（报告出品方/作者：国盛证券，杨义韬、王席鑫）

1. POE 有望成为最具前景的化工新材料

化工新材料产值已破万亿，2015-2022 年整体复合增速达 26.1%。根据中国石油化工 联合会，2022 年化工新材料产能达到 4500 万吨/年，产量达到 3323 万吨，净进口量 813 万吨，消费量 4136 万吨。2022 年我国化工新材料产值 13160 亿元，较 2015 年 2600 亿元增长 4 倍，2015-2022 年复合增速高达 26.1%。 化工新材料中，我国高端聚烯烃产值达千亿，依然是自给率最低新材料品种，空间广阔。 国内新材料产业化迅速扩张，2022 年我国化工新材料产量 3323 万吨，较 2015 年的 1681 万吨提升 98%，复合增速 10%。通过国内企业技术研发及生产环节突破，目前我国氟 硅材料、锂电材料、聚氨酯、高性能橡胶等领域已全面实现国产化，而高端聚烯烃受催 化剂、α-烯烃、聚合工艺壁垒影响，2021 年国产化率仅 57%。

高端聚烯烃中，POE 兼具良好竞争格局、庞大市场容量、优异需求增长前景，有望成为 最具前景的化工新材料之一。聚烯烃弹性体（POE，Polyolefin elastomer）是以乙烯或 丙烯为主要聚合单元，以α-烯烃（1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等）为共聚单体通过茂金属 催化剂作用聚合得到的共聚物。从结构上看，POE 主要包括碳碳主链结晶区（树脂相） 与无定型区（橡胶相），其中碳碳主链结晶区起物理交联点的作用，而α-烯烃的引入削 弱了碳碳主链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区。POE 具有较短的支链分布， 使得材料拥有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理性能；同时由茂金属催化剂作用 聚合得到的共聚物分子量分布较窄，使得材料在注塑和挤出过程中不易产生挠曲，且水 汽透过率低；POE 分子键饱和，使得材料具备优异的耐热老化和抗紫外线性能；橡胶相 结构赋予材料良好的弹性，树脂相结构赋予材料良好的加工性能。

POE 具有良好的弹性、强度、耐老化、耐候、隔水性能，传统应用领域主要在汽车零部 件，光伏级 POE 主要用于光伏组件，尤其是 TOPCon、HJT、钙钛矿的封装。除光伏外， POE 下游还囊括家电、电子、建筑、日用品、鞋材等诸多领域。我们认为随着光伏新型 组件放量开启，POE 有望成为下一个最具前景的化工新材料。

2. 光伏迭代开启 POE 需求新篇章

2.1. TOPCon 等 N 型电池放量在即，远期钙钛矿可期，光伏持续迭代

转化效率驱动光伏技术路线迭代，N 型、钙钛矿电池发展前景广阔。转换效率是衡量光 伏器件发电能力的重要指标，提升转换效率是光伏电池产业的永恒目标和趋势。传统光 伏电池采用单晶 PERC 型（P 型）结构，电池转换效率约 22%-23%，下一代 N 型电池 （TOPCon、HJT）转化效率 25%-26%，钙钛矿电池理论转化效率可达 33%，叠层化后 转化效率可突破 40%。由转化效率引发的技术迭代是光伏电池、组件环节的必然发展趋 势，目前 N 型电池处于迭代拐点，随着百 GW 级 TOPCon 规划产能落地，预计 2023-2025 年 N 型路线将加速渗透抢占新装机组件份额，远期看好钙钛矿等新型技术实现产业化突 破。

N 型电池转化效率高，看好 TOPCon 等 N 型电池大幅渗透。P 型电池转换效率约 22%-23%，而目前主流 N 型电池转换效率可达 25%-26%。N 型电池具备更高的转换效 率主要受益于 N 型硅片的特殊分子结构和性质：1）N 型硅片纯度更高：N 型硅片采用高 纯 N 型硅料，金属杂质、碳氧杂质含量低；2）N 型硅片少子寿命更高：P 型硅片掺杂硼 元素使得少子为电子，而电池中的金属杂质对于少子电子具有较高捕获能力，使得 P 型 电池少子寿命低，从而降低光电转换效率。而 N 型电池采用 N 型硅片，掺杂元素为磷， 所形成少子为空穴受杂质成分捕获能力弱，少子寿命相比 P 型电池高出 1-2 个数量级。

TOPCon 电池迎来集中投产期，拉动百万吨级光伏级 POE 粒子需求。TOPCon 作为率 先产业化的 N 型电池路线已进入放量拐点。根据各公司公告测算，预计国内 2023、2024年底分别形成 199、420GW 产能投放，远期产能约 690GW。POE 及 EPE 胶膜是目前 TOPCon 主流封装材料，TOPCon 产能加速投产将对 POE 粒子需求带来百万吨级拉动。

钙钛矿是新一代电池技术路线，转化效率突破晶硅电池上限。钙钛矿电池（perovskite solar cells，PSCs）晶体化学结构通式为 ABX3，其中金属卤化物钙钛矿成分起到发电作 用。钙钛矿太阳能电池主要是由电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层和两个电极层构成， 通过光吸收层受外部光子能量的激发产生电子-空穴对，进而产生电子和空穴分别经由电 子传输层和空穴传输层至电池两侧的电极从而进入外电路进行发电。钙钛矿电池具有光 电转换效率高、光照强度依赖性小、制备工艺简单、加工方式多样等优点，且通过对光 吸收层光谱吸收范围和强度的灵活调控以及使用透明导电材料作为顶电极，适用于半透 明化设计，应用场景广阔。

硅料价格回落，光伏产业链利润迎再分配。硅料是光伏组件的核心原料，辐射硅片-电池 片-组件全产业链。硅料投资强度大，投产周期长，2020 年起受光伏装机增长拉动，硅 料价格表现出了极强的价格弹性，产品价格由 2021 年初 8.5 万/吨持续上涨并于 2022 年 3 季度突破 30 万/吨。2022 年 3 季度，硅料厂商大全能源单季度毛利率高达 81%， 光伏产业链盈利主要集中于硅料环节。2022 年 12 月受新增产能集中投放叠加出口需求 下滑影响，硅料价格进入下行通道，产业链成本大幅改善，利润持续向下游硅片、电池、 组件，以及辅料胶膜等环节转移。

光伏胶膜占成本比重较低，粒子及胶膜涨价空间大。胶膜占组件成本比重较低，以当前 EVA、POE 价格 1.80、2.55 万/吨测算，假设胶膜克重 450g，单 W 组件中 EVA、POE 粒 子成本分别为 0.081、0.115 元。假设胶膜环节毛利率中枢 15%，则单 W 组件中 EVA、 POE 胶膜成本分别为 0.093、0.132 元，占比分别为 5.5%、7.6%。

2.2. 光伏封装材料迭代，POE 迎历史机遇

POE 胶膜性能优势明显。POE 胶膜应用虽然晚于 EVA 胶膜，但其性能在多体积电阻率、 水汽透过率、耐老化性能、抗电势诱导衰减（PID）等方面优于 EVA。根据 CPIA 的预测， 未来透明 EVA 及白色 EVA 胶膜市场占比或下滑，而 POE 和 EPE 胶膜市场份额将明显提 高。从性能上看，POE 相比 EVA 优势主要体现在以下几个方面：

抗 PID 性能优异：不论是 N 型或者是 P 型电池片，透水率和体积电阻率都是影响 PID 现象的关键因素。低透水率使得在同样电势差下，高体积电阻率带来较低漏电 流，可降低电池表面的分压，从而减缓 PID 的发生。根据陶氏的研究，POE 体积电 阻率更高，水汽透过率更低，在 PERC 双玻组件 96h 老化测试下（负偏压 1000V、 85℃、85%RH）功率衰减显著低于 EVA 胶膜；

高体积电阻率：光伏组件在实际使用的实际温度最高时可超过 80℃，尤其是在日晒 充足或高温地区。所以，封装胶膜在高温下的介电性能应得到充分关注。然而，随 着工作温度升高，EVA 胶膜体积电阻率迅速下降，在 85℃时已达 1013 Ω•cm，而陶 氏 EngagePOE 胶膜的体积电阻率还保持在 1015Ω•cm 以上；

低水汽透过率：由于 POE 是非极性材料，只有碳碳键和碳氢键，没有碳氧键（极性）， 因此不能和水分子形成氢键，水汽阻隔性好，在实验条件下 EVA 的水汽透过率为 34g/(m2*d)，而 POE 胶膜为 3.3g/(m2*d)，POE 胶膜的水汽透过率仅为 EVA 胶膜的 1/10，极大降低了组件被水汽渗入及腐蚀的可能性，降低 PID 风险；

耐候性能强：EVA 胶膜在光照作用下，醋酸乙烯酯链段容易产生分子链断裂，生产 多种气体副产物会停留在组件内造成胶膜产生气泡或脱层，影响长期可靠性，POE 胶膜在加速老化后，黄度指数变化较小，POE 明显耐候度更好。

EPE、POE 是 N 型组件主要的胶膜封装方案，钙钛矿电池采用纯 POE 封装。主流光伏 封装胶膜包括透明 EVA 胶膜、白色 EVA 胶膜、聚烯烃（POE）胶膜、共挤型聚烯烃复合 膜 EPE（EVA-POE-EVA）胶膜。其中透明、白色 EVA 胶膜为传统方案，主要应用于单玻 P 型组件的上下层封装。双玻组件因具备双面发电能力，一般具有 10%-30%的发电增益， 在地面电站的渗透率快速提升。双面组件电池功率不断增大，使得组件发热量增大、温 度升高，对封装材料的抗 PID 性、耐热性、耐老化性能提出了更严苛的要求。POE 相比 传统 EVA 具有更优异的抗老化性和阻水性能，成为双玻组件的主流封装材料。EPE 材料 兼具 POE 材料的高阻水性、高抗 PID 性，同时也具备 EVA 材料的双玻组件高成品率的 层压工艺特性，且不受 POE 树脂原料供应相对短缺的影响，作为过渡材料亦可应用于双 玻组件的封装。

PERC 型中传统单玻组件过去主要以两面纯 EVA 为主，双玻组件以上层 EPE、下层 EVA 为主，目前天合光能、隆基绿能等头部组件厂新型 P 型组件型号胶膜选型中 EPE 胶膜比 重持续提升。N 型组件中，日本 VSUN SOLAR 主要 TOPCon 型号采用 EPE 封装方案，华 晟新能源为首的 HJT 组件主要采取 EPE 或纯 POE 胶膜路线。POE、EPE 胶膜具有良好的 抗 PID 性、隔水性、无醋酸腐蚀性，未来随着粒子环节产业化驱动，有望在各组件类型 中持续替代 EVA。EPE 相比 POE 胶膜不存在打滑问题，因此下游组件厂商匹配性高，同 时其夹层结构大大降低了材料成本。在 POE 粒子全面国产化前，EPE 方案有望在头部组 件厂 N 型路线中率先成为主流。

光伏技术路线迭代，带来封装材料迭代，POE 迎来放量空间。从电池层面来看，N 型电 池与传统 P 型电池结构相似度较高，材料端差异主要体现在硅片、银浆，其中 P 型电池 采用 P 型硅片搭配少量银浆，N 型电池采用 N 型硅片搭配大量银浆；钙钛矿电池结构与 硅基电池差异较大，以金属卤化物作为半导体材料，呈叠层结构，主要包括 TiO2致密层、TiO2 介孔层、钙钛矿层、HTM 层等。从组件层面来看，材料体系差异主要在封装胶膜与 玻璃，其中传统 P 型组件主要采用 EVA 作为封装胶膜，N 型组件选用 POE 或 EPE 胶膜。 在玻璃材料方面，传统 P 型组件光伏玻璃采用单玻或双玻，N 型电池主要采用双玻结构， 而钙钛矿组件采用 TCO 导电玻璃。

钙钛矿电池转化效率较高，界面稳定弱，对胶膜等保护性辅材提出更高要求。传统单晶 太阳能电池吸收光子能量仅一部分转化为电能，其余部分转化为热能损失，而钙钛矿电 池不仅可以高效的吸收光能，还可以高效的传输电子和空穴。钙钛矿电池理论光电转换 效率达 33%，突破传统晶硅电池 29%的上限，且采取叠层模式后光电转换效率有望突 破 45%。钙钛矿电池中电子传输层与钙钛矿层形成的相关异质结界面稳定性较差，容易 产生氧空位缺陷、加速退化、电场平衡打破等现象，对于封装胶膜等保障电池稳定性的 辅材提出更高的要求。 新型技术路线下，传统封装方案应用受限。EVA 具有抗 PID 性弱、隔水性能差、醋酸根 分解等性能弱点，无法满足新型 N 型电池、钙钛矿电池需求。具体来看：

N 型电池：N 型电池对环境耐受性弱于 P 型电池，因此需要胶膜提供更多保护，而 使用 EVA 胶膜进行高效光伏电池尤其是 N 型晶硅电池的封装，在加速老化条件下组 件功率会迅速下降，组件的长期可靠性难以保证。同时 EVA 胶膜在使用过程中会分 解释放醋酸根，从而对玻璃、背板、栅线等结构造成腐蚀，由于 N 型电池中金属栅 极更多且更密集，受 EVA 醋酸根腐蚀影响更大；

钙钛矿电池：钙钛矿电池叠层结构相比传统晶硅电池对水分子容忍度更低，由于 EVA 水汽透过率高，因此无法满足钙钛矿封装材料隔水性能要求，同时醋酸根分解也会 对钙钛矿结构造成腐蚀。 POE 胶膜是 N 型电池、钙钛矿电池主流封装材料，新型技术路线打开 POE 粒子需求空 间。

POE 产品的阻隔性、强抗 PID 能力、无醋酸等特性使其在 N 型电池、异质结电池时 具备了其他封装材料不具备的天生优势，是目前 N 型电池的主要封装胶膜，其中 TOPCon 电池采用 POE 或 EPE 胶膜，HJT 电池采用 POE 胶膜。远期来看，钙钛矿是目前市场公 认的 N 型电池后下一代主流电池路线，其上下层封装材料均采用 POE 胶膜。受光伏电池 （组件）新技术路线迭代拉动，POE 需求有望迎来非线性增长。

POE 胶膜高速渗透，2025 年全球光伏级 POE 粒子需求有望达 160 万吨，远期光伏进 入 TW 时代，我国 POE 需求有望超过 500 万吨。光伏是全球储量最大的能源，年供应 潜力是化石能源的 20 倍以上，可满足目前全球能源需求超过 1400 倍，2020 年仅占能源消耗 1.3%，因此渗透空间巨大。在太阳到达地球的辐射中，目前有 30%是可利用的 光伏能源，年储量达 23000TW。假设：1）2022-2025 年全球光伏新增装机需求由 254GW 提升至 550GW；2）N 型组件份额持续提升；3）TOPCon 中上下层封装方案包括 POE+POE、 POE+EPE、EPE+EPE，其中 EPE 短期份额占比较高；4）随着 POE 国产化，EPE 胶膜中 POE 粒子质量占比缓慢提升。随着电池路线持续迭代，POE 作为 TOPCon、HJT、钙钛 矿的主流封装胶膜材料渗透空间巨大，远期光伏进入 TW 时代，全球 POE 胶膜需求有望 超 100 亿平，粒子需求有望超过 500 万吨。

POE 粒子涨价 2000 元对应组件成本占比提升 0.5%。根据华夏光伏数据，555W 功率 182 尺寸单玻组件中电池、玻璃、边框等胶膜以外成本约 1.609 元/W，结合 POE 粒子价 格及单耗、胶膜环节毛利率进行 POE 胶膜占组件成本弹性测算。测算显示，POE 粒子涨 价 2000 元/吨对应组件成本上涨约 0.01 元/W，成本占比提升 0.5-0.6%。以目前 POE 价格来看，粒子涨价 1 万元内胶膜成本占比将维持在 10%以内。

胶膜持续扩张，拉动粒子需求。依托多年 EVA 胶膜生产销售经验以及优异的成本价格控 制能力，光伏胶膜竞争环节呈现“一超多强”格局。其中福斯特作为龙头企业过去市占 率长期维持在 50%以上，第二梯队为斯威克、海优新材，2021 年前三大胶膜厂商累计 出货量达 15.29 亿平。2020 年起随着光伏装机需求的高速增长，以及 N 型组件对于 POE/EPE 胶膜的需求拉动，天洋新材、鹿山新材、百佳年代、明冠新材等第三梯队厂商 借助后发优势迅速崛起，行业供给格局不断向多元化发展。根据各胶膜厂商年出货量口径统计，2019-2021 年光伏胶膜行业 CR3 分别为 91.2%、85.4%、81.9%，呈逐年下降 趋势。

根据上市公司公告整理，未来国内头部胶膜厂商产能持续扩张，其中市场份额前三家福 斯特、斯威克、海优新材合计扩产 18.7 亿平。祥邦科技、明冠新材、鹿山新材、江西纬 科等中小厂商起步较晚，依托后发优势重点差异化布局新一代 POE 胶膜，未来或对现有 产业格局带来持续冲击。POE 胶膜与 EVA、EPE 胶膜产线具有可切换性，受各公司公告 口径影响，我们认为在组件需求持续拉动下，未来实际 POE 胶膜供给将大于现有产能统 计。

光伏胶膜以粒子、助剂为原料，经过混合、挤出、成膜、流延、定型、展平、检测、分 切、收卷等多道工序制作而成。不同胶膜厂商拥有不同的设备、配方、调试经验，从而 在良率、效率等生产指标上存在差距，最终体现在胶膜产品的品质与生产成本。

胶膜环节资金占用大、回款周期慢，资金壁垒高。胶膜环节资金投入主要体现在设备厂 房（前期投入）以及原料粒子采购（经营投入）：1）前期投入：根据各大胶膜厂公告测 算，1 亿平米胶膜对应前期设备厂房投资额约 2-4 亿；2）经营投入：根据胶膜对粒子单 耗，假设 1 亿平米对应粒子需求 4.5 万吨。由于组件对胶膜厂商回款周期较慢，以资金 周转率为 3、光伏级 POE 粒子进口价 3 万/吨测算，胶膜厂年产 1 亿平产线粒子环节资 金占款高达 4.5 亿元。由于胶膜占款程度极高，且行业原材料、需求波动大，对企业资 金实力具有较高的考验。

2.3. 汽车轻量化催生百万吨级 POE 新增需求

POE 的传统应用领域以汽车为主，汽车轻量化趋势驱动需求持续增长。POE 性能优异， 应用广泛。可以取代橡胶、柔性 PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC 和 LDPE等材质，应用于不同产品，如汽车挡板，柔性导管，输送带，印刷滚筒，运动鞋，电线 电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等，也可以作 为低温抗冲改良剂来改善 PP 的低温抗冲性能，同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车 领域。POE 密度在 860-890kg/m3 之间，在未发泡材料中密度最低。在汽车上使用能使 得汽车质量降低，减少能耗和废气排放，符合汽车轻量化要求。

我国“以塑代钢”渗透率低于欧美国家，改性塑料用于汽车轻量化前景广阔。钢是汽车 生产中应用最多的材料，具备优良的刚性但重量较高。汽车轻量化通过不同材料的选用 替代传统钢材从而达到车身减重的效果，主流方案包括高强度和超高强度钢、铝合金、 镁合金、改性塑料等。其中改性塑料优势显著，具体包括密度低、强度比高、成型工艺 性能优等。目前改性塑料已大量运用于汽车生产，然而我国“以塑代钢”渗透率明显低 于欧美国家。根据中国石化联合会，我国单车改性塑料零部件占比约 8%，单车使用量 约为 110kg；美国、法国单车改性塑料零部件占比约 17%，单车使用量约 220-249kg； 德系车单车改性塑料使用量 300-365 千克，改性塑料使用率高达 23%。

改性塑料在汽车轻量化中应用：PP 应用最广泛，POE 一定比例共混增韧。主流的车用 改性塑料包括：1）PP：提高耐热稳定，运用车身内装件、通风取暖系统配件等领域， 是使用最为广泛的汽车轻量化塑料品种；2）POE：作为塑料改性剂可有效提升材料韧性、 抗冲击性能，广泛运用于汽车内饰、保险杠等领域；3）PE：主要用于空气导管与储罐 等；4）PVC：主要用于车内装饰件；5）PS：主要运用于照明用品等领域；6）ABS：主 要应用于车身内饰件、外装件；7）PMMA：主要用作窗玻璃、罩盖、仪表玻璃、油标、 油杯、灯罩、标牌等。

POE 是性能优异的车用 PP 增韧改性剂。POE 既有塑料的热塑性，又有橡胶的弹性，是 常用的 PP 增韧改性剂。POE 结构中分子量分布窄，分子结构中可形成联结点，在各成 分之间起到联结、缓冲作用。当体系受到张力时，联结点所形成的网络状结构可以发生 较大的形变，使得体系实现分散、缓冲冲击能的作用。同时 POE 拥有良好的加工性能， 与 PP 亲和性好，其表观切变黏度对温度的敏感性更接近 PP。当 POE 与 PP 共混时，更 容易得到较小的弹性体粒径和较窄的粒径分布，具有较高的增韧效果。随着改性料中 POE 含量的提升，材料拉伸强度、弯曲强度下降（说明韧性提升），材料断裂伸长率、冲击强 度提升（说明抗冲击性能提升）。具体来看：1）拉伸强度：非晶体 POE 破坏 PP 分子排列的规整性，从而降低 PP 结晶度，降低材料拉伸强度；2）弯曲强度：由于 POE 为弹 性体，从而降低共混体系刚性；3）断裂伸长率：由于弹性体模量低，易于形变，从而 使得共混材料断裂伸长率提升；4）冲击强度：POE 弹性体作为分散相在 PP 连续相中形 成“海-岛”结构，当共混物受到外力作用时，弹性体作为应力集中物引发银纹和剪切带， 吸收能量并提升共混物的冲击强度。根据《工程塑料应用》，汽车仪表盘、保险杠、侧门 板改性专用料中 POE 添加比例分别约 17%、21.4%、4%。

汽车轻量化拉动，2025 年全球车用 POE 粒子需求预计达 126 万吨。假设：1）根据苏 州裕辰隆，POE 在 PP 增韧改性料中添加比例约 3-15%，假设 2021-2030 年 POE 在车用 PP 改性料中添加比例由 10%提升至 13%；2）根据《汽车内使用聚丙烯材料的轻量化研 究》，车用改性塑料中 PP 占比 48%；3）根据《中国石化》，假设 2021-2030 年我国单 车改性塑料用量由160kg提升至250kg，海外单车改性塑料用量由220kg提升至360kg。 预计 2025 年全球、我国车用 POE 粒子需求分别为 124.0、34.3 万吨。

2.4. POE 在线缆、热熔胶、发泡料等领域的前景有望打开

POE 作为增韧材料、外层保护套广泛应用于电缆领域。传统 XLPE 电缆存在生产工艺成 本高、难以回收造成利用环境污染等问题，新型非交联电缆有望持续形成市场替代。PP 是目前主流的非交联电缆绝缘材料，但 PP 存在低温韧性差、硬度高、加工流动性差等 缺点，不利于炭黑在其中分散，需要通过共混增韧弹性体以提高聚丙烯的韧性以及炭黑 的分散性。POE 作为增韧剂可有效应用于电缆级 PP 改性领域，根据《POE 增韧聚丙烯 基电缆半导电屏蔽材料导电网络的建立及性能》，随着 POE 含量提升，体系储能模量降 低，材料刚性下降，韧性有效提升。同时 POE 作为电缆外层保护套材料具有良好的耐候 性、低温性能、耐老化性，可对现有传统 PVC、氯丁橡胶材料形成替代。

POE 作为发泡料、发泡共混料广泛应用于高端鞋材中底领域。POE 作为聚烯烃弹性体具 有优异的弹性与韧性，作为高端鞋材中底发泡料具有比 EVA 发泡料更优的性能。同时POE 与 PP 进行发泡共混具有以下优势：1）重量更轻：POE 引入 PP 发泡料可有效减少材料 密度，PP 发泡材料密度约 0.9g/cm3，POE 共混发泡材料密度 0.64~0.73g/cm3；2）抗 冲击性能强：由于 POE 具备优异的韧性，共混 PP 后发泡材料抗冲击性有所提升；3）改 善 PP 发泡过程：POE 可作为成核剂，均匀分散在 PP 基体中改善 PP 的发泡过程。 POE 粒子市场空间广阔，2025 年国内 POE 粒子总需求预计达 236 万吨。汽车轻量化 拉动全球百万吨级 POE 粒子需求，电缆屏蔽料等领域加速迭代渗透。随着 N 型 TOPCon、 HJT 电池的加速渗透以及远期钙钛矿电池方案的迭代，POE 在胶膜中市场份额将大幅提 升，从而拉动 POE 粒子需求非线性增长。预计 2025 年全球 POE 粒子需求提升至 347 万 吨，其中我国需求 236 万吨，2021-2025 年复合增长率高达 39%。

3. 三大壁垒构筑极佳格局，催化剂乃重中之重

3.1. POE 供给被海外巨头垄断，进口量逐年攀升

POE 粒子供给端几乎完全依赖进口。POE 供给几乎完全依赖海外进口。根据中国海关， 2021 年我国 POE 粒子需求 64 万吨全部来自进口。从进口来源看，国内 POE 粒子主要 来自美国（陶氏、Exxon，占比 53%）、韩国（LG、SABIC-SK，占比 37%）、日本（三 井，占比 8%）、荷兰（Borealis，占比 2%）。

POE 价格持续强势，后续随 TOPCon 集中投产景气抬升空间大。2020 年下半年，全球 光伏装机进入高速渗透阶段，POE 粒子进口价格由 2020 年 7 月的 1.63 万/吨大幅上涨 至 2022 年 5 月的 2.70 万/吨，光伏级 POE 粒子价格相较普通级具有额外溢价。2022 年 3 季度受全球宏观经济下滑影响，光伏装机增速放缓，POE 粒子价格小幅回落至 2022 年 12 月初的 2.55 万/吨并持续稳定至 2023 年 3 月。由于海外 POE 厂商新增产能有限， 国内产业化中短期仍处真空期，在全球经济复苏预期以及 TOPCon、HJT 电池加速迭代 趋势下，POE 产品价格有望持续抬升。

POE 竞争格局极佳，主要被陶氏、LG、三井、SABIC/SK 等外企垄断。POE 粒子行业 集中度高，目前全球主要生产厂家仅陶氏、埃克森美孚、三井、SSNC（SK-SABIC）、Borealis、 LG 共 6 家，其中埃克森美孚主要产能为丙烯基弹性体，POE 产能仅 8 万吨，北欧化学 产能仅 3 万吨，10 万吨以上产能 POE 厂商仅 4 家。2021 年全球主要厂商 POE/POP 产 能合计约 152 万吨，其中陶氏化学 POE 产能 76 万吨，市占率高达 50%，LG、SSNC、 三井化学、埃克森美孚、北欧化学产能分别为 28、20、17、8、3 万吨。

3.2. POE 具三大瓶颈，催化剂乃重中之重

POE 竞争格局极佳，产业化受制于三大壁垒：1）α-烯烃共聚反应所需茂金属催化剂研 发难度高且由外企垄断；2）用于光伏级 POE 的高碳α-烯烃（1-辛烯）较为稀缺，依赖 进口；3）溶液聚合工艺我国暂无产业化生产经验。

3.2.1. 瓶颈一：茂金属催化剂

催化剂是烯烃聚合反应的核心，由齐格勒-纳塔催化剂演化至第六代茂金属催化剂。烯 烃聚合催化剂起源于上世纪50年代，前五代齐格勒纳塔催化剂最初由德国化学家Ziegler 和意大利化学家 Natta 共同发明。经过 70 余年的发展，齐格勒-纳塔催化剂经历了四代 演变，催化反应效率、产品粒径、后端脱灰复杂度等方面性能持续改善。前三代催化剂 中分别引入了 TiCl3/Et2AlCl、内给电子体（ID）、外给电子体（ED）及载体，聚合得到的 产物等规度不足够高，仍需进一步后处理。第四代催化剂改变了氯化镁的活化方式，用 化学反应取代机械作用，仅采用内给电子体的催化剂体系使得其后的研发方向调整向了 内给电子体 ID 的研发，尤其以邻苯二甲酸酯型为代表的催化剂沿用至今。第五代催化剂 于上世纪 80 年代出现，二醚、琥珀酸酯、二醇酯等内给电子体被相继开发，具有极高 活性和立构规整性。第六代催化剂为茂金属催化剂，催化效率极高，能精准控制整个聚 合反应过程，对传统 Z-N 催化剂形成了有力冲击。

聚烯烃催化剂技术多年封闭，国内仅少数企业掌握，全球龙头为 GRACE、利安德巴塞 尔。聚烯烃催化剂产品为下游产业烯烃聚合技术的核心，具有较高的技术壁垒。全球来 看，巴塞尔和 GRACE（格雷斯）是全球龙头，市占率分别达到 28%和 27%，中国石化 排名全球第三市占率约 9%，日本两家企业东邦钛和三井分别市占率达 6%和 5%。

第六代催化剂即茂金属催化剂，是由第 IV 族金属弯形的茂化合物，具备超高活性。茂 金属催化剂是指以ⅣB 族过渡金属(如 Ti、Zr、Hf)元素配合物作为主催化剂，而以烷基 铝氧烷(如 MAO)或有机硼化物(如 B(C6F5)3)作为助催化剂所组成的催化体系。通过对金 属中心、配体、桥联基团进行调整，可以改变催化剂的电子效应和空间位阻，从而能作 用于不同的聚合体系，可用于 mPE、mPP 以及 POE 等多种聚烯烃材料的生产。普通的 均相茂金属催化剂可以催化聚合 C2-C18 的α烯烃在内的各类型乙烯基单体。茂金属催 化剂活性极强，1g 锆的均相茂金属催化剂能够催化剂 100t 乙烯聚合。根据配体结构、 有无桥联、茂环个数、金属中心的不同类型，可将茂金属催化剂分为茚基/芴基催化剂、 无桥联/硅桥联催化剂、单/双茂催化剂、单/多核催化剂等不同类型。

限定几何构型催化剂（constrained geometry catalyst，CGC）是用于 POE 高效合 成的典型选择。与传统 Z-N 催化剂相比，CGC 催化剂对聚合物的分子量、共聚单体含量、 规整结构的可控性强，能够用于分子量分布窄、长链支化的高性能 POE 的生产。CGC 作 为一种桥联单茂金属结构，最早系 1993 年由陶氏应用于 Insite 工艺。该催化剂的“限 定”特征体现在其具备茂环（Cp）-M（金属）-N-Si 的假四元环结构。四元环的存在使 得 CGC 具备以下两点特征，1）Cp-Ti-N 的夹角的变化影响电子效应和空间效应，改变催 化剂活性；2）受到桥联集团的影响，金属绕茂环-氮中心的旋转受限，导致活性中心只 能朝一个方向打开，有利于长链共聚单体的插入。

α烯烃共聚能降低聚烯烃结晶度，从而满足光伏胶膜 POE 高透明要求。普通聚烯烃制 品中粒晶尺寸大于入射可见光波长，导致入射光被散射，进而降低制品的透明度。POE 弹性体本质即是支化的聚乙烯，在共聚过程中，长链α烯烃能够形成互相穿插的非晶区，分子中聚乙烯链段被分割为数量更多、长度更短的结晶区，大结晶被破坏的同时产品透 明度也得到提高，形成的更多微小结晶作为交联位点能提高链长，使得 POE 同时具备高 温下类塑料、常温下类橡胶的特性。加之 POE 大分子链系饱和结构，产品的耐老化、抗 紫外线性能也十分优异。

可调性强、耐高温、单活性位点的 CGC 催化剂是实现高碳α烯烃共聚的必然选择。1） CGC 催化剂独特的空间构型可以满足高碳α烯烃聚合需求：CGC 催化剂具备独特的单活 性中心，形成的开放性结构能够令大位阻的α烯烃穿过，从而提高共聚烯烃含量；2） CGC 催化剂更耐高温，在放热反应中具备更高活性：Z-N 催化剂存在最佳温度聚合范围， 而传统均相茂金属催化剂只能作用于常温反应，都不适用于如高温低压的溶液聚合工艺。 CGC 在 100 度以上高温仍具备良好的稳定性，因此是工艺生产中的应用主流。

POE 用茂金属催化剂工业化放大难度高，后进企业囿于产品研发、工艺控制经验的匮乏 难以快速突破，是限制 POE 放量的核心壁垒之一。目前，陶氏的 CGC 催化剂专利虽已 到期，但工业化生产放大困难极高，反应过程中的加料、控温、控压试点都需要倚仗实 际生产中的大量经验总结，叠加 MAO 等助剂需要配套、助催化剂茂结构易氧化等影响 因素，具备 POE 催化剂工业化生产能力的企业仍在少数。

3.2.2. 瓶颈二：α-烯烃

α-烯烃是制约 POE 生产的“卡脖子”要素，生产光伏级产品需共聚辛烯（C8）。线性α-烯烃（Linearα-olefins,LAO）是指 C=C 双键在分子链端位（即α位）的直链烯烃， 产品碳原子数为偶数，应用最为广泛的品种是 C4、C6 和 C8 等组分。1-辛烯共聚物熔体 延伸性大，具有良好的拉伸性能、抗冲击及耐环境应力开裂性，可显著改善聚乙烯的机 械加工性能、耐热性、柔软性、透明性。POE 材料是茂金属催化体系作用下由乙烯和α -烯烃的共聚物，对应α-烯烃主要为己烯（C6）、辛烯（C8），其中光伏级产品需采用 1- 辛烯。

海外车用 POE 主要采用辛烯（C8）-烯烃，粘度、分子量性能优异。根据陶氏化学官网， 公司拳头 POE 产品 Engage 在车用领域主要包括 30 个牌号，其中辛烯-乙烯共聚 POE 牌 号 17 个，丁烯-乙烯共聚 POE 牌号 10 个，其余α-烯烃-乙烯共聚 POE 牌号 3 个，主要 以 C8 烯烃为主。辛烯-乙烯共聚物作为车用 POE 材料具有较低的熔体流动指数，体现材 料在粘性、分子量上具有显著优势。

C8 牌号 POE 熔点、结晶度低，加工性能、透明度优异。全球主流 POE 生产商各牌号共 聚单体类型都集中于 C4（1-丁烯）、C8（1-辛烯），C6（1-己烯）一般不用于 POE 的共 聚。从性能来看，C8 POE 具有显著优势，主要体现在：1）熔点低：C8 POE 熔点较低， 使得材料具有良好的粒子加工性能；2）结晶度低：陶氏 8842、8130 牌号 C8 POE 结晶度仅为 13%，使得材料具有更好的透明度，适用于光伏级应用领域。

α-烯烃 C4-C8 市场份额逐级递减，适用于 POE 生产的产能有限。α-烯烃中碳元素越 多合成难度越大，根据中国化信知识中心，2018 年全球α-烯烃市场份额中 1-丁烯、1- 己烯、1-辛烯占比分别为 37%、21%、12%，其中适用于 POE 生产的 1-辛烯产能有限。

1-辛烯选择性齐聚难度大，仅陶氏等少数外企掌握工艺技术。α-烯烃聚合主要包括非选 择性齐聚与选择性齐聚，其中非选择性齐聚路线生成全组分α-烯烃（即 C4-C8 都包含）， 而选择性齐聚可针对某种特定的组分进行聚合。非选择性齐聚工艺路线主要包括 Chevron Phillips 工艺、INEOS 工艺、Shell（SHOP）工艺、Alpha-SABLIN 工艺等，多数 工艺 1-辛烯产率低于20%，因此实际光伏级 POE所用 1-辛烯普遍采用选择性齐聚路线。 选择性齐聚工艺难度较大，目前具备 1-辛烯选择性齐聚技术的厂商主要为陶氏、Sasol。

长链线性烯烃合成难点在于乙烯三/四聚的选择性调控，催化剂体系是影响辛烯选择性 合成的关键。以 1-辛烯为共聚单体合成的 POE 等产品附加值高，但工业化大规模生产还 处在初期阶段。1-辛烯（C8）的工业高效合成路线是从乙烯（C2）开始四聚，选择性令 乙烯四聚生成辛烯（C8），而不是三聚生产己烯（C6）是辛烯生产的核心所在。2004 年， Sasol 公司采用以 PNP 为配体的铬-双膦胺为催化剂，合成的 1-辛烯选择性达到 98.8%， 是全球最早具备工业化稳定生产辛烯能力的化工企业。在学界，乙烯催化三/四聚的机理 仍未被完全掌握，而学界设计的铬系催化剂选择性从 50%-90%+不等，活性差距明显， 工业界此前能选择性四聚的公司仅有 Sasol 一家，国内企业大庆石化等已有工业试验， 国内企业亟需开发适用于工业化生产的乙烯三/四聚用催化剂体系。

国内传统α-烯烃厂商包括燕山石化、大庆石化、独山子石化，2021 年前 C6 以上α-烯 烃合计产能 7.5 万吨。2022 年后α-烯烃装置设计环节壁垒已实现突破，国内厂商加速 布局，包括兰州石化、卫星化学、鼎际得、茂名石化、京博石化、浙石化等厂商，其中 包括 POE 扩产一体化配套产能，预计 2025 年后国内进入产能投放期。

溶液聚合法是主流的 POE 聚合工艺，主要由材料颗粒状、低熔点性质决定。聚烯烃弹 性体聚合工艺主要包括溶液聚合法、悬浮聚合法、气相聚合法，其中产业化主要采用溶 液聚路线，主要原因包括：1）聚烯烃弹性体难以在流化床反应器或淤浆反应器中以颗粒 状流动，从而实现非均相聚合；2）POE 熔点较低，结晶区的聚合产物易被溶剂溶胀而 产生结团、粘连，使得聚合反应无法有效进行。

目前具备 POE 溶液聚合技术的厂商主要为陶氏、埃克森美孚、三井、SK 等外企，国内 厂商尚未完成技术突破。

陶氏化学：Insite工艺。采用 CGC 催化剂搭配 Insite 工艺，在聚合温度为 90-200℃、 聚合压力为 1-5MPa 的条件下，以 Isopare（混合烷烃）为溶剂制备得到乙烯/1-辛 烯聚烯烃弹性体和乙烯/1-丁烯聚烯烃弹性体。该工艺生产工序简单，无需进行催化 剂残渣处理、溶剂抽提和产品干燥，且反应传热效率高，有效减少对产物的热输入， 提高聚合物生产速率，乙烯单程转化率达 90%以上。该工艺得到的 POE 产物共聚 单体含量高，相对分子质量及分布可控，产品挥发分含量低，金属残余物少，且能 有效降低 POE 生产成本。

埃克森美孚：Exxpol 工艺。Exxpol 工艺是一种绝热溶液法连续聚合工艺技术，在 连续搅拌的釜式反应器内使乙烯与共聚单体（丁烯、己烯或辛烯）在反应温度大于 100℃，反应压力为 1-12MPa 下混合烷烃溶剂内进行连续聚合，得到密度为 0.868-0.920g/cm3 的极低密度烯烃弹性体。该工艺利用液-液相分离的方法，利用聚 合反应器内聚合放出的热量及溶剂带走的热量实现固液分离，有效降低能耗提高产 率。

4. 历史机遇已至，催化剂积淀厂商领军国产化

高碳α-烯烃自给能力或成为 POE 生产企业核心竞争力之一。根据不完全统计，目前国 内已公告上市公司中，万华化学、鼎际得、茂名石化、卫星化学、荣盛石化、东方盛虹、 诚志股份分别公告 POE 粒子规划。从原料配套情况看，多数厂商同时布局上游α-烯烃， 6 家上市公司合计布局α-烯烃产能 95 万吨。以 30%的α-烯烃共聚比例测算，170 万吨 POE 需配套 51 万吨α-烯烃。假设 2025 年 POE 粒子集中投产后，100 万吨需求应用于 光伏领域，对应 30 万吨 C8α-烯烃；70 万吨用于汽车、线缆等领域，C8 需求占比 25%， 对应5.3万吨。预计未来POE国产化产能全部落地后带来高碳C8α-烯烃需求35.3万吨。 由于α-烯烃选择性齐聚技术壁垒高，目前国内高碳α-烯烃聚合收率较低，高碳α-烯烃 自给能力或成为 POE 生产企业核心竞争力之一。

POE 产业化趋势已定，关注未来板块演绎。结合供给、需求、各厂商技术储备及规划， 我们认为未来数年内国内 POE 板块将经历 3 个市场阶段：

产业化筹备期：根据各公司公告及产能进展跟踪，我们预计 2023 年底前国内 POE 粒子将处于产能真空期，同时海外厂商扩产有限，全球 POE 粒子供给将维持稳定。 需求端 2024 年底 TOPCon电池产能规划拉动 113 万吨光伏级 POE需求，叠加车用、 电缆、发泡需求，预计国内 POE 粒子供给紧缺程度将持续加剧，从而拉动 POE 价 格中枢上调。

进度跟踪验证期：2024 年后，随着国内龙头 POE 粒子厂商项目的持续推进，各公 司设备、土建、样品等方面持续获得实质性进展。由于 POE 工业化生产壁垒高，板 块标的表现有望发生分化，掌握茂金属催化剂、α-烯烃、聚合工艺包三大生产要素 的厂商与其余竞争者持续拉开差距。

盈利兑现期：2024 年底后国内 POE 粒子进入集中投产期，行业供给大幅增长，供 需缺口持续缓解。POE 材料远期市场空间广阔且需求端不断受光伏非线性拉动，同 时行业产能落地情况存在较大不确定性，未实现壁垒突破的企业不断退出，我们认 为板块良性竞争格局有望长期维持。

POE 粒子生产面临α-烯烃、茂金属催化剂、聚合反应工艺包三大核心壁垒，其中α-烯 烃环节上游工艺设计环节已实现国产化突破，茂金属催化剂外采难度大，依赖企业自身 研发生产实力，聚合反应工艺包各家企业获取策略不同。综合来看，我们看好掌握核心 茂金属催化剂生产工艺，且具备资深石化技术团队的厂商，在众多市场参与者中脱颖而 出，并在工艺突破、设备工艺包谈判及采购、设备安装、设备运行调试、下游送样、按 期达产等关键时间节点一步一步持续完成兑现，并实现行业内率先投产。

鼎际得：茂金属催化剂是 POE（尤其是光伏级 POE）产业化的核心瓶颈，需搭配研发壁 垒极高的单一活性中心的 CGC 茂金属催化剂。公司是国内催化剂领域龙头企业，深耕聚 烯烃催化剂近 20 年，产品由前四代齐格勒-纳塔催化剂持续拓展至第六代茂金属催化剂， 突破 POE 产业化核心瓶颈。同时，得益于多年的催化剂产销，公司积累了丰富的石化产 业资源，成为引进溶液聚合工艺授权的厂商。公司于 2022 年 12 月公告投资 98.68 亿元 规划 40 万吨 POE 粒子、30 万吨α-烯烃，产能预计分两期投产。公司于 2023 年 4 月 6 日发布限制性股票激励计划，其中，POE 大项目的主要激励对象林庆富先生曾任世界级 炼厂浙石化副总裁兼乙烯化工事业部总经理。在 POE 产业筹划期，公司走在全行业前列， 投产速度可期，先发优势显著。公司突破 POE 生产三大瓶颈，绑定石化行业顶尖人才团队，未来我们看好公司在产业跟踪验证期持续实现进度突破，并于盈利兑现期率先实现 产能落地、业绩兑现。

万华化学：公司是我国精细化工龙头白马，拥有科研人员 3100 余名，其中 130 余人拥 有博士学位。公司围绕高端新材料持续投入研发，2019 年、2021 年、2022 年前 3 季度 公司研发支出分别为 20.43、31.68、24.44 亿元，打造了多元化新材料产品矩阵。公司 布局 POE 领域多年，于 2021 年 8 月实现中试。2022 年 12 月，公司公告项目投资 176 亿元建设高端聚烯烃项目，其中包括 40 万吨 POE 分两期建设，总建设周期 5 年。公司 立足多年自主研发经验，有望成为国内率先实现 POE 工业化生产的企业。

卫星化学：公司是国内轻烃一体化龙头，乙烷裂解优势明显，未来持续向新材料方向转 型。公司是国内α-烯烃环节技术领先厂商，通过自主研发成功突破α-烯烃关键技术， 打破 SASOL、壳牌、雪佛龙等海外企业垄断。2021 年 12 月，公司公告 10 万吨/年α烯烃与配套 POE 项目。2022 年 12 月，公司 1000 吨/年α烯烃工业试验装置环评受理， 项目包括 700 吨 1-辛烯、300 吨 1-己烯、180 吨混合重烯烃，高碳α-烯烃选择性较高。 目前公司 1000 吨/年装置已建成，即将投入生产，POE 小试产品已送下游客户测试。

荣盛石化：公司是我国石化领军企业，持有世界级炼厂浙石化 50%股权，依托炼化平台 产业链纵深发展，打造新材料产业集群。公司 2022 年前三季度研发费用 33.39 亿元， 研发投入持续加大。2022 年 8 月公司公告子公司浙石化投入 641 亿元建设高端新材料 项目，其中包括 2x20 万吨 POE 装置，配套 35 万吨α-烯烃。

东方盛虹：公司深耕石化产业，具备完整的一体化产业链布局。子公司斯尔邦石化是全 球顶尖 EVA 粒子厂商之一，并不断切入 POE 领域。2022 年 9 月公司 800 吨 POE 中试装 置成功投产，未来 POE 板块整体产能规划 50 万吨，2022 年 11 月公司公告投资 97.3 亿 元建设 30 万吨 POE、20 万吨α-烯烃装置。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。「链接」