投资1GW复合材料光伏边框生产线，需要多少钱？

前文说道，聚氨酯拉挤复合材料用于光伏边框有诸多优点，让其大规模应用成为可能。也有诸多企业已经在布局此领域。

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复合材料边框、铝合金边框和钢边框各自的特点如下。聚氨酯复合材料边框具有力学性能优异、极佳的耐腐蚀性能、抗PID、热膨胀系数与玻璃相当、成本低于铝合金边框等优势。 更多的企业在观察和调研，并跃跃欲试。那么，建设一条1GW复合材料光伏边框生产线究竟需要多少钱呢？         

性能	复合材料边框	铝合金边框	钢边框
构成材料	玻纤纤维+聚氨酯	铝合金	镀锌铝镁钢边框
密度g/cm3	2.1	2.7	7.85
重量	金属部件减少，重量较轻	密度较低，重量较低	密度大，重量大
成本（亿/GW）	1.1	1.4	1.3
耐腐蚀性	耐盐雾、耐酸碱、耐湿热性好	不耐盐雾、酸碱和湿热	断面位置易被氧化、生锈、耐腐蚀性较弱
使用寿命/年	25	30-50	难以达到25
保护性	能与光伏玻璃同步形变，不易发生组件爆板问题	能与光伏玻璃同步形变，不易发生组件爆板问题	钢宇光伏玻璃弹性模量相差大，有组件爆板风险
承载性	良好	良好	良好，钢边框增加了风压、雪载下承重，限制了应用
导电性	绝缘，有较强的抗PID性能	导电	导电
外观	喷漆后整洁美观	喷砂、氧化后整洁美观	外观存在颜色不均匀现象
环保与可回收	全生命周期闭环使用	回收能耗低，回收经济价值可达83.9%左右	回收能耗大，回收价值比仅为22.8%左右

我们以为1GW组件配套的复材光伏边框生产设备和材料为例，进行成本分析。

目前，复合材料光伏边框的主要生产方式是由聚氨酯树脂和玻璃纤维，经由拉挤成型工艺生产并切割得到一定尺寸的素材，再经喷涂进行表面处理，最后经角码拼接得到光伏边框。复合材料光伏边框生产工艺流程示意图如下：

原材料（玻纤+聚氨酯树脂）→拉挤成型→表面处理→边框型材

拉挤成型是指在牵引设备的作用下，将浸渍树脂的连续纤维或其织物通过模具加热使树脂固化生产复合材料型材的工艺方法，具有纤维含量可控、原料利用率高和生产效率高等优点。聚氨酯复材拉挤成型的核心设备有拉挤设备、注胶机和边框模具等。

复合材料拉挤生产线示意图 图源：沃莱新材

需要注意的是，聚氨酯复材边框生产注胶机为一出二，边框模具一般也为两套。

聚氨酯复材生产工艺 图源：金利德

 

复合材料拉挤生产设备  图源：科诚

表面处理是为了让复材边框耐候、耐磨等性能得到提升，满足海水、盐雾、紫外线等恶劣条件的使用要求。目前主要喷涂双组分聚氨酯水性漆，也有部分企业采用氟碳漆或者环氧漆。

智能自动喷涂生产线 图源：百昊威

喷涂施工 图源：上海佳峰

一般地，一套喷涂设备可以满足20-30条拉挤成型生产线的需要。

可以看到，从复材边框生产设备上看，最重要的就是拉挤成型设备、注胶机、边框模具和喷涂设备。

生产效率

根据目前技术水平，聚氨酯复材拉挤生产速度大概为0.75 m/min，按照一出二产能计算，每条生产线一分钟生产0.75 m/min×2 =1.5 m/min，则日产能为1.5 m/min × 60 min × 24 h=2160 m，年产能为（按280天计算）：2160 m/d × 280 d =604,800 m。

30无C双玻边框截面图

按照重量计算，一个典型的复材光伏边框线密度为0.412kg/m，则每条产线每天产能为2160 m × 0.412 kg/m=889.92 kg，每年产能604,800 m × 0.412 kg/m = 249.18T。

产能	长度计	重量计
日产能  ( 24h)	1.5m/min×60min×24h =2160m	2160m×0.412kg/m=889.92kg
年产能  ( 280d)	2160m/d×280d =604,800m	604,800m×0.412kg/m=249.18T

根据测算，1GW光伏组件约需12135922米复合材料边框，重量约5000T，一年需12135922m/604800m=20条生产线可满足生产要求。

设备成本

20条产线需要拉挤设备20台，注胶机20台，边框模具40个，喷漆设备1套。

 

1GW组件20条复材边框生产线设备成本测算
设备	数量	单价	总价
拉挤设备	20	39万/台	780万
一出二聚氨酯注胶机	20	27万/台	540万
边框模具	40	4.5万/套	180万
喷漆设备	1	220万/套	220万
合计			1720万

可以看到，投资年产1GW组件配套的20条复材边框生产线设备成本大概在1720万元。

材料成本

当然， 聚氨酯、玻纤、缝边毡等耗材成本需另外计算。根据测算，聚氨酯复合材料边框的制品材料成本大概为3.404元/m，则1GW聚氨酯复材光伏边框需要的材料成本为3.404元/m×12135922米=4131万元。         

复材边框制品规格	制品成本	纤维成本	300g缝边毡成本	树脂成本
30无C双玻璃	3.404元/m	1.242元/m	0.432元/m	1.73元/m

注：纤维价格：4.5元/kg    300g缝边毡：8元/kg     树脂价格：21元/kg       

另外，1GW复材边框约需220吨水性聚氨酯涂料，按照价格7万元/吨，大概需要7万元/吨×220吨=1540万元。

由此，可以估算1GW组件配套复材边框的设备及材料成本约为1720万元+4131万元+1540万元=7381万元。

当然，还需要考虑场地成本，一般地，20条拉挤产线线约需2560㎡场地，喷涂线约330㎡场地。各个地区土地及厂房成本差异较大，在此不做具体测算。      

拉挤线场地布置示意图  图源：金利德

从产品重量角度考虑，年产10万吨聚氨酯复合材料边框（20GW，400条产线）设备成本测算如下：      

序号	设备	单价	数量	总价
1	太阳能光伏边框拉挤设备	39万元	400	15600万
2	一出二聚氨酯注胶机	27万元	400	10800万
3	边框模具	4.5万元	800	3600万
4	喷漆设备	220万元	20	4400万
总计	34400万

而年产10万吨铝合金边框设备购置及安装费成本测算如下：         

序号	设备		单价	数量	总价
1	100T挤压机机器 配套设备	主机	150万	36	5400万
		冷却校正系统	130万	36	4680万
		冷却系统	1.5万	36	54万
		自动铝棒炉	42万	36	1512万
		模具炉	5万	36	180万
2	80T挤压机机器 配套设备	主机	117万	10	1170万
		冷却校正系统	105万	10	1050万
		冷却系统	1.5万	10	15万
		自动铝棒炉	42万	10	400万
		模具炉	5万	10	50万
3	喷涂线		260万	1	260万
4	自动喷砂线		70万	20	1400万
5	自动氧化线		5000万	2	10000万
6	自动边框线		175万	20	3500万
7	其他配套设备	35000KV配电房	2000万	1	2000万
8		CNC机器人	125万	20	2500万
9	安装调试费用占总投的5%				1708万
总计	35879万

从数据上看，同为10万吨光伏边框的设备投资额，复材和铝合金方案基本接近。然而，考虑到聚氨酯复合材料边框的成本主要包括树脂价格+纤维价格+人工费+喷涂，其最终成本约为1.25万元/吨，而铝合金边框的定价机制一般为“铝价+加工费”，其未来两年的售价约为2.33万元/吨。单从重量上看，复合材料成本下降46%左右，而从单个光伏边框成本看，复材边框较铝合金边框下降18%-20%左右。

 

参考资料：金利德机械，沃莱新材，江阴科诚等

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原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：投资1GW复合材料光伏边框生产线，需要多少钱？