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涉及功能膜材含：
窗膜、光伏膜、光电膜、车衣膜、分离膜、保护膜、离型膜、水处理膜、阻燃膜、水汽高阻隔膜、负离子释放膜、无机纳米添加功能膜、电池膜材等等；
涉及产业领域含：
显示膜材领域、光电膜材领域、新能源膜材领域、工业汽车膜材领域、半导体封装膜材领域、建筑膜材领域、生命科学领域等等；
涉及上游原材含：
通用塑料（PE/PP/PVC/PS）、工程塑料(PET/PA/PC/POM)、塑料弹性体（PU/TPU/TPE）等等。
2018年6月1日，能源局、发改委、财政部联合发布《关于2018年光伏发电有关事项的通知》（因落款日期为5月31日，简称“531新政”）在行业内引发热议，其要点是：
① 2018年普通光伏电站暂不安排;
② 分布式2018年指标10GW;
③ 光伏电站上网电价降低至0.50/0.60/0.70元/KWH,“自发自用，余电上网”补贴降至0.32元/KWH;
④ 地面电站必须竞争性招标，竞争性招标要将上网电价作为重要竞争优选条件。
笔者认为本次政策的主要意图是减少未来的补贴缺口，强硬推动光伏平价上网。
在此背景下，需要将组件的成本从现在的2.3/2.4元/W降至1.8元/W以下，系统成本才可实现无补贴情况下、IRR8%以上的收益。
提质、增效、降本将会是配合国家层面推动光伏平价上网的必由之路，任何以牺牲产品性能、降低光伏组件质量为代价的降本方案最终都会被行业所不齿、被市场所淘汰。
光伏组件背板虽然占比光伏组件成本比例较少，但其所起到的关键保护作用已为行业所共知，主流的光伏组件背板是复合型结构，代表性的主要有TPT、KPK、KPF、KPE、PPE等复合结构。
经过多年的实践证明，背板外层采用氟膜作为保护膜材料已是市场的主流选择，而在使用的氟膜材料中又以PVDF膜(聚偏氟乙烯)、PVF膜(聚氟乙烯)为主。
PVF薄膜是由杜邦公司首先推出并在市场经过20-30年的检验，已形成一定的品牌影响力。而PVDF则是后来居上，大有赶超PVF薄膜之势，这是由于PVDF薄膜性能不逊于PVF薄膜，并且原料相对价廉易得。
在光伏平价上网的道路上，光伏组件的每一个组成部分都需要选择高性价比的产品才能让光伏电站更加安全、可靠、持续、低成本地运行。
PVDF薄膜和PVF薄膜的关键性能比较
氟膜类型 |
关键性能描述 |
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PVDF |
1、氟碳比：1/1，含氟量59％，商品化的含氟量42~45％； |
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PVF |
1、氟碳比：0.5/1，含氟量41.3％，商品化的含氟量＜29％； 2、RTI值125℃，阻燃性差，极限氧指数为23％，阻燃等级HB； 3、韧性一般：MD、TD向伸长率100％左右； 4、UVB 100KWH老化后表面粉化，有掉粉现象； 5、在浓硫酸、浓盐酸和有机胺等化学品中会发生溶胀破坏； 6、制成薄膜后内聚力低，反射率低只有约70％ |
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由上述关键性能的比较可以看出，PVDF薄膜完全不逊于PVF薄膜，并且在某些性能上甚至更加优越。这是由于PVDF薄膜具有更加合适的结构特点(F含量更高)和加工工艺(可直接熔融加工，无需潜溶剂)决定的，使得PVDF薄膜具有更好的耐候性和致密性。当然，除了材料和工艺之外，膜结构设计和设备也非常重要。
全球环境具有丰富的多样性，为了满足各地不同的气候要求，更加长久有效的地保护组件，客户应根据当地的环境特征选择更适合的背板保护膜材料，在中国强紫外、强湿热、强风沙特征的一类地区背板材料的选择为例。近日，杭州某公司在单层PVDF膜的基础上，创新性地推出了升级版的“多层结构电站专用PVDF膜(30μm)”，针对强紫外、强风沙的一类地区，升级后的多层膜主要具有如下性能特征：
1、表面PVDF+PTFE合金层，具有更高的含氟量，表层氟含量50%以上；氟含量是表征保护膜耐候性的最直接的技术指标。根据权威数据表明，耐候性与基材中的氟含量呈正相关关系，亦即氟含量越高，耐候性越好。
作为至少使用25年的光伏电站，如若在严苛环境中保证长久寿命，氟含量是必须保证的技术指标。该多层膜结构表层中的F含量可高达50以上，远高于单层膜中40%左右的性能指标，能够更加可靠的保证保护膜的耐候性。
2、业界氟膜唯一UVB+PCT后不黄变；如上所述，全球环境具有丰富的多样性，目前的行业通用检测方法多采用单一检测，但忽略了不同条件经常是同时存在的或先后出现的。特别是在严苛环境的一类地区中，经受25年阳光暴晒过程中,紫外线累计辐照量可达263KWH/m2，其中UVB含量占紫外光中的比例甚至可达10%，同时还需要经历湿热、高低温环境等恶劣条件的挑战。
别是在经历UV辐照后，薄膜材料中的某些高分子材料物性已经发生变化，但其色差不一定会发生显著改变，但随后再经历湿热环境则会让其发生初步老化的材料在高湿热中再次经受挑战。能否保持较好的抗老化性能在UV+湿热双重作用下就会显露无疑。因此，黄变值能够非常直观地反映出材料的物性变化，黄变值越大，说明材料老化越严重。采用UVB+PCT测试黄变值的测试方法，能够比较严苛、严谨地证明材料在强紫外强湿热地区的长期耐受性。
不同氟膜产品UVB120KWH+PCT96H后的黄变值
3、水汽透过率(WVTR)降低30%至30g/㎡.day；根据IEC61215的规定，影响光伏电池中晶硅片发电效率的两大因素主要包括水汽和氧气。
因此，水汽透过率和氧气透过率是决定背板保护效果的两个关键指标。另外，主流背板材料多是选择水汽透过率较低的PET材料作为其中的支撑层，但是PET本身却是耐水解性能较差的材料。
因此，能够尽可能保护PET具有优越的耐水解性也是考察保护膜的一项重要指标。该多层电站膜产品中通过膜结构和配方设计，有效降低了多层膜的WVTR，与常规膜相比，降幅达30%以上。从而能够更有效地保护PET进而保证光伏组件的使用寿命。
不同氟膜产品WVTR的比较
4、氧气透过率(cm3/m2·d·0.1MPa)(OTR)降低8~10倍；如3中所述，氧气透过率也是影响光伏组件发电效率的另一个关键指标。氧气也是造成高分子材料老化降解的一个重要诱因，因此在IEC61215中也有比较明确的建议和规定。
与目前市场主流的氟膜相比，该多层膜能够使得电站专用膜的OTR降幅高达8-10倍，可以与WVTR的大幅降低一起有效地、大幅度延缓材料的老化降解，可靠保证光伏组件的长久使用。
不同氟膜产品OTR的比较
5、耐磨性提升30%；如开篇所言，环境的多样性决定了不同环境特征地区需要使用不同的背板材料。恶劣环境的另一个特征是风沙量大、紫外辐照强度大(如我国西北地区)。风沙侵蚀势必不断磨损背板外层，造成外层保护膜材料的不断减薄，而减薄之后的保护膜多种关键性能将会直线下降如WVTR、OTR、紫外光透过率等。并且这种风沙的侵蚀还不是均匀的磨损，而是带有随机性。
因此，风沙侵蚀严重的地区必须选择抗风沙侵蚀的薄膜材料。该多层膜外表面采用耐磨性极好的PVDF作为主材，并且在此基础上提升了其结晶度从而进一步提高了耐磨性。另外，根据涂料行业多年的实践数据表明，即便是耐候性极好的含氟涂料，在较为恶劣的环境地区，在风沙侵蚀作用下其涂层的减薄速度可达0.5um/年。具有相同的道理，对于薄膜而言，随着风沙侵蚀也会逐渐减薄，并且随着厚度的减薄，后期减薄的速度会越来越快。
因此，保证薄膜具有一定的厚度也是保证背板保护膜材料经多年侵蚀仍然能够有效保证光伏组件效率的重要条件。
图4.不同氟膜产品耐磨耗性的比较
光伏平价上网的大幕已经徐徐展开，光伏行业的每一位有识之士都应该思考，如何能够有效地助力国家稳妥地推动光伏平价上网。任何以牺牲光伏组件质量为代价的降低成本都是对行业的极其不负责任。
在此，借用中国光伏行业协会王勃华秘书长的一句话作为本节结束语：“规范行业秩序，提升质量，创新降本”。创新降本，大有可为，替代进口、延长使用寿命、双面组件都是可供参考的提质降本增效的解决方案。
来源：福膜科技
作者：王佩刚
