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1、2023年2月11日鈣鈦礦:下一代光伏新技術,設備先行鈣鈦礦設備深度研究系列分析師邱世梁郵箱電話021-80108036證書編號S1230520050001分析師王華君郵箱電話18610723118證書編號S1230520080005分析師李思揚郵箱電話15116271889證書編號S1230522020001行業評級:看好證券研究報告添加標題95%鈣鈦礦:下一代光伏新技術,設備先行21、鈣鈦礦:最具潛力的下一代光伏技術之一 鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池,屬于第三代高效薄膜電池,具有高效率、低成本、高柔性等優勢。2、核心亮點:理論上具備高效率、低成本優勢;未來與
2、HJT、TOPCon疊層是產業化重點方向 高效率:單結理論最高轉化效率可達31%,高于晶硅電池的29.4%。當前量產效率接近15%,向18%邁進??膳cHJT、TOPCon制造理論效率達43%的疊層電池,鈣鈦礦與HJT、TOPCon疊層,是未來產業化的重點發展方向。低成本:較晶硅產業鏈環節大幅簡化,單環節價值高度集中。鈣鈦礦電池理論單W成本約0.5-0.6元,僅為晶硅極限成本的50%。3、產業化進程:電池廠商產線建設提速,期待GW級產線落地需配方+設備+工藝齊發力;穩定性、大面積制備問題正突破 量產性:穩定性問題、大面積制備問題待解決。1)受益于鈣鈦礦材料的可設計性,可通過優化鈣鈦礦層、傳輸層、
3、電極及優化封裝等方式提升穩定性;2)進一步改進鍍膜設備及工藝,提升大面積組件效率。電池:單結電池產線建設進度提速,鈣鈦礦-晶硅疊層趨勢漸強。目前國內已有3條百兆瓦單結鈣鈦礦產線投產,多條百兆瓦產線、GW級產線計劃中。晶硅電池廠商紛紛布局鈣鈦礦疊層電池研發,鈣鈦礦-晶硅疊層電池成為產業化主流方向之一。設備:涂布、蒸鍍設備是核心設備。1)關注GW級產線招標,利好設備龍頭。2)目前百兆瓦級產線設備投資額超1億元/100MW,單GW設備投資額近10億元。未來成熟后單GW設備投資額有望向5億元左右努力。4、市場空間:預計2030年鈣鈦礦設備市場空間超800億,BIPV將率先應用光伏鈣鈦礦電池 應用端:鈣
4、鈦礦具備質量輕、厚度小、柔性大、半透明等特性,適用于BIPV。我們預計2025年BIPV潛在市場規模達1210億元。設備端:我們測算,2030年鈣鈦礦太陽能電池設備市場空間有望達到800億元以上。5、投資建議:聚焦設備、電池、材料龍頭;推薦:邁為股份、京山輕機、金辰股份、羅博特科、捷佳偉創、帝爾激光、亞瑪頓等。重點關注:德龍激光、奧聯電子、微導納米、寧德時代、隆基綠能、天合光能、東方日升、通威股份、晶科能源、寶馨科技、杰普特、奧來德、大族激光、拓日新能、杭蕭鋼構、金晶科技、中來股份、聆達股份、金風科技等。關注非上市公司:德滬涂膜、纖納光電、協鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、大正微納、仁爍
5、光能、曜能科技等。6、風險提示:光伏行業新技術替代的風險、產業化進展不及預期、BIPV等需求不及預期等。XXlWoXkYpYcZyQwO9PdNbRoMoOsQoNeRqQsQkPrQmP9PnMqQNZqQtOxNnRpM鈣鈦礦設備:鈣鈦礦層涂布設備、蒸鍍設備等是核心設備3資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所京山輕機等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大族激光等京山輕機、紅太陽等德滬涂膜、眾能光電、美國nTact、日本東麗等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德等德滬涂膜、SMIT等京山輕機、捷佳偉創、微導納米、眾能光電、紅太陽等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大
6、族激光等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德、紅太陽、德滬涂膜、眾能光電、美國nTact、日本東麗等帝爾激光、德龍激光、大族激光、杰普特、邁為股份等京山輕機、金辰股份等光焱科技、美能光伏等主要廠商結構層工藝設備TCO玻璃基板清洗清洗設備P1激光劃線激光設備空穴傳輸層磁控濺射磁控濺射設備鈣鈦礦層涂覆(主流)蒸鍍結晶鈍化(涂覆)涂布設備蒸鍍設備結晶設備電子傳輸層RPD磁控濺射RPD設備磁控濺射設備P2激光劃線激光設備電極蒸鍍(金屬)磁控濺射(金屬氧化物)涂覆(碳)蒸鍍設備磁控濺射設備涂布設備P3激光劃線激光設備P4激光清邊激光設備封裝層壓機檢測檢測設備ALDALD設備核心設備投資建議:聚焦
7、鈣鈦礦設備、鈣鈦礦電池、鈣鈦礦材料優質龍頭4資料來源:Wind,浙商證券研究所(邁為股份、京山輕機、金辰股份、捷佳偉創、羅博特科、帝爾激光、亞瑪頓為浙商證券研究所預測,其余為Wind一致預期)鈣鈦礦重點公司估值表日期:2023/2/7EPS/元PE2021A公司代碼股價/元總市值/億元2021A2022E2023E2024E 2021A 2022E 2023E 2024E PB ROE(%)鈣鈦礦設備邁為股份300751426.27425.95.38.812.97280483312.517京山輕機00082118.71160.20.50.70.9803727212.96德龍激光68817050
8、.9531.10.81.21.8456841280.016微導納米68814729.31330.10.10.30.626032194530.06金辰股份60339685.6990.50.81.83.5163108472410.15捷佳偉創300724116.34052.12.93.74.6564131256.716羅博特科30075757.463-0.40.41.12.0-13516452297.3-6帝爾激光300776129.02203.62.94.26.03644312213.219杰普特68802549.2461.01.02.13.0505223164.25奧來德68837850.55
9、21.91.82.63.8272919133.58大族激光00200826.12741.91.41.92.4141814115.419鈣鈦礦電池寧德時代300750439.5107356.811.818.224.46437241818.721杭蕭鋼構6004775.11200.20.20.20.3272622182.110奧聯電子30058526.6460.20.10.20.5132196156493.46寶馨科技00251411.482-512-4.52皇氏集團0023298.067-0.6-14-1.9-26隆基綠能60101243.432901.71.92.53.12622171410.
10、122天合光能68859970.815360.91.73.14.18142231710.211東方日升30011833.83020.01.21.82.5-7222819143.3-1通威股份60043839.617851.86.14.94.9226885.724晶科能源68822316.216240.10.30.60.71145929220.09中來股份30039316.8183-0.30.40.91.3-584019135.5-9聆達股份30012521.156-0.3-77-6.2-11金風科技00220211.14350.80.81.01.214131192.110鈣鈦礦材料亞瑪頓002
11、62330.2600.30.40.81.21117638252.02金晶科技60058610.21450.90.40.70.9112615122.427拓日新能0022185.1720.10.10.10.2374534262.35目錄C O N T E N T S鈣鈦礦是最具潛力光電材料之一,性能優異應用廣泛鈣鈦礦結構光電性能優異,鈣鈦礦太陽能電池是第三代高效薄膜電池的代表。0203產業化:高效率、低成本優勢顯著,穩定性、大面積制備問題正突破具備高效率、低成本優勢;鈣鈦礦-晶硅疊層電池是最接近產業化的技術路徑之一。電池廠商產線建設提速,期待GW級產線落地。504市場空間:預計2030年設備市場
12、空間超800億,BIPV帶來千億應用空間預計2030年設備市場空間超800億,BIPV將率先應用光伏鈣鈦礦電池。05鈣鈦礦電池設備逐步驗收出貨,2023年新增產能約2GW電池廠商GW級產線呼之欲出,利好涂布、蒸鍍等核心設備供應商。06投資建議、風險提示鈣鈦礦:下一代光伏新技術,設備先行鈣鈦礦下一代光伏新技術。設備:僅涉及電池片+組件設備,價值量較晶硅提升。0101核心亮點:高效率、低成本產業化難題:穩定性、大面積制備設備:電池片+組件設備價值量較晶硅提升6鈣鈦礦:下一代光伏新技術,設備先行添加標題鈣鈦礦核心亮點:高效率、低成本1.17資料來源:協鑫光電,浙商證券研究所整理鈣鈦礦太陽能電池較晶硅
13、太陽能電池:理論上具備高效率、低成本優勢理論優勢晶硅太陽能電池鈣鈦礦太陽能電池高效率效率發展速度較慢較快效率理論極限29.4%單結:31%疊層:50%以上當前量產效率23-25%向15%邁進,近期目標18%低成本工藝流程長度4-12道工序,四個工廠,耗時三天以上單一工廠,45分鐘1GW設備投資成本(億元)4.6-7.3目前在10億元左右,未來目標向5億元努力吸光層厚度180微米0.3微米吸光層成本占比60%5%吸光層純度要求99.9999%95%最高工藝溫度1700150單瓦功耗1.52KWh0.12KWh產業化難題:穩定性、大面積制備待突破1.28資料來源:中國知網,材料導報,化學通報,浙商
14、證券研究所鈣鈦礦可設計性強,目前有多種解決鈣鈦礦穩定性問題的改進措施改進措施舉例優化鈣鈦礦層的結構和材料混合陽離子和鹵素陰離子材料使用Br-、Cl-等具有更強氧化性的鹵素離子作為陰離子,可以有效減少鈣鈦礦材料吸收光后的空穴陷阱數量。此外,采用二元或三元陽離子材料也可以增強陰陽離子之間的相互作用,提高鈣鈦礦材料的穩定性。摻雜在鈣鈦礦材料中摻雜有機聚合物如PEG、PMMA等,或無機物如NiO、石墨烯等,利用PEG和PMMA分子的疏水性可有效改善鈣鈦礦材料的工作環境,提升壽命;無機材料的高穩定性也可以有效地改善鈣鈦礦表面缺陷,降低其分解的概率。低維鈣鈦礦和三維鈣鈦礦相比,二維鈣鈦礦和二維三維鈣鈦礦復
15、合材料具有更好的穩定性。通過改善鈣鈦礦配方或在前驅體溶液中加入二維鈣鈦礦溶液,可以有效提高穩定性。鈍化工藝通過鈍化工藝可以有效降低鈣鈦礦晶界中的缺陷,阻止水分子、氧分子、金屬原子對鈣鈦礦層的破壞,還可以調控界面接觸勢壘、優化能級匹配、輔助結晶過程等,有效提升鈣鈦礦器件的效率和穩定性。目前常用的鈍化劑有路易斯酸、路易斯堿、銨鹽等三大類。優化傳輸層和電極材料電子傳輸層材料優化對電子傳輸層材料的優化主要有兩個方向,其一是對ZnO2等材料進行摻雜處理,使其薄層的形貌更加平整,提升穩定性。其二是選擇新的電子傳輸層材料,如SnO2材料、富勒烯等??昭▊鬏攲硬牧蟽灮疦iOx、CuSCN、V2O5等材料有著光
16、熱穩定性較高、不易分解等優點,目前被廣泛運用于鈣鈦礦電池空穴傳輸層的制備中,有效提高了鈣鈦礦電池的穩定性。此外,經過摻雜的PTAA、P3HT,有機無機雜化的空穴傳輸材料也在不斷開發并運用中。電極材料優化CrO3等金屬氧化物電極和碳電極等穩定性較好、能有效防止鹵素離子腐蝕。增加緩沖層在鈣鈦礦層和上下傳輸層之間添加緩沖層可有效降低鄰層之間的互相影響,降低器件的缺陷密度,提高整體效率和穩定性。目前常見的緩沖層材料包括Mo等金屬元素、PCBB-2CN-2C8等有機材料、C60和部分金屬氧化物等無機材料等。優化封裝封裝主要作用是降低環境對鈣鈦礦材料的影響,阻止水分子和氧氣進入器件中,引發鈣鈦礦材料的反應
17、和分解,還可阻止鈣鈦礦分解生成的氣體擴散,防止毒性鉛泄露等。目前常用的封裝材料包括玻璃基板、POE膠膜和丁基膠等。鈣鈦礦設備:僅涉及電池片+組件設備,價值量較晶硅提升1.39資料來源:協鑫光電,德滬涂膜,通威股份,雙良節能,奧特維,鈞達股份,索比光伏網,浙商證券研究所鈣鈦礦組件與晶硅組件單GW設備投資額對比晶硅組件單GW設備投資額(億元)鈣鈦礦組件單GW設備投資額(億元)PERCTOPConHJT鈣鈦礦僅涉及電池片、組件設備。百兆瓦產線設備投資額超過1億元/100MW。規模量產后有望達到5億元/GW硅料設備1.31.31.30硅片設備1.41.41.40電池片設備1.31.84近10億元(未來
18、有望向5億元努力)組件設備0.60.60.6合計4.65.17.3 鈣鈦礦GW級量產后,電池片、組件設備價值量較晶硅電池提升。晶硅電池 電池片+組件設備價值量:PERC約1.9億元/GW,TOPCon約2.4億元/GW,HJT約4.6億元/GW。鈣鈦礦 電池片+組件設備價值量:現在100MW級產線設備投資額超過1億元,GW級產線設備投資額近10億元。未來GW級量產、成熟后,有望逐步降至5億元/GW左右。設備空間:預計2030年鈣鈦礦設備空間有望超過800億元1.410資料來源:CPIA,浙商證券研究所鈣鈦礦太陽能電池設備市場空間測算項目202020212022E2023E2024E2025E2
19、026E2027E2028E2029E2030E核心假設光伏新增裝機量(GW)130170247345431539647744819900990yoy13%31%45%40%25%25%20%15%10%10%10%光伏容配比1.25光伏組件需求(GW)163213308431539674809930102311251238產能利用率66%60%60%65%65%65%70%70%70%70%70%全球組件產能(GW)246354514664830103711551329146216081769鈣鈦礦電池滲透率000.1%0.4%1.0%2%4%8%14%20%30%單GW設備投資額(億元)-
20、15108765.554.54測算結果鈣鈦礦電池新增產能(GW)000.52.15.612.4256098117209鈣鈦礦電池產能合計(GW)000.52.78.320.746106205322531設備市場空間(億元)-7.7214587153330492526836Yoy-178%111%93%76%116%49%7%59%2022-2030E鈣鈦礦設備市場空間CAGR80%鈣鈦礦設備:鈣鈦礦層涂布設備、蒸鍍設備等是核心設備11資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所京山輕機等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大族激光等京山輕機、紅太陽等德滬涂膜、眾能光電、美國nTact、日
21、本東麗等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德等德滬涂膜、SMIT等京山輕機、捷佳偉創、微導納米、眾能光電、紅太陽等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大族激光等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德、紅太陽、德滬涂膜、眾能光電、美國nTact、日本東麗等帝爾激光、德龍激光、大族激光、杰普特、邁為股份等京山輕機、金辰股份等光焱科技、美能光伏等主要廠商結構層工藝設備TCO玻璃基板清洗清洗設備P1激光劃線激光設備空穴傳輸層磁控濺射磁控濺射設備鈣鈦礦層涂覆(主流)蒸鍍結晶鈍化(涂覆)涂布設備蒸鍍設備結晶設備電子傳輸層RPD磁控濺射RPD設備磁控濺射設備P2激光劃線激光設備電極蒸鍍(金屬
22、)磁控濺射(金屬氧化物)涂覆(碳)蒸鍍設備磁控濺射設備涂布設備P3激光劃線激光設備P4激光清邊激光設備封裝層壓機檢測檢測設備ALDALD設備核心設備1.5鈣鈦礦設備:核心設備研發、交付順利,國產廠商創造多項第一1.612資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所以德滬涂膜、京山輕機(晟成光伏)、邁為股份、捷佳偉創、眾能光電、弗斯邁、紅太陽、欣奕華等國產鈣鈦礦設備廠商全球競爭實力雄厚,部分設備已進入驗收、出貨、交付階段。公司設備類型訂單情況競爭格局德滬涂膜鈣鈦礦涂布設備全球首套用于大面積鈣鈦礦太陽能面板制造核心涂膜設備系統驗收成功??蛻羯婕皡f鑫光電、纖納光電、寧德時代等鈣鈦礦頭部廠商。鈣鈦
23、礦太陽能電池核心涂膜設備全球市占率第一晟成光伏(京山輕機全資子公司)鈣鈦礦蒸鍍設備、PVD設備、ALD設備、ITO清洗設備等與協鑫光電簽署“鈣鈦礦疊層電池技術合作開發協議”,聯合開發鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關制造設備。2021年京山輕機定增落地,部分資金用于制備異質結和鈣鈦礦疊層電池的核心設備研發項目。獲國家級第七批光伏組件智能化產線單項冠軍眾能光電鈣鈦礦太陽能電池生產線鈣鈦礦激光劃線刻蝕設備出貨50臺套,鈣鈦礦PVD設備出貨量30臺套。已與中電建合作伙伴鑫磊集團意向協議60條200mw生產線。已完成近200個單體工藝設備的交付,產品包括涂布機、刮涂機、激光刻蝕機、PVD和ALD等。擁有業內
24、領先的鈣鈦礦太陽能電池生產線的供貨業績捷佳偉創鈣鈦礦鍍膜設備鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設備訂單,反應式等離子鍍膜設備訂單,共蒸法真空鍍膜設備訂單,成功中標了某全球頭部光伏企業的鈣鈦礦電池蒸鍍設備項目。國內RPD設備唯一供應商邁為股份鈣鈦礦激光設備為客戶定制的單結鈣鈦礦電池激光設備已交付。弗斯邁鈣鈦礦激光設備、整線設備提供鈣鈦礦整線解決方案,鈣鈦礦電池制備流程的涂布設備、PVD設備等,弗斯邁都在接力研發中。弗斯邁擁有成熟的鈣鈦礦電池后道封裝產線設備,包括絕緣膠帶鋪設、丁基膠機、紫外固化、接線盒AB灌膠機等。紅太陽PVD設備、ALD設備首臺PVD、ALD設備已發貨。欣奕華真空鍍膜設備Inline真
25、空鍍膜設備已交付國內鈣鈦礦知名廠商。鈣鈦礦電池:中國產業化全球領先,2023年新建產能約2GW1.713資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所以協鑫光電、纖納光電、極電光能為首的本土鈣鈦礦電池廠商產業化進度引領全球。根據各公司披露規劃,預計2023年鈣鈦礦太陽能電池新建產能近2GW。公司名稱產地產能情況(GW)投產在建規劃新建產能預測(GW)備注2022E2023E2024E2025E2026E協鑫光電江蘇昆山0.10.12021年投產11計劃2024年建設1GW產線55計劃2025年建設5-10GW產線纖納光電浙江衢州0.10.12022.07實現量產55衢州鈣鈦礦基地總規劃5GW
26、合特光電0.10.1100MW異質結/鈣鈦礦疊層電池中試線,預計2022年底投產眾能光電浙江杭州0.20.2極電光能江蘇無錫0.150.152022.12正式投產6123共規劃6GW,2023-2025年分別規劃1GW、2GW、3GW仁爍光能江蘇蘇州0.010.0110MW 鈣鈦礦疊層研發線,2022.08投入使用0.150.15預計2023Q3完成建設無限光能0.10.1計劃2024年建成100MW商業化量產線萬度光能湖北鄂州0.20.22021年開始建設,一期產能200MW1010順利量產后計劃擴充至10GW大正微納江蘇0.010.0110MW柔性鈣鈦礦太陽能電池組件產線已啟動量產0.10
27、.1100MW柔性鈣鈦礦太陽能電池產線,2022.07啟動鑫磊鑫半導體甘肅金昌112022.07開工奧聯光能0.050.05計劃2023年實現50MW鈣鈦礦中試線投產0.120.12計劃2024年實現120MW鈣鈦礦電池組件生產線投產22計劃5年內實現2GW鈣鈦礦電池組件生產能力寶馨科技0.10.1未來2年內計劃完成100MW 鈣鈦礦電池或鈣鈦礦-HJT 疊層電池產線光晶能源0.010.01已建成10MW小試線0.10.1計劃2023年投建100MW中試線,2024年實現量產脈絡能源0.10.12023年底完成1*2m大尺寸百MW生產線搭建合計31.70.381.7529.570.481.93
28、.32917鈣鈦礦電池:中國產業化全球領先,2023年新建產能約2GW1.814資料來源:企名片,浙商證券研究所鈣鈦礦太陽能電池主要生產廠商融資情況梳理公司輪次時間交易金額交易對手協鑫光電天使輪2020.5.27-昆高新集團A輪2020.7.15-凱輝汽車基金、協鑫光電A+輪2020.10.20-瑞庭投資Pre-B輪2021.3.9過億人民幣凱輝汽車基金B輪2022.5.13數億人民幣騰訊投資B+輪2022.12.145億人民幣Temasek淡馬錫、紅杉中國、IDG資本、川流投資、協鑫科技纖納光電種子輪2015.8.28-德石投資天使輪2017.11.27-網新投資Pre-A輪2018.7.2
29、-余杭基金A輪2019.1.3-三峽基金A+輪2019.9.30-海邦投資B輪2020.12.9-招銀國際資本C輪2021.1.253.6億人民幣三峽資本、京能同鑫、衢江區金投控股、招銀國際資本、衢州綠色產業引導基金D輪2022.10.9-招銀國際資本、杭開控股、招銀電信基金、錦聚投資、普華資本、君度投資、昆侖資本、德石投資、秦兵投資、長江證券、華道創投、乾靈投資、海邦灃華、長江創新投資極電光能Pre-A輪2021.10.132.2億人民幣碧桂園創投、九智投資、建銀國際、云林基金、穩晟科技、錫創投眾能光電戰略融資2020.6.30-賦戈投資戰略融資2021.9.4-杭鍋股份(西子潔能)戰略融資
30、2022.12.5-華夏恒天萬度光能天使輪2016.10.10-昌達產業基金股權融資2021.8.25-宜昌國投集團曜能科技天使輪2018.3.21-啟迪之星創投A輪2021.8.2數千萬人民幣高瓴創投B輪2022.3.29-源碼資本、高瓴資本仁爍光能Pre-A輪2022.8.26數億人民幣三行資本、中科創星、蘇高新創投集團、金浦投資、險峰K2VC、云啟資本、中投中財基金、中財鼎晟無限光能種子輪2022.2.16-清華控股天使輪2022.6.9數千萬人民幣耀途資本、光躍投資、碧桂園創投A輪2023.1.5-盈睿資本02結構特性優異的光電材料,光伏、LED等領域潛力大鈣鈦礦太陽能電池是第三代高效
31、薄膜電池的代表15鈣鈦礦:最具潛力光電材料之一,性能優異應用廣泛添加標題結構特性優異的光電材料,光伏領域潛力大2.116 鈣鈦礦是一種具有很強光-電轉換效率的材料結構,應用廣泛關注度高。鈣鈦礦(分子通式為ABX3的一類晶體材料),最早是1839年德國科學家GustavRose發現了元素組成為CaTiO3礦物,后來人們將具有這種晶體結構的物質統稱為鈣鈦礦。在鈣鈦礦八面體結構中,A是較大的陽離子,B是較小的陽離子,X是陰離子,每個A離子被B和X離子一起構成的八面體所包圍。鈣鈦礦材料由于其光吸收系數高、載流子遷移率大、合成方法簡單等優點,被認為是下一代最具前景的光電材料之一。資料來源:Nature
32、Photonics,科普中國,浙商證券研究所 光伏領域是鈣鈦礦結構材料的主要應用領域之一。鈣鈦礦結構可設計性強,具有非常好的光伏性能,是光伏近年來的熱門研究方向。在鈣鈦礦的ABX3結構中,A是陽離子,如有機陽離子甲胺 CH3NH3+(MA+)、甲脒NH2CH=NH2+(FA+)、金屬陽離子銫Cs+、銣Rb+等;B一般是二價金屬陽離子,如鉛離子Pb2+、錫離子Sn2+;X一般是鹵素陰離子,常為氯離子Cl-、溴離子Br-、碘離子I-等。鈣鈦礦材料八面體結構示意圖鈣鈦礦電池是第三代高效薄膜類太陽能電池的代表添加標題鈣鈦礦太陽能電池是第三代高效薄膜電池的代表2.217資料來源:網易新聞,浙商證券研究所
33、鈣鈦礦太陽能電池發電原理及結構 常見的鈣鈦礦太陽能電池各層作用:玻璃:太陽光透過玻璃照射進來;透明前電極(TCO):FTO或ITO導電層,鍍在玻璃上作為電池的光陽極;電子傳輸層(ETL):通常為TiO2或SnO2,覆蓋在TCO表面,起到了將電子從鈣鈦礦傳輸到光陽極以及阻止空穴從鈣鈦礦傳輸到光陽極的作用;介孔層:存在于介孔結構中,是鈣鈦礦的支架;鈣鈦礦層:是光吸收層,吸收光并產生電子空穴對;空穴傳輸層(HTL):將空穴從鈣鈦礦傳輸到金屬對電極中,并同時阻止電子傳輸到金屬對電極中;金屬對電極:作為電池的光陰極。03效率:理論極值高于晶硅,可制疊層電池、產業化意義重大成本:組件成本有望較晶硅大幅降低
34、,原材料易得能耗較低穩定性、大面積制備待突破,是制約產業化的最重要因素18核心亮點:高效率、低成本優勢;穩定性、大面積制備問題正突破添加標題效率:理論極值高于晶硅,可制疊層電池、產業化意義重大3.119 單結鈣鈦礦電池當前最高轉換效率達25.7%,理論轉化效率可達31%。單結鈣鈦礦電池指只有一個PN結的鈣鈦礦太陽能電池,多結鈣鈦礦電池指有多個PN結的鈣鈦礦太陽能電池,多結的鈣鈦礦電池光譜吸收效果更好、效率更高,但成本也更高。理論上單結鈣鈦礦電池最高光電轉換效率可達31%,多結鈣鈦礦電池最高光電轉換效率可達50%以上,顯著高于晶體硅太陽能電池的29.4%。資料來源:NREL,Nature,JET
35、,AM,PV-TECH,浙商證券研究所鈣鈦礦太陽能電池世界記錄保持單位更新時間鈣鈦礦太陽能電池最高認證光電轉化效率25.7%韓國蔚山國家科學技術研究所(UNIST)2021年12月23日鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池最高認證光電轉化效率32.5%德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)2022年12月鈣鈦礦/硅異質結疊層太陽能電池最高認證光電轉化效率31.3%洛桑聯邦理工學院(EPFL)&瑞士電子與微技術中心(CSEM)2022年7月鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池最高認證光電轉化效率24.2%德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)-鈣鈦礦光伏組件最高認證效率22.72%/24cm瑞士聯邦理工學院Paul J.Dyso
36、n&Nazeeruddin團隊&華北電力戴松元團隊&西安交通大學楊冠軍團隊2022年4月鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層太陽能電池最高光電轉化效率29.0%仁爍光能譚海仁團隊2022年12月31日柔性鈣鈦礦太陽能電池最高效率23.68%香港城市大學朱宗龍團隊&中科大楊上峰團隊2022年11月9日各類型鈣鈦礦太陽能電池世界紀錄及保持單位(截至2023年1月29日)添加標題效率:理論極值高于晶硅,可制疊層電池、產業化意義重大3.120資料來源:太陽能雜志,NREL,浙商證券研究所各類太陽能電池實驗室及產業化光電轉化效率比較0%5%10%15%20%25%30%實驗室最高光電轉換效率產業化光電轉換效率添加標題鈣鈦
37、礦疊層電池是產業化重點方向之一,效率上限高3.121 鈣鈦礦帶隙寬度可調,可制備高效疊層電池。鈣鈦礦可制備2結、3結及以上的疊層電池,其中2結疊層電池有鈣鈦礦-鈣鈦礦和鈣鈦礦-晶硅疊層電池兩種,理論轉換效率可提高到40%以上,3結及以上鈣鈦礦疊層電池的理論轉換效率更是能達到50%左右。資料來源:能源達觀,浙商證券研究所晶硅太陽能電池迭代歷史第四階段:晶硅+鈣鈦礦疊層電池理論效率超43%,量產效率有望超35%,目前鈣鈦礦-HJT疊層電池最高轉化效率31.3%,Oxford PV已建中試線晶硅第一代:Al-BSF直到2018年主導晶硅電池,基本快被淘汰晶硅第二代:PERC目前主流電池技術,量產效率
38、約為23%,行業公認已達極限晶硅第三代:HJT、TOPCon、IBC理論效率超27%,目前HJT量產效率超24.5%,將逐步替代現有PERC電池,量產極限效率約為26.5%添加標題全鈣鈦礦疊層電池:可將效率極限提高至43%以上3.122 全鈣鈦礦疊層電池:理論效率最高的鈣鈦礦疊層電池。全鈣鈦礦疊層電池是以寬帶隙鈣鈦礦電池為頂電池、窄帶隙鈣鈦礦電池為底電池的鈣鈦礦疊層電池。全鈣鈦礦疊層電池的主要優勢有:1)更高的理論效率。全鈣鈦礦疊層電池兩個子電池的帶隙寬度都可以調整,因此可以最大范圍地對太陽光譜高效利用,雙結鈣鈦礦疊層電池理論極限效率超過43%。2)更低的度電成本。全鈣鈦礦電池理論極限效率高、
39、原材料成本低且易得、制備流程簡單等特點,使其在理論上有著更低的度電成本。3)更廣泛的應用場景。相較于鈣鈦礦-晶硅疊層電池,全鈣鈦礦電池的透光性、彎曲耐折度更好,可制備高效柔性光伏電池組件,在BIPV、航空航天等領域有重要戰略意義。資料來源:nature energy,新型薄膜太陽能電池,浙商證券研究所全鈣鈦礦疊層電池界面SEM圖全鈣鈦礦疊層電池結構圖添加標題鈣鈦礦-晶硅疊層電池:最接近產業化的技術路徑之一3.123 鈣鈦礦-晶硅疊層電池:最接近產業化的鈣鈦礦電池之一。鈣鈦礦-晶硅疊層電池是以晶硅電池作為底電池,在其基礎上沉積鈣鈦礦電池作為頂電池的疊層電池。當前鈣鈦礦-HJT疊層電池最高認證效率
40、世界紀錄為31.3%;鈣鈦礦-TOPCon疊層太陽電池的最高效率是28.2%。資料來源:北極星太陽能光伏網,光伏測試網,浙商證券研究所鈣鈦礦-HJT疊層電池結構鈣鈦礦-TOPCon疊層電池結構添加標題鈣鈦礦與HJT的疊層匹配度更好,疊層電池效率更高3.124 鈣鈦礦-HJT疊層電池是當下鈣鈦礦與晶硅疊層電池的產業化主流,具有以下優勢:1)HJT開路電壓更高,和鈣鈦礦電池疊層匹配度更好,制成疊層電池后轉換效率更高。2)鈣鈦礦與HJT疊層工藝更加順暢。HJT的前表面為ITO層,可直接用作疊層電池隧穿層,且兩者都適用低溫工藝,TOPcon和鈣鈦礦疊層則需要更多的工藝和設備調整。3)HJT電池本身在轉
41、換效率、工藝步驟、成本、溫度系數、雙面率、抗衰減性等方面,較TOPCon優勢明顯。資料來源:中關村華電能源電力產業聯盟,浙商證券研究所鈣鈦礦-HJT疊層電池工藝流程及設備示意圖硅片濕法化學處理非晶硅沉積背面TCO沉積正面鈣鈦礦電池層沉積HTL層鈣鈦礦層ETL層受光面TCO金屬化HJT設備鈣鈦礦設備清洗設備CVD設備PVD等鍍膜設備絲網印刷設備蒸鍍或涂布設備PVD等鍍膜設備過渡層TCO成本:鈣鈦礦有望較晶硅大幅降低,原材料易得能耗較低3.225資料來源:SOLOR MAGAZINE,浙商證券研究所 鈣鈦礦電池產業鏈顯著縮短,原材料到組件僅需45分鐘。晶硅電池在四個不同工廠內分別加工硅料、硅片、電
42、池、組件,此過程需要至少耗時3天。協鑫納米披露,鈣鈦礦太陽能電池的生產流程簡單,可在45分鐘內將玻璃、膠膜、靶材、化工原料在單一工廠內加工成為組件,產業鏈顯著縮短,價值高度集中。鈣鈦礦太陽能電池產業鏈顯著縮短成本:鈣鈦礦有望較晶硅大幅降低,原材料易得能耗較低3.226資料來源:協鑫光電,浙商證券研究所 鈣鈦礦電池可低溫溶液制備,單瓦能耗僅為晶硅的1/10。鈣鈦礦太陽能電池只需通過簡單的旋涂、噴涂、刮涂等溶液工藝實現成膜,整個生產過程溫度不超過150,較晶硅材料制備所需的最高工藝溫度1700極大降低了生產能耗。制造1瓦單晶組件的能耗大約為1.52KWh,而每瓦鈣鈦礦組件的生產能耗僅為0.12KW
43、h,單瓦能耗僅占晶硅的1/10。鈣鈦礦太陽能電池可低溫溶液制備1,700 150 02004006008001,0001,2001,4001,6001,800晶硅鈣鈦礦最高工藝溫度()1.52 0.12 0.00.20.40.60.81.01.21.41.6晶硅鈣鈦礦單瓦能耗(KWh)鈣鈦礦太陽能電池組件單瓦能耗僅為晶硅的1/10成本:鈣鈦礦有望較晶硅大幅降低,原材料易得能耗較低3.227資料來源:全球光伏,協鑫光電,浙商證券研究所 理論上,鈣鈦礦太陽能組件單W成本約0.5-0.6元,僅為晶硅極限成本的50%。在鈣鈦礦單片組件成本結構中,鈣鈦礦占比約5%,玻璃、靶材等占2/3,理論總成本約為0
44、.5-0.6元,僅為晶硅極限成本的50%。電池片成本占晶硅組件成本的60%鈣鈦礦成本僅占鈣鈦礦組件成本的5%5%3%9%14%37%32%鈣鈦礦組件的制造成本結構鈣鈦礦組件的制造成本結構鈣鈦礦人工成本固定資產折舊能源動力電極材料玻璃及其他封裝材料60%9%5%8%7%1%0%2%8%晶硅組件的制造成本結構晶硅組件的制造成本結構電池片EVA背板鋁邊框玻璃焊帶匯流條接線盒助焊劑+其他輔材+人工穩定性、大面積制備待突破,是制約產業化的最重要因素3.328資料來源:Journal of Semiconductors,協鑫光電,浙商證券研究所 穩定性是制約鈣鈦礦太陽能電池產業化的重要因素。鈣鈦礦太陽能電
45、池作為歷史上發展最快的光伏技術,在效率及成本端均較晶硅類電池有優勢,但主要缺點是壽命短(穩定性低)。太陽能電池金三角成本壽命理論效率極限晶硅:29.4%。鈣鈦礦:31%(單結)。效率世界紀錄晶硅:26.81%。鈣鈦礦:25.7%。理論極限成本晶硅:1元/W。鈣鈦礦:低于0.6元/W。壽命(穩定性)晶硅:25年以上。鈣鈦礦:纖納光電組件通過IEC61215和IEC61730測試,鈣鈦礦組件壽命仍需實證數據支持。效率鈣鈦礦晶硅穩定性、大面積制備待突破,是制約產業化的最重要因素3.329資料來源:中國知網,材料導報,化學通報,浙商證券研究所提升鈣鈦礦穩定性的改進措施改進措施舉例優化鈣鈦礦層的結構和材
46、料混合陽離子和鹵素陰離子材料使用Br-、Cl-等具有更強氧化性的鹵素離子作為陰離子,可以有效減少鈣鈦礦材料吸收光后的空穴陷阱數量。此外,采用二元或三元陽離子材料也可以增強陰陽離子之間的相互作用,提高鈣鈦礦材料的穩定性。摻雜在鈣鈦礦材料中摻雜有機聚合物如PEG、PMMA等,或無機物如NiO、石墨烯等,利用PEG和PMMA分子的疏水性可有效改善鈣鈦礦材料的工作環境,提升壽命;無機材料的高穩定性也可以有效地改善鈣鈦礦表面缺陷,降低其分解的概率。低維鈣鈦礦和三維鈣鈦礦相比,二維鈣鈦礦和二維三維鈣鈦礦復合材料具有更好的穩定性。通過改善鈣鈦礦配方或在前驅體溶液中加入二維鈣鈦礦溶液,可以有效提高穩定性。鈍化
47、工藝通過鈍化工藝可以有效降低鈣鈦礦晶界中的缺陷,阻止水分子、氧分子、金屬原子對鈣鈦礦層的破壞,還可以調控界面接觸勢壘、優化能級匹配、輔助結晶過程等,有效提升鈣鈦礦器件的效率和穩定性。目前常用的鈍化劑有路易斯酸、路易斯堿、銨鹽等三大類。優化傳輸層和電極材料電子傳輸層材料優化對電子傳輸層材料的優化主要有兩個方向,其一是對ZnO2等材料進行摻雜處理,使其薄層的形貌更加平整,提升穩定性。其二是選擇新的電子傳輸層材料,如SnO2材料、富勒烯等??昭▊鬏攲硬牧蟽灮疦iOx、CuSCN、V2O5等材料有著光熱穩定性較高、不易分解等優點,目前被廣泛運用于鈣鈦礦電池空穴傳輸層的制備中,有效提高了鈣鈦礦電池的穩定
48、性。此外,經過摻雜的PTAA、P3HT,有機無機雜化的空穴傳輸材料也在不斷開發并運用中。電極材料優化CrO3等金屬氧化物電極和碳電極等穩定性較好、能有效防止鹵素離子腐蝕。增加緩沖層在鈣鈦礦層和上下傳輸層之間添加緩沖層可有效降低鄰層之間的互相影響,降低器件的缺陷密度,提高整體效率和穩定性。目前常見的緩沖層材料包括Mo等金屬元素、PCBB-2CN-2C8等有機材料、C60和部分金屬氧化物等無機材料等。優化封裝封裝主要作用是降低環境對鈣鈦礦材料的影響,阻止水分子和氧氣進入器件中,引發鈣鈦礦材料的反應和分解,還可阻止鈣鈦礦分解生成的氣體擴散,防止毒性鉛泄露等。目前常用的封裝材料包括玻璃基板、POE膠膜
49、和丁基膠等。穩定性:鈣鈦礦可設計性強,目前有多種方案提升穩定性。穩定性、大面積制備待突破,是制約產業化的最重要因素3.330資料來源:ADVANCED SCIENCE NEWS,浙商證券研究所 大面積制備:目前鈣鈦礦太陽能電池大面積模塊的效率仍遠低于小面積,高質量、均勻、一致的大面積薄膜制備方法有待突破。小面積電池與大面積模塊之間存在顯著的效率差距的原因主要有:(1)溶液處理法下大面積薄膜的覆蓋率、均勻性、平整度控制難度更高;(2)尺寸增大時,鈣鈦礦層的缺陷也增加,對光誘導載流子的提取和傳輸產生負面影響;(3)在大面積鈣鈦礦電池中,由于柵線區和刻蝕區等非光活性死區的面積增大,器件的有效光照面積
50、下降。在串并聯結構的設計和組件工藝影響下,透明電極的電阻隨面積增大而近似線性增加,使電池的串聯電阻增加,性能下降。各種涂層技術制備的鈣鈦礦電池在隨面積增大效率均有所降低穩定性、大面積制備待突破,是制約產業化的最重要因素3.331資料來源:脈巨科技,無錫嘉格機械,深圳開晟,浙商證券研究所 大面積制備:大面積涂膜的均勻性、覆蓋率、平整性等正逐步提升,而涂膜后的結晶工藝是目前產業化的難點,也是各廠商工藝改進的重點。目前調節結晶過程的工藝路線有多種,各廠家采用的工藝和配方也各不相同,包括隧道爐、風刀、反溶劑浴等。有研究表明,快速成核和緩慢結晶是提高鈣鈦礦薄膜質量的關鍵,也是當下很多鈣鈦礦廠家發展的方向
51、,未來大面積結晶工藝的進展會直接影響大面積鈣鈦礦器件的光電轉換效率提升速度。除此之外,改進激光刻線工藝、增加鈣鈦礦電池有效光照面積,優化電池串并聯結構等,也是提高大面積鈣鈦礦組件效率的路徑方案。熱縮隧道式烘干爐與風刀干燥機示意圖風刀設備工作結構示意圖0432設備空間:預計2030年鈣鈦礦設備空間有望超800億元電池空間:BIPV領域市場規模超千億市場空間:預計2030年設備市場空間超800億,BIPV帶來千億應用空間設備空間:預計2030年鈣鈦礦設備空間有望超過800億元4.133資料來源:CPIA,浙商證券研究所鈣鈦礦太陽能電池設備市場空間測算項目202020212022E2023E2024
52、E2025E2026E2027E2028E2029E2030E核心假設光伏新增裝機量(GW)130170247345431539647744819900990yoy13%31%45%40%25%25%20%15%10%10%10%光伏容配比1.25光伏組件需求(GW)163213308431539674809930102311251238產能利用率66%60%60%65%65%65%70%70%70%70%70%全球組件產能(GW)246354514664830103711551329146216081769鈣鈦礦電池滲透率000.1%0.4%1.0%2%4%8%14%20%30%單GW設備投
53、資額(億元)-15108765.554.54測算結果鈣鈦礦電池新增產能(GW)000.52.15.612.4256098117209鈣鈦礦電池產能合計(GW)000.52.78.320.746106205322531設備市場空間(億元)-7.7214587153330492526836Yoy-178%111%93%76%116%49%7%59%2022-2030E鈣鈦礦設備市場空間CAGR80%電池空間:輕、薄、柔、透特性優異,BIPV 領域市場規模超千億4.234資料來源:大連理工大學,浙商證券研究所 質量輕、厚度低、可彎曲、半透明等特性豐富了鈣鈦礦電池的應用場景。晶硅太陽能電池中的硅片厚度
54、通常為160-180微米,而鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦層的厚度僅為0.3微米。鈣鈦礦太陽能電池采用低溫溶液法制備即可實現優異的光電性能,十分適合制備成柔性電池,以便與航空、軍事、建筑、可穿戴式發電器件集成在一起,極大拓寬了應用場景。目前柔性鈣鈦礦太陽能電池的最高光電轉換效率已達23.68%。鈣鈦礦太陽能電池具備高柔性的優勢電池空間:輕、薄、柔、透特性優異,BIPV 領域市場規模超千億4.235資料來源:Wind,浙商證券研究所測算2025年BIPV潛在裝機市場達203GW,對應潛在市場規模達1210億2020E2021E2022E2023E2024E2025E全國城市建筑用地面積(平方公里)58
55、3555953060727619496319664467容積率222222全國城市建筑屋頂面積(平方公里)291782976530364309753159832234全國城市建筑屋頂光伏可利用率30%30%30%30%30%30%全國城市建筑立面面積(平方公里)116711119059121455123899126392128935全國城市建筑立面光伏可利用率10%10%10%10%10%10%假設:每年翻新比例5%5%5%5%5%5%假設:每年竣工比例10%10%10%10%10%10%工商業占比30%30%30%30%30%30%每年全國城市工商業建筑翻新的BIPV面積(億平方米)3.13
56、.13.23.33.33.4每年全國城市工商業建筑竣工的BIPV面積(億平方米)6.16.36.46.56.66.8每年全國工商業BIPV可應用總面積(億平方米)9910101010假設:每平米瓦數(W)200200200200200200潛在裝機規模(GW)184188191195199203假設:BIPV滲透率0.4%0.6%1.0%3%7%14%BIPV裝機(GW)0.7 1.1 1.9 5.9 13.9 28.4 每瓦單價(元)5.55.25.04.74.54.3每年全國工商業BIPV市場規模(億元)4059952766241210CAGR97%0536鈣鈦礦設備:僅涉及電池+組件設備
57、,價值量較晶硅提升鈣鈦礦電池:GW級產線呼之欲出鈣鈦礦電池設備逐步驗收出貨,2023年新增產能近2GW濕法、干法兩種技術路線,對應涂布、蒸鍍兩種核心設備5.137資料來源:材料導報,華北電力大學,浙商證券研究所鈣鈦礦電池干法、濕法兩種工藝對比 在目前的鈣鈦礦電池產業化中,鈣鈦礦層的制備工藝主要以濕法(涂布)工藝為主,部分廠家采用干法(蒸鍍)或干濕結合法。涂布法較蒸鍍法主要有以下優勢:1)涂布法采用先涂前驅體溶液、再干燥結晶的方式,所得鈣鈦礦層晶相更大,轉換效率更高。2)蒸鍍法對真空環境要求較高,設備成本更高,涂布法設備成本更低。3)涂布法材料利用率更高。4)涂布法成膜速度快,生產效率更高。干法
58、(蒸鍍)濕法(涂布)大面積制備難度容易困難膜層均勻度較好較差生產效率較低較高晶相大小較小較大材料利用率低高設備成本高低鈣鈦礦設備:僅涉及電池片+組件設備,價值量較晶硅提升5.138資料來源:協鑫光電,德滬涂膜,通威股份,雙良節能,奧特維,鈞達股份,索比光伏網,浙商證券研究所鈣鈦礦組件與晶硅組件單GW設備投資額對比晶硅組件單GW設備投資額(億元)鈣鈦礦組件單GW設備投資額(億元)PERCTOPConHJT鈣鈦礦僅涉及電池片、組件設備。百兆瓦產線設備投資額超過1億元/100MW。規模量產后有望達到5億元/GW硅料設備1.31.31.30硅片設備1.41.41.40電池片設備1.31.84近10億元
59、(未來有望向5億元努力)組件設備0.60.60.6合計4.65.17.3 鈣鈦礦GW級量產后,電池片、組件設備價值量較晶硅電池提升。晶硅電池 電池片+組件設備價值量:PERC約1.9億元/GW,TOPCon約2.4億元/GW,HJT約4.6億元/GW。鈣鈦礦 電池片+組件設備價值量:現在100MW級產線設備投資額超過1億元,GW級產線設備投資額近10億元。未來GW級量產、成熟后,有望逐步降至5億元/GW左右。鈣鈦礦設備:鈣鈦礦層涂布設備、蒸鍍設備等是核心設備39資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所京山輕機等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大族激光等京山輕機、紅太陽等德滬涂膜、
60、眾能光電、美國nTact、日本東麗等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德等德滬涂膜、SMIT等京山輕機、捷佳偉創、微導納米、眾能光電、紅太陽等帝爾激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、大族激光等京山輕機、捷佳偉創、欣奕華、方昇光電、奧來德、紅太陽、德滬涂膜、眾能光電、美國nTact、日本東麗等帝爾激光、德龍激光、大族激光、杰普特、邁為股份等京山輕機、金辰股份等光焱科技、美能光伏等主要廠商結構層工藝設備TCO玻璃基板清洗清洗設備P1激光劃線激光設備空穴傳輸層磁控濺射磁控濺射設備鈣鈦礦層涂覆(主流)蒸鍍結晶鈍化(涂覆)涂布設備蒸鍍設備結晶設備電子傳輸層RPD磁控濺射RPD設備磁控濺射設備P2激
61、光劃線激光設備電極蒸鍍(金屬)磁控濺射(金屬氧化物)涂覆(碳)蒸鍍設備磁控濺射設備涂布設備P3激光劃線激光設備P4激光清邊激光設備封裝層壓機檢測檢測設備ALDALD設備核心設備5.1鈣鈦礦設備:核心設備研發、交付順利,國產廠商創造多項第一5.140資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所以德滬涂膜、京山輕機(晟成光伏)、邁為股份、捷佳偉創、眾能光電、弗斯邁、紅太陽、欣奕華等國產鈣鈦礦設備廠商全球競爭實力雄厚,部分設備產品已進入驗收、出貨、交付階段。公司設備類型訂單情況競爭格局德滬涂膜鈣鈦礦涂布設備全球首套用于大面積鈣鈦礦太陽能面板制造核心涂膜設備系統驗收成功??蛻羯婕皡f鑫光電、纖納光電
62、、寧德時代等鈣鈦礦頭部廠商。鈣鈦礦太陽能電池核心涂膜設備全球市占率第一晟成光伏(京山輕機全資子公司)鈣鈦礦蒸鍍設備、PVD設備、ALD設備、ITO清洗設備等與協鑫光電簽署“鈣鈦礦疊層電池技術合作開發協議”,聯合開發鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關制造設備。2021年京山輕機定增落地,部分資金用于制備異質結和鈣鈦礦疊層電池的核心設備研發項目。獲國家級第七批光伏組件智能化產線單項冠軍眾能光電鈣鈦礦太陽能電池生產線鈣鈦礦激光劃線刻蝕設備出貨50臺套,鈣鈦礦PVD設備出貨量30臺套。已與中電建合作伙伴鑫磊集團意向協議60條200mw生產線。已完成近200個單體工藝設備的交付,產品包括涂布機、刮涂機、激光刻
63、蝕機、PVD和ALD等。擁有業內領先的鈣鈦礦太陽能電池生產線的供貨業績捷佳偉創鈣鈦礦鍍膜設備鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設備訂單,反應式等離子鍍膜設備訂單,共蒸法真空鍍膜設備訂單,成功中標了某全球頭部光伏企業的鈣鈦礦電池蒸鍍設備項目。國內RPD設備唯一供應商邁為股份鈣鈦礦激光設備為客戶定制的單結鈣鈦礦電池激光設備已交付。弗斯邁鈣鈦礦激光設備、整線設備提供鈣鈦礦整線解決方案,鈣鈦礦電池制備流程的涂布設備、PVD設備等,弗斯邁都在接力研發中。弗斯邁擁有成熟的鈣鈦礦電池后道封裝產線設備,包括絕緣膠帶鋪設、丁基膠機、紫外固化、接線盒AB灌膠機等。紅太陽PVD設備、ALD設備首臺PVD、ALD設備已發貨。
64、欣奕華真空鍍膜設備Inline真空鍍膜設備已交付國內鈣鈦礦知名廠商。鈣鈦礦電池:中國廠商研發全球領先,GW級產線呼之欲出5.241資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所以協鑫光電、纖納光電、極電光能為首的本土鈣鈦礦電池廠商產業化進度引領全球。根據各公司披露規劃,預計2023年鈣鈦礦太陽能電池新建產能近2GW。公司名稱產地產能情況(GW)投產在建規劃新建產能預測(GW)備注2022E2023E2024E2025E2026E協鑫光電江蘇昆山0.10.12021年投產11計劃2024年建設1GW產線55計劃2025年建設5-10GW產線纖納光電浙江衢州0.10.12022.07實現量產55
65、衢州鈣鈦礦基地總規劃5GW合特光電0.10.1100MW異質結/鈣鈦礦疊層電池中試線,預計2022年底投產眾能光電浙江杭州0.20.2極電光能江蘇無錫0.150.152022.12正式投產6123共規劃6GW,2023-2025年分別規劃1GW、2GW、3GW仁爍光能江蘇蘇州0.010.0110MW 鈣鈦礦疊層研發線,2022.08投入使用0.150.15預計2023Q3完成建設無限光能0.10.1計劃2024年建成100MW商業化量產線萬度光能湖北鄂州0.20.22021年開始建設,一期產能200MW1010順利量產后計劃擴充至10GW大正微納江蘇0.010.0110MW柔性鈣鈦礦太陽能電池
66、組件產線已啟動量產0.10.1100MW柔性鈣鈦礦太陽能電池產線,2022.07啟動鑫磊鑫半導體甘肅金昌112022.07開工奧聯光能0.050.05計劃2023年實現50MW鈣鈦礦中試線投產0.120.12計劃2024年實現120MW鈣鈦礦電池組件生產線投產22計劃5年內實現2GW鈣鈦礦電池組件生產能力寶馨科技0.10.1未來2年內計劃完成100MW 鈣鈦礦電池或鈣鈦礦-HJT 疊層電池產線光晶能源0.010.01已建成10MW小試線0.10.1計劃2023年投建100MW中試線,2024年實現量產脈絡能源0.10.12023年底完成1*2m大尺寸百MW生產線搭建合計31.70.381.75
67、29.570.481.93.32917鈣鈦礦電池:中國廠商研發全球領先,GW級產線呼之欲出5.242資料來源:各公司公告,各公司官網,浙商證券研究所鈣鈦礦太陽能電池主要生產廠商融資情況梳理公司輪次時間交易金額交易對手協鑫光電天使輪2020.5.27-昆高新集團A輪2020.7.15-凱輝汽車基金、協鑫光電A+輪2020.10.20-瑞庭投資Pre-B輪2021.3.9過億人民幣凱輝汽車基金B輪2022.5.13數億人民幣騰訊投資B+輪2022.12.145億人民幣Temasek淡馬錫、紅杉中國、IDG資本、川流投資、協鑫科技纖納光電種子輪2015.8.28-德石投資天使輪2017.11.27-
68、網新投資Pre-A輪2018.7.2-余杭基金A輪2019.1.3-三峽基金A+輪2019.9.30-海邦投資B輪2020.12.9-招銀國際資本C輪2021.1.253.6億人民幣三峽資本、京能同鑫、衢江區金投控股、招銀國際資本、衢州綠色產業引導基金D輪2022.10.9-招銀國際資本、杭開控股、招銀電信基金、錦聚投資、普華資本、君度投資、昆侖資本、德石投資、秦兵投資、長江證券、華道創投、乾靈投資、海邦灃華、長江創新投資極電光能Pre-A輪2021.10.132.2億人民幣碧桂園創投、九智投資、建銀國際、云林基金、穩晟科技、錫創投眾能光電戰略融資2020.6.30-賦戈投資戰略融資2021.
69、9.4-杭鍋股份(西子潔能)戰略融資2022.12.5-華夏恒天萬度光能天使輪2016.10.10-昌達產業基金股權融資2021.8.25-宜昌國投集團曜能科技天使輪2018.3.21-啟迪之星創投A輪2021.8.2數千萬人民幣高瓴創投B輪2022.3.29-源碼資本、高瓴資本仁爍光能Pre-A輪2022.8.26數億人民幣三行資本、中科創星、蘇高新創投集團、金浦投資、險峰K2VC、云啟資本、中投中財基金、中財鼎晟無限光能種子輪2022.2.16-清華控股天使輪2022.6.9數千萬人民幣耀途資本、光躍投資、碧桂園創投A輪2023.1.5-盈睿資本0643投資建議與風險提示投資建議:聚焦鈣鈦
70、礦設備、鈣鈦礦電池、鈣鈦礦材料優質龍頭6.144 重點推薦:邁為股份、京山輕機、金辰股份、羅博特科、捷佳偉創、帝爾激光、亞瑪頓等。重點關注:德龍激光、奧聯電子、微導納米、寧德時代、隆基綠能、天合光能、東方日升、通威股份、晶科能源、寶馨科技、杰普特、奧來德、大族激光、拓日新能、杭蕭鋼構、金晶科技、中來股份、聆達股份、金風科技等。關注非上市公司:德滬涂膜、協鑫光電、纖納光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、大正微納、仁爍光能、曜能科技等。投資建議:聚焦鈣鈦礦設備、鈣鈦礦電池、鈣鈦礦材料優質龍頭6.145資料來源:Wind,浙商證券研究所(邁為股份、京山輕機、金辰股份、捷佳偉創、羅博特科、帝爾激光、亞
71、瑪頓為浙商證券研究所預測,其余為Wind一致預期)鈣鈦礦重點公司估值表日期:2023/2/7EPS/元PE2021A公司代碼股價/元總市值/億元2021A2022E2023E2024E 2021A 2022E 2023E 2024E PB ROE(%)鈣鈦礦設備邁為股份300751426.27425.95.38.812.97280483312.517京山輕機00082118.71160.20.50.70.9803727212.96德龍激光68817050.9531.10.81.21.8456841280.016微導納米68814729.31330.10.10.30.626032194530.0
72、6金辰股份60339685.6990.50.81.83.5163108472410.15捷佳偉創300724116.34052.12.93.74.6564131256.716羅博特科30075757.463-0.40.41.12.0-13516452297.3-6帝爾激光300776129.02203.62.94.26.03644312213.219杰普特68802549.2461.01.02.13.0505223164.25奧來德68837850.5521.91.82.63.8272919133.58大族激光00200826.12741.91.41.92.4141814115.419鈣鈦礦電
73、池寧德時代300750439.5107356.811.818.224.46437241818.721杭蕭鋼構6004775.11200.20.20.20.3272622182.110奧聯電子30058526.6460.20.10.20.5132196156493.46寶馨科技00251411.482-512-4.52皇氏集團0023298.067-0.6-14-1.9-26隆基綠能60101243.432901.71.92.53.12622171410.122天合光能68859970.815360.91.73.14.18142231710.211東方日升30011833.83020.01.21
74、.82.5-7222819143.3-1通威股份60043839.617851.86.14.94.9226885.724晶科能源68822316.216240.10.30.60.71145929220.09中來股份30039316.8183-0.30.40.91.3-584019135.5-9聆達股份30012521.156-0.3-77-6.2-11金風科技00220211.14350.80.81.01.214131192.110鈣鈦礦材料亞瑪頓00262330.2600.30.40.81.21117638252.02金晶科技60058610.21450.90.40.70.911261512
75、2.427拓日新能0022185.1720.10.10.10.2374534262.35重點推薦6.146【邁為股份】光伏異質結設備領軍者,布局鈣鈦礦及疊層電池設備研發公司是光伏異質結設備領軍者,已在鈣鈦礦及疊層電池具備研發布局。根據公司公告,公司于2020年起即開始鈣鈦礦及疊層電池的研發,效率取得一定進展。大部分異質結(HJT)的鍍膜設備都可應用在異質結鈣鈦礦疊層電池上,公司作為光伏異質結設備領先者,具“先發優勢”+“整線供應能力”。已實現HJT整線設備供應能力,下游與通威、華晟、REC、金剛玻璃、愛康、明陽智能、海潤、阿特斯等客戶合作順利,2022年以來公司已累計獲21GW異質結設備訂單。
76、【京山輕機】光伏組件智能化產線龍頭,向HJT、TOPCon、鈣鈦礦電池設備拓展公司是光伏設備、包裝設備龍頭,可為客戶提供光伏組件制造整體解決方案,并向HJT、TOPCon、鈣鈦礦等電池片核心設備拓展,打開成長空間。公司于2020年前瞻性布局鈣鈦礦電池設備,可提供鈣鈦礦PVD鍍膜設備、團簇型多腔蒸鍍設備、ITO玻璃清洗機等產品。2021年公司全資子公司晟成光伏與協鑫光電簽署“鈣鈦礦疊層電池技術合作開發協議”,聯合開發鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關制造設備。2021年公司定增落地,部分資金用于制備異質結和鈣鈦礦疊層電池的核心設備研發項目?!窘鸪焦煞荨抗夥愘|結電池設備新星,向鈣鈦礦核心設備布局潛力大
77、公司是光伏組件設備龍頭,向光伏異質結電池設備延伸,打開成長空間。由于異質結與鈣鈦礦及疊層電池的生產設備具備較大相通性,預計公司未來在鈣鈦礦領域亦具備較大潛力。與德國H2GEMINI合資設立金辰雙子,技術實力+股權機制行業領先。公司3.8億定增加碼PECVD設備產能20臺/年;HJT用PECVD設備已獲晉能產線驗證、平均效率達24.38%;首臺微晶HJT PECVD設備已運抵晉能科技,目標轉換效率25%+;首臺量產微晶設備成功交付、進行中試/量產級別驗證。重點推薦6.147【捷佳偉創】光伏電池設備龍頭,具備鈣鈦礦全工序關鍵真空鍍膜設備供應能力根據公司官方微信公眾平臺,公司積極穩健推進鈣鈦礦及疊層
78、電池整線裝備的研發及升級,已取得了包括PVD/RPD設備、蒸鍍設備、狹縫涂布設備等多項鈣鈦礦關鍵設備訂單。公司作為TOPCon設備龍頭,HJT設備具備整線覆蓋能力,是國內稀缺具備PERC/TOPCon/HJT/鈣鈦礦四種工藝設備供應能力的廠商,預計未來有望持續高成長?!玖_博特科】高端自動化設備龍頭,有望成為電池工藝設備新進入者公司是高端自動化設備產線龍頭,向電池工藝設備布局。未來在鈣鈦礦自動化產線及電池設備具備發展潛力。公司在PERC/TOPCON/HJT整線自動化設備領域布局領先,具備銅電鍍異質結量產化應用技術基礎,核心成員來自杭州賽昂電力(曾實現銅電鍍異質結量產應用)。目前公司太陽能電池銅
79、電鍍制備電極研發項目進入試產階段,異質結電池制絨清洗研發項目處于開發階段,未來有望由自動化產線向電池工藝設備延展?!镜蹱柤す狻抗夥す庠O備龍頭,已完成鈣鈦礦量產設備訂單交付公司為PERC電池激光設備龍頭(市占率80%),全面布局TOPCon、HJT、xBC、鈣鈦礦、激光轉印等技術路線。根據公司公告,2022年,公司應用于BC電池線路的激光設備全年近40GW訂單;PERC電池近100GW訂單;TOPCon的SE一次激光摻雜設備在四季度有20多GW訂單;同時還有來自激光轉印,鈣鈦礦、設備升級改造以及備件等訂單?!緛啲旑D】超薄光伏玻璃龍頭,與鈣鈦礦電池領先企業纖納光電深度合作公司為超薄光伏玻璃領軍者
80、,是全市場稀缺能大規模批量生產1.6mm超薄光伏玻璃的廠商之一,光伏玻璃輕量化為大趨勢,BIPV市場空間廣闊。2021年6月,公司與鈣鈦礦領先企業纖納光電達成戰略合作,由纖納光電向公司提供全球領先的鈣鈦礦量子點夾層技術,并在玻璃定制、BIPV組件、TCO玻璃等多個方面開展合作。風險提示48光伏行業產品或技術替代的風險。若未來下游相關產業發生重大技術革新和產品升級換代,下游市場對公司現有產品需求發生不利變化,而公司在研發、人才方面投入不足,技術和產品升級跟不上行業或者競爭對手步伐,公司的競爭力將會下降,對公司經營業績帶來不利影響。產業化進展不及預期的風險。當前穩定性、大面積制備等仍是鈣鈦礦產業化
81、亟待解決的難題,若兩大難題無法在預期時間內解決,則鈣鈦礦的產業化進展將推遲,引發鈣鈦礦相關公司業績不及預期。BIPV等應用需求不及預期的風險。光伏建筑一體化有望成為鈣鈦礦最先應用的領域,若該應用需求不及預期,將對相關鈣鈦礦廠商的業績造成不利影響。6.2點擊此處添加標題添加標題點擊此處添加標題點擊此處添加標題點擊此處添加標題點擊此處添加標題點擊此處添加標題添加標題點擊此處添加標題點擊此處添加標題添加標題點擊此處添加標題添加標題95%行業評級與免責聲明49行業的投資評級以報告日后的6個月內,行業指數相對于滬深300指數的漲跌幅為標準,定義如下:1、看好:行業指數相對于滬深300指數表現10%以上;
82、2、中性:行業指數相對于滬深300指數表現10%10%以上;3、看淡:行業指數相對于滬深300指數表現10%以下。我們在此提醒您,不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級體系,表示投資的相對比重。建議:投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況,比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者不應僅僅依靠投資評級來推斷結論行業評級與免責聲明50法律聲明及風險提示本報告由浙商證券股份有限公司(已具備中國證監會批復的證券投資咨詢業務資格,經營許可證編號為:Z39833000)制作。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料,但浙商證券股份有限公司及其關聯機構(以
83、下統稱“本公司”)對這些信息的真實性、準確性及完整性不作任何保證,也不保證所包含的信息和建議不發生任何變更。本公司沒有將變更的信息和建議向報告所有接收者進行更新的義務。本報告僅供本公司的客戶作參考之用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告僅反映報告作者的出具日的觀點和判斷,在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議,投資者應當對本報告中的信息和意見進行獨立評估,并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,本公司及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本公司的交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準
84、、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。本公司沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。本公司的資產管理公司、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。本報告版權均歸本公司所有,未經本公司事先書面授權,任何機構或個人不得以任何形式復制、發布、傳播本報告的全部或部分內容。經授權刊載、轉發本報告或者摘要的,應當注明本報告發布人和發布日期,并提示使用本報告的風險。未經授權或未按要求刊載、轉發本報告的,應當承擔相應的法律責任。本公司將保留向其追究法律責任的權利。聯系方式51浙商證券研究所上??偛康刂罚簵罡吣下?29號陸家嘴世紀金融廣場1號樓25層北京地址:北京市東城區朝陽門北大街8號富華大廈E座4層深圳地址:廣東省深圳市福田區廣電金融中心33層郵政編碼:200127 電話:(8621)80108518 傳真:(8621)80106010 浙商證券研究所:http:/