体标准委员会（CSTM/FC03/TC22）年会及标准会议于2022年8月23-24日在无锡召开。此次会议围绕电池、硅片、BIPV，光伏制造企业碳中和系列标准，组件与材料标准等已立项及新的提案展开了相关的讨论。
其中，由晶科能源股份、浙江晶科能源、浙江德毅隆科技、 科思创（上海）投资组成的参编单位关于《晶体硅光伏组件用玻纤增强复合材料边框的技术标准》的立项展开了讨论。
➣ 复材边框强度远大于铝边框，能更好匹配大组件的需求；碳排放量仅为铝边框1/10，符合“低碳”需求➣ 弥补复合材料边框产品标准的空缺，促进行业发展
➣ 制定复合材料边框的设计、性能要求，并提供相应的测试方法
➣ 规范复合材料边框的检测制度，为行业提供统一的检测标准
➣ 当前光伏行业存在的问题：
1、铝边框弯曲强度仅300MPa，未来应用于大组件时需增加壁厚，导致用量增加。
2、电解铝属于高耗能行业，碳排放量11.2t，不符合“双碳”目标。
3、复合材料边框弯曲强度＞1000MPa，远大于铝边框，能更好匹配大组件的需求；且碳排放量仅为铝边框1/10，耐酸碱、耐盐雾性能均优于铝边框。但目前缺少相应的设计、生产、检测标准，发展缺少方向性指导。
➣ 通过本标准的实施可以解决什么问题：
1、对晶体硅光伏组件复合材料边框进行定义、分类。
2、对产品设计尺寸、偏差进行规范。
3、对性能要求提出详细的标准，并给出实验方法，明确检验规则。
➣ 标准适用范围本标准适用于晶体硅光伏组件用玻纤增强热固性树脂边框
➣ 主要技术内容：
1、外观：基材、涂装型材等，规定了边框的外观要求。
2、尺寸偏差：截面尺寸、壁厚、直线度等，规定了边框设计的相关参数。
3、性能要求：一般要求，规定了边框外观、成分等基础要求。物理性能（参考纤维增强塑料相关测试标准），热化学性能、绝缘性能（参考建筑业相关材料测试标准），环境老化性能（参考光伏组件相关测试方法）。
复合材料边框组件机械载荷（-5400Pa/+2400Pa）测试：
1、静载+螺丝/压块 外观无变形 功率衰减 0.07%
2、动载（压块） 外观无变形 功率衰减 0.61%
3、静载+DH1000+静载（加严） 外观无变形 功率衰减 3.28%
4、静载+TC200+静载（加严） 外观无变形 功率衰减 0.44%
➣ 根据IEC61215:2021《地面光伏组件—设计鉴定和定型》测试标准，复合材料边框强度优于铝合金边框，且其组件通过加严载荷测试，外观无异常，功率衰减满足标准。
➣扩充实验数据
来源：复材殿堂
《IEC 61215系列标准》自1993年第一次发布以来，就成为光伏组件设计鉴定与定型的基础评估标准，其发展动态也备受业内关注。
近年来随着光伏市场蓬勃发展，电池、组件的技术也在快速更新迭代。现行的IEC 61215系列标准于2016年发布，已经处于滞后状态，无法满足各类新产品的评估需求。
因此，针对新兴的光伏组件技术及测试争议热点，IEC 61215系列标准进行了一系列的修订。新版本的标准计划于2021年3月份正式发布。
修订的标准中，明确了标准应用范围为组件运行温度的第98分位数不超过70℃，否则建议按IEC TS 63126来进行评估；新增了双面组件、柔性组件及超大尺寸组件的定义、相关测试要求；新增了动态机械载荷测试及电势诱导衰减测试；同时也调整了部分要求和测试。
测试变化概览图
来源：复材殿堂
来源已注明，由复材网整理
原文始发于微信公众号（复材网）：光伏 | 复合材料光伏（边框、支架、组件）行情动态-2023.03
