電氣設(shè)備-鈣鈦礦電池行業(yè)深度研究報(bào)告：鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速奔赴星辰大海

行業(yè)研究行業(yè)研究證券研究報(bào)告太陽(yáng)能2024年01月24日鈣欽礦電池行業(yè)深度研究報(bào)告鈣欽礦電池行業(yè)深度研究報(bào)告鈣欽礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，奔赴星辰大海鈣欽礦是第三代太陽(yáng)能電池，發(fā)展前景廣闊。鈣欽礦電池因其光電轉(zhuǎn)換層使用鈣欽礦結(jié)構(gòu)的材料而得名，指通用化學(xué)式為ABX3的一類材料，具有輕質(zhì)、柔性、弱光性高等特點(diǎn)。鈣欽礦電池應(yīng)用場(chǎng)景較晶硅更為廣闊，可應(yīng)用于光伏建筑一體化、車(chē)頂光伏、移動(dòng)設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)傳感器、光發(fā)電站等眾多領(lǐng)域。轉(zhuǎn)換效率方面，單結(jié)鈣欽礦電池最大理論轉(zhuǎn)換效率為33%，接近單結(jié)電池理論轉(zhuǎn)換效率極限33.7%，多結(jié)電池組成的疊層電池轉(zhuǎn)換效率將進(jìn)一步提升。近年來(lái)鈣欽礦發(fā)展迅猛，轉(zhuǎn)換效率快速躍升，據(jù)NRE晶硅-鈣欽礦疊層電池銷(xiāo)量紀(jì)錄達(dá)33.9%。鈣欽礦制備工藝暫未標(biāo)準(zhǔn)化，鍍膜及涂布為核心設(shè)備。鈣欽礦生產(chǎn)過(guò)程中涉及的設(shè)備主要有鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備、封裝設(shè)備等四大類，其中鍍膜設(shè)備價(jià)值量占比最高，激光設(shè)備工藝確定性最強(qiáng)。以反式結(jié)構(gòu)的單結(jié)鈣欽礦電池為例，鈣欽礦層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電級(jí)層的主流工藝分別為狹縫涂布、磁控濺射(PVD)、反應(yīng)式等離子鍍(RPD)、磁控濺射(PVD)。鈣欽礦電池的制備過(guò)程通常需要四道激光程序，主要作用是刻蝕和清邊，激光工序的損傷缺陷和切面平整程度會(huì)直接影響電池的壽命和轉(zhuǎn)換效率，因此對(duì)精度要求較高。從目前的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐來(lái)看，各企業(yè)的制備工藝存在差異，通常會(huì)在質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性之間權(quán)衡，最終方案暫未標(biāo)準(zhǔn)化。鈣欽礦電池產(chǎn)業(yè)化潛力突出，大面積制備及穩(wěn)定性仍需突破。(1)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)。制造鏈條相較于晶硅顯著縮短，生產(chǎn)效率明顯提升，鈣欽礦從原材料到組件成品產(chǎn)出僅需要45分鐘左右，而晶硅組件從硅料到成品大約需要三天。另一方面，鈣欽礦的制備條件溫和，工藝溫度不超過(guò)150校，可有效降低生產(chǎn)能耗。 (2)產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)。鈣欽礦材料存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，目前壽命相對(duì)較短，理論使用壽命約5-15年，明顯低于晶硅組件的25年。另一方面，制備大面積鈣欽礦電池存在效率損失，制造工藝難度大。(3)成本及效率有望持續(xù)突破。據(jù)極電光能，百兆瓦級(jí)產(chǎn)線鈣欽礦組件制造成本約1.5-1.6元/W，相較于晶硅組件成本仍然較高。鈣欽礦處于產(chǎn)業(yè)化前期，后續(xù)可通過(guò)技術(shù)進(jìn)步以及規(guī)?；M(jìn)一步降本，預(yù)計(jì)GW級(jí)規(guī)模時(shí)成本或?qū)⒔抵?.9元/W左右；預(yù)計(jì)10GW級(jí)規(guī)模時(shí)或?qū)⑦M(jìn)一步下降。鈣欽礦技術(shù)逐步滲透，有望帶動(dòng)設(shè)備及鈣欽礦組件市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。(1)設(shè)備市場(chǎng)空間。假設(shè)2024-2030年鈣欽礦滲透率由0.2%逐步提升至15.5%，大規(guī)模量產(chǎn)后鈣欽礦設(shè)備投資額下降至5億元/GW左右，我們預(yù)計(jì)到2030年全球鈣欽礦設(shè)備新增市場(chǎng)空間將達(dá)到830.6億元，2024-2030年CAGR約80%。 (2)鈣欽礦組件市場(chǎng)空間。我們預(yù)計(jì)到2030年全球鈣欽礦組件市場(chǎng)空間有望達(dá)到1816億元，2024-2030年CAGR約108%。鈣欽礦疊層或?qū)槔硐肼窂剑?dāng)前各企業(yè)以百兆瓦級(jí)中試線為主。鈣欽礦電池發(fā)展路徑預(yù)計(jì)將從單層結(jié)構(gòu)向四端疊層過(guò)渡，兩端疊層或?qū)⒊蔀槲磥?lái)理想技術(shù)路線。其中鈣欽礦/HJT疊層具有工藝溫度低、工藝路線與晶硅相容、轉(zhuǎn)換效已有協(xié)會(huì)光電、纖納光電、極電光能等多條百兆瓦級(jí)的鈣欽礦組件中試線建成投產(chǎn)，眾能光電、光晶能源等眾多企業(yè)已開(kāi)啟百兆瓦級(jí)中試線建設(shè)。另外，多條GW級(jí)產(chǎn)線正在規(guī)劃推進(jìn)中，預(yù)計(jì)協(xié)會(huì)光電、極電光能的GW級(jí)產(chǎn)線，有望于2024年陸續(xù)落地投產(chǎn)。投資建議：考慮到鈣欽礦行業(yè)發(fā)展迅猛，市場(chǎng)空間廣闊，已有部分上市公司前瞻布局，建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司，邁為股份、協(xié)會(huì)科技、捷佳偉創(chuàng)、京山輕機(jī)、曼恩斯特等(市值排序)。風(fēng)險(xiǎn)提示：終端需求不及預(yù)期，產(chǎn)能擴(kuò)張不及預(yù)期，鈣欽礦滲透率不及預(yù)期，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，相關(guān)測(cè)算具有一定主觀性等。推薦推薦(維持)證券分析師：黃鱗證券分析師：盛炸聯(lián)系人：蔣雨凱行業(yè)基本數(shù)據(jù)股票家數(shù)(只)380.00總市值(億元)11,866.531.46流通市值(億元)9,364.081.48相對(duì)指數(shù)表現(xiàn)%1M6M12M絕對(duì)表現(xiàn)4.9%-25.6%-45.3%相對(duì)表現(xiàn)6.7%-11.8%-23.7%2023-01-30~2024-01-24-16%23/0123/0423/0623/0823/1124/01-34%-51%太陽(yáng)能滬深300相關(guān)研究報(bào)告《光伏行業(yè)周報(bào)(20240115-20240121)：EIA上修24年美國(guó)光伏裝機(jī)預(yù)期，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司有望受益》2024-01-22《光伏行業(yè)周報(bào)(20240108-20240114)：EVA粒子價(jià)格觸底回升，膠膜環(huán)節(jié)盈利或?qū)⒌撞肯蛏稀?024-01-14《光伏行業(yè)周報(bào)(20240101-20240107)：2023年德國(guó)光伏裝機(jī)維持高增，有望延續(xù)高景氣》2024-01-08證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)鈣欽礦電池行業(yè)深度研究報(bào)告證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)投資主題報(bào)告亮點(diǎn)本篇報(bào)告從鈣欽礦工藝設(shè)備、產(chǎn)業(yè)化潛力以及市場(chǎng)空間等角度詳細(xì)分析了鈣欽礦電池行業(yè)的基本面情況，并梳理了潛在的投資機(jī)會(huì)。(1)對(duì)鈣欽礦發(fā)展歷程進(jìn)行了梳理；(2)結(jié)合產(chǎn)業(yè)情況，對(duì)目前主流的生產(chǎn)工藝以及設(shè)備進(jìn)行了的詳細(xì)介紹。(3)從產(chǎn)業(yè)化角度，對(duì)目前鈣欽礦電池的優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行了分析，并對(duì)未來(lái)可能降本增效的空間進(jìn)行了測(cè)算。(4)分別對(duì)鈣欽礦設(shè)備、材料、組件等市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行了測(cè)算；(5)梳理了目前鈣欽礦電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。投資邏輯鈣欽礦理論轉(zhuǎn)換效率高、應(yīng)用場(chǎng)景廣闊，或?qū)⒊蔀橄乱淮夥姵丶夹g(shù)。單結(jié)鈣欽礦太陽(yáng)能電池的理論轉(zhuǎn)換效率達(dá)33%，明顯高于晶硅的29.4%，并且可以與晶硅電池組成疊層電池，轉(zhuǎn)換效率還將進(jìn)一步提升。鈣欽礦具有輕質(zhì)、柔性、弱光性高等特點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)景更為廣闊。產(chǎn)業(yè)前景來(lái)看，高生產(chǎn)效率和低能耗的優(yōu)勢(shì)奠定了鈣欽礦電池的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，但目前仍面臨穩(wěn)定性與大面積制備等痛點(diǎn)，未來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)能規(guī)模的不斷擴(kuò)張，成本及效率有望持續(xù)突破。鈣欽礦已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前期，行業(yè)發(fā)展迅猛。歷經(jīng)十多年的發(fā)展，單結(jié)鈣欽礦電池效率由3.8%躍升至26.1%。目前，國(guó)內(nèi)已有協(xié)會(huì)光電、纖納光電、極電光能等多條百兆瓦級(jí)的鈣欽礦組件中試線建成投產(chǎn)，眾能光電、光晶能源等眾多企業(yè)已開(kāi)啟百兆瓦級(jí)中試線建設(shè)，協(xié)會(huì)光電、極電光能等企業(yè)的GW級(jí)產(chǎn)線正在規(guī)劃推進(jìn)中，有望于2024年開(kāi)始陸續(xù)落地投產(chǎn)。隨著鈣欽礦技術(shù)的逐漸滲透，有望帶動(dòng)設(shè)備及組件市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。我們預(yù)計(jì)到2030年全球鈣欽礦設(shè)備新增市場(chǎng)空間將達(dá)到830.6億元，2024-2030年CAGR約80%；預(yù)計(jì)到2030年全球鈣欽礦組件市場(chǎng)空間將達(dá)到1816億元，2024-2030年CAGR約108%，設(shè)備及鈣欽礦組件的相關(guān)企業(yè)有望受益。投資建議考慮到鈣欽礦行業(yè)發(fā)展迅猛，市場(chǎng)空間廣闊，已有部分上市公司前瞻布局，建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司，邁為股份、協(xié)會(huì)科技、捷佳偉創(chuàng)、京山輕機(jī)、曼恩斯特等(市值排序)。證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券÷íü?^務(wù)í|{?÷?證監(jiān)許可?2009ā1210÷3N1鈣鈦礦o第O代{·y電池技o(jì)?發(fā)展__景廣闊 7?Nā鈣鈦礦電池因其Y電?換^wy?]?O游應(yīng)用場(chǎng)景~? 7?二ā工__原vN晶}電池類似?wy__?靈活可??g強(qiáng) 9?Oāó^電池Y?Y應(yīng)范圍更???Nos開(kāi)?換效率?天3板 11?四ā鈣鈦礦電池目__正]于?速r?期??換效率Oí?破 12二1鈣鈦礦v備工ú暫未標(biāo)準(zhǔn)W?鍍膜??__為核??備 13?Nā鈣鈦礦^v備?主流工ú為?縫?__?蒸鍍發(fā)展?jié)?大 14?二ā電荷傳輸^??電?^?v備通~×用PVD工ú 16?Oā鈣鈦礦電池通~需要四道激Y工???精t要n高 18?四ā]裝?隔gy要n高?可?標(biāo)OLED]裝 18O1鈣鈦礦電池產(chǎn)^W潛????大面積v備?穩(wěn)?g?需?破 19?Nā高生產(chǎn)效率üOy耗?優(yōu)?奠?鈣鈦礦產(chǎn)^W?x 1911v造鏈條t較于晶}~×縮??生產(chǎn)效率明~ó升 1921工ú溫tO超過(guò)150℃?生產(chǎn)過(guò)程中y耗較少 20?二ā穩(wěn)?gü大面積v備?o鈣鈦礦電池產(chǎn)^W亟需?ó?難題 2011鈣鈦礦wy[在?期穩(wěn)?g問(wèn)題?目__?}t?較? 2021v備大面積鈣鈦礦電池[在效率損y?v造工ú要n高 21?Oāro?效率o望持續(xù)?破?鈣鈦礦電池產(chǎn)^W潛??? 2211當(dāng)__鈣鈦礦ro?w較高?技o(jì)?o??規(guī)kWo望助?降o 2221wy?o較大?降o空間??備÷ív將O于晶} 2331?換效率ó升空間大?roo望全面攤薄 2441鈣鈦礦原wy可??g強(qiáng)?具o較大發(fā)展?jié)? 25四1鈣鈦礦技o(jì)逐o滲透?o望~動(dòng)?備?鈣鈦礦t件市場(chǎng)規(guī)k?速增? 26?Nā鈣鈦礦?速發(fā)展?~動(dòng)?備?wy市場(chǎng)規(guī)k?速增? 2611鈣鈦礦?備市場(chǎng)空間o算 2621鈣鈦礦wy市場(chǎng)空間o算 27?二ā隨著鈣鈦礦?U產(chǎn)^W?預(yù)?將~動(dòng)市場(chǎng)規(guī)k高增 27T1鈣鈦礦ó^v將為vó???當(dāng)__TO^?百兆瓦?中??為主 29?Nān?ó^鈣鈦礦電池o望r為vó技o(jì)?? 29?二ā目__?百兆瓦?中??為主?多條GW?產(chǎn)?正在規(guī)R??中 30}1重ù公?介紹 31?Nā?為股份?HJT?備龍}?__瞻__局鈣鈦礦/HJTó^?備 31?二ā協(xié)鑫ù技?協(xié)鑫Y電鈣鈦礦__局領(lǐng)先?GW?產(chǎn)?o望于24年落w 32證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào) 33 35 37 39證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào) 7 8 8 9 9 9 10 11 11 12 13 13 14 14 15 16圖表17物理氣相沉積(PVD)的主要工藝對(duì)比 17 18 19 19 20 20 20 21 22 22 23 23 24 24 24 25 26 26 27 28 29 29 30 31 31 32 33 33 33 34 34 34 35 36 36 36 37 37 38 38 38證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)一、鈣欽礦是第三代太陽(yáng)能電池技術(shù)，發(fā)展前景廣闊太陽(yáng)能電池是一種將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備，可以利用光子的能量，通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)效率和商業(yè)化程度均相對(duì)較高。目前，晶硅電池技術(shù)在光伏市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，占市場(chǎng)份額90%以上。目前，第一代晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越接近其理論效率極限29.4%，提升空間有限。(2)第二代多元化合物薄膜電池，主要包括碑化像鎬(GdTe)、磷化鋼(InP)等類型的太陽(yáng)能電池。這類電池原材料消耗低、質(zhì)量更輕、量產(chǎn)仍存在難度。鈣欽礦可以做到自然半透，同時(shí)顏色可調(diào)，因此既可以作為發(fā)電幕墻，也可以用于發(fā)電石材。（2)車(chē)頂光伏，汽車(chē)對(duì)面積及重量相對(duì)敏感，輕質(zhì)的鈣欽礦組件是理想的材料之件下為物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供可靠穩(wěn)定的電力來(lái)源，讓物聯(lián)網(wǎng)更加輕量化也更可靠。（5)大資料來(lái)源：仁爍光學(xué)官方公眾號(hào)，極電光能官方公眾號(hào)，華創(chuàng)證券整理（二)工作原理與晶硅電池類似，材料體系靈活可設(shè)計(jì)性強(qiáng)鈣欽礦太陽(yáng)電池通常由導(dǎo)電基底（ITO/FTO)、電子傳輸層（ETL)、鈣欽礦光吸收層、太陽(yáng)光，能量大于吸收層材料禁帶寬度的光子被其吸收，鈣欽礦材料內(nèi)部的電子由基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，在材料內(nèi)部形成光生空穴和光生電子，光生電子被電子傳輸層吸收傳至陰極，進(jìn)入外電路，而光生空穴被傳輸至陽(yáng)極，再進(jìn)入外電路與光生電子匯合，形成閉合回路產(chǎn)生電流。資料來(lái)源：張敏等《鈣欽礦光伏技術(shù)的研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)》資料來(lái)源：孔文池《高質(zhì)量鈣欽礦薄膜的合成、加工及應(yīng)用研究》傳輸方向鈣欽礦太陽(yáng)能電池可以分為n-i-p結(jié)構(gòu)（正式結(jié)構(gòu))和p-i-n結(jié)構(gòu)（反式結(jié)構(gòu))，按照傳輸層的結(jié)構(gòu)不同可以分為介孔結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)。正式介孔結(jié)構(gòu)的電子傳輸層材料需要高溫?zé)Y(jié)，耗能較高的同時(shí)也在一定程度上限制了其柔性基底的選擇。相較于介孔結(jié)構(gòu)，平面結(jié)構(gòu)具有制備工藝簡(jiǎn)單、開(kāi)路電壓更高等優(yōu)勢(shì)，更適用于柔性電池、疊層電式結(jié)構(gòu)則表現(xiàn)出更優(yōu)秀的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。圖表6鈣欽礦電池結(jié)構(gòu)通常有正式介孔結(jié)構(gòu)、正式平面結(jié)構(gòu)、反式平定的鈣欽礦材料仍然是未來(lái)研發(fā)的重點(diǎn)方向之一。鈣欽礦材料的可設(shè)計(jì)性為優(yōu)化光電轉(zhuǎn)除鈣欽礦吸收層的材料可設(shè)計(jì)外，電子傳輸層、空穴傳輸層、電極層和導(dǎo)電層材料同樣導(dǎo)電氧化物。如ITO導(dǎo)電玻璃表面鍍層是氧化（2)電子傳輸層（ETL)：常見(jiàn)材料有金屬氧（4)空穴傳輸層（HTL)：空穴傳輸層材料分為三類，導(dǎo)電聚合物、有機(jī)小分子材料和電池結(jié)構(gòu)材料類型代表材料電極層貴金屬銀、銅導(dǎo)電玻璃ITO、FTO空穴傳輸層導(dǎo)電聚合材料PEDOT:PSS、聚[雙(4-笨基)(2,4,6-三甲基笨基)膠](PTAA)、共扼聚電解質(zhì)(CPE)、聚合電解質(zhì)等有機(jī)材料spiro-OMeTAD、TPASB、DFH、MPA-BTTI、NPB無(wú)機(jī)材料碘化亞銅(CuI)、硫氯酸亞銅(CuSCN)、氧化錦(NiOX)、銅基材料(CuX)等鈣欽礦吸光層有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化MAPbI3-PEA2Pb2I4、MAPbI3-3BBAPbI3、MAPbI3-FPEA2MA3Pb4I13、MAPbI3-PEIPbI3、(FASnI3)0.6(MAPbI3)0.4全無(wú)機(jī)CsPbBr3、CsPblxBr3-x、KPbl3等電子傳輸層有機(jī)材料富勒怖及其衍生物、花二酷亞膠、茶二酷亞膠、氮雜笨基分子以及n型合聚物新型小分子材料TPE-PDI4、TDTP等無(wú)機(jī)材料二氧化欽(TiO2)、氧化鋼(In2O3)、五氧化二鋸(Nb2O5)、氧化銅(ZnO)、氧化錫資料來(lái)源：《有機(jī)電子傳輸材料在反式鈣欽礦太陽(yáng)能電池中的研究現(xiàn)狀》王耀武、王彬彬,《全鈣欽礦疊層太陽(yáng)能電池的制備及優(yōu)化》魯迫,《基于界面維度調(diào)控的高效反式鈣欽礦太陽(yáng)能電池》楊喆洪,華創(chuàng)證券整理(三)疊層電池光譜響應(yīng)范圍更寬,進(jìn)一步打開(kāi)轉(zhuǎn)換效率的天花板單結(jié)鈣欽礦電池最大理論轉(zhuǎn)換效率為33%。鈣欽礦材料帶隙圍內(nèi)調(diào)節(jié),理論極限效率可達(dá)33%,接近單結(jié)電池理論轉(zhuǎn)換效率極限33.7%(對(duì)應(yīng)理想帶隙1.34eV),高于晶硅的理論極限29.4%。多結(jié)電池組成的疊層電池可以進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)換效率。以雙結(jié)電池為例,通常選擇寬帶隙的材料作為頂電池,窄帶隙材料為底電池。當(dāng)太陽(yáng)光垂直照射在疊層器件上,寬帶隙頂隙的低能量光子不被吸收,透過(guò)頂電池到達(dá)底電池表面被吸收,對(duì)應(yīng)圖表9中紅色區(qū)域的光譜范圍,底電池拓寬了整個(gè)器件的光譜吸收范圍。疊層電池光譜響應(yīng)范圍更寬,擁資料來(lái)源：江路冰《高效半透明鈣欽礦太陽(yáng)能電池的制備及其在四端疊層太陽(yáng)電池中的應(yīng)用》兩端(2-T)集成一體以及四端(4-T)機(jī)械堆疊是目前關(guān)注度較高的兩類疊層結(jié)構(gòu)。雙結(jié)疊層電池按連接方式可分為兩端(2-T)疊層疊方式可分為集成一體結(jié)構(gòu)和機(jī)械堆疊結(jié)構(gòu)。其中四端(4-T)機(jī)械堆疊結(jié)構(gòu)引在電池制作時(shí)通過(guò)中間復(fù)合層或隧穿層實(shí)現(xiàn)疊層串聯(lián)，形成一個(gè)完整的電池，整體一共兩個(gè)電極，可以極大地降低非活性層的寄生吸收，提高器件的光子利用率，具有較高的圖表10按堆疊和電極連接方式不同雙結(jié)疊層電池通常資料來(lái)源：江路冰《高效半透明鈣欽礦太陽(yáng)能電池的制備及其在四端疊層太陽(yáng)電池中的應(yīng)用》晶硅電池-單晶硅（非聚光型)晶硅電池-異質(zhì)結(jié)確化鎬鈣欽礦-單結(jié)鈣欽礦-疊層35%30%25%20%15%10%5%0%19751978198119841987199019931996199920022005200820112014201720202023資料來(lái)源：NREL，華創(chuàng)證券（截至2023年12月)二、鈣欽礦制備工藝暫未標(biāo)準(zhǔn)化，鍍膜及涂布為核心設(shè)備鈣欽礦生產(chǎn)的工藝流程主要包括薄膜制備、激光刻蝕、封裝等步驟。以協(xié)會(huì)光電的單結(jié)分揀和封裝等步驟。鈣欽礦生產(chǎn)過(guò)程中涉及的設(shè)備主要有鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備、封裝設(shè)備等四大其中鍍膜設(shè)備主要用于制備空穴傳輸層、電子傳輸層、背電極;涂布設(shè)備主要用于制備藍(lán)色為目前主流工藝)鈣欽礦電池最重要的部分是鈣欽礦吸收層，其成膜質(zhì)量直接決定了鈣欽礦電池的性相溶液輔助沉積(干濕法結(jié)合)和雙源氣相沉積(干法)等。干法與濕法工藝各有優(yōu)劣勢(shì)，從目前的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐來(lái)看，濕法工藝的經(jīng)濟(jì)性更好，干法工藝可以獲得質(zhì)量更高的鈣欽礦層，各企業(yè)在質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性之間權(quán)衡，最終方案暫未定型。制備方法具體操作優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一步溶液沉積法首先將鹵化物與金屬鹵化物或氯化鉛(PbCl2)混合，將混合后的溶液溶解在有機(jī)溶劑中，通過(guò)加熱攪拌加速溶液溶解，形成前驅(qū)體;然后將前驅(qū)體滴在準(zhǔn)備好的襯底上，使用勻膠機(jī)提高襯底的旋涂速度至某一定值，維持一定的時(shí)間進(jìn)行溶劑蒸發(fā)，并通過(guò)退火工藝除去剩余的有機(jī)溶劑，達(dá)到鈣欽礦結(jié)晶的目的操作簡(jiǎn)單、成本低廉鈣欽礦薄膜的結(jié)晶度較難控制，且難以大規(guī)模生產(chǎn)兩步溶液沉積法按照一定的轉(zhuǎn)速將溶有鹵化鉛的有機(jī)溶液旋涂在帶有電子傳輸層的導(dǎo)電玻璃基底上;為進(jìn)一步促進(jìn)鹵化鉛薄膜結(jié)晶，對(duì)旋涂完畢的鹵化鉛薄膜進(jìn)行加熱處理，然后將溶解有有機(jī)簇鹵化物的溶液旋涂在鹵化鉛薄膜上溶液不易偏析，成膜相比一步法質(zhì)量提高轉(zhuǎn)化過(guò)程屬于不同材料之間的異相反應(yīng)，容易造成轉(zhuǎn)化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、薄膜內(nèi)部鹵化鉛無(wú)法完全轉(zhuǎn)化等問(wèn)題氣相溶液輔助沉積通過(guò)旋涂方法把PbI2沉積到基底上，然后將基底轉(zhuǎn)入到氮?dú)猸h(huán)境中，且在150℃的溫度下將MAI粉末氣化使得與PbI2反應(yīng)，退火2h之后，最終形成MAPbI3多晶薄膜薄膜無(wú)針孔、晶粒尺寸可達(dá)到微米接近基片的PbI2可能反應(yīng)不完全，影響串聯(lián)性能雙源氣相沉積將有機(jī)膠鹵化物及鹵化鉛分別放在坤塌中，帶有電子傳輸層的導(dǎo)電玻璃基底放在壓強(qiáng)低于10-4Pa的蒸發(fā)室內(nèi)，通過(guò)調(diào)控沉積時(shí)間、電流等工藝參數(shù)來(lái)控制薄膜的形貌及成分均勻性薄膜的形貌和成分均勻需要高真空環(huán)境，設(shè)備成本高，工藝較復(fù)雜資料來(lái)源：張敏等《鈣欽礦光伏技術(shù)的研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)》，孔文池《高質(zhì)量鈣欽礦薄膜的合成、加工及應(yīng)用研究》，華創(chuàng)證券整理資料來(lái)源：張林星《一步溶液法制備有機(jī)金屬鹵化物鈣欽礦薄膜的研究進(jìn)展》兩步溶液沉積法性價(jià)比更高，從設(shè)備工藝來(lái)看，狹縫涂布是目前產(chǎn)業(yè)主流。溶液法制備鈣欽礦薄膜操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)較好的涂布成膜效果，應(yīng)用前景廣闊；其中兩步法相較于一步法制備的鈣欽礦層在表面形貌和平整度方面均有改善，性價(jià)比更高。按設(shè)備工藝質(zhì)量進(jìn)行更精細(xì)化調(diào)控，涂布頭在制備過(guò)程中與基底無(wú)直接接觸，可以避免由于基底平整度不好而導(dǎo)致直接刮蹭。此外，狹縫涂布法可以將溶液密封在儲(chǔ)液罐中，提高溶液利出并在基底上成膜的技術(shù)。噴涂法中常用的噴頭有高壓氣噴頭和超聲噴頭等。與噴涂法可以按要求制備不同圖案，避免了制版的過(guò)程，提高了鈣欽礦原料的方式制作鈣欽礦層，由于工藝較為復(fù)雜，目前設(shè)備較為昂貴，材料利用率相較溶液法更蒸鍍工藝的成熟以及降本的持續(xù)推進(jìn)，一步共蒸技術(shù)有望成為未來(lái)主流?？諚l件下，采用物理方法將材料源（固體或液體)表面氣化成氣態(tài)原子或分子，或部分電離成離子，并通過(guò)低壓氣體（或等離子體)過(guò)程，在基體表面沉積具有某種特殊功能過(guò)加熱靶材，并使其蒸發(fā)形成蒸汽流，而鍍件的表面溫度較低，靶材在鍍件表面凝固形成薄膜。在原理和工藝上都相對(duì)簡(jiǎn)單。但由于靶材對(duì)鍍件幾乎沒(méi)有沖擊，薄膜附著力較用高能粒子轟擊靶材，使靶材表面的原子獲得能量而逃逸的過(guò)程。被濺射的靶材沉積到基材表面稱為濺射鍍膜，其中磁控濺射的應(yīng)用最為廣泛。相比于蒸鍍，磁控濺射具有材料覆蓋徹底、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但磁控濺射靶材利用率相對(duì)較低，離子能量較高可能會(huì)對(duì)基層造成損傷。使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)部分電離，并在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子的轟擊下，將蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)物沉積在基片上的方法。其中反應(yīng)式等離子鍍（RPD)可用于鈣欽礦電子傳輸圖表17物理氣相沉積（PVD)的主要工藝對(duì)比方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)示意圖真空蒸鍍工藝簡(jiǎn)便，純度高，通過(guò)掩膜易于形成所需要的圖形蒸鍍化合物時(shí)由于熱分解現(xiàn)象難以控制組分比，低蒸氣壓物質(zhì)難以成膜濺射鍍膜附著性能好，易于保持化合物、合金的組分比需要濺射靶，靶材需要精制，而且利用率低，不便于采用掩膜沉積離子鍍附著性能好，化合物、合金、非金屬均可成膜裝置及操作均較復(fù)雜，不便于采用掩膜沉積銀等貴金屬。(三)鈣欽礦電池通常需要四道激光工序，對(duì)精度要求高膜的制備工序之間，通常需要穿插刻蝕劃線工序，以形成電池的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。劃線可以通過(guò)化學(xué)腐蝕法、光刻掩膜法、機(jī)械劃線法和激光劃線法等實(shí)現(xiàn)。激光劃線由于可以產(chǎn)生更細(xì)的線槽，更小的損傷，已逐漸取代其它的方法成為目前主要的劃線手段。激光工序的精度會(huì)直接影響各層薄膜的損傷缺陷和切面平整程度，進(jìn)而影響電池的壽命和轉(zhuǎn)換效率，因此高精度的激光設(shè)備在鈣欽礦電池生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺?？涛g可以阻斷導(dǎo)通，并形成單獨(dú)的模塊，以實(shí)現(xiàn)鈣欽礦電池的分片；清邊主要實(shí)現(xiàn)電池后續(xù)的封裝工序力要求較高。資料來(lái)源：納飛曉峰公眾號(hào)(四)封裝阻隔性能要求高，可對(duì)標(biāo)OLED封裝層封裝和多層封裝兩種類型，與多層封裝相比，單層封裝在制造和與太陽(yáng)能電池集成方面更為簡(jiǎn)單。資料來(lái)源：Qian-QianChu,etal.‘Encapsulation:Thepathtocommercializationofstableperovskitesolarcells,三、鈣欽礦電池產(chǎn)業(yè)化潛力突出，大面積制備及穩(wěn)定性仍需突破璃、膠膜、靶材和化工原料等原材料通過(guò)單一工廠流水線即可完成生產(chǎn)制造，組件成型資料來(lái)源：阿爾法工廠，MichaelWong-Stringer,etal.‘High-PerformanceMultilayerEncapsulationforPerovskitePhotovoltaics,，華創(chuàng)證券整理證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)鈣欽礦制備條件溫和，可有效降低生產(chǎn)能耗。通常情況下，鈣欽礦組件的各功能層可通過(guò)溫和條件制備，通過(guò)涂布、物理氣相沉積等工藝即可實(shí)現(xiàn)成膜，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程溫度不180016001400120010008006004002000最高工藝溫度(氣)晶硅鈣欽礦晶硅圖表22鈣欽礦組件單瓦生產(chǎn)能耗約0.12KWh/W0.20.0單瓦生產(chǎn)能耗(KWh/W)晶硅鈣欽礦晶硅(二)穩(wěn)定性和大面積制備仍是鈣欽礦電池產(chǎn)業(yè)化垂需解決的難題1、鈣欽礦材料存在長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，目前壽命相對(duì)較短長(zhǎng)期穩(wěn)定一直是鈣欽礦電池面臨的主要問(wèn)題，導(dǎo)致其理論壽命明顯低于晶硅。穩(wěn)定性表現(xiàn)在材料、器件和組件等環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)材料性能失效都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品性能衰減。目資料來(lái)源：金勝利等《鈣欽礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性研究進(jìn)展及模組產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)》證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)因素的環(huán)境下，在此類環(huán)境中，材料穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生分解，導(dǎo)致材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終使鈣欽礦太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率不斷下降。以常見(jiàn)的鈣欽礦材料碘化鉛甲膠為例(MAPbI3)，MAPbI3在光和氧氣作用下降解，氧化過(guò)程中產(chǎn)生的水與內(nèi)部鈣欽礦太陽(yáng)能電池中，除了鈣欽礦活性層之外，傳輸層和電極也是影響器件性能的關(guān)鍵摻雜金屬氧化物作為電子傳輸材料，在光照情況下氧化欽、氧化鋅會(huì)產(chǎn)生光生空穴并催屬原子可以通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入到鈣欽礦層中，使鈣欽礦材料發(fā)生分解，而且光伏效應(yīng)所形成的內(nèi)建電場(chǎng)會(huì)加劇原子的擴(kuò)散。同時(shí)，鈣欽礦材料中的鹵素離子也會(huì)擴(kuò)散到金屬電商業(yè)化尺寸的鈣欽礦電池轉(zhuǎn)換效率明顯低于實(shí)驗(yàn)室小尺礦電池的實(shí)驗(yàn)室效率紀(jì)錄均由較小尺寸電池(小于1cm2)創(chuàng)造，目前單結(jié)鈣欽礦太陽(yáng)能看，協(xié)會(huì)光電1m根2m鈣欽礦組件轉(zhuǎn)化效率達(dá)到18.04%，極電光能1.2m相比其他類型的光伏電池，隨著電池面積增大，鈣欽礦電池轉(zhuǎn)換效率下滑幅度更明顯。由于鈣欽礦材料的結(jié)晶時(shí)間很短，通常情況下工藝窗口期僅幾秒鐘，而制備大面積鈣欽礦電池需要更長(zhǎng)的涂布時(shí)間，結(jié)晶的均勻程度將難以控制。結(jié)晶過(guò)程中，若出現(xiàn)一個(gè)壞點(diǎn)都將影響整塊電池的轉(zhuǎn)換效率。因此鈣欽礦層的涂布過(guò)程，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝的穩(wěn)定性提出了較高的要求。圖表25鈣欽礦電池效率隨面積資料來(lái)源：楊志春等《大面積鈣欽礦薄膜制備技術(shù)的研究進(jìn)展》激光設(shè)備的精度也會(huì)直接影響大面積鈣欽礦組件的轉(zhuǎn)換效率。激光劃線可以將鈣欽礦電池轉(zhuǎn)換效率越高，因此提高激光設(shè)備的精度并減小死區(qū)面積占比，也是鈣欽礦電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中垂需解決的問(wèn)題之一。（三)成本及效率有望持續(xù)突破，鈣欽礦電池產(chǎn)業(yè)化潛力突出百兆瓦級(jí)產(chǎn)線鈣欽礦組件制造成本約1.5-1.6元/W，相較于晶硅組件成本仍然較高。據(jù)證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)1.601.401.201.000.800.600.400.20成本(元/W，左軸)轉(zhuǎn)換效率(右軸)20232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E26.0%24.0%22.0%20.0%18.0%16.0%14.0%12.0%10.0%預(yù)計(jì)未來(lái)有較大下降空間。其中由于鈣欽礦吸收層材料價(jià)格低且用量少，占組件成本的圖表28目前中試線鈣欽礦組件成本明顯高于量產(chǎn)晶硅組件成本(元/W)TCO玻璃(透明電極)金屬電極折舊ETL材料(電子傳輸層)封裝膠膜及丁基膠人工鈣欽礦材料其他材料HTL材料(空穴傳輸層)能源動(dòng)力1.801.601.401.201.000.800.600.400.200.00晶硅組件成本鈣欽礦組件成本晶硅組件成本資料來(lái)源：Pavel?ulík,etal.8DesignandCostAnalysisof100MWPerovskiteSolarPanelManufacturingProcessinDifferentLocations9，極電光能公眾號(hào)，華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，Solarzoom，華創(chuàng)證券測(cè)算(注：測(cè)算基于鈣欽礦層材料[(FAPbI3)0.87(MAPbBr3)0.13]0.92(CsPbI3)0.08，HTL材料Spiro-OMeTAD)（2)GW級(jí)設(shè)備投資有望低于晶硅，進(jìn)一步降低制造成本（萬(wàn)元)14000120001000080006000400020000鈣欽礦產(chǎn)線設(shè)備合成系統(tǒng)封裝系統(tǒng)基建20MW產(chǎn)線10020MW產(chǎn)線資料來(lái)源：德滬涂膜設(shè)備公眾號(hào)，華創(chuàng)證券5%4%5%12%鈣欽礦產(chǎn)線設(shè)備基建封裝系統(tǒng)合成系統(tǒng)79%資料來(lái)源：德滬涂膜設(shè)備公眾號(hào)，華創(chuàng)證券會(huì)光電和極電光能先后宣布商用尺寸鈣欽礦組礦組件的商業(yè)化更近了一步，由于鈣欽礦組件溫度系數(shù)低、弱光發(fā)電能力強(qiáng)，若效率達(dá)電池類型商用大尺寸電池/組件效率實(shí)驗(yàn)室電池效率理論電池效率效率面積效率面積晶硅電池26.50%182mm*182mm26.81%274.4cm^229.4%單結(jié)鈣欽礦22.07%30cm*40cm26.10%0.05cm^233%鈣欽礦疊層26.34%36.9cm*55.5cm33.90%1cm^245%+欽礦疊層組件的轉(zhuǎn)換效率)證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)效率提升可攤薄材料、能耗、折舊等成本，全面帶動(dòng)鈣欽礦組件成本的下降。中試線一類可以人為設(shè)計(jì)的晶體材料，原材料的選擇和配方比較靈活，可以通過(guò)不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)以提升電池性能。而晶硅材料單一，無(wú)法改變結(jié)構(gòu)，要通過(guò)不斷提純實(shí)現(xiàn)更好的光電性純度的鈣欽礦即可滿足生產(chǎn)使用需求。隨著鈣欽礦在穩(wěn)定性、生產(chǎn)良率和光電性能等方器件結(jié)構(gòu)沉積方法面積/c”短路電流密度/c”開(kāi)路電壓/V填充因子轉(zhuǎn)換效率/%ITO/PTAA/MAPbI3/C60/BCP/Cu刮刀涂布33ap0.7257.2ap20.30.69FTO/c-TiO2/MAPbI3/spiro-OMeTAD/Ag刮刀涂布2FTO/c-TiO2/mp-TiO2/MAPbI3/P3HT/Au刮刀涂布100ap44.3ITO/PTAA/MAPbI3/C60/BCP/Cu刮刀涂布63.7ap0.7616.85MgF2/WillowGlass/ITO/PTAA/MAPbI3/C60/BCP/Cu刮刀涂布42.9ap19.6613.070.7315.66PET/ITO/ZnO/MAPbI3/P3HT/Ag狹縫涂布40ap2.750.250.93FTO/ZnO/MAPbI3/Carbon狹縫涂布17.6ap3.256.140.53ITO/c-TiO2/MAPbI(3-x)Clx/spiro-OMeTAD/Au狹縫涂布151.9ap21.20.68142ac20.80.71FTO/c-TiO2/MAPbI(3-x)Clx/PTAA/Au噴涂40ac2.10.70FTO/c-TiO2/mp-TiO2/MAPbI3/spiro-OMeTAD/Au凹版涂布36.1ap28.360.76FTO/SnO2/C60/Cs0.1FA0.9PbI3/spiro-OMeTAD/AuHCVD91.8da13.550.609.34FTO/TiO2/Cs0.07FA0.93PbI3/spiro-OMeTAD/AuHCVD3.675.840.68FTO/TiO2/FAPb(I0.85Br0.15)/spiro-OMeTAD/AuHCVD3.556.290.66FTO/TiO2/FAPbI3/spiro-OMeTAD/AuHCVD2.975.640.549.015.4ac2.534.620.495.8FTO/c-TiO2/m-TiO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/AuLPHCVD8.4ac3.432.930.626.22FTO/SnO2/CsxFA(1-x)PbI(3-y)Bry/spiro-OMeTAD/AuCVD41.25ac2.259.180.5312.24錫；PET—聚對(duì)笨二甲酸乙二醇酷；c-TiO2—復(fù)合材料)證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)四、鈣欽礦技術(shù)逐步滲透，有望帶動(dòng)設(shè)備及鈣欽礦組件市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)項(xiàng)目單位202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E全球光伏新增裝機(jī)GW240370440519602693790884973YoY54%19%18%16%15%14%12%10%容配比組件需求300463550649753866987鈣欽礦組件產(chǎn)能GW9.021.649.7109.3207.7373.8YoY200%222%152%140%130%120%90%80%鈣欽礦組件產(chǎn)量GW9.321.849.2101.6189.0鈣欽礦滲透率0.0%0.1%0.2%0.6%1.2%2.5%5.0%9.2%15.5%單GW設(shè)備投資億元97.565.55.55鈣欽礦設(shè)備新增市場(chǎng)空間億元8.924.648.994.5168.5327.9541.0830.6YoY177%99%93%78%95%65%54%不及預(yù)期或?qū)е率袌?chǎng)空間測(cè)算存在誤差)設(shè)備類型設(shè)備供應(yīng)企業(yè)鍍膜設(shè)備PVD鍍膜京山輕機(jī)、宏大真空、德國(guó)寶萊、紅太陽(yáng)、眾能光電、四盛科技、鈞石能源、捷佳偉創(chuàng)、邁為股份RPD鍍膜捷佳偉創(chuàng)、韓國(guó)SNTEK、日本住友ALD鍍膜理想晶延、嘉興科民、微導(dǎo)納米、原速科技、眾能光電蒸鍍?cè)O(shè)備欣奕華、普諾遜、奧萊德、晨成光伏、捷佳偉創(chuàng)涂布設(shè)備德滬涂膜、日本東麗、曼恩斯特、大正微納、眾能光電、迫塔錢(qián)克激光設(shè)備大族激光、德龍激光、杰普特、樂(lè)成智能、樂(lè)普科、元碌光電、光導(dǎo)精密、帝爾激光、邁為股份、邁科芯納、眾能光電封裝設(shè)備弟斯邁、眾能光電、晨成光伏資料來(lái)源：中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)鈣欽礦產(chǎn)業(yè)分會(huì)(CPPIA)，華創(chuàng)證券證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)CAGR約109%；鈣欽礦靶材(ETL和HTL)市場(chǎng)空間有望達(dá)到157.7億元，2024-2030項(xiàng)目單位202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E鈣欽礦組件產(chǎn)能GW21.649.7109.3207.7373.8鈣欽礦組件產(chǎn)量GW9.321.849.2101.6189.0YoY475%211%184%146%135%125%107%86%1)鈣欽礦層市場(chǎng)空間億元2.65.511.020.836.255.5YoY441%179%149%109%100%90%74%53%2)玻璃市場(chǎng)空間億元0.42.05.121.642.891.1166.3303.7YoY373%157%125%89%98%113%83%83%①TCO玻璃億元0.34.08.629.463.8202.5②背板玻璃億元6.227.355.4101.23)封裝材料市場(chǎng)空間億元5.011.222.749.288.7162.0YoY353%162%158%126%102%117%80%83%①POE膠膜億元2.45.423.744.481.0②丁基膠億元5.825.544.481.04)靶材市場(chǎng)空間億元5.812.726.853.497.8157.7YoY441%194%163%120%111%100%83%61%透率不及預(yù)期或?qū)е率袌?chǎng)空間測(cè)算存在誤差)基于以下假設(shè)，我們對(duì)TOPCon組件電站和不同量產(chǎn)階段鈣欽礦組件電站L假設(shè)組件壽命20年，對(duì)應(yīng)鈣欽礦光伏電站LCOE圖表36大規(guī)模量產(chǎn)后鈣欽礦光伏電站LCOE組件類型晶硅組件鈣欽礦組件生產(chǎn)規(guī)模量產(chǎn)規(guī)模100MW級(jí)量產(chǎn)規(guī)模組件效率23%20%25%生產(chǎn)良率98%85%90%95%單GW投資（億元)95組件生產(chǎn)成本（元/W)0.80.8毛利率假設(shè)5%不含稅價(jià)格（元/W)0.940.99發(fā)電小時(shí)數(shù)（h)使用年限（年)2520LCOE（元/W)0.260.330.280.25項(xiàng)目單位202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E鈣欽礦組件產(chǎn)能GW21.649.7109.3207.7373.8鈣欽礦組件產(chǎn)量GW3.89.321.849.2101.6189.0YoY475%211%184%146%135%125%107%86%鈣欽礦組件含稅價(jià)格元/W鈣欽礦組件市場(chǎng)空間億元1.47.922.256.2117.7249.3552.81085.41816.1YoY475%180%153%109%112%122%96%67%算或存在偏差)五、鈣欽礦疊層或?qū)槔硐肼窂?，?dāng)前各企業(yè)以百兆瓦級(jí)中試線為主（一)兩端疊層鈣欽礦電池有望成為理想技術(shù)路徑鈣欽礦電池發(fā)展路徑預(yù)計(jì)將從單層結(jié)構(gòu)向四端疊層過(guò)渡，兩端疊層或?qū)⒊蔀槲磥?lái)理想技資料來(lái)源：GilesE.Eperon,etal.‘Perovskite-perovskitetandemphotovoltaicswithoptimizedbandgaps,，華創(chuàng)證券整理方案鈣欽礦/TOPCon鈣欽礦/HJT優(yōu)勢(shì)表面粗糙度低度電成本低高開(kāi)路電壓結(jié)構(gòu)無(wú)需調(diào)整低溫制備工藝缺點(diǎn)開(kāi)路電壓低結(jié)構(gòu)需要調(diào)整表面粗糙度大度電成本高目前最高轉(zhuǎn)換效率32.33%33.90%技術(shù)難點(diǎn)保證鈍化效果的同時(shí)去掉或改性氮化硅層頂電池沉積工藝難度大（效率紀(jì)錄取自2023年11月)證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)電、纖納光電、極電光能等多條百兆瓦級(jí)的鈣欽礦組件中試線建成投產(chǎn)，眾能光電、光米)2GW鈣欽礦生產(chǎn)線，此次奠基的協(xié)會(huì)光電2GW項(xiàng)目計(jì)劃分兩期建設(shè)，預(yù)計(jì)2024年公司名稱鈣欽礦項(xiàng)目推進(jìn)情況協(xié)會(huì)光電2017年，協(xié)會(huì)10MW中試線建成。2021年9月完成100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線并進(jìn)行試生產(chǎn)，組件尺寸1m根2m。預(yù)計(jì)2024年落地GW級(jí)產(chǎn)線，組件效率目標(biāo)20%。預(yù)計(jì)2025年建設(shè)5-10GW產(chǎn)線，組件效率目標(biāo)22%。極電光能2022年12月，150MW全球最大的鈣欽礦光伏組件生產(chǎn)線開(kāi)始試生產(chǎn)。2023年4月，總投資30億元的極電光能鈣欽礦產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目開(kāi)工，該項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)內(nèi)容包含全球首條1GW鈣欽礦光伏生產(chǎn)線，計(jì)劃在2024年年底基本搭建完成。計(jì)劃2024年追加2GW的產(chǎn)能。計(jì)劃2025年再追加3GW的產(chǎn)能。纖鈉光電2019年20MW中試線建成。2021年底投產(chǎn)100MW產(chǎn)線。2023年7月，纖納全球首個(gè)鈣欽礦漁光互補(bǔ)電站在浙江衛(wèi)州并網(wǎng)運(yùn)行。衛(wèi)州生產(chǎn)基地項(xiàng)目總體規(guī)劃5GW，總投資54.6億。眾能光電2023年4月，與會(huì)程集團(tuán)達(dá)成緊密型戰(zhàn)略合作，未來(lái)3年內(nèi)將合作建設(shè)60條1.2根1.6m鈣欽礦太陽(yáng)能組件生產(chǎn)線，總金萬(wàn)度光能2021年6月，總投資60億元的萬(wàn)度光能可印刷介觀鈣欽礦太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目正式簽約落戶鄂州葛店開(kāi)發(fā)區(qū)。2023年2月萬(wàn)度光能(鄂州)鈣欽礦光伏組件研發(fā)及制造生產(chǎn)基地項(xiàng)目開(kāi)工，分三期建設(shè)，第一期建設(shè)一條200MW級(jí)可印刷介觀鈣欽礦太陽(yáng)能電池大試線，成功后擴(kuò)充至10GW產(chǎn)能。仁爍光能2023年2月，仁爍光能建設(shè)的全球首條全鈣礦疊層光伏組件研發(fā)線正式投產(chǎn)，組件尺寸30*40cm，目前10MW研發(fā)中試線已全線跑通。2023年10月，仁爍光能150MW鈣欽礦太陽(yáng)能電池組件項(xiàng)目落地常熟，計(jì)劃將于2023年底投產(chǎn)，組件面積將放大至1.2m*0.6m。預(yù)計(jì)2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。無(wú)限光能2022年投建10MW試驗(yàn)線，電池效率超過(guò)20%。預(yù)計(jì)2024年建成100MW量產(chǎn)線。合特光電2022年底投產(chǎn)首條晶硅薄膜+鈣欽礦疊層電池中試線，目標(biāo)轉(zhuǎn)化效率為28%以上。2023年5月鈣欽礦/晶硅薄膜疊層電池100MW中試線調(diào)試完成并正式出片，是目前國(guó)內(nèi)此類太陽(yáng)能電池的首條生產(chǎn)線。奧聯(lián)光能2023年4月，50MW級(jí)鈣欽礦太陽(yáng)能電池中試線已完成核心工藝設(shè)備的單機(jī)調(diào)試。2023年11月，50MW級(jí)鈣欽礦太陽(yáng)能電池中試線完成核心工藝設(shè)備的單機(jī)調(diào)試，并基本完成核心工藝設(shè)備的整線搭建。計(jì)劃2024年600MW鈣欽礦裝備和120MW鈣欽礦電池組件生產(chǎn)線投產(chǎn)，力爭(zhēng)5年內(nèi)形成8G鈣欽礦裝備和2GW鈣欽礦電池組件生產(chǎn)能力。光晶能源2023年7月，光晶能源宣布完成1.6億元A輪融資。融資資金將主要用于100MW鈣欽礦中試線建設(shè)。計(jì)劃2023年100MW鈣欽礦中試線投產(chǎn)。黑晶光電2023年5月，黑晶光電7GW高效鈣欽礦疊層光伏電池項(xiàng)目動(dòng)工。寶聲科技計(jì)劃2023年年內(nèi)啟動(dòng)100MW鈣欽礦疊層線的設(shè)計(jì)和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室效率大于32%。計(jì)劃2024年完成100MW級(jí)鈣欽礦電池或鈣欽礦-HUT疊層電池產(chǎn)線建設(shè)。計(jì)劃2025年前完成GW級(jí)穩(wěn)定量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)210半片鈣欽礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池，電池效率提升率大于15%，首年衰減不超3%，以后每年衰減不超0.5%，量產(chǎn)壽命大于25年。天交新能2023年11月，公司獲得約億元天使輪融資，資金主要用于10MW的中試產(chǎn)線建設(shè)以及耗材、人員等其他經(jīng)營(yíng)所需成本支出。計(jì)劃2024年Q1完成中試線的建設(shè)。計(jì)劃2024年Q3開(kāi)始建設(shè)百兆瓦級(jí)的量產(chǎn)基地。計(jì)劃2024年Q2完成中試驗(yàn)證。預(yù)計(jì)會(huì)在2025年建成百兆瓦的量產(chǎn)線，并實(shí)現(xiàn)百兆瓦量產(chǎn)出口。證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)躍能科技2023年2月，二期研發(fā)中心建成投用，具備工業(yè)級(jí)尺寸產(chǎn)品規(guī)格的中試試驗(yàn)線正式建成投用。2023年6月，據(jù)躍能科技消息，公司25cm2大面積鈣礦/晶硅兩電極疊層電池穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到31.46%。資料來(lái)源：艾邦光伏網(wǎng)，華創(chuàng)證券(注：公開(kāi)信息統(tǒng)計(jì)，若有偏差以公司口徑為準(zhǔn))邁為股份是一家集機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣研制、軟件算法開(kāi)發(fā)、精密制造裝配于一體的高端設(shè)備制造商。公司主營(yíng)產(chǎn)品為太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設(shè)備，主要應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的中游電池片好的兼容性；另一方面，公司現(xiàn)有的設(shè)備和材料已經(jīng)可以有效地應(yīng)用于鈣欽礦疊層電池的生產(chǎn)中。公司認(rèn)為產(chǎn)業(yè)化過(guò)程會(huì)分三步走，第一步異質(zhì)結(jié)的產(chǎn)業(yè)化，第二步異質(zhì)結(jié)加池組件的高精度切割，是公司在單結(jié)、大面積鈣欽礦電3.88%。60504030200營(yíng)業(yè)收入(億元)YoY201820192020202120222023Q1-390%80%70%60%50%40%30%20%10%0%元，同比+3.88%9876543210歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY201820192020202120222023Q1-370%60%50%40%30%20%10%0%證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)驗(yàn)收進(jìn)度較慢，并且制造尚未產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)，使得收入與費(fèi)用形成錯(cuò)配。隨著HJT整線設(shè)備確認(rèn)周期縮短以及成本管控，公司盈利能力有望逐步改善。圖表43邁為股份2023Q1-345%40%35%30%25%20%15%10% 5%0%毛利率凈利率201820192020202120222023Q1-3協(xié)會(huì)科技是全球領(lǐng)先的顆粒硅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)商，主要業(yè)務(wù)包括硅料、硅片以及光伏電站運(yùn)在大尺寸組件的量產(chǎn)和轉(zhuǎn)換效率方面領(lǐng)先行業(yè)。到18.04%，下一步將致力于新一代鈣欽礦疊層組件研發(fā)。同月，生產(chǎn)的279mm根370mm鈣欽礦疊層組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.17%。倍，生產(chǎn)的369mm根555mm鈣欽礦疊層組件轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.34%。此外，公司投資50億元協(xié)會(huì)光電GW級(jí)鈣欽礦項(xiàng)目，致力于建設(shè)全球首條大規(guī)格2GW鈣欽礦生產(chǎn)線，該同比增長(zhǎng)82%；2023H1實(shí)現(xiàn)營(yíng)收20增長(zhǎng)軌道；2023年公司顆粒硅產(chǎn)能大規(guī)模落地，但產(chǎn)業(yè)鏈元，同比+38%400350300250200500營(yíng)業(yè)收入（億元)YoY201820192020202120222023H1100%80%60%40%20%0%-20%-40%元，同比-20%200500-50-100歸母凈利潤(rùn)（億元)YoY201820192020202120222023H1500%0%-500%-1000%-1500%-2000%-2500%-3000%適用)公司盈利能力呈改善趨勢(shì)，2023年有所下滑。2023H1公司毛利率、凈利率分別為41.91%/29.36%，同比分別-5.95pct/-13.28pct。60%50%40%30%20%10% 0%-10%-20%-30%-40%-50%毛利率凈利率201820192020202120222023H1向十多家光伏頭部企業(yè)和行業(yè)新興企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)提供鈣欽礦裝備及服務(wù)，其中包括公降低成本、提升轉(zhuǎn)換效率。證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)溫低損薄膜真空沉積設(shè)備訂單，某國(guó)家科學(xué)院的反應(yīng)式等離子鍍膜設(shè)備訂單后中標(biāo)某全元，同比+50.48%7060504030200營(yíng)業(yè)收入(億元)YoY201820192020202120222023Q1-380%70%60%50%40%30%20%10%0%元，同比+48.69%86420歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY201820192020202120222023Q1-360%50%40%30%20%10%0%45%40%35%30%25%20%15%10% 5%0%毛利率凈利率201820192020202120222023Q1-3證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)(四)京山輕機(jī)：先行布局鈣欽礦設(shè)備領(lǐng)域，打開(kāi)新成長(zhǎng)曲線京山輕機(jī)是一家以高端裝備為核心業(yè)務(wù)的集團(tuán)公司，產(chǎn)品和服務(wù)主要應(yīng)用于光伏、瓦楞包裝等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。公司致力于成為全球領(lǐng)先的智能制造整體解決方案服務(wù)商。在光伏裝備領(lǐng)域，公司產(chǎn)品覆蓋了組件和電池片等環(huán)節(jié)，為客戶提供光伏單機(jī)設(shè)備和整線產(chǎn)品名稱用途組件自動(dòng)化生產(chǎn)線用于將電池片進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)形成組件的設(shè)備，主要包括匯流條自動(dòng)焊接機(jī)、層壓機(jī)、裁切鋪設(shè)機(jī)、EL視覺(jué)檢測(cè)機(jī)、自動(dòng)修邊機(jī)、接線盒設(shè)備等。層壓機(jī)用于太陽(yáng)能組件的封裝，能按照設(shè)置程序自動(dòng)完成加熱、抽真空、層壓等過(guò)程。PECVD＆PVD鍍膜設(shè)備用于制備TOPCon太陽(yáng)能電池背鈍化二氧化硅膜層及摻雜多晶硅膜層。制絨清洗設(shè)備用于對(duì)高效太陽(yáng)能電池TOPCon電池片進(jìn)行制絨、清了光伏自動(dòng)化業(yè)務(wù)，正式進(jìn)入光伏領(lǐng)域。目前，光伏業(yè)務(wù)已逐步成為公司營(yíng)收的主要來(lái)證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券÷íü?^務(wù)í|{?÷?證監(jiān)許可?2009ā1210÷36N技o(jì)支持2在產(chǎn)品方面?公?可ó供PVD鍍膜?備1?簇?多腔蒸鍍?備1ITO?÷t表51京}?機(jī)o鈣鈦礦?備?先ì者類?整??備規(guī)|GW?鈣鈦礦量產(chǎn)裝備核?工ú?備包???÷清洗?備1背?清洗?備?空~^PVD鍍膜?備?透明?電^PVD鍍膜?備?超??滾?焊接機(jī)?O???覆機(jī)?匯流~貼敷機(jī)?]裝整??備等2生產(chǎn)?滿足??2000~2300mmā根??1000~1200mmā?鈣鈦礦電池生產(chǎn)需nMW?鈣鈦礦高效電池v造整__?ó方h整?工ú?備包含??÷清洗機(jī)1?__PVD(NiO/ITO/Cu等)1激YR??P1/P4ā1激YR??P2/P3ā1k___?配?{1?__干??晶N___機(jī)?雙工??__機(jī)PVK/ETLā1空間原[^沉積?SnO2ā1[?動(dòng)^?機(jī)1PL/EL/IVo?機(jī)等2整?配備MES??~y?v2生產(chǎn)?滿足??400~1200mmā根??300~600mmā?鈣鈦礦電池生產(chǎn)需n鈣鈦礦/ó^電池?驗(yàn)?整?工ú?備包含?超??清洗機(jī)1等離[__]v?備1O腔PVD(NiO/ITO/Cu等)1激YR??P1~P4ā1k___?配?{1?__干??晶N__機(jī)?雙工??__機(jī)PVK/ETLā1?簇多功y蒸鍍機(jī)?PVK/ETLā1[?動(dòng)__網(wǎng)印刷機(jī)1[?動(dòng)^?機(jī)1PL/EL/IVo?機(jī)等2生產(chǎn)?滿足??25~210mmā根??25~210mmā?鈣鈦礦?ó^電池生產(chǎn)需n鈣鈦礦t件?動(dòng)]裝?整?工ú?備包含?N?÷機(jī)1超??匯流條焊接機(jī)1貼?電?~機(jī)1??t貼敷機(jī)1O???敷機(jī)1?膜é切鋪?機(jī)1雙?\w機(jī)1堆h機(jī)1^?機(jī)1接??焊接機(jī)1tW?1?動(dòng)W傳輸?備1o?{?包含IV1EL1?緣耐?o??備ā1分k機(jī)等2生產(chǎn)?滿足??2000~2300mmā根??900~1200mmā?t件生產(chǎn)需níygt?公?公告?華創(chuàng)證券京}?機(jī)發(fā)展a??}??年g營(yíng)w?^績(jī)穩(wěn)o增?22022年公??ó營(yíng)w48.68億元?\比增?19.14%ā2023Q1-3?ó營(yíng)w49.54億元?\比增?59.40%22022年公??ó__母?{?3.02億元?\比增?107.04%ā2023Q1-3?ó__母?{?2.98億元?\比增?48.4%2t表52京}?機(jī)2023Q1-3?ó營(yíng)w49.54億元?\60504030200營(yíng)^w入?億元āYoY201820192020202120222023Q1-370%60%50%40%30%20%10%0%íygt?iFinD?華創(chuàng)證券t表53京}?機(jī)2023Q1-3?ó__母?{?2.98億元?\比+48.4%43210__母?{??億元āYoY201820192020202120222023Q1-3300%200%100%0%-100%-200%-300%-400%-500%-600%íygt?iFinD?華創(chuàng)證券?ì?2020年扭?為t?\比數(shù)|O適用ā公?t{y?整__穩(wěn)?2公?2023Q1-3t\毛{率/?{率分別為20.95%/6.87%1\比證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)25%20%15%10%5%0%毛利率凈利率2020202120222023Q1-3202020212022(五)曼恩斯特：本土鈕電涂布模頭領(lǐng)軍企業(yè)，已推出鈣欽礦涂布整機(jī)設(shè)備曼恩斯特專注于高精密狹縫式涂布技術(shù)工藝設(shè)計(jì)與研發(fā)，向客戶提供涂布技術(shù)整體解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。涂布技術(shù)作為工業(yè)通用技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，公司自成立以產(chǎn)品名稱用途智能款涂布模頭高精密狹縫式涂布模頭是涂布機(jī)的核心部件，目前主要應(yīng)用于鈕電池極片的涂布工序，其工藝性能對(duì)鈕電池的電池容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命用于泛半導(dǎo)體、氫能源等領(lǐng)域。高容量涂布模頭高容量智能款涂布模頭陶瓷款涂布模頭智能涂布設(shè)備智能涂布設(shè)備用于泛半導(dǎo)體(含鈣欽礦太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝、面板顯示等)及燃料電池等領(lǐng)域的涂布工藝，可以根據(jù)客戶工藝需求提供定制化涂布解決方案，保證涂布結(jié)果，滿足客戶對(duì)涂布質(zhì)量要求。資料來(lái)源：公司公告，華創(chuàng)證券證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格批文號(hào)：證監(jiān)許可(2009)1210號(hào)鑒于目前制備鈣欽礦薄膜層的主流技術(shù)為狹縫涂布，公司擁有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)板涂布系統(tǒng)。現(xiàn)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)。未來(lái)公司布局鈣欽礦等新應(yīng)用領(lǐng)域，有望打開(kāi)第二成長(zhǎng)曲線。元，同比+84.42%42營(yíng)業(yè)收入(億元)YoY201820192020202120222023Q1-33.02.52.00.50.0歸母凈利潤(rùn)(億元)YoY201820192020202120222023Q1-3600%500%400%300%200%100%0%公司綜合毛利率以及凈利率整體平穩(wěn)。2023Q1-3公司綜合毛利率、凈利率分別為69.71%/45.04%，同比分別+1.3pct/80%70%60%50%40%30%20%10%0%毛利率凈利率2020202120222023Q1-3202020212022證監(jiān)會(huì)審核華創(chuàng)證券÷íü?^務(wù)í|{?÷?證監(jiān)許可?2009ā1210÷40電??備新yt__t?隊(duì)介紹中游v造tt??電??備新yt首席研究\?黃麟]÷大學(xué)wyW學(xué)[??深圳大學(xué)wy學(xué)[?后?曾?ì于新÷代證券/方正證券/?邦證券研究所22022年ò入華創(chuàng)證高?分÷^??煒墨爾o大學(xué)金融專^}