下游需求旺盛，POE 国产化有望突破。
聚烯烃弹性体（POE）是一种以乙烯为主原料、以高碳 α-烯烃（如 1-丁烯、1-己烯或 1-辛烯）为共 聚单体在均相金属催化剂的作用下聚合形成的无规共聚弹性体，主要包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯己烯共聚物、乙烯 -辛烯共聚物等。聚烯烃弹性体（POE）的聚合物链由结晶性树脂相和无定型橡 胶相组成，在常温下拥有类似橡胶体的高弹性和韧性，在高温下能够塑化成型，具有热可逆性、耐 候性、易加工成型、力学性能优异等特性，且其分子链是由非极性的饱和单键组成，无极性基团， 具有优良的耐水蒸气性、耐老化性、耐腐蚀性及耐热性等性能。另外，POE 与聚烯烃材料的亲和性 能优异，可有效改善普通聚烯烃的低温韧性，具有较高性价比，因而被广泛应用于光伏电池、汽车 零部件、服装鞋材、航空航天、5G/6G 通信等领域。作为高端聚烯烃的细分品类，聚烯烃弹性体（POE） 性能优异，品种丰富、用途广泛，广受市场关注。
聚烯烃弹性体（POE）种类丰富，下游应用广泛，根据应用领域的不同，主要可以分为四个方向： 首先是用于普通聚烯烃的直接改性，POE 与 PP 或 PE 共混后，可得到较小的颗粒粒径和较窄的粒 径分布，使材料的韧性、抗冲击性能得到明显提升，进而可以应用到汽车零配件、家电外壳、口罩 领域、防水卷材和管材等领域。其次 POE 可以对 PA 和聚酯类聚合物进行增韧改性，相应产品广泛 应用于建筑、机械、电子、汽车、日用品等领域。再者为 POE 在发泡材料中的应用，主要针对 EVA 材料进行改性，EVA 与 POE 共混发泡制作的运动鞋中底产品，质量更轻，压缩回弹更好，触感良 好，泡孔均匀细腻，撕裂强度更高。此外，POE 还可以作为单一材料使用，主要应用于光伏组件的 封装材料--胶膜，POE 薄膜封装的光伏组件，水汽透过率低，可以从本质上解决 EVA 封装膜产生的 腐蚀问题，使光伏电池拥有更长的生命周期以及更佳的耐用性。 根据华经产业研究院数据，2017-2021 年全球 POE 消费量逐年增加，从 104 万吨增加至 136 万吨， 年复合增长率为 6.94%。2017 年 TPO 终端消费的 POE 需求占比最大，其次为聚合物改性，再者为 电线电缆，分别占比为 51.00%、29.00%及 10.00%。未来随着光伏电池的技术革新及光伏装机量的 提升，光伏胶膜领域的消费占比有望进一步提升。 我国 POE 产品依赖进口，光伏级产品仍未实现国产化。根据百川盈孚统计，2017-2022 年我国消费 量逐年增加，从 22.44 万吨增至 63.58 万吨，年复合增长率高达 23.16%，主要应用于光伏胶膜、汽 车行业、聚合物改性以及电线电缆等领域，2022 年光伏胶膜成为我国 POE 最大的消费下游，其次是 汽车和发泡材料，占比分别为 35.00%、30.00%和 10.00%。
碳中和背景下全球新增光伏装机量快速提升，带动光伏组件封装材料需求持续高涨。目前，市场上 光伏组件的封装材料主要有透明 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）胶膜与其他封装胶膜（包括 PDMS/ Silicon 胶膜、PVB 胶膜、TPU 胶 膜）等。其中，POE 胶膜具有高抗 PID 的性能和高阻水性能，双玻组件通常采用的是 POE 胶膜； 共挤型 EPE 胶膜不仅有 POE 胶膜的高阻水性能，同时具有 EVA 的高粘附特性，可作为 POE 胶膜 的过渡性产品，用于双玻组件。白色 EVA 胶膜具有提高反射率的作用，可提高组件的正面输出功 率。据中国光伏行业协会资料显示，2022 年，我国单玻组件封装材料仍以透明 EVA 胶膜为主，约 占 41.9%的市场份额，POE 胶膜和共挤型 EPE 胶膜合计市场占比提升至 34.9%，随着未来 TOPCon 组件及双玻组件市场占比的提升，POE 胶膜和共挤型 EPE 胶膜的市场占比将进一步增大。根据国 家能源局和国际能源署数据，全球光伏发电装机容量由 2014 年的 117.1GW 增长至 2021 年的 891.3GW，年均复合增速为 33.64%，新增光伏发电装机容量年平均增速为 21.58%；中国光伏发电装 机容量由 2014 年的 28.05GW 至 2022 年增长至 392.04GW，年复合增率为 39.05%，新增光伏发电装 机容量年平均增速为 38.64%。根据国际能源署数据预测，2025 年全球光伏发电装机容量有望达 1986GW，新增光伏发电装机容量有望超 300GW，中国光伏发电装机容量有望达 737GW，新增光伏 发电装机容量有望超 115GW。
根据过去全球及国内光伏新增发电装机容量以及 POE 粒子用量等，我们对相关参数进行以下假设： 假设 1.POE、EVA 胶膜克重分别为 500g/平、480g/平，单平米组件功率为 150W； 假设 2.EPE 材料中 EVA：POE=2：1； 假设 3.EPE 胶膜占比逐年平均增长 5%，POE 胶膜占比逐年平均增长 4%，EVA 胶膜占比逐年平均减 少 9%。
基于以上假设，2025 年全球新增光伏发电装机容量有望超 300GW，2022-2025 年 CAGR 为 9.38%； 我们预测光伏级 POE 粒子需求量有望超 100 万吨，相比 2022 年增长 157.18%。
据华经产业研究院资料显示，2021年全球POE生产产能集中于发达国家及地区，主要是韩国和美国， 分别占比为31.00%和27.00%，其中主要的生产产商有美国陶氏化学公司、美国埃克森美孚化工公司、 日本三井化学株式会社、韩国LG化学公司和SK化工公司等，其中美国陶氏化学公司产能占比最高， 超过总产能的一半，其次为韩国 LG 化学公司、日本三井化学株式会社及美国埃克森美孚化工公司， 产能分别占比为 13.33%、12.64%及 9.20%。 美国陶氏化学公司以产能最大、品质高、牌号齐全等优势，位居世界第一大 POE 供应商，2022 年产 能占比高达 55.17%，该公司采用 CGC 催化剂，以 IsoparTM E 为溶剂，结合 Insite 工艺生产基于乙烯 -1-辛烯共聚物和乙烯-1-丁烯共聚物的 POE，该生产工艺工序简单，产出率高、挥发分含量低、金属 残余物少，综合生产成本低，可充分满足 POE 产品个性化需求。美国陶氏化学公司的主要产品系列 为 EngageTM 和 VersifyTM，POE 材料的典型牌号为 EngageTM8003、8150、8200、8452、8180、7467， 另外，EngageTM PV 8660、8669 等牌号可用于光伏胶膜领域。
日本三井化学株式会社于 1975 年使用钒系 Ziegler-Natta 催化剂生产乙烯基聚合物，商品系列名为 TafmerTM，是历史上首个专门应用于聚烯烃改性的聚烯烃弹性体系列产品，在 1997 年该公司切换为 使用茂金属催化剂生产 TafmerTM 系列产品，截止至今，系列牌号有 TafmerTMA 和 TafmerTMDF（乙 烯-1-丁烯共聚物）、TafmerTM P（乙烯-丙烯共聚物）、TafmerTMXM（丙烯-1-丁烯共聚物）、TafmerTMH （乙烯基共聚物）、TafmerTMPN（丙烯基聚合物）、TafmerTMBL（丁烯基聚合物）等，POE 材料的 典型牌号为 TafmerTMDF605、610、640、710、740、840、810 等，相关产品因其柔韧性好、弹性高、 抗冲击性高、密度低、价格低等优势，广泛应用于工程塑料改性、电线电缆、汽车部件等领域。 韩国 LG 化学公司 2008 年采用自主开发的单活性中心茂金属为催化剂和专有的溶液聚合工艺生产 POE 和 POP，商品系列名为 LuceneTM，其产品包括乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯-1-丁烯共聚物。LuceneTM 的 POE 材料的典型牌号为 LC170、LC100、 LC565 、LC670、 LC575 等，其产品机械强度好、韧 性和刚性均衡、共聚单体分布均匀、熔点更低，广泛用于光伏组件封装领域。 美国埃克森美孚化工公司是全球第二大 POE 供应商，也是世界上第一个将茂金属催化剂用于工业化 生产聚烯烃的公司，公司采用日本三菱化学株式会社开发并授权的高压聚合釜技术，结合自身专有 的ExxpolTM茂金属催化剂，成功推出ExactTM等系列产品，POE材料的典型牌号为ExactTM9061、9071、 9371、9182、4056A 以及 VistamaxxTM6102、6202、6502 等，皆可用于生产光伏胶膜。该公司的生 产工艺能耗低，产率高，相匹配的催化剂活性高，可满足 POP、二元乙丙橡胶、POE、三元乙丙橡 胶等多种产品的生产。
POE 的技术壁垒主要有三个方面，首先是催化剂，通过改变催化剂配体结构，可以准确地调控聚合 物的微观结构，从而获得不同性能的 POE 产品，可以认为催化剂直接决定了材料成品的成本及稳 定性。其次是生产工艺，生产工艺对产品的良品率以及产线利用率有很大影响，目前全球 POE 生产 主要以溶液聚合为主。最后是共聚单体，原料 α-烯烃主要采用 1-丁烯、1-己烯或 1-辛烯，1-丁烯的 生产工艺多样，功能相对充裕，但 1-辛烯的生产技术仅少数厂商拥有，国内产能稀缺。
目前生产乙烯与 α-烯烃共聚的催化剂主要有三种，分别为 Z-N 催化剂、茂金属催化剂及非茂金属催 化剂： Z-N 催化剂主要用于生产乙烯-丙烯共聚物，主要包括钒系催化剂和钛系催化剂，加入钒系 催化剂和少量给电子体聚合时，可提高丙烯单体的共聚能力，增加丙烯含量，从而改善产品的流动 性能和力学性能；而加入钛系催化剂可使产品晶度降低，且略有嵌段序列，具有优良的拉伸强度和 断裂性能。茂金属催化剂主要用于乙烯-丁烯共聚、乙烯-己烯共聚、及乙烯-辛烯共聚，是以环戊二 烯及其衍生物(茚、芴等)与 IVB 族过渡金属原子钛、锆等形成的五齿配位化合物为主催化剂，经过 甲基铝氧烷(MAO)或有机硼化物之类的助催化剂活化后形成催化体系，主要可分为非桥联茂金属催 化剂、桥联型催化剂以及限定几何构型催化剂。当前桥联型与限定几何构型两种茂金属催化剂除了 能够控制自身结构调控产物性质外， 还能够使其它单体与烯烃进行聚合，相比于传统的Z-N催化剂， 茂金属催化剂调控能力更强，可生产 POE 高端产品。除了 Z - N 催化剂和茂金属催化剂，非茂金属 催化剂在乙烯与 α-烯烃共聚领域的应用同样值得关注。非茂金属催化剂大致可分为二类：一类是非 茂体系化合物, 另一类是后过渡金属类化合物，非茂金属催化剂不仅具有与茂金属催化剂相似的优 点—催化效率高，可用于极性单体与烯烃共聚合，而且采用非茂金属催化剂聚合时，聚合反应可在 较温和的条件下进行，此外配体结构多样、易于调整，在生产定制化的 POE 产品方面，具有明显的 成本优势。虽然目前非茂金属催化剂还未实现工业量产，但相关研究开发已经取得重要进展，具有 较大的发展潜力。
POE 生产技术目前应用最多的是美国陶氏化学公司的 Insite 溶液聚合工艺和美国埃克森美孚化工 公司的 Exxpol 高压聚合工艺，气相法和浆液法经过工艺改进和优化虽然也能生产 POE 产品，但应 用较少。Insite 溶液聚合工艺采用自主研发的 CGC 生产乙烯- 1-辛烯共聚物，聚合温度为 80~ 150 ℃ ，聚合压力为 1.0~4.9 MPa。该工艺最大优势就是可有效控制聚合物线性短链支化结构，可对聚 合物结构进行精确设计与控制，从而改善聚合物的加工流变性能，提高材料的透明度。Exxpol 高压 聚合工艺由催化剂制备、聚合、分离和后处理等工序组成，所用催化剂为庚烷-茂/铝氧烷固相催化剂 体系，需要在 100~200 MPa 反应压力下于不同点位加入催化剂浆料，以硅胶粒径控制最终催化剂 粒子的大小，总体能耗较低。
POE 产品原料 α-烯烃的制备方法多样，主要有蜡裂解法、混合 C4 分离法、费托合成法、乙烯齐聚 法、植物油法等等，其中混合 C4 分离法利用萃取法脱除丁二烯，化学法脱除异丁烯后，用精密精馏 或催化可萃取生产高纯 1- 丁烯，技术壁垒较低。而采用费托合成法得到的 α-烯烃则为连续碳数分 布，从煤制油的费托合成过程中的富含 α-烯烃物流中经过预分离、含氧有机物脱除、超精馏萃取蒸 馏、干燥和精炼等步骤才可分离出优质的 α- 烯烃（C8（1-辛烯）），技术较为复杂，难度较大。乙 烯齐聚法以乙烯为原料，可生产 C4～C40 的偶数碳线性 α 烯烃，但其工艺流程复杂，生产工艺多 集中于海外，国内量产程度还有待提高。
近年来，国家大力发展聚烯烃类产品，2021 年 5 月发布的《石油和化学工业"十四五"发展指南》提 到应发展重点领域包括茂金属催化剂绿色生产技术的高端聚烯烃领域等，力争 2025 年自给率达到 75%。2022 年 7 月发改委和商务部发布的《鼓励外商投资产业目录（2022 年版）》提到，鼓励外商 投资开发、生产高碳 α 烯烃共聚茂金属聚乙烯、COC/COP 环烯烃聚合物等高端聚烯烃。
我国 POE 自主研发进程不断加快，新产品的实验室研发与传统产品的工业化生产齐头并进，新产品 研发方面，浙江大学王文俊等学者通过串级催化体系，以 IsoparE 为溶剂，在高温高压溶液聚合系统 中，合成了梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体，该 POE 拥有高熔点（大于 120℃），且力学性能达到 进口产品陶氏化学 EngageTM8150 的水平；青岛科技大学李志波等学者在茂环上引入强给电子基团吡 咯烷，在氮原子上引入大位阻金刚烷制备了一种新型限定几何构型的钛系金属催化剂，并已成功制 备出相对分子质量超过 1.0×106 的 POE。工业化方面，国产化的生产工艺和催化剂均已处于试生产 阶段，目前万华化学、东方盛虹、茂名石化、京博石化等企业已取得积极进展。万华化学 1000 吨/ 年的 POE 装置于 2021 年一季度已完成中试，且 2×20 万吨的工业化 POE 计划在 2025 年前投产； 茂名石化于 2022 年 9 月 1000 吨/年 POE 中试装置一次开车成功，已产出合格产品；东方盛虹全 资子公司斯尔邦石化的 800 吨/年 POE 中试装置于 2022 年 9 月一次性开车成功，顺利产出合格产品； 卫星化学 POE 核心原料 α-烯烃 1000 吨/年装置已开车成功，2021 年 12 月 30 日已公告的年产 10 万 吨 α-烯烃及 POE 装置正在加快实施。根据百川盈孚数据统计，当前国内在建的 POE 产能达到 190.18 万吨/年，随着国家加大政策扶持力度、下游需求维持高景气度以及国内企业产业化技术不断攻关， POE 产品国产化指日可期。
