国产薄膜组件加速渗透BIPV市场,自主可控的关键突破点集中在TCO玻璃(透明导电氧化物玻璃)及其在线镀膜工艺上。TCO玻璃是薄膜电池的核心配套材料,其技术壁垒和设备自主化程度,直接决定了薄膜组件国产替代的进程与成本优势。
薄膜组件为何在BIPV中加速渗透
薄膜电池在BIPV应用中具备独特优势。从制备工艺看,薄膜电池多采用在线大面积沉积或溅射镀膜工艺,可通过激光划刻改变组件透明度,满足建筑采光需求;从性能看,薄膜电池具备弱光发电性能,在太阳辐射强度低时仍能发电,且功率温度系数优于晶硅电池,在高温和阴影遮挡场景下发电表现更好。
这一特性与光伏幕墙高度匹配——薄膜电池在光伏幕墙中的占比达到56%,而在光伏屋顶中占比仅10%。天风证券预测,2022至2025年国内BIPV组件总需求分别约15/28/55/82GW,其中薄膜组件需求分别约5.6/10.4/20.4/30.9GW,薄膜组件的快速增长直接催生了TCO玻璃的增量市场。
自主可控的核心:TCO玻璃与在线镀膜工艺
TCO玻璃是薄膜电池的关键配套材料,根据靶材不同主要分为ITO、FTO和AZO三类,制备工艺分为在线镀膜和离线镀膜两种,其中在线镀膜壁垒显著更高。TCO玻璃行业的进入壁垒主要体现在两方面:一是镀膜设备投资巨大,前期国内同行投资3.5亿元产线对应产能仅252万平方米,单平投资高达139元;二是原片产能受限,行业严禁新增浮法玻璃产能,目前拥有超白玻璃原片窑炉的企业仅有金晶、南玻、旗滨等少数头部企业。
在国产化进程中,金晶科技是目前国内TCO玻璃领域的代表性企业,已具备两条年产1500万平方米的TCO玻璃生产线,批量稳定生产产能达到3000万平方米,另有原片产线储备及马来西亚产线规划。其核心优势在于拥有TCO镀膜生产线自主知识产权,镀膜设备投资额为1.5亿元,对应单平投资仅10元,远低于行业此前的投资水平。公司从2000年即开始布局在线镀膜工艺,经过多年迭代才实现产品稳定量产并获客户认可。
竞争格局与国产替代空间
从竞争格局看,TCO玻璃目前全球仅有金晶科技和日本少数企业等可以生产,国内呈现寡头垄断格局。潜在竞争者方面,南玻曾尝试离线镀膜和在线镀膜但产品未达预期,中建材虽有较大的碲化镉产能规划,但若自建镀膜产线仍需面对上述行业壁垒。短期内行业难以出现新的进入者,具备先发优势的企业在工艺和产能上占据主动。
值得注意的是,国产替代的自主可控不仅体现在设备投资成本上,更体现在工艺know-how的积累——从镀膜设备自主知识产权到原片产能储备,再到规模化稳定量产能力,构成了完整的产业闭环。随着薄膜组件在BIPV市场渗透率提升,TCO玻璃作为核心配套环节,其国产化进程将持续受益。
常见问题
薄膜组件与晶硅组件在BIPV中如何选择?
两者各有适用场景。薄膜组件在光伏幕墙中占比达56%,因其透光性可调、弱光性能好,适合幕墙等采光与阴影场景;晶硅组件在光伏屋顶中占比达90%,效率更高。具体选择需根据建筑类型、采光需求和发电目标综合判断。
TCO玻璃的在线镀膜和离线镀膜有何区别?
在线镀膜是在玻璃生产线上直接完成镀膜,工艺难度高但膜层均匀性和结合力更好,且成本更具优势;离线镀膜是玻璃成型后再进行镀膜,灵活性较高但投资和单平成本更高。在线镀膜的壁垒主要体现在设备投资和工艺积累上。
国产TCO玻璃与海外企业差距大吗?
目前全球TCO玻璃仅有国内少数企业和日本少数企业可以生产,国内头部企业已具备自主知识产权的镀膜生产线和规模化产能,在设备投资成本上具备显著优势。海外企业在历史积累上更早,但国内企业在产能扩张和成本控制方面正持续缩小差距。