摘要：随着全球能源需求的增加以及环境污染的不断加剧，人们对可再生能源的需求不断上升。光伏发电作为可再生能源的一个重要代表，得到了越来越广泛的应用，作为目前人类已知可利用的最佳清洁型能源，一直是我国新能源开发领域的重要新兴能源。光伏边框的质量和性能对于光伏组件的稳定性和寿命具有非常重要的影响。因此，通过对光伏边框的调研，旨在探讨不同材质、不同框架的性能对光伏组件的影响，并为光伏边框的使用提供相关参考。

关键词:光伏；边框；生产；组件

1太阳能组件边框

是指光伏太阳能电池板组件构成的铝合金型材固定框架。

2太阳能组件边框作用

固定、密封太阳能电池组件、增强组件强度，延长使用寿命，便于运输、安装。

3太阳能边框在光伏应用领域的优势

产品具有抗腐蚀，抗氧化性强，强度及牢固性强；抗拉力性能强；弹性率、刚性、金属疲劳值高，运输安装便捷，通过不同选材，能适应各种恶劣环境；使用寿命大于25年。

4光伏边框的前景

习近平总书记多次强调，中国坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，将大力推进绿色低碳循环发展，采取有力行动应对气候变化，将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现。中国光伏组件行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励光伏组件行业发展与创新，《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》《国务院办公厅转发国家发展改革委国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》等产业政策为光伏组件行业的发展提供了明确、广阔的市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境。2023年光伏组件市场快速增长，中商产业研究院发布《2022-2027年中国光伏组件行业前景预测与战略投资机会分析报告》显示，2022年中国组件出货量达到288.7GW，同比增长58.8%，2023年约为520GW。随着光伏组件各大厂商持续扩增产能，中商产业研究院分析师预测，未来出货量将继续增长，到2024年组件出货量将达到580GW。

光伏组件成本主要以电池片为主，占比达55%。其次是光伏边框。而光伏铝边框属于价值较高的组件辅材，在光伏组件非硅成本结构占比中，光伏铝边框占比在13%左右，高于EVA、玻璃、背板、焊带等其他辅材，是光伏组件环节中不可或缺的组成部分。受益于组件市场的持续增长，带动了光伏边框持续放量，未来光伏边框的需求量将进一步提升。

5现有市场太阳能边框的种类

各大光伏组件厂家在采购边框时也是在尽量压缩成本，也有部分厂家尝试减薄边框厚度，减小截面等，或者更改合金的牌号，使用成本更低的合金。此外，还有一些厂家，开始尝试研发不同材质组件边框产品。目前市场出现的各种光伏边框方案的根本原因是光伏组件的降本需求，符合现代的绿色循环发展理念。

5.1铝合金边框

光伏铝合金边框以铝为主要金属材料，主要生产环节分为熔铸、挤压、氧化、深加工四个主要阶段。生产手段主要是通过铝棒热挤压成型的，目前太阳能组件边框一般多采用材质6005铝合金。表面处理目前有喷砂阳极氧化银白与黑色两种。

随着2024年铝价回落至较为稳定的水平，铝合金材质的性价比优势愈发凸显。另一方面，从材料循环再生利用角度来看，相比其他材料，铝合金边框具有极高的再利用价值，且循环再利用工艺相对简单，绿色环保。

5.2镀锌钢边框

这种边框的材质是钢，表面镀了一层锌铝镁，所以表面跟铝合金还是有些类似，它的生产工艺与铝合金边框完全不同，钢边框是用钢板通过滚压成型的。所以外观整体粗糙，表面也没有铝合金表面好看。此外，钢的线密度是铝的三倍，所以即使它的厚度只有0.6mm，重量也是一大短板。由于钢铁密度造成其单位重量较大，会增加光伏组件的的重量，超出单位载荷的要求，所以只有部分企业已经在小批量生产。

5.3塑料边框

塑料边框的缺点显而易见，不耐高温，遇热易变形、发脆。并且塑料的载荷有限。普通塑料目前是无法用做光伏组件边框。但在去年IG化学研发了一种特殊塑料边框，在PC化合物中加入了玻璃纤维，提高了它的机械性能，并且降低了膨胀系数。不过目前在市场上还没有看到过这种边框。如果这种边框真的能达到上述性能，并研发成功的话，可能会对铝合金边框市场会造成不小的冲击。

5.4卡扣短边框

卡扣短边框的材质是橡胶，并且它没有把整个组件包住。据研发厂家介绍，这种短边框类似于夹具，橡胶边框夹住电池板玻璃并与支架连接。但是橡胶与塑料有同样的缺点，便是是易老化，这是受温度、以及空气中的氧和紫外线共同造成的。橡胶本身是有弹性的，但经过室外长期风吹日晒，会变硬，开裂，所以它的寿命短不言而喻。另外短边框的载荷性能要打折扣，普通边框安装以后是通过四点支撑来抵抗强风压力的，而短边框只有两点支撑点。并且短边框目前只适用于双玻组件和柔性组件

5.5不锈钢边框

不锈钢边框因制作工艺复杂，需通过复杂的折弯及焊接处理，而且只能使用304型不锈钢，并且自身重量比较大，目前国内外仅有少数公司具备此类工艺，而最主要的是不锈钢成本很高。

5.6复合材料边框

复合边框以玻璃纤维、聚氨酯或其他树脂为主要材料，主要生产环节分为玻璃纤维粗纱排布、注胶、挤压模塑及固化、牵引及切割、喷涂五个主要阶段。经过光伏组件多年的应用证实，无框双玻组件及橡胶卡扣边框均已淡出市场。

就无框双玻组件而言，由于采用双层玻璃来提高组件的机械性能，同时搭配无框双玻压块，理论上可将铝合金边框省去。但实验室测试结果与实际运行始终存在差异，主要原因是无框双玻组件因汇流带层压应力不均机械应力不均、热应力不均等问题出现弯曲变形，造成电池片隐裂和玻璃爆裂，进而使光伏电站收益出现损失。另一方面，橡胶卡扣边框亦采用类似无框双玻压块的结构设计，同样因为组件变形问题备受争议。此外相较于光伏组件25年的使用寿命，有机橡胶塑料材质边框难以匹配光伏组件寿命，且对环保回收造成压力，因为橡胶、塑料等产品生命周期对环境有很大的污染，不符合现在的绿色可持续发展理念。

综合来看，光伏边框要考虑一定的强度、耐高温、耐腐蚀等方面。现只有铝合金具备以上优点，但是高昂的价格使不少商家在积极寻求其他替代方案，均未能达到稳定的性能，目前看来，铝合金边框仍是现在光伏边框的理想材料。

目前光伏铝边框行业内当前仍存在较多中小企业，但在龙头企业进一步凭借其自身资金、工艺精度、生产管理等优势新增并释放产能，抢占市场份额并巩固客户认证壁垒，同时在新技术、新产品、新工艺和产能布局方面一直引领行业，龙头企业优势愈发明显，竞争力不足的中小企业将被市场相继淘汰，光伏边框行业企业集中度将进一步提高。市场渗透率迅速提升。预计随着组件技术快速渗透，将催生多个细分市场，光伏组件有望迎来新一轮迭代升级。凭借优良的产品性价比，我国光伏组件市场有望快速增长。