隨（suí）著鈣（gài）鈦礦電池的快速發展，單純POE膠膜+矽膠或者（zhě）POE+EVA的（de）封裝結構已經不能滿足鈣鈦礦本身對於穩定性和使用壽命（mìng）的要求，而丁基密封膠 (Butyl sealant) 作為優良的隔水隔氣的絕緣材料是目前（qián）最有前（qián）景（jǐng）的封裝材料。
丁基膠是以丁基橡膠(IIR)為原材，加入聚異丁烯(PIB)等改性物質製成（chéng）的單組分膠粘劑，具備低水汽透過率、高粘結性、電（diàn）氣絕緣三大性能，在（zài）晶矽組件/薄膜組件水汽透過率為0.15~0.7g · (m2 ·d)-1，有效幫助組（zǔ）件抵擋（dǎng）水（shuǐ）汽，同時（shí）適合與玻璃粘結，因此丁（dīng）基（jī）膠適用於高水汽敏感的鈣鈦礦、HJT電池。丁基橡膠 ( IIR) 是⼀種合成橡膠，由異丁烯和少量（liàng）丙烯共聚而成。它具（jù）有良好的（de）氣密性和耐化學性能，是⼀種（zhǒng）彈性很好的橡膠，因此被廣泛用（yòng）於製造各（gè）種密封件和橡膠製品。我國是鹵化丁基橡膠的大消費國，每年消耗（hào）量超過10萬噸，但國內生產相對滯後，國產鹵化丁基橡膠主要應用於下遊低端領域，高端產品幾乎完全依賴進口。近年來，在國家政策的支持和企業積極探索推動下，我國鹵化丁基橡膠的生產技（jì）術取得了突破性進展，行業（yè）產能穩步增長，進口比（bǐ）例逐年下降。
1、丁基膠主要特點：
（1）氣密性和水密性：丁基橡膠的空氣（qì）透過率（lǜ）僅（jǐn）為天然橡膠的1/7，丁苯橡膠的1/5；而對蒸汽透過率為天然橡膠的1/200，丁苯橡膠的1/140。丁基膠通過和組件基（jī）板的粘結形成可（kě）靠密封，此時水汽（qì）分子被分子篩鎖，無法自由移動穿透密封膠，有效延緩了水汽從基板中間侵入組件的（de）時間。（2）熱穩定性：丁基橡膠在高溫下具有較好（hǎo）的穩定（dìng）性，可在100℃或稍低溫度下長期使用，脫硫的丁基橡膠的使用溫度可達150℃到200℃。（3） 耐臭氧和耐天候老化性（xìng）：丁基橡膠對臭氧和自然環（huán）境中的老化因素具有良好的耐性，能夠長（zhǎng）時間保持性能穩定。（4）化學穩定性：丁基橡膠對（duì）化學藥品的耐（nài）腐蝕性較強，具（jù）有較好的化學穩定性。（5）吸震性能：由於丁基橡膠分（fèn）子結構中缺少雙鍵和側鏈甲基的分布密度大，使其（qí）具備良好的吸震能力。（6）電絕緣性能：丁基膠由絕（jué）緣聚合物組（zǔ）成，原材料丁基橡膠為高電阻率（lǜ）的非極性材料，分子主鏈上有密集的側甲基分布和較少的雙鍵（jiàn），是高壓電絕緣橡膠製品的（de）理想材料，製成的丁（dīng）基膠具備高體積電阻（zǔ）率，可應用於1500伏組件。根據IEC61730標準要（yào）求（qiú），電氣絕緣距離 (DTI) 最小為（wéi）3.5mm，相對起痕指數 (RTI) 在105°C 以上，使用丁基膠後通過調整電池片擺放位置，能夠滿足DTI要求。（7）粘結性能較佳：組件通過EVA和背板及玻璃層壓後，需要用丁基膠封邊，因此丁（dīng）基膠應具備足夠的粘（zhān）接強度（dù），以滿足太陽（yáng）電池組件（jiàn）承受機（jī）械（xiè）載荷的要求，丁基膠 粘結（jié）玻（bō）璃後可充分發揮各部件（jiàn）的全部強度。（1）用處：光伏領域丁基膠主要應用於光（guāng）伏組件封裝，丁基密封膠與常（cháng）規封裝材料如EVA、POE膠（jiāo）膜等都具有良好的兼容性，作為封裝輔助材料與膠膜配（pèi）合使用。采用丁基（jī）膠（jiāo）封邊後組件的抗PID性能得到顯（xiǎn）著提（tí）升，有效延緩組件在戶外（wài）高溫高濕環境下的水汽侵蝕，適用於高水汽敏感度的HJT、鈣鈦礦（kuàng）電（diàn）池等，也可用於薄膜光伏組件 (CIGS/CdTe/GaAs/a-Si)、柔性（xìng）組件等。此外，丁基膠可（kě）塗抹在光伏（fú）屋頂上以達到防水性能，應用於光伏建築⼀體化領域。HJT的TCO膜層與傳（chuán）統封裝膠膜粘粘（zhān）力較弱且對水汽敏感 ，鈣鈦礦吸（xī）收層不穩定、水汽侵入易（yì）造成電池降解，因此（cǐ）這類新型電池材（cái）料對水汽敏感性更（gèng）高，需要更（gèng）好的防潮保護，否則水汽將會對組件輸出功率、使用壽命產生不利影響。傳統EVA膠膜遇到水汽會產生醋酸，醋酸會腐蝕電池焊帶（dài），使組（zǔ）件失效，電線短（duǎn）路，因此封裝穩定性要求的提高帶來（lái）POE膠（jiāo）膜、丁基膠材料（liào）的（de）增（zēng）量需求。（2）用法：采用（yòng）丁基膠的封裝方案有兩種形式，1) 丁基膠與膠膜層壓形成整體封裝結構；2) 外邊緣使（shǐ）用丁基膠帶輔助密（mì）封方式。第⼀種方案丁基膠用量較少，塗層僅有1mm厚，成本低於使（shǐ）用丁基膠帶；但丁基膠固化需要更高的溫度，目前技術尚未突破 ，因此目（mù）前使用（yòng）丁（dīng）基膠帶在組件邊緣纏繞為主流（liú）方式，但是（shì）熱熔型丁基膠由於產線適配性（xìng）較好，適合（hé）大規模量產，有望取代膠帶而成為主流封裝形式。
包裝中（zhōng）使用的聚（jù）合物材料通常具有優異的（de）絕緣性、熱塑性和⼀定的機械強（qiáng）度。致密的包裝層能有效隔離空氣中的水和（hé）氧，並能以低成本實（shí）現大麵積包裝。常見的包裝材料包括聚異丁烯、聚乙烯、聚烯烴彈性體 (POE) 、熱塑性聚氨（ān）酯、乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 和（hé）環化全氟聚合物。丁基膠由丁基（jī）橡膠經過特殊工藝加工製成。首先通過溶液法或淤漿法將異丁烯和少量異戊（wù）二烯合（hé）成為丁基橡膠，再通過特殊工藝製成丁基膠。丁（dīng）基膠生產工（gōng）藝較為簡（jiǎn）單，需要將原料聚異丁（dīng）烯（xī）、丁基橡膠在（zài）110°C-130°C的捏（niē）合（hé）機中攪拌均勻，依次添加填料、抗老化劑、軟（ruǎn）化劑，抽真空攪（jiǎo）拌後（hòu）出料得到成品。生產工藝先後經過矽烷偶聯劑接枝改性、熔融共混改性（xìng）、填充改性，以（yǐ）提升（shēng）丁基（jī）膠的性能、 降低成本。丁基膠配方主要包含5-6個成分，其（qí）中（zhōng）丁（dīng）基橡膠占比12%，聚異丁烯占比20%，補強劑5%，填（tián）料52%，石油樹脂（zhī）7%，其（qí）他助劑4%。丁基密（mì）封膠配方差異對組件性能有較大（dà）影響，配方較難把握。PIB材料（liào）具有穩定（dìng）的化學（xué）性能和優異的密封性能，分子量從幾⼗萬到數（shù）百萬不等，該類材料在很多要求苛刻的密封環境中得到廣泛應用。但（dàn）材料的不同配（pèi）方設計性能差別很大，自身濕氣（qì）透過率也會有很大差別。截至2022年底，我國（guó）丁基橡膠的總有效產能達到36.5萬噸（dūn）/年 (燕山石化（huà）和台塑寧波的兩套（tào）裝置共計14萬噸/年產能，由於技術相對落後、產品市場認可度低的（de）原因長期（qī）停產，如果這兩套裝置正常運行（háng），總產（chǎn）能可達到50.5萬噸/年) 。其中34.5萬噸/年產能（néng）可用於生產鹵化丁基橡膠。浙江信匯新材料是（shì）國內最大的丁基橡膠生產企業（yè），其（qí）丁基橡（xiàng）膠產能占全國總產能的40%左（zuǒ）右。2018-2022年 ，我國丁基橡膠產量以15%的（de）複合年（nián）均增長率保持（chí）快速增長，2022年總產量達到27.8萬（wàn）噸。未來短期內，在沒有新裝置（zhì）建成投產的情況下，預計我國丁基橡膠的產量將基（jī）本保持穩定。我（wǒ）國的丁基橡膠需求（qiú）量較大，2018-2022年我（wǒ）國丁基橡膠表觀消費量的年均複（fù）合增長率高達5.6%，2022年表觀消（xiāo）費量（liàng）達49.14萬噸。
2018-2020年我國丁基橡膠下遊需求逐年遞增，但國內丁基橡膠產量增速不及市場需求增速，因此進口量⼀直（zhí）保持較高水（shuǐ）平。2022年俄烏衝突導致俄羅斯（sī）丁基橡膠的出（chū）口受到歐美限製（zhì），低價產品轉而流入我國市場。2022年我國丁基橡膠進（jìn）口總量高達29.27萬噸，為近5年高值，相較於2021年增長34.38%。出口方麵，我國丁基（jī）橡膠出口規模在過去5年快速增長，2022年出口總量達到 7.93萬噸（dūn），同（tóng）比（bǐ）增長110.34%，達到曆史新高（gāo）。造成出口量增長的（de）因素有兩方麵 ：⼀方麵，我（wǒ）國丁基橡膠的產能利用率提高，新增產（chǎn）能釋放，再加上俄羅斯低價貨源的流入（rù），國內市場競爭愈加激烈，出口成為廠家緩解出貨（huò）壓力的主要途徑（jìng）之（zhī）⼀；另⼀方麵，人民幣的貶值使得國產丁基橡膠企業在國際市（shì）場上具有了更高（gāo）的價格競（jìng）爭優勢，促進國產（chǎn）丁（dīng）基橡膠的（de）出口。目前全球處於大寡頭壟（lǒng）斷市（shì）場（chǎng），世界生產能力排名前⼗企業產（chǎn）能合計216.7萬（wàn）噸/ 年，其中前三名為埃克森美孚/沙特阿美/西布爾，產能分別占比 33.4%/20.2%/11.3%。目前丁基橡膠產能相對集中於歐（ōu）美地區，區（qū）域發展不平（píng） 衡。伴隨國內光伏級丁基膠需求起量，丁基橡膠國內產能占比有望提升（shēng）。綜上所述，我國丁基橡膠的市場需求仍有增長空間（jiān）。雖然我國（guó）丁基橡膠的總產能已（yǐ）經達到（dào）⼀定規模，但總有效產能有限，目前國內產（chǎn）量還不能完全滿足國內需求（qiú），每年（nián）仍需要大量（liàng）進口。近年（nián）伴隨風電光（guāng）伏等新型應用場景的擴展，丁基橡膠研發不斷（duàn）深入，專利申請數量顯著（zhe）提升（shēng）。根據CNKI中國專利數據庫，截至2023年2月10日，國內共有丁基橡（xiàng）膠領域的申請專利3165件，2015年以來年申請量穩定在200件以上，2022年達235件，專利主要圍繞製備⼯藝和應⽤領域（yù）拓（tuò）展⽅向。未來幾年專利數量仍（réng）保持井噴增長，國內企業自主研發能力不斷增強，丁基橡膠國產化進程加速。國產丁基橡膠⽬前存在⽣產成本較⾼的問題，在國內市場競爭中成本端（duān）不具備優勢。我國企業應當通過提⾼研發投⼊，升級產線⼯藝（yì），進⽽改良產品質量、降低⽣產成本，從而提⾼產品競爭⼒和產能（néng）利⽤率（lǜ）。同時應當積極開（kāi）發國際市場，適度擴⼤產品出⼝，從⽽在激烈的市場競爭中不斷增強企業（yè）競爭⼒。該文章來源（yuán）互聯網（wǎng），如有侵權請聯必刪（shān）
