近日获悉：由于看好光伏背膜广阔的发展前景，作为专业从事塑料加工的陕西渭河塑业公司，拟斥资建设光伏背膜生产线。但经过大量市场调研后，该公司最终放弃了这一投资计划。另一家几个月前刚刚宣布将斥资2亿元建设光伏背膜生产线的企业，在记者实际考证时，也表示因“不可告知原因”暂时停止了该项目。记者进一步调查得知，导致上述两家企业放弃投资计划的真正原因是：国内目前尚不能提供生产光伏背膜所需的原料，看似热热闹闹的中国光伏背膜市场，其实鲜有真正的“中国制造”。由于原料受制于人，中国企业只能赚取少得可怜的加工费，并随时受到国外原料供应商“卡”脖子。
那么，什么是光伏背膜？其生产所需的原料是什么？中国为何不能生产这种材料？国内外光伏背膜材料的差距在哪里？带着这些问题，记者进行了深入采访。
太阳能组件增长迅猛
“光伏背膜也就是人们常说的太阳能电池背板膜材料，又称TPT或TPE，是太阳能电池组件上的一种保护性材料。封贴在太阳能背板上，保护硅片在野外恶劣环境下25年乃至更长时间都能正常工作。”江苏华阳太阳能背板材料检测公司经理宋鹏这样向记者介绍。
他说，作为太阳能电池的绝缘封装材料，光伏背膜主要由三种材料构成。即BOPET基材、含氟材料、EVA胶黏剂。通常是将BOPET基材薄膜（厚250微米左右）经过等离子表面处理后，以EVA为胶黏剂，将加工好的含氟薄膜（厚20～30微米）粘贴或滚涂到PET基材上。凭借含氟材料优异的抗拉强度、抗老化性、耐候性、阻燃性，以及BOPET良好的水蒸气阻隔性、电气绝缘性和尺寸稳定性，光伏背膜的使用寿命一般可达25年，有的甚至长达35年以上。也就是说，光伏背膜，是太阳能电池的“保护伞”和“护身符”。由于太阳能组件需在露天安装，有的还要在强紫外线、大温差、大风沙等恶劣条件下工作，因此，对光伏背膜的质量要求极高。甚至可以说，光伏背膜的好坏，是决定太阳能组件能否正常工作的重要因素之一。正因为如此，发达国家对光伏背膜的开发十分重视，其技术水平远超过中国等新兴经济体国家。
近几年，光伏产业的迅猛发展，带动了作为太阳能电池“护身符”的光伏背膜产业的迅速崛起。
美国标准普尔公布的数据显示：1995～2009年，全球太阳能光伏发电新增装机容量猛增了80倍。2010年，全球太阳能电池产能17.1GW，产量约16GW。其中，中国太阳能电池产量达8GW，占全球总产量50%。预计2011年，全球太阳能电池产能将大幅增长至23.8GW，产量有望突破22GW。
“按1兆瓦对应7500平方米计算，到2010年底，全球消费的光伏背膜已经达到1.3亿平方米。其中，中国消费量超过6000万平方米。”昆山台虹科技股份公司背膜市场部杨经理对记者说。
而据欧洲联合研究中心和欧洲光伏工业协会预测：2040年，世界光伏发电占发电总量的比例将由2010年的1%提升至20%。全球太阳能光伏产业未来10年的复合增长率将达25%～30%。到2014年，全球太阳能光伏装机容量将达53GW，对应的光伏背膜需求量将超过4亿平方米。
据了解到，2006～2009年，中国太阳能光伏新增装机规模分别为：10、20、45、160兆瓦，年均增幅超过100%。2010年11月9日，财政部、科技部、国家能源局联合下发《关于做好“金太阳”示范工程施工工作的通知》，要求加快实施“金太阳”示范工程。今年7月24日，国家发展改革委下发《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，制定了全国统一太阳能光伏发电标杆上网电价。这些政策的出台，将助推我国光伏产业健康快速发展。预计2020年，我国光伏发电累计装机容量将达到20GW，累计消费光伏背膜将达1.52亿平方米。如果算上中国出口太阳能电池所消耗的光伏背膜，届时，国内光伏背膜消费量将达1.9亿平方米。
全球领先的评论信息和分析机构IHS-iSuppli公司近期更乐观地预测：由于当前部分国家出台利好政策，全球光伏产业将迎来新一轮发展期。2011年，全球光伏市场新增规模将达21.9GW，2012年全球光伏需求将达24GW。其中，仅中国2012年就将新增光伏发电规模2.4GW。该机构还认为：光伏能源将在未来20年逐渐取代传统能源，电力需求增长迅速的亚洲和非洲，光伏产业的增长将更加迅猛。尤其中国，随着光伏电站建设规模的扩大，5年后将取代德国，成为全球主要的光伏市场。无疑，光伏产业的快速发展，给光伏背膜企业带来了难得商机。
光伏背膜扩能潮席卷全球
“我们刚刚完成光伏背膜扩张计划，现在的产量较一个月前增加了1倍，达200多万平方米/月。”10月21日，昆山台虹科技股份公司相关负责人高兴地向记者报喜。他说，作为中国大陆最大的高档光伏背膜生产企业，昆山台虹公司全部采用美国杜邦公司PVF（聚氟乙烯）薄膜原料，生产市场紧俏的三层挤压复合型背膜，原本拥有100万平方米/月生产能力。由于看好中国光伏产业的前景，又建设了一条背膜生产线，三季度刚刚投产。目前，新生产线已经实现连续生产，公司光伏背膜产能增至3000万平方米/年，产量占国内PVF背膜总量的10%以上。
据了解，因看好光伏产业前景而大幅扩大光伏背膜产能的绝非台虹一家。
9月22日，乐凯胶片股份公司发布公告称：公司计划投资1.35亿元建设两条光伏背膜生产线和一个整理中心，以扩大光伏背膜生产能力。这是乐凯公司实施的第三次背膜扩张计划。2008年3月，乐凯公司250万～300万平方米光伏背膜生产线开工建设。今年3月，又启动了其第三条背膜生产线建设工程。此次扩张计划实施后，乐凯公司光伏背膜产能将增至1500万平方米/年。
“3年内，乐凯将形成5000万平方米光伏背膜生产能力，成为国内最大背膜供应商。”乐凯胶片股份公司副总经理吴晓对记者说。
另外，苏州中来光伏新材料有限公司、杭州福斯特光伏材料公司等国内骨干光伏背膜生产企业，今年均实施了50%以上的扩张。
国外光伏背膜企业的扩张势头一点也不比国内逊色。
10月10日，瓦克化学股份公司对外宣布：其斥资9亿美元建设的农特里茨生产基地一期工程，已经生产出合格多晶硅产品，与之匹配的光伏背膜生产线也在加紧建设。国际背膜生产巨头杜邦公司2008年以来，光伏背膜产能每年增长50%以上。其投资5000万美元建设的俄亥俄州瑟科维工厂PVF薄膜扩产计划不久前刚刚实施，使其光伏背膜一下能满足超过10吉瓦太阳能电池的组装需求，进一步巩固了其全球光伏背膜霸主的地位。另外，日本旭硝子、大兴、东洋，美国3M、霍尼威尔，韩国SKC、LG，德国坎普和康维明，以及法国阿克玛等国际知名光伏制造商，也大幅增加了其光伏背膜生产能力。
但在光伏背膜热闹的扩张背后，有关专家提醒：中国企业需警惕两种风险：一是背膜扩张过快引发的产能过剩和产品价格下跌的风险；二是中国光伏背膜原料受制于人的风险。因为目前中国生产太阳能电池背膜所需的原料几乎全部依赖进口，且掌控在少数跨国公司手中。一旦人家卡我们的脖子，已经形成并在继续扩张的中国宠大的光伏背膜产能，将面临无米为炊、设备大量闲置的风险。
国外垄断成产业瓶颈
“虽然光伏产业的规模增长很快，市场潜力巨大。但对于中国广大光伏背膜生产企业而言，只获得了少得可怜的加工费。”浙江哈氟龙新能源有限公司销售部经理李俏痛惜地对记者说。
李俏向记者介绍说，生产光伏背膜的三种材料中，BOPET膜、EVA胶黏剂国内均能生产，但含氟薄膜国内目前几乎还是空白，主要依赖进口。这种含氟材料，主流品种为聚氟乙烯和聚偏氟乙烯。近两年又有企业通过对聚四氟乙烯和三氟氯乙烯改性，也可用于生产光伏背膜。
其中，聚氟乙烯是乙烯与四氟乙烯按1：1分子质量比共聚而成的复合材料，由美国杜邦公司于上世纪90年代初期开发成功。由于其薄膜阻燃性能好（燃烧时可自熄）、抗剪切机械强度高、耐低温冲击性能是现有含氟塑料中最好的（从室温到-80℃都能够有较高的冲击强度）、化学性能稳定、电绝缘性和耐辐照性能好、质量轻、透光率好（可达95%以上）、高抗污、易清洗、使用寿命长（可用25～35年）。因此，一经问世，便迅速在运动场看台、娱乐场、停车场、展览馆和博物馆等场所得到应用。包括英国新千年庆典工程之一的“伊甸园”和北京奥运会“水立方”均采用了这种含氟膜块。而其优异的耐候性（可在-65℃～150℃环境条件下连续工作），助推其自上世纪90年代后期以来，一直成为光伏背膜的首选材料。但由于杜邦公司的专利保护十分严密，到目前为止，全球也只有杜邦公司一家可以生产这种含氟最少的含氟树脂。且由于这种含氟树脂的分解温度接近加工温度，对加工工艺要求十分严格，采用热塑性成型方法难以加工，必须加入特种嵌入剂，才能生产出质量要求极高的光伏背膜。而且，这种特殊的嵌入剂，目前也只有杜邦公司一家掌握了其生产方法和添加量。
受上述两大因素制约，包括中国市场在内的世界各国所用的聚氟乙烯光伏背膜，90%由杜邦公司提供。另外10%则由杜邦与其合作伙伴日本旭硝子公司和凸板印刷株式会社（Toppan）提供。由于是杜邦公司独家垄断经营，近几年，在下游需求推动下，聚氟乙烯薄膜的价格持续大幅攀升，目前已经超过含氟量2倍的聚偏氟乙烯光伏膜。
“为摆脱杜邦公司对光伏背膜原料的控制，新世纪以来，包括中国在内的一些光伏或氟产品加工企业，投入大量人力、物力和财力，努力开发聚氟乙烯替代品。其中，法国阿克玛、美国3M、霍尼威尔、日本东洋、大金、韩国SKC、金羽等公司先后成功开发出膜级聚偏氟乙烯，并得到用户认可，得以迅速推广应用。目前，聚偏氟乙烯光伏背膜已经占到全球光伏背膜近一半的市场份额，从而打破了杜邦公司对全球光伏背膜材料的垄断。遗憾的是，中国虽有3～5家企业偿试开发聚偏氟乙烯膜级产品，但到目前为止，尚没有投放市场。”山东东岳集团研究院太阳能膜研究室工程师王亚对记者说。
王亚的话被苏州中来光伏新材料有限公司技术开发部部长王志证实。他说，由于国内没有光伏背膜企业所需的聚氟乙烯和聚偏氟乙烯原料，甚至连这两种含氟薄膜也不能生产，中国大多数企业只能全部进口聚氟乙烯或聚偏氟乙烯薄膜，甚至连BOPET膜和EVA胶黏剂也进口，然后通过传统的挤压法复合成三层光伏背膜。由于原料全部进口，成本居高不下，竞争力差，企业只好薄利多销，以量取胜。这也正是近几年中国光伏背膜企业大肆扩张的原因之一。
李俏则表示，由于原料依然掌控在外国人手里，做背膜的企业又多，竞争激烈。加之下游太阳能光伏产业受金融危机、欧债危机，以及德国、意大利等国削减对光伏产业支持力度等政策影响，今年二季度以来，包括太阳能电池组件在内的光伏产品价格出现了明显下跌。目前，光伏背膜价格与去年同期相比跌幅超过10%。而原料聚氟乙烯、聚偏氟乙烯薄膜却凭借垄断经营，价格不跌反涨了10%～30%，挤压国内光伏背膜企业利润大幅缩水，甚至微利经营。她呼吁中国企业和科研院所早日开发膜级含氟树脂，帮助中国光伏背膜企业摆脱原料受制于人的尴尬。
国产化仍需时间金钱
那么，李俏的希望什么时候才能变成现实呢？
“也许1～2年，也许3～5年，也许更长时间。”济南三爱富氟化工有限公司业务员王贵军做出这样的判断。
之所以没有底气，因为王贵军深知这其中“水有多深，路有多难。”
据王贵军介绍，光伏背膜之所以要采用含氟材料，看重的是氟材料的强度、寿命、耐候性和抗酸碱、耐腐蚀性以及抗紫外线照射性。但大家都知道萤石资源的稀缺和珍贵，都明白氟材料价格不断上涨是大势所趋。所以都希望开发一种既能满足太阳能光伏组件的要求，又不会大幅增加成本的含氟量最少的产品，最终，美国杜邦公司以其强大的科研开发实力，率先成功开发出只含一个氟原子的聚氟乙烯复合材料。并经过不断改进和改性，提升其聚氟乙烯薄膜的性能，抢占了光伏市场。
但由于杜邦公司对其聚氟乙烯专利技术严格保密，以致25年来，聚氟乙烯光伏背膜都由杜邦一家垄断。为改变中国光伏产业受制于人的现状，中国企业也进行了有益探索。东部一家企业，甚至组成专门攻关小组，投入巨资开发了十几年，但至今一些关键环节仍未突破。
“十一五”以来，济南三爱富氟化工有限公司也组织精兵强将，攻关聚氟乙烯，并取得可喜进展。目前，公司已经建成一套50吨/年小型试验装置，并成功生产了十几吨样品。但与杜邦公司产品相比，无论流变性、拉伸性还是制成薄膜的强度、光洁度以及粘合牢度，均有一定差距，无法满足光伏背膜的需求。
“其实生产聚氟乙烯的工艺、设备以及控制系统等环节和设备，均已经国产化，关键就是配方我们还没有掌握。由于生产这种产品时需加入10多种添加剂，每种助剂哪怕只有微量的区别，生产出来的产品性能都会出现较大差异。再说，即便将聚氟乙烯树脂开发出来了，还需要攻克加工成膜过程所需的嵌入剂，这又是一道难关。因此，看似胜利在望，实际上，没有2～3年甚至更长时间是不行的。”王贵军坦诚地说。
为避免中国光伏产业受制于人，继成功攻克离子膜烧碱用“膜”难题，填补了国内空白并在国内率先生产出高端聚四氟乙烯的山东东岳集团，专门组建了“太阳能膜研究室”，开始了艰难试验和攻关。
“目前，聚偏氟乙烯膜级料的实验室样品已经开发出来，科研人员通过检测后将进一步优化方案和工艺参数，然后放大进行工业化中试。待中试完成后，才能投入工业化生产。”东岳集团研究院太阳能膜研究室工程师王亚对记者说。她预计，即便一切顺利，从验室研究到中试再到工业化放大，再到生产成符合光伏产业要求的聚偏氟乙烯薄膜，也需要一年半时间。
苏州中来光伏材料有限公司则尝试另外一种摆脱原料受制于人的路子。他们与日本大金公司合作，通过对聚四氟乙烯改性，使其热固化温度由340℃降至常温或低温，并对BOPET膜实施等离子表面处理，然后采用滚涂新工艺，将聚四氟乙烯涂覆在BOPET膜表面。由于工艺先进，且采购的是聚四氟乙烯原料树脂，BOPET膜也是自己加工处理。因此，成本大幅降低，产品具有良好的性价比优势，深受下游用户欢迎。目前，其首条1000万平方米/年生产线已经投产并带来了较好的经济效益，正加紧建设另外两条生产线，预计2012年底建成后，其聚四氟乙烯光伏背膜产能将达3000万平方米，占居中国市场30%以上的份额和全球市场10%的份额。
“遗憾的是，国内好几家企业虽然能批量生产聚四氟乙烯，却非膜级产品，无法满足光伏背膜对含氟树脂的质量需求。目前，我们生产所需的聚四氟乙烯粉体树脂，主要从法国阿克玛、日本大金、美国3M等公司进口，掺少许国内企业的产品，以确保光伏背膜产品的性能和质量。”王志说。他表示，由于近两年含氟材料价格猛涨，相关企业利润颇丰，对膜级聚四氟乙烯的关注与投入不足，将迟滞国产膜级聚四氟乙烯树脂升级换代的进程，中国光伏背膜企业要想真正摆脱国外企业的原料控制，还需假以时日。
