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1、 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 證券研究報告|行業專題研究 2023 年 03 月 24 日 玻璃玻纖玻璃玻纖 TCO 玻璃:玻璃:薄膜電池薄膜電池產業加速產業加速,定制化,定制化屬性凸顯屬性凸顯先發優勢先發優勢 TCO 玻璃:薄膜電池基底材料,玻璃:薄膜電池基底材料,FTO+在線鍍膜為主流路線在線鍍膜為主流路線。TCO 玻璃是在超白浮法玻璃表面通過物理或化學方法均勻鍍上一層透明的導電氧化物薄膜,主要應用在薄膜電池的前電極,起到透光和導電的作用,直接影響薄膜電池的性能和轉換效率。TCO 玻璃根據氧化物成分可分為 ITOFTO 和 AZO,根據鍍膜工藝可分為在線鍍膜及離線鍍膜
2、,目前主流工藝為FTO+在線鍍膜。TCO 玻璃設備投資大、調試成本高,技術難點在于在線鍍膜玻璃設備投資大、調試成本高,技術難點在于在線鍍膜以及定制化以及定制化設計設計。在線 TCO 鍍膜玻璃生產線包括生產超白玻璃以及進行在線鍍膜,難點主要在于:1)產線端:超白浮法玻璃生產難度大、原料要求高,并且產線和鍍膜設備投資較大,金晶科技單條產線改造金額約 1.5 億元,進入壁壘較高。2)工藝端:在線鍍膜難度大,是核心的技術壁壘,企業需要大量經驗和工藝積累才可以實現薄膜的均勻穩定并提升鍍膜效率,若產品性能不佳會導致產出降級產品或廢品,調試的成本非常高。3)客戶端:下游驗證周期長,由于不同客戶的膜系材料存在
3、差異,需要企業與客戶配套研發,根據客戶需求對 TCO 玻璃過渡層和功能層組分進行調整,提供定制化設計以實現最優的轉換效率。TCO 玻璃需求取決于薄膜電池發展,玻璃需求取決于薄膜電池發展,First Solar 擴產擴產+BIPV+鈣鈦礦三鈣鈦礦三重催化打開增長空間。重催化打開增長空間。薄膜電池效率提升緩慢、產業鏈較為封閉,在晶硅成本大幅降低下市場空間擠壓,僅 First Solar 具備大規模生產能力,導致TCO 玻璃需求銳減。但在 First Solar 擴產、BIPV、鈣鈦礦三重利好催化下,TCO 玻璃需求有望快速提升:1)First Solar 計劃 2025 年將自身產能擴張至 20G
4、W 以上;2)國內雙碳目標疊加建筑業節能減排,BIPV 滲透率快速提升,預計 2025 年薄膜電池裝機量可達 3.5GW,國內碲化鎘電池廠商產能規劃 6GW 以上;3)鈣鈦礦電池光電效率、成本優勢突出,逐步向產業化邁進,國內廠商遠期產能規劃在 28GW 以上,目前尚需解決大面積制備以及穩定性問題,待未來穩定量產后,TCO 玻璃需求將大幅提升。First Solar 擴產帶來供需缺口,國內薄膜電池放量擴產帶來供需缺口,國內薄膜電池放量更需定制化產品配套更需定制化產品配套。根據我們對各薄膜電池的 TCO 玻璃用量測算,預計 2025 年全球 TCO 玻璃需求或超 1.4 億平:1)碲化鎘。Firs
5、t Solar 擴產,2025 年產能 20GW,預計 TCO 玻璃用量超 9000 萬平。國內中建材等碲化鎘企業的 TCO 玻璃需求在 1600 萬平以上。2)鈣鈦礦。根據目前擴產規劃,假設 2025 年有1GW 鈣鈦礦出貨量,對應 TCO 玻璃需求 600 萬平。目前 First Solar 的TCO 玻璃供應商為板硝子,但 First Solar 擴張后板硝子存在供給不足,金晶科技或將填補部分缺口,供貨份額提升的關鍵在于產品性能和成本。國內碲化鎘企業仍在提升轉換效率,對 TCO 玻璃性能要求將持續提升,鈣鈦礦技術路線仍在探索中,各家企業生產工藝、材料選擇尚未定型,TCO玻璃企業需要與鈣鈦
6、礦客戶共同配套研發,根據其工藝、材料提供定制化的產品,金晶科技、耀皮玻璃等具備先發優勢的企業將大為受益。投資建議:投資建議:First Solar 擴產、BIPV 滲透率提升以及鈣鈦礦電池催化下,TCO 玻璃需求快速提升,建議關注在 TCO 玻璃領域具備先發優勢的企業金晶科技、耀皮玻璃。風險提示風險提示:碲化鎘電池需求不及預期風險、鈣鈦礦電池研發不及預期風險、測算誤差風險。增持增持(維持維持)行業行業走勢走勢 作者作者 分析師分析師 沈猛沈猛 執業證書編號:S0680522050001 郵箱: 相關研究相關研究 1、玻璃玻纖:玻璃行業:底部特征明顯,長鞭效應醞釀價格彈性2023-02-16 -
7、32%-16%0%16%2022-032022-072022-112023-03玻璃玻纖滬深300 2023 年 03 月 24 日 P.2 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 內容目錄內容目錄 1、TCO 玻璃:薄膜電池基材,定制化屬性帶來高門檻、厚壁壘.4 1.1 薄膜電池基底材料,FTO+在線鍍膜為主流路線.4 1.2 設備投資大、調試成本高,技術難點在于在線鍍膜及定制化設計.6 2、龍頭擴產、BIPV、鈣鈦礦三重催化,打開 TCO 玻璃空間.8 2.1 薄膜電池發展緩慢,TCO 玻璃需求受限.8 2.2First solar:強勢擴產,TCO 玻璃需求大幅提升.11 2.
8、3BIPV:“雙碳”政策下滲透率提升,拓寬薄膜電池應用空間.11 2.4 鈣鈦礦:光伏電池革命,向產業化應用邁進.14 2.4.1 新一代太陽能電池,效率、成本優勢突出.14 2.4.2 大面積制備工藝及電池穩定性尚需提升.17 2.4.3 鈣鈦產能大幅擴張,為 TCO 玻璃打開增長空間.19 3、First Solar 擴產帶來供需缺口,國內薄膜電池放量更需定制化產品配套.21 3.1 三重共振催化 TCO 玻璃需求,2025 年全球用量或超 1.4 億平.21 3.2 海外市場存在供需缺口,國內薄膜電池放量更需定制化產品配套.21 4、投資建議:關注 TCO 玻璃領域具備先發優勢的企業.2
9、4 風險提示.24 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:TCO 導電膜玻璃示意圖.4 圖表 2:TCO 導電膜玻璃分類.4 圖表 3:碲化鎘薄膜電池電池結構.4 圖表 4:銅銦鎵硒薄膜電池結構.4 圖表 5:在線鍍膜產線示意圖.5 圖表 6:離線鍍膜產線示意圖.5 圖表 7:ITO、FTO、AZO 性能對比.5 圖表 8:薄膜電池分類占比(單位:GW).6 圖表 9:不同路線薄膜電池生產工藝溫度(單位:).6 圖表 10:非晶硅/微晶硅太陽能電池成本結構(單位:%).6 圖表 11:鈣鈦礦電池成本結構(單位:%).6 圖表 12:FTO 膜系結構示意圖.7 圖表 13:化學氣相沉積反應原理示意圖.7
10、圖表 14:在線 Low-E 鍍膜工藝流程圖.7 圖表 15:1980-2021 年單晶硅、多晶硅、薄膜電池占比(單位:%).8 圖表 16:不同電池理論轉換效率(單位:%).9 圖表 17:不同電池實驗室、量產轉換效率發展圖(單位:%).9 圖表 18:進口價格多晶硅:當月值(單位:美元/千克).10 圖表 19:出口價格多晶硅:當月值(單位:美元/千克).10 圖表 20:全球及 First Solar 薄膜電池產能(單位:GW).10 圖表 21:全球及 First Solar 薄膜電池產量(單位:GW).10 圖表 22:First Solar 薄膜電池生產技術.10 圖表 23:晶硅
11、電池生產技術.10 圖表 24:First Solar2021-2025 年產能規劃(單位:GW).11 圖表 25:BIPV 示意圖.11 圖表 26:BAPV 示意圖.11 8X8XdXdXfY8XcWdX8OdN7NoMmMtRtQjMpPnOjMpNtN6MsQoONZnMyRxNpPoO 2023 年 03 月 24 日 P.3 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 27:某鋼結構廠房 BAPV 與 BIPV 系統成本分析.12 圖表 28:屋頂 BIPV 電池應用占比.12 圖表 29:立面 BIPV 電池應用占比.12 圖表 30:2021 年以來 BIPV 政
12、策.13 圖表 31:2021-2025 年立面 BIPV 裝機量測算.13 圖表 32:國內薄膜電池廠商現有產能及未來擴產規劃.14 圖表 33:ABX3型鈣鈦礦結構.14 圖表 34:全固態介孔型太陽電池及其截面的介孔結構.14 圖表 35:鈣鈦礦電池結構與分類以及工作原理.15 圖表 36:100MW 鈣鈦礦產線生產設備及工藝流程.15 圖表 37:2013 年以來單結鈣鈦礦電池轉換效率.16 圖表 38:纖納光電不同鈣鈦礦產線建設成本對比(單位:萬元).17 圖表 39:鈣鈦礦相比晶硅生產流程更短.17 圖表 40:不同技術光伏組件產線投資額情況.17 圖表 41:不同公司在鈣鈦礦電池
13、領域商業化進展.18 圖表 42:大面積鈣鈦礦薄膜制備技術對比.18 圖表 43:水分子催化 CH3NH3PbI3 分解的機理圖.19 圖表 44:溫度對鈣鈦礦材料穩定性的影響.19 圖表 45:光照對鈣鈦礦材料穩定性影響.19 圖表 46:電極材料對穩定性的影響.19 圖表 47:廠商單結鈣鈦礦電池擴產規劃(截至 2023 年 3 月 17 日).20 圖表 48:TCO 玻璃需求測算.21 圖表 49:First Solar 產能布局以及板硝子、金晶科技 TCO 玻璃產線布局.22 圖表 50:板硝子及金晶科技 TCO 玻璃產品技術對比.22 圖表 51:國內廠商 TCO 玻璃技術儲備情況
14、.23 2023 年 03 月 24 日 P.4 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 1、TCO 玻璃玻璃:薄膜電池薄膜電池基材基材,定制化屬性帶來定制化屬性帶來高門檻高門檻、厚壁、厚壁壘壘 1.1 薄膜電池基底材料,薄膜電池基底材料,FTO+在線鍍膜為主流路線在線鍍膜為主流路線 TCO 玻璃即透明導電氧化物鍍膜玻璃,玻璃即透明導電氧化物鍍膜玻璃,主要應用在碲化鎘及鈣鈦礦電池前電極。主要應用在碲化鎘及鈣鈦礦電池前電極。TCO 玻璃是在平板玻璃表面通過物理或化學方法均勻鍍上一層透明的導電氧化物薄膜,主要用于薄膜電池前電極。根據氧化物的不同,TCO 導電膜玻璃可分為摻錫氧化銦錫透明導
15、電膜玻璃(ITO)摻氟氧化錫氟透明導電膜玻璃(FTO)和摻鋁氧化鋅鋁透明導電膜玻璃(AZO)三類,根據鍍膜工藝的不同,可分為在線鍍膜玻璃及離線鍍膜玻璃。圖表 1:TCO 導電膜玻璃示意圖 圖表 2:TCO 導電膜玻璃分類 資料來源:耀皮玻璃官網,國盛證券研究所 資料來源:太陽能玻璃發展趨勢分析,國盛證券研究所 薄膜電池生產流程為首先在玻璃表面沉積前電極的 TCO 導電薄膜,再沉積 PN 半導體膜,最后鍍制背電極,隨后進行封裝,封裝用背板玻璃為普通浮法玻璃。硅基電池光學帶隙與太陽光光譜不匹配,光電轉化率偏低,已逐步被淘汰,銅銦鎵硒電池產能規模較小、制程復雜、成本較高,并且其制備工藝不需使用 TC
16、O 玻璃,鈣鈦礦電池雖需使用 TCO 玻璃但目前尚未大規模商業化應用,因此碲化鎘電池為目前薄膜電池主流技術,是 TCO 玻璃主要下游應用領域。圖表 3:碲化鎘薄膜電池電池結構 圖表 4:銅銦鎵硒薄膜電池結構 資料來源:碲化鎘薄膜太陽電池研究和產業化進展,國盛證券研究所 資料來源:碲化鎘薄膜太陽電池研究和產業化進展,國盛證券研究所 2023 年 03 月 24 日 P.5 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 在線鍍膜成本在線鍍膜成本、能耗更低,能耗更低,為目前主流為目前主流鍍膜工藝鍍膜工藝。在線鍍膜是在超白浮法玻璃生產線錫槽上方安裝鍍膜設備,在 400700溫度下于玻璃成型過程中將
17、金屬氧化物沉積在玻璃表面,工藝設備相對簡單,具備生產效率高、耐久性長等優點,同時利用玻璃成型余溫進行鍍膜的成本及能耗較低。離線鍍膜是將生產好的超白浮法玻璃經過清洗、預加熱,再進行鍍膜、冷卻、刻蝕,在真空條件下完成沉積層,膜層純度高,可根據用戶需求調整工藝參數,產品生產較為靈活,但設備價格較貴,單獨鍍膜的成本及能耗較高。目前日本板硝子、艾杰旭大連(已被耀皮玻璃收購)、金晶科技均采用在線鍍膜工藝。圖表 5:在線鍍膜產線示意圖 圖表 6:離線鍍膜產線示意圖 資料來源:在線 Low-E&TCO 鍍膜玻璃,國盛證券研究所 資料來源:百度圖片,國盛證券研究所 AZO、ITO 光學、導電性能優于光學、導電性
18、能優于 FTO,FTO 則更具成本優勢。則更具成本優勢。從性能來看,ITO 和 AZO的透過率、導電性能均優于 FTO,而 FTO 的熱穩定性、化學耐久性、硬度則為最佳。從成本來看,ITO 原料 In 為稀有元素,在自然界中貯量少,成本較高,AZO 原料 Zn 獲取較為容易,成本低廉,FTO 位于二者之間,且使用在線鍍膜工藝,具備成本優勢。圖表 7:ITO、FTO、AZO 性能對比 TCO 類別類別 ITO FTO AZO 材料組成 In2O3 SnO2 ZnO 摻雜材料 Sn4+F-,Sb5+Al3+,Ga3+,Ba3+,F3+能隙/eV 3.54.0 3.84.0 3.34.6 遷移率/(
19、cm2/Vs)95130 1831 28120 載流子濃度/cm-3 1.1*10201.4*1021 2.7*10201.2*1021 1.1*10201.1*1021 電阻率/(*cm)4.4*10-52*10-4 7.5*10-57.5*10-4 6.5*10-55.1*10-4 導電率 FTOAZOITO 透過率 FTOITOAZO 等離子體頻率 FTOAZOITO 熱穩定性 AZOFTO 最低成膜溫度 ITOAZOFTO 化學耐久性 AZOITOFTO 氫等離子體中的穩定性 FTOAZO 硬度 AZOITOFTO 毒性 ZnSnIn 原料成本 ZnSnIn 資料來源:透明導電氧化物鍍
20、膜玻璃的光伏應用前景,國盛證券研究所 綜合考慮透光率、導電率及實際生產的綜合考慮透光率、導電率及實際生產的溫度溫度及成本及成本影響,影響,FTO 為為 TCO 玻璃主流路線玻璃主流路線。2021 年全球碲化鎘薄膜電池產量 8.03GW,占比高達 97%。高溫碲化鎘生產工藝溫度在650-750,銅銦鎵硒為 600,鈣鈦礦則為 120-130,ITO、AZO 不耐高溫,多在中低溫工藝中使用,因此碲化鎘的絕對主導決定了 FTO 為當前主流材料,日本板硝子向First Solar 提供的 TCO 玻璃均為 FTO。鈣鈦礦電池生產溫度較低,理論上 AZO、ITO、FTO 均可適用,但由于 AZO、ITO
21、 穩定性不足,協鑫光電的鈣鈦礦產線仍使用 FTO。2023 年 03 月 24 日 P.6 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 8:薄膜電池分類占比(單位:GW)圖表 9:不同路線薄膜電池生產工藝溫度(單位:)資料來源:CPIA,國盛證券研究所 資料來源:硅酸鹽學報、ACS Appl Mater Interfaces、柔性鈣鈦礦太陽電池研究進展,國盛證券研究所 TCO 玻璃玻璃作為作為薄膜電池薄膜電池的的前電極前電極、支撐材料支撐材料以及以及窗口材料窗口材料,直接影響薄膜電池性能,要,直接影響薄膜電池性能,要求主要包括:求主要包括:1)光伏透射比光伏透射比(透光率)(透光率
22、)。要求 TCO 玻璃光伏透射比在 82%以上;2)電電導率。導率。方塊電阻小于 12/,但降低導電率會降低透光率,需實現二者平衡;3)霧度。霧度。低于 2%,要求 TCO 薄膜表面平整度高、粗糙度低;4)激光刻蝕性能。激光刻蝕性能。薄膜電池通過將大面積薄膜用激光刻畫成若干電池條以克服薄膜材料不均勻問題,減少橫向電流損失,要求 TCO 膜層激光刻蝕性能好,不得有薄膜刻不斷或刻傷玻璃本體等缺陷。5)高溫穩高溫穩定性。定性。要求 TCO 玻璃在加熱過程中薄膜化學成分、光伏透射比、方塊電阻、外觀不會有明顯變化。6)大面積均勻性。大面積均勻性。BIPV 是薄膜電池重要應用,要求 TCO 玻璃顏色均勻,
23、不得有干涉條紋、膜層云朵等缺陷。7)低成本。低成本。TCO 玻璃占薄膜電池總成本的 15%20%,占總成本比重較大,光伏度電成本要求下需降低 TCO 玻璃的制造成本。圖表 10:非晶硅/微晶硅太陽能電池成本結構(單位:%)圖表 11:鈣鈦礦電池成本結構(單位:%)資料來源:薄膜太陽能電池用透明導電薄膜技術現狀及發展趨勢,國盛證券研究所 資料來源:協鑫光電,國盛證券研究所 1.2 設備投資大、調試成本高,技術難點在于在線鍍膜設備投資大、調試成本高,技術難點在于在線鍍膜及定制化設計及定制化設計 在線在線 TCO 鍍膜玻璃生產線的功能包括兩部分,一是生產超白玻璃鍍膜玻璃生產線的功能包括兩部分,一是生
24、產超白玻璃,二是進行在線鍍膜二是進行在線鍍膜,難點主要在于:難點主要在于:1)產線端:產線端:超白浮法玻璃產線作為基礎,設備投資較大;超白浮法玻璃產線作為基礎,設備投資較大;2)生產端:生產端:在線鍍膜難度高,需要大量經驗和工藝積累,是核心的技術壁壘,產品性能不佳的調試在線鍍膜難度高,需要大量經驗和工藝積累,是核心的技術壁壘,產品性能不佳的調試成本非常高成本非常高;3)客戶端:驗證周期長,并且需要根據客戶需求進行客戶端:驗證周期長,并且需要根據客戶需求進行定制化設計。定制化設計。產線端:產線端:超白浮法玻璃超白浮法玻璃相對普通浮法玻璃的相對普通浮法玻璃的生產難度大、原料要求高,生產難度大、原料
25、要求高,在線鍍膜設備投在線鍍膜設備投資高資高。超白浮法玻璃需使用超白石英砂作為原料,在配料過程中需對鐵含量進行精密管8.03,97.0%0.245,3.0%碲化鎘(CdTe)銅銦鎵硒(CIGS)650-7506001500100200300400500600700800碲化鎘(CdTe)銅銦鎵硒(CIGS)鈣鈦礦生產溫度范圍其他,1%人工,3%電力,6%性能服務,12%折舊,24%TCO玻璃,21%背板玻璃,9%PVB,9%燃氣,7%接線盒,5%靶材,2%其他材料,1%玻璃及其他封裝材料,34.0%人工成本,3.1%固定資產折舊,15.5%能源動力,13.4%鈣鈦礦,3.1%電極材料,30.9
26、%2023 年 03 月 24 日 P.7 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 控,同時生產熔化期間的氣泡難以消除,產品質量極易受各類因素影響,生產難度較大,具備一定進入門檻。TCO 玻璃產線需在超白浮法玻璃產線基礎上安裝鍍膜設備,鍍膜設備可自行設計或直接從國外購買,安裝后還需對原有產線進行改造調試。從投資額來看,金晶科技單條產線改造金額約 1.5 億元,具備資金壁壘。工藝端:工藝端:在線鍍膜難點在于保持薄膜均勻穩定以及在線鍍膜難點在于保持薄膜均勻穩定以及提升提升鍍膜效率鍍膜效率,產品性能不佳的調試,產品性能不佳的調試成本較高,需要企業長期工藝和經驗的積累成本較高,需要企業長期工
27、藝和經驗的積累。在線鍍膜主要采用 CVD 法,CVD 法均勻性、可控性好、生產規模大、成本低、產品經久耐用。以 FTO 組分為例,由于基底玻璃的成分 SiO2折射率約 1.55,頂層 SnO2功能層的折射率約 2.0,折射率差異會導致產品出現色差,并且 SnO2晶體顆粒較大會影響膜層附著力,同時高溫工藝下玻璃中的鈉離子會外溢影響膜層性能,因此在玻璃和功能層間需增加過渡層來起消除色差、增加附著力、阻擋鈉離子等作用。從理論角度來看,理想的過渡層是沿膜層方向形成連續漸變狀態,以消除層與層之間的突變,從而實現減少光反射損失,并改善透過率。圖表 12:FTO 膜系結構示意圖 圖表 13:化學氣相沉積反應
28、原理示意圖 資料來源:硅酸鹽通報,國盛證券研究所 資料來源:玻璃,國盛證券研究所 玻璃運行速度快、氣氛調節難,膜層生長速率在每秒數十納米以上,且鍍膜時氣流不穩定、存在橫向溫差,需要鍍膜裝置、反應過程與浮法線兼容才可快速均勻鍍膜。此外,由于反應物定期會在鍍膜器上結灰、結晶,導致膜層缺陷,因此需要定期對鍍膜器進行清理才可重新鍍膜,在清理期間會產生大量未鍍膜原片,需要企業自行優化鍍膜工藝并改進設備,才可提升鍍膜效率。若膜層質量不佳,產品將降級甚至報廢,因此 TCO 玻璃前期研發、改進的調試成本較高,缺乏下游客戶支持的情況下很難實現盈利,只有資金、規模較大的企業具備生產 TCO 玻璃的基礎。圖表 14
29、:在線 Low-E 鍍膜工藝流程圖 資料來源:浮法玻璃在線鍍膜技術現狀與發展、國盛證券研究所 2023 年 03 月 24 日 P.8 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 客戶端:驗證周期長,需要根據客戶需求進行定制化設計??蛻舳耍候炞C周期長,需要根據客戶需求進行定制化設計。以 First Solar 和日本板硝子合作為例,First Solar 對 TCO 玻璃供應商的認證時間長達 12 個月,并且供應商需要不斷改進流程、工藝和方法,板硝子從 2012 便根據 First Solar 的需求參與其 SQCI 流程,根據我們調研反饋,國內 TCO 玻璃的驗證周期也在 6 個月以上
30、。此外,由于薄膜電池產業鏈較為封閉,同時薄膜電池的膜層元素摻雜相對靈活,因此不同薄膜電池企業的膜系材料存在差異,需要 TCO 玻璃供應商與其共同配套研發,尤其是鈣鈦礦領域,需要針對客戶膜系結構調整過渡層和功能層的組分,提供定制化的產品,以實現最優的轉換效率。2、龍頭擴產、龍頭擴產、BIPV、鈣鈦礦鈣鈦礦三三重催化重催化,打開打開 TCO 玻璃空間玻璃空間 三重利好催化下三重利好催化下,薄膜電池重回大眾視野,薄膜電池重回大眾視野,TCO 玻璃需求有望快速提升玻璃需求有望快速提升:1)傳統傳統薄膜薄膜電池企業電池企業強勢擴產強勢擴產,First Solar 計劃計劃 2025 年年將將產能擴張至產
31、能擴張至 20GW 以上;以上;2)國內)國內 BIPV滲透率快速提升,預計滲透率快速提升,預計 2025 年年建筑立面建筑立面薄膜電池裝機量可達薄膜電池裝機量可達 3.5GW;3)鈣鈦礦電池)鈣鈦礦電池正在向商業化應用邁進正在向商業化應用邁進,國內廠商遠期產能規劃在,國內廠商遠期產能規劃在 26.4GW 以上。以上。2.1 薄膜電池發展緩慢薄膜電池發展緩慢,TCO 玻璃玻璃需求受限需求受限 TCO 玻璃作為薄膜電池的基底,需求與薄膜電池發展密切相關,而薄膜電池在與晶硅電玻璃作為薄膜電池的基底,需求與薄膜電池發展密切相關,而薄膜電池在與晶硅電池的競爭中落后,致使池的競爭中落后,致使 TCO 玻
32、璃逐步淡出視野。我們認為效率提升緩慢以及晶硅成本玻璃逐步淡出視野。我們認為效率提升緩慢以及晶硅成本大幅降低是薄膜電池在大幅降低是薄膜電池在 1980-1990 年和年和 2000-2010 年間失利的年間失利的原因原因,近年來發展緩,近年來發展緩慢主要為產業鏈較為封閉,參與者較少慢主要為產業鏈較為封閉,參與者較少,目前全球僅目前全球僅 First Solar 可可進行進行大規模生產。大規模生產。1980 年至今,薄膜電池共經歷了兩輪由盛轉衰的變革年至今,薄膜電池共經歷了兩輪由盛轉衰的變革。1)1980-1990 年年:光伏電池行業整體技術尚未成熟,硅基薄膜電池 1989 年市占率一度超過 30
33、%,但由于效率、穩定性一直未有顯著改善,在新技術迭代下市占率逐步下滑。2)2000-2010 年:年:2000 年起德國大力發展太陽能技術,First Solar 于 2004 年實現低成本碲化鎘量產突破,同期多晶硅價格大幅上漲,薄膜電池迎來快速發展良機,2009 年市占率超過 15%,但隨著晶硅大幅降價,而薄膜電池效率提升緩慢,市場空間被不斷擠壓,根據 CPIA 數據顯示,2021 年薄膜電池市占率僅 3.8%。圖表 15:1980-2021 年單晶硅、多晶硅、薄膜電池占比(單位:%)資料來源:Fraunhofer ISE、國盛證券研究所 薄膜薄膜多晶硅多晶硅單晶硅單晶硅 2023 年 03
34、 月 24 日 P.9 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 薄膜電池理論轉換效率高,但薄膜電池理論轉換效率高,但實際轉換實際轉換效率提升緩慢。效率提升緩慢。薄膜電池中碲化鎘、銅銦鎵硒、單結鈣鈦礦的理論轉換效率均在 30%以上,高于晶硅電池,但根據 NREL 統計,目前碲化鎘、銅銦鎵硒、單結鈣鈦礦電池的實驗室最高轉換效率分別為 23.4%、22.1%、25.7%,而晶硅電池中 HJT、TOPCon、IBC 的平均轉換效率分別為 24.2%、24.0%、24.1%,薄膜電池的轉換效率提升緩慢,導致其在與晶硅電池競爭中逐步落后。圖表 16:不同電池理論轉換效率(單位:%)資料來源:聆達
35、股份向特定對象發行股票募集說明書(修訂稿)、鈞達股份發行人和保薦機構關于反饋意見之回復報告(修訂稿)、成都中建材、PV magazine、英國皇家化學學會、國盛證券研究所 圖表 17:不同電池實驗室、量產轉換效率發展圖(單位:%)資料來源:NREL,國盛證券研究所 多晶硅價格大幅下降,薄膜電池成本優勢不再。多晶硅價格大幅下降,薄膜電池成本優勢不再。2003 年德國 EEG 法案出臺后,全球多晶硅持續緊缺,進口多晶硅價格由不到 25 美元/kg 上漲至 2008 年的近 250 美元/kg,在晶硅電池成本上漲下薄膜電池快速崛起。而受美國次貸危機、歐洲光伏新增裝機量放緩、全球多晶硅產能擴張影響,多
36、晶硅價格 2009 年跌至 5060 美元/kg。隨后在多晶硅產能集中釋放、下游電池組件價格下跌傳導以及海外企業的低價競爭策略下,多晶硅價格一路下行,2012 年底跌至 15 美元/千克,薄膜電池的成本優勢也不復存在。24.5%28.7%28.5%29.1%33%33%33%45.1%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%PERCTOPConHJTIBC碲化鎘銅銦鎵硒單結鈣鈦礦晶硅鈣鈦礦疊層理論轉換效率極限 2023 年 03 月 24 日 P.10 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 18:進口價格多晶硅:當月值(單位:美元/千克)圖表 19:出口
37、價格多晶硅:當月值(單位:美元/千克)資料來源:海關總署,國盛證券研究所 資料來源:海關總署,國盛證券研究所 較為封閉的產業鏈和較少的參與者是薄膜電池近年發展緩慢的關鍵。較為封閉的產業鏈和較少的參與者是薄膜電池近年發展緩慢的關鍵。目前碲化鎘為主流薄膜電池,國內龍焱能源、成都中建材和中山瑞科從事相關產業化研發,但生產規模較小,Solar Frontier 于 2021 年底宣布停產,目前全球僅 First Solar 公司具備大規模生產能力,2021 年 First Solar 薄膜電池產量 7.9GW,占全球產量的 95.4%。薄膜電池的生產流程決定了其技術由一家企業完全掌握,因此產業鏈較為封
38、閉,同時在晶硅擠壓下薄膜電池廠商逐步倒閉退出,缺乏有力競爭者下 First Solar 幾乎實現壟斷,并對美國小型碲化鎘企業進行收購扼殺,憑借美國、印度市場壁壘進行生存,使得整體發展非常緩慢。圖表 20:全球及 First Solar 薄膜電池產能(單位:GW)圖表 21:全球及 First Solar 薄膜電池產量(單位:GW)資料來源:First Solar、CPIA、前瞻產業研究院、國盛證券研究所 資料來源:First Solar、CPIA、國盛證券研究所 圖表 22:First Solar 薄膜電池生產技術 圖表 23:晶硅電池生產技術 資料來源:First Solar、國盛證券研究所
39、 資料來源:First Solar、國盛證券研究所 薄膜電池競爭失利薄膜電池競爭失利下下,玻璃廠商停止,玻璃廠商停止 TCO 玻璃生產。玻璃生產。2010 年前后,國內旗濱集團、南0501001502002502002/012003/012004/012005/012006/012007/012008/012009/012010/012011/012012/012013/012014/012015/012016/012017/012018/012019/012020/012021/012022/01進口價格:多晶硅:當月值0501001502002002/012003/012004/01200
40、5/012006/012007/012008/012009/012010/012011/012012/012013/012014/012015/012016/012017/012018/012019/012020/012021/012022/01出口價格:多晶硅:當月值2.8 3.2 2.3 3.0 5.5 6.3 7.9 9.3 9.0 9.0 11.0 10.0 10.7 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0246810122015201620172018201920202021FS產能全球薄膜產能占比2.5 3.1 2.3 2.7 5.7 6.1 7.9 4.4 4.9
41、 3.7 3.7 6.1 6.5 8.3 0%20%40%60%80%100%120%01234567892015201620172018201920202021FS產量全球薄膜產量占比 2023 年 03 月 24 日 P.11 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 玻 A、安彩高科、秀強股份等企業均有 TCO 玻璃產能建設計劃,但因薄膜電池在與晶硅電池競爭中失利,TCO 玻璃需求銳減,各企業均停止 TCO 玻璃生產,將產線用于其他玻璃制品生產,TCO 玻璃也隨即進入蟄伏期。2.2First solar:強勢擴產強勢擴產,TCO 玻璃需求大幅提升玻璃需求大幅提升 First So
42、lar 強勢擴產,強勢擴產,帶動帶動 TCO 玻璃需求提升玻璃需求提升。目前碲化鎘電池占美國公用事業約 40%左右市場,First Solar 作為全球薄膜電池龍頭企業,其計劃增加 32 億美元制造投資,2025 年薄膜電池產能提升至 20GW 以上,美國另一薄膜電池企業 Toledo Solar 目前產能 100MW,計劃 2027 年產能擴張至 2.8GW。隨著 First Solar 為代表的薄膜企業大規模擴產,TCO 玻璃需求也將大幅增長。圖表 24:First Solar2021-2025 年產能規劃(單位:GW)資料來源:First Solar 財報、國盛證券研究所(注:2023
43、年產能規劃為 First Solar 銷量指引)2.3BIPV:“雙碳”政策下滲透率提升,拓寬薄膜電池應用空間雙碳”政策下滲透率提升,拓寬薄膜電池應用空間 光電建筑指具備光伏發電功能的建筑,光伏與建筑結合主要有后置式光伏發電屋面系統光電建筑指具備光伏發電功能的建筑,光伏與建筑結合主要有后置式光伏發電屋面系統(BAPV)和光伏建筑一體化()和光伏建筑一體化(BIPV)。)。BAPV 是將光伏系統附著在建筑上,采用特殊支架將光伏組件固定于原有建筑結構表面,主要功能是發電,不破壞或削弱原有建筑物的功能。BIPV 則是將光伏產品集成到建筑上,與建筑物同時設計、施工、安裝,為構件型、建材型光伏建筑,同時
44、具備發電、建筑構件和建筑材料功能。圖表 25:BIPV 示意圖 圖表 26:BAPV 示意圖 資料來源:綠建節能方向標、國盛證券研究所 資料來源:綠建節能方向標、國盛證券研究所 7.99.411.81620051015202520212022E2023E2024E2025EFS產能 2023 年 03 月 24 日 P.12 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 BIPV 材料成本更低,但施工成本更高,適用于新建建筑或拆除成本較低的存量建筑中。材料成本更低,但施工成本更高,適用于新建建筑或拆除成本較低的存量建筑中。以某鋼結構廠房為例,BIPV 相比 BAPV 可節約材料 164 元
45、/m2,中長期來看 BIPV 使用壽命更長、經濟性可觀,但在實際建造及運行中,由于 BIPV 結構復雜,安裝維護技術難度大,而 BAPV 即使沒有光伏功能建筑也可正常運行,因此 BIPV 總成本遠高于 BAPV。因此在復雜的存量項目中,BAPV 具有施工成本優勢,而彩鋼板屋頂等拆除工程成本較低的項目以及農村、工商業、公用事業新建項目中,BIPV 更具成本優勢。BIPV 相比 BAPV 具備美觀優勢,未來隨著建設成本、光電效率、可靠性優化將成為光電建筑主流。圖表 27:某鋼結構廠房 BAPV 與 BIPV 系統成本分析 對比項對比項 BAPV 系統系統 BIPV 系統系統 鋁鎂錳屋面板 直立鎖邊
46、鋁鎂錳屋面板和鋁合金 T 型支座,約 200元/m2 無 系統支架配件 夾具、導軌、固定件等,約 0.3 元/W*120W/m2=36元/m2 配套輕鋼檁條、鋁合金壓條、橡膠密封條、固定件等,約 0.6 元/W*120W/m2=72 元/m2 光伏發電組件單元板 光伏發電板和鋁合金邊框,約 2.8 元/W*120W/m2=336 元/m2 光伏發電板和鋁合金邊框,約 2.8 元/W*120W/m2=336 元/m2 綜合造價(材料價)鋁鎂錳屋面板+系統支架配件+光伏發電組件單元板=572 元/m2 系統支架配件+光伏發電組件單元板=408 元/m2 使用壽命 約 20 年 使用壽命不小于 50
47、 年 結論 采用光伏建筑一體化屋面系統可節約材料 164 元/m2 資料來源:光電建筑的技術發展與市場前景分析,國盛證券研究所 BIPV 包括晶硅組件以及薄膜組件,晶硅更適合用于屋頂,薄膜更適用于建筑立面。包括晶硅組件以及薄膜組件,晶硅更適合用于屋頂,薄膜更適用于建筑立面。晶硅發電效率優于薄膜,但色彩一致性較差,建筑屋頂太陽輻射強度最高,且不會對建筑產生美學影響,適用晶硅組件。薄膜電池色彩豐富,可滿足建筑外觀需求,同時具備更佳的弱光性和溫度系數,適合在建筑立面使用。根據 Bipvboost 數據顯示,2018 年屋頂中晶硅電池占比 90%,薄膜電池占比 10%,而在建筑立面中,薄膜電池占比 5
48、6%,晶硅電池占比 44%,在建筑立面中薄膜電池更具應用前景。圖表 28:屋頂 BIPV 電池應用占比 圖表 29:立面 BIPV 電池應用占比 資料來源:Bipvboost、國盛證券研究所 資料來源:Bipvboost、國盛證券研究所 光伏建筑相關政策持續推出,光伏建筑相關政策持續推出,BIPV 發展潛力巨大。發展潛力巨大。在雙碳目標指引下,建筑業節能減排勢在必行,光伏建筑一體化是建筑業降低能耗及碳排放量的重要途徑。2022 年以來政策密集發布,住建部“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃指出,2025 年完成既有建筑節能改造面積 3.5 億平方米以上,建設超低能耗、近零能耗建筑 0.5 億平
49、方米以上,全國新增建筑太陽能光伏裝機容量 0.5 億千瓦以上,城鎮建筑可再生能源替代率達到 8%,建筑能耗中電力消費比例超過 55%,建筑節能與可再生能源利用通用規范中指出新建建筑應安裝太陽能系統。在政策支持下,BIPV 穩步推進,發展潛力巨大。90%10%晶硅電池薄膜電池44%56%晶硅電池薄膜電池 2023 年 03 月 24 日 P.13 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 30:2021 年以來 BIPV 政策 發布時間發布時間 發布部門發布部門 政策名稱政策名稱 重點內容解讀重點內容解讀 2022 年 8 月 工信部等五部門 加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃
50、推進新建廠房和公共建筑開展光伏建筑一體化建設。2022 年 8 月 發改委、中科院、能源局等九部門 科技支撐碳達峰碳中和實施方案(20222030 年)研究光儲直柔供配電關鍵設備與柔性化技術,建筑光伏一體化技術體系,區域-建筑能源系統源網荷儲用技術及裝備。2022 年 6 月 住建部、發改委 城鄉建設領域碳達峰實施方案 推進建筑太陽能光伏一體化建設,到 2025 年新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%;推動既有公共建筑屋頂加裝太陽能光伏系統。加快智能光伏應用推廣;大力推動農房屋頂、院落空地、農業設施加裝太陽能光伏系統。2022 年 3 月 住建部“十四五”建筑節能與綠色建筑
51、發展規劃 到 2025 年,完成既有建筑節能改造面積 3.5 億平方米以上,建設超低能耗、近零能耗建筑 0.5 億平方米以上,全國新增建筑太陽能光伏裝機容量 0.5 億千瓦以上,城鎮建筑可再生能源替代率達到 8%,建筑能耗中電力消費比例超過 55%。2022 年 1 月 國務院“十四五”節能減排綜合工作方案 全而提高建筑節能標準,加快發展超低能耗建筑,積極推進既有建筑節能改造、建筑光伏一體化建設。2021 年 10 月 中共中央、國務院 關于推動城鄉建設綠色發展的意見 大力推動可再生能源應用,鼓勵智能光伏與綠色建筑融合創新發展。2021 年 10 月 住建部 建筑節能與可再生能源利用通用規范
52、要求新建建筑安裝光伏系統,且使用壽命應高于 15 年,同時,太陽能光伏發電系統中的光伏組件設計使用壽命應高于 25 年。2021 年 10 月 中共中央、國務院 關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見 開展建筑屋頂光伏行動.大幅提高建筑采暖、生活熱水、炊事等電氣化普及率。2021 年 10 月 國務院 2030 年前碳達峰行動方案 深化可再生能源建筑應用,推廣光伏發電與建筑一體化應用。提高建筑終端電氣化水平,建設集光伏發電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。到 2025 年,城鎮建筑可再生能源替代率達到 8%,新建公共機構建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到5
53、0%。2021 年 6 月 住建部、工信部、科技局等 15 部門 關于加強縣城綠色低碳建設的意見 通過提升新建廠房、公共建筑等屋頂光伏比例和實施光伏建筑一體化開發等方式,降低傳統化石能源在建筑用能中的比例。2021 年 6 月 國家能源局 關于報送整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點方案的通知 黨政機關建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于 50%;學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于40%;工商業廠房屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于 30%;農村居民屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于 20%。資料來源:政府官網、公開資料整理、國盛證券研究所 測算得測算得 2025
54、 年立面年立面 BIPV 裝機量約裝機量約 3.5GW。住宅采光要求較高且窗戶較多,不宜在立面安裝光伏組件,而公用建筑及商業建筑屋頂可利用面積較少,立面多為玻璃幕墻或大面積實墻面,適合安裝光伏組件。建筑絕大多數為南北朝向,因此北立面不適合安裝光伏系統,根據國家住宅工程中心計算,南、東、西立面的綜合日照面積系數約為 0.28,墻面安裝面積系數為 0.4,幕墻安裝面積系數為 0.64。按公用建筑及商業建筑每年 10 億平竣工面積,容積率 2.0 計算,每年立面可安裝光伏面積約 2.0 億平,假設 2025 年單位面積發電功率約 180W/平,BIPV 在立面滲透率達 10%,則對應裝機量約 3.5
55、GW。圖表 31:2021-2025 年立面 BIPV 裝機量測算 項目項目 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 公共建筑及商業建筑竣工面積(億平)6.7 7 7 7 7 容積率 2 2 2 2 2 玻璃幕墻占比 41%41%41%41%41%立面日照面積系數 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 墻面安裝面積系數 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 幕墻安裝面積系數 0.64 0.64 0.64 0.64 0.64 可安裝面積(億平)1.9 2.0 2.0 2.0 2.0 單位面積發電功率(W/平)150 158 165 173 180 滲透
56、率 1%3%6%8%10%立面 BIPV 裝機量(GW)0.3 1.0 1.8 2.6 3.5 資料來源:設計前期建筑光伏系統安裝面積快速估算方法、中國幕墻網、Wind、國盛證券研究所測算 以中建材系為代表的薄膜電池廠商產能擴張,以中建材系為代表的薄膜電池廠商產能擴張,TCO 玻璃需求提升。玻璃需求提升。目前國內碲化鎘電池 2023 年 03 月 24 日 P.14 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 廠商主要為龍焱能源、中山瑞科以及中建材系企業,在產產能分別為 130、100、400MW,其中龍焱能源計劃 2023 年將產能提升至 330MW,2024 年達到 630MW,中山
57、瑞科規劃未來將產能提升至 1GW,中建材系企業一期規劃擴產產能共計 1.5GW,二期共計 3GW。圖表 32:國內薄膜電池廠商現有產能及未來擴產規劃 類別類別 公司公司 現有產能(現有產能(MW)擴產規劃擴產規劃 碲化鎘 龍焱能源 130 2023 年產能提升至 330MW,2024 年達到 630MW。碲化鎘 中山瑞科 100 規劃新建 5 條年產能共計 1GW 的生產線。碲化鎘 成都中建材 100 碲化鎘 邯鄲中建材 100 二期規劃年產 200MW 產線,合計 300MW。碲化鎘 佳木斯中建材 100 一期 100MW 產線 2022 年 8 月投產,二期規劃 200MW。碲化鎘 瑞昌中
58、建材 100 一期 100MW 產線 2022 年 9 月投產,二期規劃 200MW。碲化鎘 蚌埠中建材 項目分兩期,每期投資 20 億元建設年產 300MW 產線。碲化鎘 株洲中建材 一期投資 18 億元建設年產 300MW 產線,共規劃建設 1GW 產線,投資 70 億元。碲化鎘 雅安中建材 一期建設年產 300MW 產線,項目總規劃建設年產 600MW 產線,總投資 30 億元。碲化鎘 凱盛科技集團 項目位于萊西,一期投資 20 億元建設年產 300MW 產線,項目總規劃建設年產600MW 產線,總投資 40 億元。碲化鎘 泰州中建材 首期規劃兩條年產 100MW 產線,項目總規劃 1G
59、W,總投資 50 億元。碲化鎘 定西中建材 一期 100MW 產線正在建設中。資料來源:各企業官網、各企業微信公眾號、公開資料整理、國盛證券研究所 2.4 鈣鈦礦鈣鈦礦:光伏電池革命,光伏電池革命,向產業化應用邁進向產業化應用邁進 2.4.1 新一代太陽能電池,效率、成本優勢突出新一代太陽能電池,效率、成本優勢突出 鈣鈦礦鈣鈦礦電池是一類使用具有鈣鈦礦晶體結構的電池是一類使用具有鈣鈦礦晶體結構的 ABX3型鹵化物材料作為吸收層的太陽電型鹵化物材料作為吸收層的太陽電池的總稱。池的總稱。2009 年日本首次將鈣鈦礦材料 MAPbX3用做敏化劑引入染料敏化電池,制備出首塊鈣鈦礦太陽電池,轉換效率為
60、3.8%,但基于染料敏化電池結構制備的鈣鈦礦電池壽命很短,2012 年以 Spiro-MeOTAD 為空穴傳輸材料的全固態介孔型異質結太陽電池實現 9.7%的轉換效率,穩定性顯著提高,自此鈣鈦礦電池獨立成為一類新型光伏電池。圖表 33:ABX3型鈣鈦礦結構 圖表 34:全固態介孔型太陽電池及其截面的介孔結構 資料來源:中國建材報、國盛證券研究所 資料來源:鈣鈦礦太陽電池活性層調控、界面修飾及機理研究、國盛證券研究所 鈣鈦礦電池主要包括:1)透明電極透明電極(TCO),接收從電池中傳輸的電子或空穴;2)電子電子傳輸層傳輸層(ETL),完成電子傳輸同時阻止空穴向陰極傳輸,空穴傳輸層(空穴傳輸層(H
61、TL),),完成空穴傳輸同時阻止電子向陽極傳輸,二者對電池性能提升作用極大;3)鈣鈦礦)鈣鈦礦光吸收層,光吸收層,吸收光子生成載流子;4)金屬電極,金屬電極,用于接收電子或空穴的電極結構。從鈣鈦礦電池分類來看,吸收材料被包含在介孔材料層孔隙中的被稱為介孔結構,其他則為平面結構,介孔支架材料通常為 TiO2,需要 400-500高溫燒結,不適合大規模制造,平面結構可 2023 年 03 月 24 日 P.15 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 低溫制備,適合大規模制造,平面型鈣鈦礦電池根據光入射路徑分為正型結構和反型結構,光通過透明電極進入電子傳輸層時則為正型結構,進入空穴傳輸層
62、時則為反型結構。圖表 35:鈣鈦礦電池結構與分類以及工作原理 資料來源:高效穩定鈣鈦礦太陽能電池的缺陷及界面調控、高質量鈣鈦礦薄膜的合成、加工及應用研究、國盛證券研究所 參考協鑫參考協鑫 100MW 鈣鈦礦產線,主要鈣鈦礦產線,主要由由 PVD 設備、涂布設備、激光設備、封裝設備構設備、涂布設備、激光設備、封裝設備構成,封裝設備與晶硅通用,成,封裝設備與晶硅通用,PVD、涂布設備、涂布設備可可參照參照 TFT 制程。制程。PVD 設備共有 3 道,包括陽極緩沖層、陰極緩沖層、背電極;涂布設備 1 道,即鈣鈦礦涂布;激光設備 4 道。生產中首先輸入 TCO 玻璃,用 PVD 設備鍍陽極緩沖層,然
63、后由激光 P1 進行劃線,隨后進行鈣鈦礦涂布的結晶。接著 PVD 第二道設備開始鍍陰極緩沖層,再進行激光 P2 劃線,完成后鍍背電極進行激光 P3 劃線,隨后進行激光 P4 劃線,最后進行封裝。圖表 36:100MW 鈣鈦礦產線生產設備及工藝流程 資料來源:華爾街見聞下一個光伏降本革命:鈣鈦礦商業化來了?、國盛證券研究所 鈣鈦礦鈣鈦礦光電性能優異光電性能優異,電池電池轉換效率轉換效率提升提升日新月異日新月異。鈣鈦礦電池發展速度極快,單結轉換效率由 2009 年的 3.8%提升至目前的 25.7%,超過其余電池累積數十年的研究,其較高的轉換效率以及較快的提升速度主要源于:高高吸收系數。吸收系數。
64、光吸收是指光在樣品中傳播強度隨傳播距離而減弱的現象,吸收系數與材料厚度成反比,與吸光度成正比,鈣鈦礦材料在厚度百納米時吸收系數就達到105cm-1,可實現對光的全吸收,而碲化鎘、銅銦鎵硒達到相同吸收系數的厚度需 2 產線設備產線設備 設備設備涂布設備涂布設備激光設備激光設備封裝設備封裝設備陽極緩沖層陽極緩沖層陰極緩沖層陰極緩沖層背電極背電極鈣鈦礦涂布鈣鈦礦涂布激光激光 激光激光 激光激光 激光激光 輸入輸入:玻璃玻璃、緩沖層 材緩沖層 材輸入輸入:緩沖層 材緩沖層 材輸入輸入:背電極 材背電極 材輸入輸入:鈣鈦礦 鈣鈦礦 輸入輸入:背板玻璃背板玻璃、膠膜膠膜、接線 接線 2023 年 03 月
65、 24 日 P.16 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 m,硅材料則需 200m。長載流子擴散長度。長載流子擴散長度。鈣鈦礦載流子遷移率大以及載流子壽命長,光電轉化效率更高。淺缺陷能級。淺缺陷能級。單晶硅電池要求硅純度大于 99.9999%,而鈣鈦礦只要求 PbI純度大于 99%,主要在于 ABX3結構的鈣鈦礦材料主導缺陷為淺能級,對載流子壽命影響較低,進而使其具有較大的擴散長度??烧{可調的的帶隙。帶隙。鈣鈦礦組分高度可調,帶隙可在 1.22.3 eV 范圍內任意調節,不同帶隙和組分的鈣鈦礦材料光學性能差異大,較高的靈活性使得鈣鈦礦效率提升極快。圖表 37:2013 年以來單結
66、鈣鈦礦電池轉換效率 測試時間測試時間 機構機構 效率效率(%)面積(面積(cm2)2013/5/1 EPFL 14.1 0.209 2013/12/1 KRICT 17.9 0.0938 2014/4/1 KRICT 17.9 0.0937 2014/11/1 KRICT 20.1 0.0955 2015/2/1 NIMS 15 1.017 2015/6/1 NIMS 15.6 1.02 2015/12/1 KRICT/UNIST 20.1 0.0955 2016/3/1 KRICT/UNIST 22.1 0.0946 2016/3/1 KRICT/UNIST 19.7 0.9917 2017
67、/7/1 KRICT 22.7 0.0935 2017/7/1 KRICT 20.9 0.991 2018/5/18 ISCAS,Beijing 23.3 0.074 2018/9/1 ISCAS,Beijing 23.7 0.0739 2019/1/1 KRICT/MIT 24.2 0.0955 2019/6/1 ANU 21.6 1.0235 2019/7/1 KRICT/MIT(tiedw/KoreaU)25.2 0.0937 2020/7/28 UNIST 25.5 0.095 2021/12/3 UNIST 25.7 0.096 資料來源:NREL、國盛證券研究所 鈣鈦礦鈣鈦礦成本成
68、本優勢突出優勢突出。根據協鑫納米 CEO 范斌在能鏡沙龍上的分享,協鑫 100MW產線組件量產成本約 0.9 元/W,為 PERC 的 71.4%,TOPCon/HJT 的 63%,預計 1GW產線組件量產成本低于 0.8 元/W,若組件效率達到 17%,電池規格達到 2.4m,組件成本將降至 0.70.75 元/W,約為 PERC 的 60%,TOPCon/HJT 的 52%。鈣鈦礦的成本優勢主要源于:生產流程短生產流程短。目前協鑫 100MW 鈣鈦礦工廠,從輸入玻璃、膠膜、材、化工原料到組件成型僅需 45 分鐘,而晶硅從硅料到組件完工需 3 天以上。更短的生產流程帶來更低的產線投資成本。以
69、纖納光電為例,目前 20MW 產線投資額為 5050 萬元,新建 100MW 產線投資額為 1.21 億元,協鑫預計 1GW 產線投資額約 5 億元,低于晶硅 9.6-12 億元的投資額。原料成本低原料成本低。鈣鈦礦材料來源豐富、成本低,且材料配方可調,比例選擇空間大,對比晶硅電池要求使用 99.9999%高純硅,鈣鈦礦材料純度要求 99%以上即可,材料成本僅占成本的 5%。生產生產能耗能耗低低。鈣鈦礦生產溫度在 150以下,生產能耗約 0.12 kWh/W,而晶硅鑄錠和拉晶環節都需 1500以上高溫,生產能耗達 1.52kWh/W,生產能耗差距顯著。2023 年 03 月 24 日 P.17
70、 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 38:纖納光電不同鈣鈦礦產線建設成本對比(單位:萬元)圖表 39:鈣鈦礦相比晶硅生產流程更短 資料來源:巨化控股有限公司、國盛證券研究所 資料來源:能鏡、國盛證券研究所 圖表 40:不同技術光伏組件產線投資額情況 PERC TOPCon HJT 銅銦鎵硒銅銦鎵硒 碲化鎘碲化鎘 鈣鈦礦鈣鈦礦 原材料 充足 充足 充足 稀有元素 稀有、劇毒元素 充足 能耗回收期 3.5 年 2.3 年 1.6 年 0.17 年 生產能耗 1.52kWh/W/0.12kWh/W 硅料成本(億元/GW)3.45(1GW 對應 3000 噸硅料)/硅片成本(億元
71、/GW)4/設備投資(億元/GW)1.5-1.6 2-2.5 4/組件投資(億元/GW)0.63/產線總投資(含原料,億元/GW)9.6 10-10.6 12 25(ManzTurnkey 整線價)50(Turnkey 整線價)5(含原材料)組件價格(元/W)1.51-1.6 1.7-1.85 1.85-2.27 7-8 4 1 2021 年平均度電成本(元/kWh,20 年折舊)0.35-0.4 0.450.5 0.7-1.4(分布式)0.3(10 年折舊);0.23(20 年折舊)資料來源:巨化控股、國盛證券研究所 2.4.2 大面積制備大面積制備工藝及電池工藝及電池穩定性穩定性尚需提升尚
72、需提升 大面積組件大面積組件商業化商業化生產生產尚需攻堅尚需攻堅,電池穩定性不足電池穩定性不足導致壽命仍需提升導致壽命仍需提升。目前鈣鈦礦較高的認證效率均在 1cm2以下的小面積實現,目前極電光能研發的 809.8cm 大尺寸鈣鈦礦光伏組件轉換效率達到 19.9%。這是行業內大尺寸鈣鈦礦組件效率的最高紀錄,但與晶硅電池相比仍有差距。當前鈣鈦礦 T80(效率下降到初始值的 80%)時間約 4000 小時,與晶硅電池 25 年的理論壽命相比有很大差距。3004507505006003000305095751900005000100001500020000250003000020MW100MW1GW
73、合成系統封裝系統鈣鈦礦產線設備基建 2023 年 03 月 24 日 P.18 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 41:不同公司在鈣鈦礦電池領域商業化進展 公司公司 年份年份 組件面積組件面積(cm2)組件效率組件效率 效率測試機構效率測試機構 松下 2020 802 17.90%日本產業技術綜合研究所 東芝 2018 703 11.70%日本產業技術綜合研究所 東芝 2018 277 17.30%Newport 纖納光電 2021 20 20.20%中國計量院 纖納光電 2021/纖納光電 2022 19.35 21.80%JET 協鑫納米 2019 1300 13.5
74、0%德國萊茵 TV 萬度光能 2018 3600/極電光能 2021 63.98 20.50%JET 極電光能 2022 756 18.20%JET 極電光能 2023 809.80 19.90%JET 眾能光電 2020 46.2 18.07%德國萊茵 TV 眾能光電 2023 61.58 20.08%德國萊茵 TV 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、各公司微信公眾號、國盛證券研究所 大面積大面積制備難點在于制備難點在于控制控制鈣鈦礦薄膜的均勻性,電池效率和穩定性均有下降。鈣鈦礦薄膜的均勻性,電池效率和穩定性均有下降。目前實驗室采用 旋涂法制備鈣鈦礦電池,其操作簡單、
75、成膜速度快、重復性好,但無法實現大規生產所需的大面積、低成本等要求。目前,鈣鈦礦電池大面積制備技術可分為:(1)基于 涂布法可分為刮刀涂布法、狹縫涂布法和絲網印刷法;(2)由噴頭內的壓力帶動鈣鈦礦前驅體 噴出,在基底上形成一層薄膜,可分為噴涂法和噴墨打印法;(3)軟膜覆蓋法;(4)基于固態材料的氣象沉積技術。大面積鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換大面積鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率與旋涂法相比仍存在差距。效率與旋涂法相比仍存在差距。圖表 42:大面積鈣鈦礦薄膜制備技術對比 制備方法制備方法 優點優點 缺點缺點 刮刀涂布法 易于大面積制備,無需復雜設備 利用率低,敞開環境 均一性差 狹縫涂布法 易于大
76、面積制備,成產效率較高 對設備精確度要求較高 絲網印刷法 易于大面積制備,涂覆過程簡單 利用率低,對絲網精度要求較高 噴涂法 易于大面積制備,噴涂過程簡單 利用率低,可重復性較差 噴墨打印法 材料利用率高,實現定制化生產 設備要求高、生產效率低,難以控制結晶 軟膜法 可大面積制備,無需 材料利用率低,生產效率低 氣相沉積法 薄膜質量較高,可精準調控 生產效率低,成本高 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、國盛證券研究所 影響鈣鈦礦電池穩定性的因素包括鈣鈦礦材料影響鈣鈦礦電池穩定性的因素包括鈣鈦礦材料及及各功能層各功能層的的穩定性穩定性,以及,以及離子遷移離子遷移等。等。1
77、)鈣鈦礦材料鈣鈦礦材料,主要受水氧、加熱或溫度變化和光照條件等影響,現有材料體系大部分含甲胺,甲胺熱穩定性較低,在 80時甲胺分子會離開鈣鈦礦膜層,導致鈣鈦礦的降解和失效;2)傳輸層傳輸層,金屬氧化物在光照下會產生光生空穴并催化鈣鈦礦材料,加速鈣鈦礦材料分解和器件的老化;3)電極材料電極材料,金屬原子易擴散到鈣鈦礦層中,引起鈣鈦礦材料分解,且光伏效應形成的內建電場會加劇原子擴散,同時鈣鈦礦材料中的鹵素離子會擴散到金屬電極,造成器件性能的衰減。4)離子遷移,)離子遷移,鈣鈦礦材料容易發生離子遷移,可以導致點缺陷或雜質的聚集,造成材料相分離、器件性能衰減和 J-V 曲線滯后。目前主要有三種方法可提
78、升鈣鈦礦電池穩定性:(1)提升器件內部穩定性,包括提升鈣鈦礦材料的穩定性、優化傳輸層和電極材料的穩定性、增加緩沖層等;(2)后處理鈍化,在鈣鈦礦薄膜制備完成后進行后處理,鈍化鈣鈦礦表面和晶界中的缺陷,提升器件效率;(3)采用封裝工藝隔絕外部因素影響,進一步提升器件穩定性。2023 年 03 月 24 日 P.19 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 43:水分子催化 CH3NH3PbI3 分解的機理圖 圖表 44:溫度對鈣鈦礦材料穩定性的影響 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、國盛證券研究所 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、
79、國盛證券研究所 圖表 45:光照對鈣鈦礦材料穩定性影響 圖表 46:電極材料對穩定性的影響 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、國盛證券研究所 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究進展及模組產業化趨勢、國盛證券研究所 2.4.3 鈣鈦鈣鈦產能大幅產能大幅擴張擴張,為為 TCO 玻璃玻璃打開打開增長增長空間空間 鈣鈦礦產能擴張如火如荼,鈣鈦礦產能擴張如火如荼,TCO 玻璃需求顯著增長。玻璃需求顯著增長。截至 2023 年 3 月 17 日,鈣鈦礦在產產能約 380MW,多數仍為中試階段,國內協鑫光電、纖納光電、極電光能、萬度光能、眾能光儲、金昌鑫磊鑫等均有 GW 級產能規劃
80、,遠期產能合計超過 28.5GW,約為目前全球薄膜電池產能的 3 倍,在鈣鈦礦產能大幅擴張下,TCO 玻璃需求將顯著增加。2023 年 03 月 24 日 P.20 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 47:廠商單結鈣鈦礦電池擴產規劃(截至 2023 年 3 月 17 日)企業企業 目前產能目前產能 規劃規劃 備注備注 協鑫光電 100MW 2021 年 100MW 產線建成,未來將有 GW 級生產線落地。無限光能 10MW 100MW 2022 年底完成 10MW 試驗線建設,100MW 中試線設計和設備采購正在進行中。極電光能 150MW 10GW 150MW 產線于
81、2022 年 12 月 8 日正式投產投產,預計在 2023 年底實現產線滿產,2023 年啟動 GW 級量產線的建設,2026 年建成 10GW 的產能。萬度光能 10GW 投資 60 億元,一期建設 1 條 200MW 級產線,成功后擴充至 10GW。纖納光電 100MW 5GW 投資 54.6 億元,規劃 5GW 產線。眾能光儲 2.2GW 在建 200MW 鈣鈦礦產線,未來希望投建 2.2GW 鈣鈦礦產線。光晶能源 10MW 100MW 2023 年投建 60cm120cm 組件 100MW 中試線,2024 年目標產線量產。大正微納 10MW 100MW 10MW 柔性鈣鈦礦光伏組件
82、產線正式量產,投資 2 億元將產能擴大到 100MW。金昌鑫磊鑫 1GW 投資 10.36 億元建設 1GW 鈣鈦礦薄膜光伏組件生產基地項目,年產值超 10 億元。寧德時代 鈣鈦礦光伏電池研究順利,正在搭建中試線。合計 380MW 28.5GW 資料來源:各公司公告、公開資料整理、國盛證券研究所 2023 年 03 月 24 日 P.21 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 3、First Solar 擴產帶來供需缺口擴產帶來供需缺口,國內薄膜電池放量更需定國內薄膜電池放量更需定制化產品配套制化產品配套 3.1 三重共振催化三重共振催化 TCO 玻璃需求玻璃需求,2025 年全球
83、用量年全球用量或或超超 1.4 億平億平 First Solar 擴產擴產+BIPV+鈣鈦礦三重催化,鈣鈦礦三重催化,TCO 玻璃需求大幅提升,測算得玻璃需求大幅提升,測算得 2025 年年全球全球 TCO 玻璃需求超玻璃需求超 1.4 億平。億平。1)碲化鎘:)碲化鎘:海外 First Solar 擴產,2025 年產能 20GW,按照 22%轉換效率計算,預計 TCO 玻璃用量超 9000 萬平。國內中建材等企業假設 3GW出貨量,目前產線轉換效率在 16%以上,按照 2025 年 18%的轉換效率估算,對應 TCO玻璃需求在 1600 萬平以上。2)鈣鈦礦:)鈣鈦礦:國內鈣鈦礦電池正在逐
84、步向商業化邁進,根據目前廠商擴產規劃,假設 2025 年有 1GW 出貨量,考慮到大面積鈣鈦礦尚在驗證階段,假設 2025 年大面積組件轉換效率 15%,對應鈣鈦礦用 TCO 玻璃需求 600 萬平。圖表 48:TCO 玻璃需求測算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 薄膜電池擴產規劃(薄膜電池擴產規劃(GW)海外海外 First Solar-碲化鎘 7.9 9.4 11.2 16 20 Toledo Solar-碲化鎘 0.1 0.1 0.6 1.1 1.6 國內國內 碲化鎘 0.13 0.5 1 2 3 鈣鈦礦 0.1 0.5 1 合計合計 0.13 0.5 1.1
85、2.5 4 轉換效率轉換效率 First Solar 19%19%20%21%22%Toledo Solar 16%16%17%17%18%國內碲化鎘 16%16%17%17%18%鈣鈦礦 8%10%13%15%TCO 用量(萬平用量(萬平/GW)First Solar 526.3 526.3 500.0 476.2 454.5 Toledo Solar 625.0 618.0 595.7 574.9 555.6 國內碲化鎘 625.0 618.0 595.7 574.9 555.6 鈣鈦礦 1250.0 967.7 789.5 666.7 TCO 玻璃需求(萬平)玻璃需求(萬平)First
86、Solar 4157.9 4947.4 5600.0 7619.0 9090.9 Toledo Solar 62.5 61.8 357.4 632.4 888.9 國內碲化鎘 81.3 309.0 595.7 1149.9 1666.7 鈣鈦礦 96.8 394.7 666.7 國內需求(萬平)國內需求(萬平)81.3 309.0 692.5 1544.6 2333.3 全球合計(萬平)全球合計(萬平)4382.9 5627.2 7342.4 11340.7 14646.5 資料來源:國盛證券研究所測算 3.2 海外海外市場市場存在存在供需供需缺口缺口,國內,國內薄膜電池放量薄膜電池放量更需定
87、制化產品更需定制化產品配套配套 TCO 玻璃需與薄膜電池廠商長期配套調試,驗證周期長玻璃需與薄膜電池廠商長期配套調試,驗證周期長且客戶粘性高且客戶粘性高,定制化屬性突出,定制化屬性突出,如如 First Solar 與板硝子幾乎形成一對一專供模式與板硝子幾乎形成一對一專供模式。但但 First Solar 產能擴張下產能擴張下板硝子供板硝子供給存在不足,金晶科技給存在不足,金晶科技或或將填補部分缺口將填補部分缺口。國內碲化鎘國內碲化鎘電池電池主要供應商主要供應商為大連旭硝子為大連旭硝子(耀(耀皮玻璃)以及金晶科技皮玻璃)以及金晶科技,鈣鈦礦電池目前尚鈣鈦礦電池目前尚未大規模應用未大規模應用,技
88、術路線仍在探索中,并且技術路線仍在探索中,并且鈣鈦礦電池的材料的選擇更靈活,鈣鈦礦電池的材料的選擇更靈活,TCO 玻璃定制化的屬性將更加凸顯,玻璃定制化的屬性將更加凸顯,金晶科技金晶科技、耀皮、耀皮 2023 年 03 月 24 日 P.22 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 玻璃具有先發優勢玻璃具有先發優勢。國外市場來看,國外市場來看,First Solar 擴產下擴產下板硝子板硝子供應存在不足,金晶科技有望填補缺口,供貨供應存在不足,金晶科技有望填補缺口,供貨份額份額提升提升核心在于性能和成本核心在于性能和成本。板硝子目前共有 3 條 TCO 玻璃產線(2 條越南+1 條美
89、國),新建馬來西亞產線預計將于 2024 年 3 月投產,擴產速度不及 First Solar,因此 First Solar 需要新供應商來填補缺口。金晶科技與 First Solar 長期合作配套研發,2018 年雙方簽訂十年供貨協議,目前共有 3 條 TCO 玻璃產線(2 條國內+1 條馬來西亞),計劃2023 年于國內新增 1 條 TCO 玻璃改造產線,可填補板硝子供應缺口。目前金晶科技 TCO玻璃性能與板硝子 NSG TEC 7 系以前產品接近,未來在性能上仍有較大的提升空間,供貨份額提升的核心在于產品性能的提升以及考慮海運費用下能否具備成本優勢。圖表 49:First Solar 產
90、能布局以及板硝子、金晶科技 TCO 玻璃產線布局 資料來源:First Solar 官網、板硝子官網、金晶科技公眾號、國盛證券研究所 圖表 50:板硝子及金晶科技 TCO 玻璃產品技術對比 產品產品 厚度(厚度(mm)透射率(透射率(%)霧度(霧度(%)面電阻(面電阻(/)金晶科技普玻 TCO 玻璃 3.2、4.0 80 10 8 金晶科技超白 TCO 玻璃 3.2、4.0 80-81 12 8 NSG TEC 5 3.2 80 5 5 NSG TEC 7 2.2、3.0、3.2 80-81.5 2 6-8 NSG TEC 10 2.2、3.2 83-84.5 1 9-11 NSG TEC 1
91、5 1.3、1.6、1.8、2.2、3.0、3.2、4.0 83-84.5 0.5 12-14 NSG TEC 15 5.0、6.0、8.0、10.0 82-83 0.5 12-14 NSG TEC 50 6 80-85 0.55 43-53 NSG TEC 70 3.2、4.0 82-84 0.5 58-72 NSG TEC 100 3.2、4.0 83-84 0.5 125-145 NSG TEC 250 3.2、4.0 84-85 0.7 260-325 NSG TEC 1000 3.2 88 0.5 1000-3000 資料來源:金晶科技官網、板硝子官網、國盛證券研究所 目前國內目前國
92、內 TCO 玻璃可供企業較少,玻璃可供企業較少,主要為主要為金晶科技以及耀皮玻璃(金晶科技以及耀皮玻璃(2022 年底收購年底收購艾杰艾杰旭大連旭大連),主要原因有三:,主要原因有三:1)TCO 玻璃技術難度大,認證周期長,需要下游客戶進行配玻璃技術難度大,認證周期長,需要下游客戶進行配套合作研發。套合作研發。根據我們草根調研,無相關基礎的玻璃企業從研發到批量供貨需耗時 2-3 (美國美國):號工廠產能 ,計劃擴張至 號工廠 ,年上半年投產;號工廠 ,年投產;板硝子板硝子:條 玻璃產線于 年 月開始運行 (印度印度):座工廠建設中,預計 年下半年開始運,產能 (越南越南):座工廠,現有產能 板
93、硝子板硝子:年 月 條 玻璃產線正式運行 (馬來西亞馬來西亞):座工廠,現有產能 板硝子板硝子:條 玻璃產線建設中,預計 年 月生產金晶科技金晶科技:條 玻璃產線 四 度投產金晶科技金晶科技:現有 條 玻璃產線,年新增 條改造線 2023 年 03 月 24 日 P.23 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 年。2)國內薄膜電池)國內薄膜電池市場市場尚未放量。尚未放量。國內旗濱集團、南玻 A 等企業在 2010 年前后均有TCO 玻璃規劃,但因國內碲化鎘企業產能較小,鈣鈦礦尚未放量,目前并未生產 TCO 玻璃。3)海外供應商板硝子并未對國內供貨。海外供應商板硝子并未對國內供貨。板
94、硝子在國內未設工廠,海運下國內企業采購的成本較高,并且板硝子主供 First Solar 并簽訂長期合作協議,國內企業難以買到高端的 TCO 玻璃。目前國內金晶科技和耀皮玻璃是 TCO 玻璃的主要供應商。未來隨著未來隨著薄膜電池放量薄膜電池放量,TCO 玻璃定制化的屬性將使具備先發優勢的企業更為受益玻璃定制化的屬性將使具備先發優勢的企業更為受益。一方面,碲化鎘企業仍在不斷提升自身轉換效率,對 TCO 玻璃的性能要求將持續提升。另一方面,目前鈣鈦礦電池的技術路線仍在探索中,各家鈣鈦礦企業的生產工藝、材料選擇尚未定型,TCO 玻璃企業需要與鈣鈦礦客戶共同配套研發,根據其工藝、材料提供定制化的產品,
95、具備先發優勢的企業將大為受益。金晶科技與 First Solar 合作超 10 年,于2022 年 5 月建成首條 TCO 玻璃產線,并且與纖納光電簽訂戰略合作協議,協議約定未來纖納光電每增加 1GW 鈣鈦礦電池產能規劃,金晶科技需配套不低于 500 萬平米/年TCO 玻璃產能。耀皮玻璃 2010 年開始 TCO 玻璃研發,2015 年已有產品銷售,2022 年12 月收購國內最早實現 TCO 玻璃商業化生產的艾杰旭特種玻璃(大連)產線,進一步增強 TCO 玻璃領域實力。圖表 51:國內廠商 TCO 玻璃技術儲備情況 公司公司 TCO 儲備情況儲備情況 金晶科技 現有 2 條 TCO 玻璃產線
96、,目前滕州二線正在改造為 TCO 玻璃產線中,未來計劃擴張至 4 條產線。旗濱集團 具備 FTO 玻璃的技術儲備和生產能力,分別通過國家科學技術成果鑒定和新產品新技術鑒定。由于市場原因,目前公司未生產 TCO 玻璃。南玻 A 有 TCO 相關技術積累和生產經驗;目前未有在產的 TCO 產線。秀強股份 2010 年 TCO 玻璃項目建成,但受薄膜電池需求持續不振影響,產線建成后一直未正常生產,2018 年公司終止 TCO 玻璃項目實施,目前暫未有生產計劃。耀皮玻璃 2010 年開始 TCO 玻璃研發,2015 年已有產品銷售,2022 年 12 月收購國內最早實現 TCO 玻璃商業化生產的艾杰旭
97、特種玻璃(大連)產線。安彩高科 2010 年啟動 TCO 玻璃的研發和項目建設工作,后因市場萎縮停止生產,后續將根據市場需求變化情況考慮是否重啟。亞瑪頓 目前沒有浮法窯爐生產裝備,具備 ITO 離線鍍膜技術,為纖納提供相關的 TCO 產品。中國玻璃 江蘇東臺升級改造的日熔化量為 600 噸的 TCO 鍍膜玻璃生產線于 1 月 31 日正式投產。資料來源:各公司公告、各公司官網、國盛證券研究所 2023 年 03 月 24 日 P.24 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 4、投資建議:投資建議:關注關注 TCO 玻璃玻璃領域具備領域具備先發優勢的企業先發優勢的企業 1)金晶科技:
98、)金晶科技:TCO 玻璃在產企業,與 First Solar 有長期合作基礎,First Solar 擴產下有望進入其供應鏈。同時公司已和鈣鈦礦企業建立合作,在鈣鈦礦領域具備先發優勢。2)耀皮玻璃耀皮玻璃:具備 TCO 玻璃生產基礎,2015 年已有產品銷售,2022 年底收購艾杰旭大連 TCO 玻璃產線,進一步增強 TCO 玻璃領域的技術實力和產能。風險提示風險提示 碲化鎘碲化鎘電池需求不及預期風險電池需求不及預期風險:目前碲化鎘電池產能雖有擴張,但存在晶硅電池競爭下,薄膜電池市場需求不及預期的風險。鈣鈦礦電池研發不及預期風險鈣鈦礦電池研發不及預期風險:目前鈣鈦礦電池處于試驗階段,存在技術迭
99、代失敗,市場需求不及預期風險。測算誤差風險:測算誤差風險:報告中立面BIPV裝機量測算以及TCO玻璃需求測算基于一定數據假設,因此測算結果存在誤差風險。2023 年 03 月 24 日 P.25 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 免責聲明免責聲明 國盛證券有限責任公司(以下簡稱“本公司”)具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告的信息均來源于本公司認為可信的公開資料,但本公司及其研究人員對該等信息的準確性及完整性不作任何
100、保證。本報告中的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,可能會隨時調整。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態,對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司力求報告內容客觀、公正,但本報告所載的資料、工具、意見、信息及推測只提供給客戶作參考之用,不構成任何投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,本公司不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使用本報告內
101、容,不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。投資者應注意,在法律許可的情況下,本公司及其本公司的關聯機構可能會持有本報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,也可能為這些公司正在提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。本報告版權歸“國盛證券有限責任公司”所有。未經事先本公司書面授權,任何機構或個人不得對本報告進行任何形式的發布、復制。任何機構或個人如引用、刊發本報告,需注明出處為“國盛證券研究所”,且不得對本報告進行有悖原意的刪節或修改。分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師在此聲明:我們具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,本報告所表述的任何觀點均精
102、準地反映了我們對標的證券和發行人的個人看法,結論不受任何第三方的授意或影響。我們所得報酬的任何部分無論是在過去、現在及將來均不會與本報告中的具體投資建議或觀點有直接或間接聯系。投資評級說明投資評級說明 投資建議的評級標準投資建議的評級標準 評級評級 說明說明 評級標準為報告發布日后的 6 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的相對市場表現。其中 A 股市場以滬深 300 指數為基準;新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為基準,美股市場以標普 500 指數或納斯達克綜合指數為基準。股票評級 買入 相對同期基準指數漲
103、幅在 15%以上 增持 相對同期基準指數漲幅在 5%15%之間 持有 相對同期基準指數漲幅在-5%+5%之間 減持 相對同期基準指數跌幅在 5%以上 行業評級 增持 相對同期基準指數漲幅在 10%以上 中性 相對同期基準指數漲幅在-10%+10%之間 減持 相對同期基準指數跌幅在 10%以上 國盛證券研究所國盛證券研究所 北京北京 上海上海 地址:北京市西城區平安里西大街 26 號樓 3 層 郵編:100032 傳真:010-57671718 郵箱: 地址:上海市浦明路 868 號保利 One56 1 號樓 10 層 郵編:200120 電話:021-38124100 郵箱: 南昌南昌 深圳深圳 地址:南昌市紅谷灘新區鳳凰中大道 1115 號北京銀行大廈 郵編:330038 傳真:0791-86281485 郵箱: 地址:深圳市福田區福華三路 100 號鼎和大廈 24 樓 郵編:518033 郵箱: