鈣鈦礦光伏靶材行業(yè)深度報告：鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化風漸起靶材國產(chǎn)化價值顯現(xiàn)

鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化風漸起，靶材國產(chǎn)化價值顯現(xiàn)鈣鈦礦：極具潛力的第三代光伏技術(shù)。鈣鈦礦材料指具備化學通式ABX3的物質(zhì)，其具備連續(xù)可調(diào)的帶隙范圍，并覆蓋最佳帶隙；鈣鈦礦光伏電池（PSCs）則是利用鈣鈦礦材料作為吸光材料的光伏電池，主要結(jié)構(gòu)包含透明導(dǎo)電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層和頂電極5部分。鈣鈦礦是處于研發(fā)與成熟中的先進光伏技術(shù)。按技術(shù)路線，鈣鈦礦電池可分為鈣鈦礦單結(jié)電池、四端和兩端鈣鈦礦/晶硅疊層電池，其中，鈣鈦礦單結(jié)電池進展較快，多家企業(yè)已進入中試。光電轉(zhuǎn)換效率天花板高+規(guī)模化降本優(yōu)勢，前景廣闊。鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉(zhuǎn)換效率從2009年的3.8%迅速提高至2021年的25.7%，而這一進程晶硅光伏電池花費了四五十年，且鈣鈦礦電池的理論轉(zhuǎn)換效率顯著高于晶硅光伏。成本端，鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)鏈較晶硅光伏顯著縮短，且鈣鈦礦原材料豐富，用量少，純度要求低；鈣鈦礦光伏在達到一定技術(shù)成熟度后，產(chǎn)線投資約為5億元/GW，約為晶硅光伏的1/2；能耗約為0.12KWh/W，約為晶硅光伏的1/10。此外，鈣鈦礦光伏產(chǎn)線具備規(guī)?；当緝?yōu)勢，纖納光電的20MW產(chǎn)線投資額為5050萬元，新建的100MW產(chǎn)線投資額為1.21億元，投資額僅提升至原投資額的2.4倍。政策推動研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，眾多參與者積極布局鈣鈦礦產(chǎn)能。當前國家出臺了多項政策推動鈣鈦礦光伏技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進程，產(chǎn)業(yè)內(nèi)鈣鈦礦光伏電池的產(chǎn)能規(guī)劃亦十分活躍。當前參與布局規(guī)劃的多為未上市公司，上市公司中，亦有協(xié)鑫科技、奧聯(lián)電子、杭蕭鋼構(gòu)等旗下公司進行積極布局。據(jù)我們不完全統(tǒng)計（暫不考慮未公開數(shù)據(jù)截至2023年2月，現(xiàn)有企業(yè)公開的鈣鈦礦總產(chǎn)能規(guī)劃約為28GW，2023年鈣鈦礦產(chǎn)能有望落地約880MW，2024年有望落地超3GW。與晶硅光伏對比，鈣鈦礦光伏中靶材占比大幅提升，國產(chǎn)化價值凸顯。靶材，又稱“濺射靶材”，是在濺射過程中被高速金屬等離子體流轟擊的目標材料，是半導(dǎo)體、顯示面板、光伏等領(lǐng)域制備功能薄膜的核心原材料。晶硅光伏電池中，HJT技術(shù)路線因引入透明導(dǎo)電薄膜，需使用ITO靶材，故具備較高的靶材成本占比，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，HJT電池成本中，硅片占比最高為47%，靶材成本占比約為4%。然而，鈣鈦礦電池成本中，因無硅料成本、生產(chǎn)溫度相對降低、能耗成本下降等因素，靶材成本占比進一步大幅提升。以協(xié)鑫光電100MW項目為例，靶材成本占比高達37.2%，比重最高。鈣鈦礦電池中，ITO導(dǎo)電玻璃、空穴傳輸層、電子傳輸層、金屬背電極的制作均會用到各類靶材，當前，全球靶材市場處于外資寡頭壟斷中，靶材作為鈣鈦礦電池中成本占比最高的環(huán)節(jié)，其國產(chǎn)化相關(guān)標的將充分受益于鈣鈦礦趨勢與后續(xù)的規(guī)?；慨a(chǎn)落地。投資建議：鈣鈦礦作為第三代光伏技術(shù)，具備光電轉(zhuǎn)換效率天花板高與規(guī)?；当镜碾p重優(yōu)勢，前景廣闊，而靶材在其成本中的占比較傳統(tǒng)晶硅光伏顯著提升，且處于外資寡頭壟斷中，國產(chǎn)化價值凸顯。建議關(guān)注國內(nèi)高端靶材國產(chǎn)化企業(yè)。1、隆華科技。全資子公司豐聯(lián)科光電研發(fā)生產(chǎn)的高純鉬及鉬合金靶材、ITO靶材、銀合金靶材等科技產(chǎn)品，填補了中國在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空白，率先打破高端靶材依賴進口的局面。鈣鈦礦光伏領(lǐng)域，公司靶材產(chǎn)品可應(yīng)用于TCO層、空穴傳輸層和電子傳輸層。2、阿石創(chuàng)。公司為國內(nèi)PVD鍍膜材料領(lǐng)域的龍頭。鈣鈦礦電池領(lǐng)域，在基礎(chǔ)的介孔層、致密層用靶材環(huán)節(jié)，如TiO2等，公司已有成熟產(chǎn)品。風險分析：技術(shù)進展不達預(yù)期風險，產(chǎn)業(yè)化建設(shè)不及預(yù)期風險，技術(shù)替代風險。 中小盤中小盤本篇報告，我們?nèi)媸崂砹说谌夥夹g(shù)鈣鈦礦的技術(shù)特點、技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)內(nèi)布局情況，并論述了靶材在鈣鈦礦電池中價值占比及供應(yīng)格局，從而重點提示了靶材國產(chǎn)化在鈣鈦礦光伏領(lǐng)域的投資價值。當前市場對于鈣鈦礦光伏的設(shè)備、組件等環(huán)節(jié)關(guān)注較多，尚未對靶材的投資價值給予充分重視。我們認為，第一，與晶硅光伏對比，鈣鈦礦光伏成本中靶材成本占比大幅提升，以協(xié)鑫光電100MW項目為例，鈣鈦礦成本占比僅為5.3%，而靶材成本占比高達37.2%；第二，高端靶材的技術(shù)壁壘較高，國產(chǎn)化廠商有望充分受益。因此，我們通過本篇報告，重點提示投資者靶材國產(chǎn)化在鈣鈦礦光伏趨勢中的投資價值。1、鈣鈦礦產(chǎn)能規(guī)劃的發(fā)布與建設(shè)投產(chǎn)。2、重點靶材公司在有關(guān)鈣鈦礦光伏組件廠商方面的客戶開拓取得積極進展。3、鈣鈦礦光伏技術(shù)的進一步突破。4、鈣鈦礦光伏技術(shù)相關(guān)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化利好政策推出。鈣鈦礦作為第三代光伏技術(shù)，具備光電轉(zhuǎn)換效率天花板高與規(guī)?；当镜碾p重優(yōu)勢，前景廣闊，而靶材在其成本中的占比較傳統(tǒng)晶硅光伏顯著提升，且供給格局處于外資寡頭壟斷中，國產(chǎn)化價值凸顯。我們認為，高端靶材國產(chǎn)商有望充分受益于鈣鈦礦光伏發(fā)展趨勢與后續(xù)的規(guī)?；慨a(chǎn)落地。建議關(guān)注：隆華科技、阿石創(chuàng)。中小盤中小盤 5 5 8 8 2、靶材：鈣鈦礦靶材占比提升，國產(chǎn)化 2.1、靶材：泛半導(dǎo)體領(lǐng)域制備功能薄膜的核心原材料 2.2、鈣鈦礦電池中靶材成本占比顯著提升，價值凸顯 2.3、全球靶材處于外資壟斷，國產(chǎn)化成果初顯 圖1：鈣鈦礦材料ABX3晶體結(jié)構(gòu) 5 6 7 7 8 9 9 表1：不同技術(shù)路線的光伏電池轉(zhuǎn)換效率 中小盤革鈣鈦礦最初指化學式為CaTiO3的礦物質(zhì)，及擁有CaTiO3結(jié)構(gòu)的金屬氧化物。鈣鈦礦(Perovskite)，是以俄羅斯礦物學家L.A.Perovski的名字命名的。1839年，L.A.Perovski研究存在于烏拉爾山變質(zhì)巖中的鈦酸鈣(CaTiO3)時，首次提出了鈣鈦礦這一晶體結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多年發(fā)展，鈣鈦礦材料定義演變?yōu)榫邆浠瘜W通式ABX3的物質(zhì)。其中，A為一價有機（甲基銨，MA+或甲脒，F(xiàn)A+）B為Pb2+或Sn2+，或兩者的混合物；X是鹵化物陰離子（I—、Br—或CI—或它們的混合物）。A位陽離子位于中心，B位陽離子和X位鹵化物陰離子形成八面體，占據(jù)體心立方晶格的角位。晶格中的離子半徑?jīng)Q定鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)，進而影響鈣鈦礦材料的電子性質(zhì)和穩(wěn)定性，并決定鈣鈦礦光伏電池的性能和壽命。通過調(diào)控A、B和X位離子的配比可以優(yōu)化電池的性能和穩(wěn)定性。資料來源：微信公眾號【中科院物理所】鈣鈦礦材料具備連續(xù)可調(diào)的帶隙范圍，并覆蓋最佳帶隙。光伏電池的工作原理是把入射光子的能量轉(zhuǎn)換為電子，產(chǎn)生電壓、電流和功率輸出。而帶隙就是電子從它的主原子的一個軌道帶掙脫到軌道帶之外所需的能量，是為電池的電力輸出所提供的能量。帶隙過大，光子將缺乏發(fā)射電子所需的能量，直接穿過太陽能電池，無法產(chǎn)生大量電流；帶隙過小，光子會釋放電子，但只向每個電子傳遞少量能量，導(dǎo)致電壓過低。材料帶隙與能量轉(zhuǎn)換效率息息相關(guān)。晶體硅的帶隙約為1.1eV，理論效率為29.3%。而鈣鈦礦具有連續(xù)可調(diào)的帶隙范圍，人工設(shè)計的鈣鈦礦材料，帶隙可以非常接近于最優(yōu)帶隙（1.4eV因此單層鈣鈦礦電池的理論效率為33%，雙層鈣鈦礦電池的理論可達到43%以上。資料來源：微信公眾號【華東綜合能源服務(wù)】鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）指利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池。根據(jù)電荷傳輸方向的不同，鈣鈦礦太陽能電池可分為n-i-p型（透明導(dǎo)電電極/n型電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/p型空穴傳輸層/頂電極）和p-i-n型（透明導(dǎo)電電極/p型空穴傳輸層/鈣鈦礦吸光層/n型電子傳輸層/頂電極其中，n-i-p型電池根據(jù)電子傳輸層結(jié)構(gòu)的不同又可分為介孔結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)。平面p-i-n型結(jié)構(gòu)制備工藝簡單、成本低，可用于鈣鈦礦疊層器件的制備，且遲滯現(xiàn)象幾乎可以忽略，受到科研關(guān)注，但其最大的問題是效率不高。鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層和頂電極5部分簡介如下：（1）透明導(dǎo)電基底（TCO玻璃傳輸太陽光和載流子，其透光率、表面粗糙度、表面方阻等會直接影響器件性能。常用的剛性基底為透明導(dǎo)電玻璃摻氟氧化錫（FTO）和氧化銦錫（ITO），柔性基底為ITO/PEN。（2）電子傳輸層（ETL抽取和傳輸電子及阻擋空穴。n-i-p型器件結(jié)構(gòu)的電子傳輸材料主要是金屬氧化物（如TiO2、ZnO、Al2O3、SnO2等），p-i-n型器件結(jié)構(gòu)的電子傳輸材料主要是富勒烯及其衍生物。（3）鈣鈦礦活性層：鈣鈦礦太陽能電池的核心層，吸收一定波長范圍內(nèi)的太陽光，促進光生載流子的解離與輸運。鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量會對整個器件的性能起到?jīng)Q定性作用。（4）空穴傳輸層（HTL傳輸空穴到接觸電極及阻擋電子的反向傳輸、降低復(fù)合。n-i-p型鈣鈦礦太陽能電池常用的空穴傳輸材料包括有機小分子，p-i-n型器件中常用的空穴傳輸材料為聚合物及無機金屬氧化物（NiOx）等。（5）頂電極：材料有金屬（Ag、Au等）和非金屬（碳等）。資料來源：王茹等，《鈣鈦礦太陽能電池及其空穴傳輸研究綜述》，《材料研究與應(yīng)用》2022年鈣鈦礦電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的原理可簡化為“光子進，電子出”。當光子能量高于半導(dǎo)體的能帶間隙時，半導(dǎo)體材料吸收光子并產(chǎn)生電子-空穴對，電子-空穴對被P-I-N結(jié)的內(nèi)建電場分離成自由移動的載流子（電子和空穴）。電子和空穴在電場的作用下分別被電子傳輸層和空穴傳輸層抽取并定向傳輸，電子向陰極移動，空穴向陽極移動，最終被兩端的電極收集并輸送到外部電路。資料來源：微信公眾號【材新社】，《材新深度|第三代光伏電池——鈣鈦礦電池系列研究（一）》技術(shù)路線方面，鈣鈦礦單結(jié)電池進展較快，已有多家企業(yè)進入中試階段。根據(jù)鈣鈦礦光伏電池的結(jié)構(gòu)，可分為三條主流技術(shù)路線：鈣鈦礦單結(jié)電池、四端和兩端鈣鈦礦/晶硅疊層電池。（1）鈣鈦礦單結(jié)電池：國內(nèi)外已有數(shù)家企業(yè)進入中試階段，目前和晶硅組件的效率依舊相差甚遠。鈣鈦礦組件的造價未來在大范圍量產(chǎn)后，預(yù)計將略低于晶硅組件。由于其目前較低的效率，度電成本未來仍可能高于晶硅組件。但鈣鈦礦單結(jié)組件可以切入細分的領(lǐng)域，例如BIPV、柔性組件或者空間應(yīng)用。（2）四端鈣鈦礦/晶硅疊層電池：疊層太陽能電池技術(shù)旨在突破單結(jié)太陽能電池的Shockley–Queisser極限（例如晶硅的理論極限小于30%），在高效轉(zhuǎn)換光子能量的基礎(chǔ)上將理論極限推至40%以上。四端疊層將晶硅和鈣鈦礦電池分開制備，僅在組件端進行整合。目前產(chǎn)業(yè)界僅有試驗性的嘗試。（3）兩端鈣鈦礦/晶硅疊層電池：和四端疊層電池相比，兩端疊層電池在成本上的優(yōu)勢更明顯，首先可以減少一層透明導(dǎo)電電極的制備，其次良品率由于單片電池面積的減小而大幅上升，同時兩端疊層的理論極限上限相對更高。雖然疊層組件制備成本比晶硅組件略高，但由于其更高的能量轉(zhuǎn)換效率，度電成本會更低。目前產(chǎn)業(yè)界有英國的牛津光伏進入中試階段。資料來源：孔文池，《高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的合成、加工及應(yīng)用研究》，2022年目前，鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也面臨著一些難點。主要分三方面：大面積制備、穩(wěn)定性、環(huán)保。（1）大面積制備問題。轉(zhuǎn)換效率較高的鈣鈦礦電池其尺寸均為實驗室級別，未達到商業(yè)化尺寸。目前較難生產(chǎn)薄且均勻的大面積鈣鈦礦層，一旦電池尺寸增大，光電轉(zhuǎn)換效率隨之下降。（2）穩(wěn)定性問題。潮濕環(huán)境（包括晝夜溫差造成的水蒸氣）、氧氣氧化、光輻照、紫外線等都會對電池穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著影響。目前，鈣鈦礦電池持續(xù)光照實驗最長達10000h，若按全天平均日照時長4h計算，理論壽命只有6.8年?？紤]到實際日照時間多于4h及其他日常損耗，正常壽命將會小于6.8年，與晶硅電池的理論壽命25年比差距較大。（3）環(huán)保問題。目前高性能鈣鈦礦大多以鉛作為原料，并且制備過程中常用的一些溶劑和反溶劑（如氯苯、DMF、DMSO等）具有毒性，會對環(huán)境造成危害，不符合綠色可持續(xù)發(fā)展的長期目標。鈣鈦礦光伏是第三代光伏技術(shù)的代表之一。光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，其技術(shù)路線可分為三代。第一代是以單晶硅、多晶硅為代表的晶硅光伏。第二代是以非晶硅、碲化鎘（CdTe）、銅銦鎵硒（CIGS）和砷化鎵（GaAs）為代表的薄膜光伏。而第三代則是以染料敏化太陽能電池（DSSCs）、有機光伏（OPV）、量子點太陽能電池（QDSCs）和鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）等為代表的新興光伏技術(shù)。這些新興技術(shù)尚未大批量進入市場，但因低成本、低能耗、質(zhì)輕和制造靈活等優(yōu)點廣資料來源：微信公眾號【東方富海】，光大證券研究所繪制鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉(zhuǎn)換效率在10年間快速追趕晶硅光伏電池。目前光伏電池技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的是第一代晶硅電池。而鈣鈦礦光伏電池則憑借優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率，在第三代太陽能電池中脫穎而出。鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉(zhuǎn)換效率從2009年的3.8%提高至2021年的25.7%，而這一進程晶硅光伏電池花費了四五十年。資料來源：微信公眾號【東方富?！浚獯笞C券研究所整理鈣鈦礦電池的理論轉(zhuǎn)換效率天花板相對晶硅電池較高，未來提升潛力大。目前，主流光伏晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率已接近天花板，晶硅組件的實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為26.7%，量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率約為23-25%，理論轉(zhuǎn)換效率上限為29.3%；而鈣鈦礦單結(jié)電池的實驗室光電轉(zhuǎn)化效率為25.7%，理論轉(zhuǎn)換效率可以達到33%，鈣鈦礦疊層電池的理論轉(zhuǎn)換效率更達到45%，具有較高的天花板。預(yù)計未來伴隨鈣鈦礦技術(shù)的逐步成熟，鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率具備較高的提升空間。低高高資料來源：微信公眾號【高瓴時間】，光大證券研究所整理鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)鏈較晶硅光伏顯著縮短，原材料到組件僅需45分鐘。據(jù)協(xié)鑫納米，100兆瓦的鈣鈦礦單一工廠，從玻璃、膠膜、靶材、化工原料進入，到組件成型，總共只需45分鐘。而對于晶硅來說，硅料、硅片、電池、組件需要四個以上不同工廠生產(chǎn)加工，一片組件完工大概需要三天以上的時間，用時差異大。資料來源：協(xié)鑫納米，微信公眾號【能鏡】從原材料視角，鈣鈦礦原材料豐富、材料用量少、純度要求低。相比于晶硅問世至今材料未發(fā)生變化，鈣鈦礦的材料可以不斷迭代。鈣鈦礦是直接帶隙材料，吸光能力遠高于晶硅，晶硅組件中硅片厚度通常為180微米，而鈣鈦礦組件中鈣鈦礦層厚度大概是0.3微米，存在三個數(shù)量級的差異，因此，相比于全球每年大概50萬噸的硅料產(chǎn)量，鈣鈦礦僅需大概1000噸即可滿足需求。純度要求方面，相比于硅料99.9999%的純度要求，鈣鈦礦僅需95%即可滿足使用要求。鈣鈦礦在產(chǎn)能投資、單瓦能耗等方面均具有優(yōu)勢。產(chǎn)能投資方面，晶硅光伏的硅料、硅片、設(shè)備、組件加起來，約在10億元/GW，而鈣鈦礦光伏的產(chǎn)能投資，在達到一定成熟度后，約為5億元/GW，是晶硅光伏的1/2。單瓦能耗方面，晶硅光伏的最高工藝溫度在1500度以上，而鈣鈦礦光伏的最高工藝溫度在150度左右，因此，鈣鈦礦組件的制造能耗顯著低于晶硅組件制造能耗，單晶硅光伏組件的能耗約是1.52KWh/W，而鈣鈦礦組件能耗僅為0.12KWh/W，約為晶硅組件制造能耗的1/10。元/W資料來源：微信公眾號【德滬涂膜設(shè)備】，《鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)能投資對比分析》，2022年8月鈣鈦礦電池產(chǎn)線建設(shè)具備規(guī)模化降本優(yōu)勢。鈣鈦礦不同規(guī)模產(chǎn)能的成本差異較大，隨著產(chǎn)線產(chǎn)能的提高，平均建設(shè)成本將顯著降低。以纖納光電為例，其目前運行的20MW產(chǎn)線投資額為5050萬元，新建的100MW產(chǎn)線投資額為1.21億元，產(chǎn)能提升至原先5倍，投資額僅提升至原投資額的2.4倍，產(chǎn)線建設(shè)總成本具備顯著的規(guī)?；当拘?yīng)。鈣鈦礦產(chǎn)線設(shè)備基建封裝系統(tǒng)合成系統(tǒng)8000600040002000020MW100MW資料來源：微信公眾號【德滬涂膜設(shè)備】，《鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)能投資對比分析》，2022年8月，光大證券研究所繪制國家出臺多項政策推動鈣鈦礦光伏的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進程。2021年11月，《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》將“研發(fā)大面積、高效率、高穩(wěn)定性、環(huán)境友好型的鈣鈦礦電池，開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究”列入重點任務(wù)之一。2022年6月，《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》提出堅持研發(fā)高效穩(wěn)定鈣鈦礦年1月，《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出推動鈣鈦礦及疊層電池等先進技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升規(guī)?；慨a(chǎn)能力?！犊萍贾翁歼_峰碳中和實局堅持研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦《工業(yè)和信息化部等六部門關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展資料來源：各政府部門官網(wǎng)，光大證券研究所整理多家企業(yè)發(fā)力布局鈣鈦礦產(chǎn)能建設(shè)。目前，鈣鈦礦產(chǎn)能規(guī)劃活躍，參與者多為未上市公司，上市公司中，也有協(xié)鑫科技、奧聯(lián)電子、杭蕭鋼構(gòu)等旗下公司（分別為協(xié)鑫光電、奧聯(lián)光能、合特光電）進行積極布局。目前，協(xié)鑫光電已建成全球首條100MW量產(chǎn)線，組件尺寸1m×2m。當前產(chǎn)線處于工藝開發(fā)和設(shè)備改造階段，下線組件效率已實現(xiàn)穩(wěn)步提升，預(yù)計2023年底實現(xiàn)18%以上的轉(zhuǎn)化效率，有望成為全球首條跑通量產(chǎn)的100MW產(chǎn)線；纖納光電多次蟬聯(lián)鈣鈦礦小組件世界效率紀錄榜首；極電光能150MW試驗線已開始投產(chǎn)，是目前全球已投產(chǎn)且產(chǎn)能最大的鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線。據(jù)我們不完全統(tǒng)計，截至2023年2月，現(xiàn)有企業(yè)規(guī)劃的鈣鈦礦總產(chǎn)能已達28GW，2023年鈣鈦礦產(chǎn)能有望落地880MW，2024年有望落地超3GW。注：該100MW鈣鈦礦光伏組件的組件面積為1m*2m，目標效率18%，是目前世界上面積最大的鈣鈦礦光伏組件，其具有超過25年的使用壽命，主要技術(shù)指標接近晶硅組件，且制造成本低至晶硅組件的70%資料來源：微信公眾號【協(xié)鑫光電】---線---------—--------注：鑫磊半導(dǎo)金昌項目、錦能新能泰州項目2024年產(chǎn)能為光大證券研究所預(yù)測值。資料來源：各公司官方微信號等，光大證券研究所整理2、靶材：鈣鈦礦靶材占比提升，國產(chǎn)化價靶材是半導(dǎo)體、顯示面板、光伏等領(lǐng)域制備功能薄膜的核心原材料，具備十分重要的作用。靶材，又稱“濺射靶材”，是在濺射過程中被高速金屬等離子體流轟擊的目標材料，純度為99.95%以上，更換不同靶材可得到不同的膜系，從而實現(xiàn)導(dǎo)電或阻擋等功能。資料來源：江豐電子招股說明書濺射工藝原理介紹：一般來說，濺射靶材主要由靶坯、背板等部分構(gòu)成，其中，靶坯是高速離子束流轟擊的目標材料，屬于濺射靶材的核心部分，在濺射鍍膜過程中，靶坯被離子撞擊后，其表面原子被濺射飛散出來并沉積于基板上制成電子薄膜；由于高純度金屬強度較低，而濺射靶材需要安裝在專用的機臺內(nèi)完成濺射過程，機臺內(nèi)部為高電壓、高真空環(huán)境，因此，超高純金屬的濺射靶坯需要與背板通過不同的焊接工藝進行接合，背板起到主要起到固定濺射靶材的作用，且需要具備良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。資料來源：隆華科技公告等資料來源：隆華科技公告面板及光伏領(lǐng)域的靶材，對比半導(dǎo)體有不同的高標準。半導(dǎo)體芯片對濺射靶材的金屬材料純度、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等方面都設(shè)定了極其苛刻的標準，需要掌握生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)并經(jīng)過長期實踐才能制成符合工藝要求的產(chǎn)品。而對比半導(dǎo)體芯片，面板及光伏領(lǐng)域?qū)τ跒R射靶材的純度和技術(shù)要求略低一籌，但隨著靶材尺寸的增大，面板及光伏對濺射靶材的焊接結(jié)合率、平整度等指標提出了更高的要求。鈣鈦礦光伏成本中靶材成本占比顯著提升，協(xié)鑫光電100MW項目中靶材成本占比高達37.2%。在新一代晶硅光伏技術(shù)中，HJT技術(shù)路線因?qū)щ娦詥栴}，新引入了透明導(dǎo)電薄膜（TCO），TCO膜的制備通常使用ITO（氧化銦錫），需要使用稀有金屬銦，而銦是伴生礦，產(chǎn)量彈性小、價格高，因此HJT技術(shù)路線在晶硅光伏中靶材成本占比相對較高。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2018年，HJT電池成本構(gòu)成中，靶材成本占比約為4%。然而，相較晶硅技術(shù)路線，鈣鈦礦技術(shù)路線因無硅料成本，且生產(chǎn)溫度低、能耗成本下降等因素，靶材成本占比進一步大幅提升。根據(jù)協(xié)鑫納米公布的其100MV鈣鈦礦組件成本構(gòu)成，總成本約為0.94元/W，其中靶材價值量占比高達37.2%；其次為玻璃及封裝材料，占比31.9%。其他,12%靶材,4%硅片,硅片,47%漿料,24%資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，光大證券研究所鈣鈦礦,5.3%資料來源：微信公眾號【德滬涂膜設(shè)備】，《鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)能投資對比分析》，2022年8月，光大證券研究所繪制鈣鈦礦電池制作工序中，ITO導(dǎo)電玻璃、空穴傳輸層、電子傳輸層、金屬背電極的制作均會用到各類靶材。資料來源：微信公眾號【材新社】其中，涉及靶材的主要工序及材料情況如下：1）TCO玻璃：透明導(dǎo)電氧化物鍍膜（TransparentConductiveOxide，TCO）玻璃，是在平板玻璃表面通過物理或者是化學鍍膜的方法均勻鍍上一層透明導(dǎo)電氧化物薄膜，主要包括銦（In）、錫（Sn）、鋅（Zn）和鎘（Cd）氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜。按膜層成分來分，TCO玻璃可分為ITO-TCO玻璃、摻雜氟的二氧化錫（FTO-TCO）玻璃、摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電膜（AZO-TCO）玻璃。資料來源：王恩忠、王振雷，《透明導(dǎo)電氧化物鍍膜玻璃的光伏應(yīng)用前景》，《新材料產(chǎn)業(yè)》2011年12期2）空穴傳輸層（HTL）：常用的制備工藝為濺射PVD、蒸鍍PVD或刮涂法。氧化鎳材料常選用PVD法，PTAA等有機物常使用刮涂制備或噴霧熱解法制備?？昭▊鬏攲颖挥糜谠鰪娾}鈦礦層的空穴傳輸效率，并充當水分和金屬離子屏障以緩解鈣鈦礦材料的降解。常用的空穴傳輸材料主要為有機小分子、有機導(dǎo)電高分子共軛聚合物和無機半導(dǎo)體三類，其中無機半導(dǎo)體中的氧化鎳由于價格低廉而被產(chǎn)業(yè)端廣泛應(yīng)用。資料來源：微信公眾號【材新社】3）電子傳輸層（ETL）：若選擇有機材料會使用蒸鍍工藝，若選擇金屬氧化物作為電子傳輸層則常選用氣相沉積。電子傳輸材料與鈣鈦礦光敏層的電子選擇性接觸對提高光電轉(zhuǎn)化效率具有重要作用。常用的電子傳輸層材料包括無機氧化物（TiO2、ZnO、SnO2）和富勒烯及其衍生物，其中無機材料常被用于正式電池結(jié)構(gòu)，有機材料常被用于反式電池結(jié)構(gòu)。目前，產(chǎn)業(yè)端多使用SnO2及富勒烯作為電子傳輸層材料。能大幅提高所制備太陽能電池的光電轉(zhuǎn)資料來源：微信公眾號【材新社】靶材產(chǎn)業(yè)鏈主要包括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應(yīng)用四大環(huán)節(jié)。其中，靶材制造和濺射鍍膜環(huán)節(jié)是整個濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。資料來源：江豐電子招股說明書靶材制造工藝主要包括熔煉鑄造法和粉末燒結(jié)法。其中，常用的熔煉方法有真空感應(yīng)熔煉、真空電弧熔煉和真空電子轟擊熔煉等；常用的粉末冶金工藝包括熱壓、真空熱壓和熱等靜壓（HIP）等。兩種工藝都有著各自的優(yōu)缺點。煉化等資料來源：隆華科技公告全球靶材市場處于外資寡頭壟斷的格局。由于濺射鍍膜工藝起源于國外，所需要的濺射靶材產(chǎn)品性能要求高、專業(yè)應(yīng)用性強，因此，長期以來全球濺射靶材研制日礦金屬（日本）、東曹（日本）等為代表。這些企業(yè)，經(jīng)過幾十年的技術(shù)積淀，憑借其雄厚的技術(shù)力量、精細的生產(chǎn)控制和過硬的產(chǎn)品質(zhì)量居于全球濺射靶材市場的主導(dǎo)地位，占據(jù)絕大部分銷售市場份額。資料來源：隆華科技可轉(zhuǎn)債募集說明書（2021年7月）突破技術(shù)壟斷，我國靶材產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化取得巨大進展。近年來，受益于國家從戰(zhàn)略高度持續(xù)地支持電子材料行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用推廣，我國國內(nèi)開始出現(xiàn)專業(yè)從事濺射靶材研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。通過將濺射靶材研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化，積極參與濺射靶材的國際化市場競爭，我國濺射靶材生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)和市場方面都取得了長足的進步，目前已經(jīng)改變了濺射靶材長期依賴進口的不利局面。其中，國產(chǎn)高純金屬鉬靶材、ITO靶材已實現(xiàn)技術(shù)突破，依靠國內(nèi)原材料高純鉬粉、高純銦等既有資源優(yōu)勢，已經(jīng)具備相對有競爭力的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。鈣鈦礦作為第三代光伏技術(shù)，具備光電轉(zhuǎn)換效率天花板高、規(guī)?；当镜碾p重優(yōu)勢，前景廣闊，而靶材在其成本中的占比較傳統(tǒng)晶硅光伏顯著提升，且處于外資寡頭壟斷中，國產(chǎn)化價值凸顯。建議關(guān)注：隆華科技、阿石創(chuàng)。成功轉(zhuǎn)型為新材料平臺型公司。隆華科技的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)以節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)為主，2015年起正式啟動轉(zhuǎn)型升級，全力布局新材料產(chǎn)業(yè)。目前公司在新材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)布局基本完善，已經(jīng)形成了“電子新材料”+“高分子復(fù)合材料”的兩大產(chǎn)業(yè)板塊。資料來源：隆華科技公告，光大證券研究所繪制全資子公司豐聯(lián)科光電率先打破高端靶材海外壟斷，光伏靶材通過隆基等客戶認證。2022年6月，公司全資子公司四豐電子與晶聯(lián)光電進行了資產(chǎn)整合，設(shè)立“豐聯(lián)科光電（洛陽）股份有限公司”。豐聯(lián)科光電擁有豐富的靶材產(chǎn)品系列組合，研發(fā)生產(chǎn)的高純鉬及鉬合金靶材、ITO靶材、銀合金靶材等科技產(chǎn)品，填補了中國在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空白，率先打破長期以來高端靶材依賴進口的局面。顯示面板領(lǐng)域，公司成功進入京東方、TCL華星、天馬微電子、韓國LGD、臺灣群創(chuàng)光電及友達光電等多家國際一流半導(dǎo)體顯示面板企業(yè)的產(chǎn)品供應(yīng)鏈，成為細分行業(yè)的技術(shù)引領(lǐng)者和標準制定者。光伏領(lǐng)域，公司開發(fā)的特殊比例光伏靶材已通過隆基等客戶的認證，并同時進行著多種新型靶材的研究、開發(fā)及拓展工作。隨著在不同用戶端測試認證的增加和自身產(chǎn)能的快速提升，未來靶材出貨量有望同步快速增長。資料來源：隆華科技官方網(wǎng)站資料來源：隆華科技官方網(wǎng)站豐聯(lián)科光電主要產(chǎn)品包括TFT-LCD/AMOLED、半導(dǎo)體IC制造用高純?yōu)R射靶材、高純鉬/銅/鈦、鉬合金靶材、ITO靶材、IGZO靶材、銀合金靶材等系列靶材產(chǎn)品，以及鉬頂頭、鎢籽晶繩、鉬薄片、鎢薄片等系列非靶材鎢鉬深加工制品，可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體顯示、半導(dǎo)體集成電路、光伏、新能源電池及真空爐制造等多鈣鈦礦光伏領(lǐng)域，公司靶材產(chǎn)品可應(yīng)用于鈣鈦礦電池的TCO層、空穴傳輸層和電子傳輸層。伴隨公司在光伏領(lǐng)域業(yè)務(wù)不斷延伸，以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)鈣鈦礦產(chǎn)能的逐步落地，公司鈣鈦礦靶材出貨量有望逐步增加。鉬具有優(yōu)良的電導(dǎo)性和熱穩(wěn)定性，鉬靶材主要用于TFT的柵極、源極和漏TFT-LCD用大尺寸鉬鈮合金靶材、鉬鈦合金靶材等，應(yīng)用于銅制程工藝。主要用于不銹鋼、釬鋼、軸承鋼和高溫合金鋼等無縫鋼管的穿孔工作，用于不同材質(zhì)的無縫主要應(yīng)用于航天、稀土冶煉、電光源、化工設(shè)備、醫(yī)療器械、冶金機械、熔煉設(shè)備、石油等TFT-LCD制備過程中，由于銅的導(dǎo)電性能優(yōu)好地滿足大尺寸液晶顯示器高驅(qū)動頻率，高分辨率等技術(shù)要求。銅靶材主要應(yīng)用于TF極和源漏電極的導(dǎo)線制備，替代傳統(tǒng)鋁導(dǎo)線。此外，銅靶也廣泛應(yīng)用于薄膜太陽能器件的制鉬螺絲/桿、鉬坩堝、鉬舟、鉬板及鉬重錘等，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)包括鈮靶、藍寶石熱場配件、4J29/4J32/4J36合金鋼等。包括不同比例ITO旋轉(zhuǎn)靶、大尺寸ITO資料來源：隆華科技公告，光大證券研究所風險提示：行業(yè)競爭加劇風險，光伏新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不及預(yù)期風險，募投項目建設(shè)進展不及預(yù)期風險。國內(nèi)PVD鍍膜材料領(lǐng)域的龍頭。阿石創(chuàng)成立于2002年，總部位于福建福州。公司從事PVD鍍膜材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，自主研發(fā)200多款高端鍍膜材料，主要產(chǎn)品包括ITO、鉬、銅、鋁、硅、鈦、鉭及各類合金與稀有金屬靶材。公司為國內(nèi)PVD鍍膜材料行業(yè)設(shè)備齊全、技術(shù)先進、產(chǎn)品多元化的龍頭企業(yè)之一。公司產(chǎn)品下游覆蓋光學、光伏、半導(dǎo)體、平板顯示等多個領(lǐng)域，客戶包括京東方、華星光電、水晶光電、舜宇光學、群創(chuàng)光電等一線龍頭企業(yè)。公司在鈣鈦礦介孔層、致密層靶材環(huán)節(jié)已有成熟產(chǎn)品。ITO靶材被列為35項“卡脖子”技術(shù)之一，技術(shù)門檻極高，國內(nèi)市場長期為日韓企業(yè)所壟斷。公司對于ITO靶材研發(fā)布局多年，2017年ITO靶材量產(chǎn)線投產(chǎn)。光伏異質(zhì)結(jié)領(lǐng)域，公司積極推動ITO靶材的擴產(chǎn)與驗證。鈣鈦礦電池領(lǐng)域，在基礎(chǔ)的介孔層、致密層用靶材環(huán)節(jié)，如TiO2等，公司已有成熟產(chǎn)品。風險提示：技術(shù)失密和人才流失風險，光伏新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不及預(yù)期風險，PET銅箔業(yè)務(wù)量產(chǎn)進度不及預(yù)期風險。1、技術(shù)進展不達預(yù)期風險。鈣鈦礦光伏作為先進的第三代光伏技術(shù)，當前仍面臨大面積制備、穩(wěn)定性、環(huán)保等多方面的問題需要解決，存在技術(shù)進展不達預(yù)期的風險。2、產(chǎn)業(yè)化建設(shè)不及預(yù)期風險。據(jù)我們統(tǒng)計，當前行內(nèi)企業(yè)規(guī)劃鈣鈦礦產(chǎn)能近30GW，這些產(chǎn)能當前大部分尚未建成，若受到技術(shù)、資金、政策等因素制約，則存在產(chǎn)能落地進度推進不及預(yù)期的風險，進而影響相關(guān)靶材的需求。3、技術(shù)替代風險。盡管鈣鈦礦光伏在光電轉(zhuǎn)換效率、規(guī)模化降本等方面具備優(yōu)勢，但其仍未發(fā)展成熟，當前光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)日新月異，鈣鈦礦光伏技術(shù)路線存在被其他先進技術(shù)趕超或替代的風險。司司級級因無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預(yù)見結(jié)果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使無本報告所包含的分析基于各種假設(shè)，不同假設(shè)可能導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)重大不同。本報告采用的各種估值方法及模型均有其局限性，估本報告