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1、本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1 鈣鈦礦設備行業深度報告:光伏 0-1 的顛覆性技術,設備跨界+多工藝并存 2023 年 04 月 06 日 鈣鈦礦是光伏領域 0-1 的顛覆性技術,具有轉換效率高+低成本的優點。鈣鈦礦電池是第三代新型太陽能電池,是最具潛力和顛覆性的新一代光伏技術。其中的鈣鈦礦材料 ABX3 是有機金屬三鹵化物,具有非常優異的光電性質。1)鈣鈦礦材料帶隙可調節,理論效率高:鈣鈦礦是人工合成的材料,根據不同的材料配比,帶隙可以調節,并可以與晶硅做成疊層電池,就可以覆蓋大范圍帶隙,因而能夠吸收不同波長的光。2)材料、工序簡單,成本低:相比
2、晶硅,鈣鈦礦工序大大縮短,單 GW 投資更低。鈣鈦礦電池廠本身就相當于組件廠,省去了晶硅電池前端的硅料提純、硅片切割等環節,整體生產成本上相較晶硅電池可大幅降低。同時鈣鈦礦的材料采用常見的物質人工合成,相比硅料價格更低。鈣鈦礦電池的核心層“鈣鈦礦層”主要包括兩類鍍膜方法,總量上濕法占比更高,趨勢上干法近 2 年上升更明顯。目前鈣鈦礦層薄膜的制備主要有溶液法、氣相法兩類工藝,可單獨或組合使用。我們通過統計專利布局、鈣鈦礦電池&設備公司公開新聞角度分析目前兩種工藝的實際進度與發展趨勢。1)總量:濕法相關專利最多且發展時間較長,2014 年就有相關專利;干法專利數和發展時長次之,干濕結合法相關專利最
3、少且最新,2021 年首次出現。2)趨勢:2021/2022年鈣鈦礦企業相關專利布局總數熱度回升,其中濕法相較 2018-2020 年的平均水平差異不大,但干法相關專利數相較 2018-2020 年的平均水平有較大幅度的上升,同時 2021 年開始首次出現了干濕法相結合的專利布局。目前來看不同薄膜制備方法仍處于兩種技術并存發展的狀態。鈣鈦礦適配疊層的優勢需要被重視。受益于可捕捉和轉換更寬光譜范圍,鈣鈦礦與晶硅疊層電池擁有更高的轉換效率。連續可調的帶隙寬度使得鈣鈦礦適合做疊層多結電池,與其他電池集成以后可以捕捉和轉換更寬光譜范圍的太陽光,獲得比單純晶硅電池或鈣鈦礦電池更高的光電轉化效率。EcoM
4、at 研究表明鈣鈦礦/硅串聯太陽電池的理論效率極限為 46%,遠高于傳統晶硅電池;而根據 NREL統計的最新實驗室數據,鈣鈦礦/晶硅疊層轉化效率快速提升,超過單晶硅電池。各類工藝路徑的選擇仍在快速迭代中,產品布局更全的設備公司更具優勢。加入統計非上市公司,涂布、各類真空鍍膜(磁控濺射 PVD、真空蒸鍍、RPD、ALD)均有若干專業玩家,具備跨界進入鈣鈦礦行業的技術儲備(涂布來自鋰電/平板顯示、真空鍍膜來自 OLED)。同時加入關注疊層后,各家公司對鈣鈦礦各層薄膜的制備均有不同的技術路線選擇,各類工藝也均有自身的優缺點。光伏行業的一大特點是技術迭代迅速,早期投資產線押注某一當下最成熟的技術也可能
5、被彎道超車(已投產線的技術可能會迅速被更新的技術取代)。在此背景下,我們認為當前更具備競爭實力的是產品線更為齊全的公司,以應對上述不確定性。同時,相比晶硅電池,鈣鈦礦電池的特點是原材料占比低,因此鈣鈦礦產業鏈上設備環節的議價能力有望更強。投資建議:鈣鈦礦單結、鈣鈦礦/晶硅疊層電池仍處于選定設備、工藝,多技術路線并存階段,未來最終工藝或技術路線的選擇仍有不確定性,但設備環節均會圍繞著各類涂布設備、真空鍍膜設備進行選擇,不會離開此范圍。建議關注各環節設備布局最全面的:京山輕機、捷佳偉創。同時關注奧來德、曼恩斯特(未上市)、匯成真空(未上市)等 風險提示:1)鈣鈦礦企業融資不如預期;2)大面積制備時
6、轉換效率提升不及預期;3)鈣鈦礦/晶硅疊層電池發展不及預期 推薦 維持評級 分析師 李哲 執業證書:S0100521110006 電話:13681805643 郵箱:lizhe_ 分析師 占豪 執業證書:S0100522090007 電話:15216676817 郵箱: 相關研究 1.一周解一惑系列:涂布機及涂布模頭應用場景及市場空間展望-2023/04/02 2.一周解一惑系列:全球數控系統演進簡史與中國國產化之路-2023/03/26 3.一周解一惑系列:制氫電解槽先行,氫能產業發展有望提速-2023/03/19 4.機械行業中國特色估值體系研究專題報告:設備央國企,吹響集結號-2023/
7、03/18 5.一周解一惑系列:掘進機裝備行業及產業鏈梳理-2023/03/13 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 2 目錄 1 1 鈣鈦礦:光伏領域 0-1 的顛覆性技術.4 1.1 優點 1:帶隙可調帶來更高的理論轉化效率.4 1.2 優點 2:原料易獲取、工序簡單帶來成本降低.5 2 2 什么是溶液涂布.6 2.1 溶液涂布的主要技術路線.6 2.2 涂布工藝流程.7 2.3 狹縫涂布設備.9 3 3 什么是真空蒸發鍍膜.14 3.1 真空鍍膜的基本原理.14 3.2 真空蒸發鍍膜的工藝流程.15 3.3 真空蒸發鍍膜設備的商業
8、化進程.16 4 4 鈣鈦礦層薄膜制備.20 4.1 鈣鈦礦層薄膜制備方法.20 4.2 技術最新進度:專利布局、公開新聞.23 4.3 鈣鈦礦層制備的工藝難點.25 4.4 涂布、蒸鍍對比總結.26 4.5 鈣鈦礦整線其他層設備選擇.31 5 5 鈣鈦礦應用:鈣鈦礦/晶硅疊層電池.34 5.1 晶硅疊層鈣鈦礦電池以及研發背景.34 5.2 學術界進度匯總.40 5.3 產業進度匯總.44 6 6 對未來的思考:跨界與并存.48 6.1 半導體光刻膠.48 6.2 OLED 顯示.50 6.3 鋰電池.51 6.4 當前鈣鈦礦產線各層鍍膜仍是多工藝并存發展.52 7 7 相關標的.53 7.1
9、 京山輕機.53 7.2 捷佳偉創.57 7.3 奧來德.58 8 8 風險提示.61 插圖目錄.65 表格目錄.66 4WbWgViYaUnUvUtWuV9PcMaQoMrRmOtQkPnNmQeRmMpQaQoOwPwMrNoQxNtRpR行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 我們的不同:為什么更看好產品線布局更全,接近整線的鈣鈦礦設備公司 1、鈣鈦礦的適配疊層屬性,特別是鈣鈦礦/晶硅疊層的關注度應該提升 鈣鈦礦早期由創業公司驅動,且鈣鈦礦各層薄膜的制備工藝尚不成熟,因此更多的討論和關注度集中在鈣鈦礦單結電池上。但鈣鈦礦的另一大特
10、點是帶隙可調,適配疊層,并且疊層電池具備更高的轉換效率,符合光伏降本增效的第一性原則。特別的,當前實驗室階段鈣鈦礦/晶硅疊層擁有最高的轉換效率,同時站在晶硅企業角度,如果鈣鈦礦各層的制備相對成熟后,對于他們來說晶硅產線是沉沒成本,這點與鈣鈦礦創業公司并不相同?;诖宋覀冋J為隨著鈣鈦礦單結制備的成熟度日益提高,鈣鈦礦/晶硅疊層的關注度應該提升,也應該更加重視適配該技術路線的對應設備。2、技術跨界的難度,涂布與真空鍍膜設備有差異,會暫時影響當前設備格局 鈣鈦礦的涂布設備更接近于平板涂布制備光學薄膜,而市面上更多的涂布公司聚焦在鋰電行業,相比鋰電涂布,鈣鈦礦行業的基底不同,鍍膜更薄,材料更復雜且均勻
11、性要求更高,因為跨界難度相對更大。而對于真空鍍膜設備,難點在于對各類不同靶材的理解以及根據成膜需求選用哪種鍍膜工藝,鈣鈦礦的靶材和工藝更接近于 OLED 產業,已有相對成熟的真空鍍膜公司,因此該類設備平移至鈣鈦礦行業進行跨界的難度相對更小。不同的跨界難度,會暫時影響各個環節設備,當下在鈣鈦礦領域的市場。3、單個設備的競爭格局,各類工藝路徑的選擇仍在快速迭代中 加入統計非上市公司,涂布、各類真空鍍膜(磁控濺射 PVD、真空蒸鍍、RPD、ALD)均有若干專業玩家,具備跨界進入鈣鈦礦行業的技術儲備。同時,加入關注鈣鈦礦/晶硅疊層電池后,各家公司對鈣鈦礦各層薄膜的制備均有不同的技術路線選擇,各類工藝也
12、均有自身的優缺點。光伏行業的一大特點是技術迭代迅速,早期投資產線押注某一當下最成熟的技術可能適得其反(因為已經投產產線的技術可能會迅速被更新的技術取代)。在此背景下,我們認為當前更具備競爭實力的是產品線更為齊全的公司,以應對上述不確定性。同時,相比晶硅電池,鈣鈦礦電池的特點是原材料占比極低(不足 5%),因此鈣鈦礦產業鏈上設備環節的議價能力有望更強。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 4 1 1 鈣鈦礦:光伏領域 0-1 的顛覆性技術 鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物柔性材料,呈立方體晶形。狹義的鈣鈦礦特指CaTiO3,廣義的鈣鈦礦泛指與 Ca
13、TiO3 結構類似的 ABX3 型化合物,A 代表有機分子(一般為 CH3NH3 等),B 代表金屬離 子(一般為鉛或錫),X 代表鹵素離子(一般為氟、氯、溴、碘、砹)。利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池,則被稱為鈣鈦礦型太陽能電池,鈣鈦礦電池屬于一種非硅(薄膜)電池,目前用于太陽能電池發電層的鈣鈦礦材料一般為有機-無機雜化鈣鈦礦材料。圖1:鈣鈦礦正八面體晶體結構圖 資料來源:澎湃能創無限丨 ABX鈣鈦礦?沒鈣無鈦不是礦!,民生證券研究院 鈣鈦礦電池是第三代新型太陽能電池,是最具潛力和顛覆性的新一代光伏技術。其中的鈣鈦礦材料 ABX3 是有機金屬三鹵化物,具有非常優異的
14、光電性質,如光學帶隙可調(1.12.3eV)、吸收系數高、載流子擴散長度大等特點。同時具有原材料豐富、缺陷容忍度高、材料成本低等優點。1.1 優點 1:帶隙可調帶來更高的理論轉化效率 鈣鈦礦材料帶隙可調節,理論效率高。鈣鈦礦是人工合成的材料,根據不同的材料配比,帶隙可以調節,并可以與晶硅做成疊層電池。帶隙是半導體可以吸收的最低能量,半導體無法吸收能量小于帶隙的光子,能從光子獲得的能量也不會超過帶隙能量。鈣鈦礦材料帶隙可調節,與晶硅材料或者和經過人工調整的鈣鈦礦材料疊層后,就可以覆蓋大范圍帶隙,因而能夠吸收不同波長的光。目前單結鈣鈦礦電池理論效率為 31%,與晶硅疊層理論效率超過 43%。行業深
15、度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 5 1.2 優點 2:原料易獲取、工序簡單帶來成本降低 相比晶硅電池,鈣鈦礦工序大大縮短,單 GW 產能投資額更低。于鈣鈦礦電池廠本身就相當于組件廠,同時也省去了晶硅電池前端的硅料提純、硅片切割等環節,整體生產成本上相較晶硅電池可大幅降低。根據協鑫光電的數據,晶硅電池的制備,從硅料到組件至少經過 4 道工序,單位制程需要 3 天以上,同時還需要大量人力、運輸成本等;而鈣鈦礦組件在單一工廠完成生產,原材料經過加工后直接成組件,沒有傳統的“電池片”工序,大大縮短制程耗時。圖4:鈣鈦礦電池和晶硅電池生產成本比較
16、資料來源:華爾街見聞協鑫光電訪談,民生證券研究院 圖2:鈣鈦礦電池帶隙調節 圖3:不同帶隙對應光伏電池的轉換效率 資料來源:鉛鹵鈣鈦礦敏化型太陽能電池的研究進展,民生證券研究院 資料來源:碳中和學習與實踐,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 6 2 2 什么是溶液涂布 2.1 溶液涂布的主要技術路線 1)刮刀涂布法 刮刀涂布法是一種利用刮刀與基底的相對運動,通過刮板(半月板)將前驅體溶液分散到預制備基底上的一種液相制膜方法。其中,薄膜的厚度可通過前驅體溶液的濃度、刮板與基底的縫隙寬度、刮涂的速度和(或)風刀的壓力大小進行
17、控制。2)狹縫涂布法 狹縫涂布法是一種將前驅體墨水存儲在儲液泵中,并通過控制系統將其按照設定參數均勻地從狹縫涂布頭中連續擠壓至基底上以形成連續、均勻液膜的一種沉積方法,該方法是工業上液相連續制膜的常用技術。狹縫涂布法有如下幾個特點。首先,目標液膜的參數可以通過控制系統的參數設定進行精確的數字化設計。例如,沉積液膜的厚度可通過涂布頭與基底的縫隙寬度、基底移動速度、儲液泵給料速度、風刀壓力大小等進行預設定。其次,該方法是一種無接觸式液膜制備技術,在涂布過程中可避免基底平整度不好而導致的涂布頭與基底的直接刮擦。最后,該技術可以將前驅液密封在一個密閉的儲液罐中,在前驅液沉積過程中可以保持其濃度不變,保
18、證實驗的可重現性。而且,這樣的密閉環境可以保證實驗人員的安全、有效地隔離人與有機溶劑的接觸。3)噴涂法 噴涂法是一種通過對噴槍內的前驅液施加壓力,使溶液從噴嘴噴出后分散成微小的液滴并均勻沉積到基底上的一種液相薄膜沉積技術。該方法是一種易于擴展的大面積薄膜沉積技術。典型的噴涂系統包括用于存儲溶液的壓力罐、氣動噴霧嘴和熱板。一般來講,按照噴涂的動力來源可將其分為三類,即氣動噴涂(動力來源:高壓氣體)、超聲噴涂(動力來源:通過超聲波震動)以及電噴涂(動力來源:通過電斥力)。4)噴墨打印法 噴墨打印法是通過控制打印腔內壓力的變化將前驅體墨水從打印頭噴出并打印到預沉積基底上的一種薄膜沉積方法。該方法也是
19、一種非接觸式的薄膜沉積技術,噴嘴與基底之間沒有機械應力,而且對墨水的粘度要求較低,這極大地提高了該沉積技術本身對基底材料的強度和表面粗糙度的容忍度。當前驅液墨水被噴出時,打印噴頭和基板將按照預設程序進行相對運動,并且前驅體墨水會被均勻地打印在相應的位置。這樣,沉積前預先設計的圖案即被直接印刷在基底上,省去了制版等過程,提高了原料的利用率。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 7 表1:溶液涂布主要方法示意圖 刮刀涂布 狹縫涂布 噴涂法 噴墨打印 設備原理圖 優點 表面平整,可適用高固量(50%-65%)涂料,成膜質量高,工藝穩定,可大面積
20、制備,生產速度快。膜厚一致性好,原料利用率高,液膜厚度范圍薄且更為精確,可重復性高,對基底平整度要求一般,可大面積制備,溶液粘度范圍大,速度快??纱竺娣e制備;超聲噴涂具有涂層均勻度高、原料利用率高、涂層厚度控制精度高、涂層厚度更薄、飛濺少、噴頭不堵塞、維護成本低等優點;電噴方式液劑的使用效率高,液體可精準附于基材??纱竺娣e制備;無需制版(掩膜),省去了制版花費的時間及成本;可通過 CAD 數據生成圖樣;支持微少量、精密圖樣涂布;對基材容忍度高。缺點 膜厚一致性一般,刮刀損耗大,溶液粘度要求高,原料利用率較低,對基底平整度要求高,可重復性一般,連續時間短。設備成本高;對操作人員技術知識要求高;安
21、裝和操作要求高;涂布頭精度高;維護成本高。噴涂到載體上的顆粒大小、高度和均勻度相對難以把控;需要額外外掩膜版;空氣噴涂中的涂液飛濺較多,容易發生材料損耗。部分材料浪費;傳統噴墨面臨噴嘴堵塞問題;可實現多噴頭同時打印,但是薄膜結晶速率難以把握。適用場景 短時間生產,對于膜層要求一般。膜層薄、一致性要求高,可連續生產。較大面積制備,可根據精度、均勻度需要選擇不同噴涂方式。對精度要求高,圖樣豐富。資料來源:大面積鈣鈦礦薄膜制備技術的研究進展,基恩士中國官方網站,民生證券研究院 2.2 涂布工藝流程 圖5:涂布工藝流程簡化示意圖:放卷-涂布-烘干-收卷 資料來源:臺灣工研所:精密涂布技術介紹,民生證券
22、研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 8 1)放卷 放卷機構由放卷軸、過輥、接帶平臺、張力控制系統、放卷糾偏系統等組成?;氖紫冉浄啪磔S開卷,后經由過輥、接帶平臺以及張力檢測輥進入涂布頭。其中,過輥包括輥體和兩個輥軸,用于帶動基材繞動;接帶包括手動,自動接帶兩種,用于料卷更新替換;放卷糾偏用于確保卷材在放卷過程中始終從預先設定的位置導出,以便準確進入下一工序。2)涂布 在這一環節,不同的涂布方式的體現的效果不同。對于狹縫涂布來說,從構造上看,涂布模頭組合使用左右成對的“不銹鋼主體”和“作為涂布口的硬質合金刀頭”。工作時涂布液在一定
23、壓力、一定流量下經過過濾裝置、傳送裝置后,沿著涂布模具的縫隙擠壓噴出而涂布到基材上。圖6:狹縫涂布法涂布環節示意圖 資料來源:多圖為您淺析常見的七大類涂布機,民生證券研究院 3)糾偏 通過糾偏裝置修正卷材在向前運動中出現的側邊誤差,確保在行進過程中的卷材始終從預先設定的位置經過,防止材料出現蛇形現象或進入下一工序時出現邊緣不齊的情況。目前的檢測模式一般有線掃與面陣相機兩種。圖7:中間導向框架式糾偏應用示意圖 資料來源:糾偏控制系統應用安裝范例,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 9 4)烘烤 一般涂布結束之后需要通過烘烤
24、硬化,烘烤是將外部的熱量傳導到電池極片,完成熱交換的過程。對應的加熱介質有熱風(電加熱、蒸汽加熱、導熱油加熱)、紅外、微波(嚴格意義屬于波傳導熱)。圖8:蒸汽加熱示意圖 資料來源:鋰電派,民生證券研究院 5)收卷 烘干之后會進行面密度測試以及收卷糾偏,最后用卷筒卷取即收卷。其中面密度測量通常使用射線或 X 射線穿過物體后衰減的強度進行測定,收卷糾偏用于確保在收卷過程中收料整齊。2.3 狹縫涂布設備 2.3.12.3.1 典型狹縫涂布設備 狹縫涂布設備主要由收-放卷系統、涂布系統、烘干系統幾個部分組成。涂布系統主要包括供料單元和涂布單元,供料單元包括儲料罐、輸送泵、過濾裝置等;涂布機構主要由控制
25、涂布間隙的閥門系統、壓力控制系統以及涂布頭。涂布頭由三部分組成:上模(updie)、下模(downdie)以及安裝在上模和下模之間的薄墊片。涂布過程,在壓力作用下,涂液從上、下模之間的縫隙擠出,與移動的基材之間形成液珠并轉移到基材表面,形成濕膜;液珠的形成是成膜的關鍵,液珠的關鍵參數包括:上、下彎月面的形成及其位置,靜態接觸線和動態接觸線的位置。橫向間隙主要由閥門控制,而 MD(MachineDirection)方向的間隙由 Shim 控制。由于狹縫涂布技術對涂布頭的模具精度要求極高,因此,SDC 設備所用涂布頭模具大多以進口為主。根據涂布頭調整方式,分為固定式和可調式。固定式模具是通過調整涂
26、布間隙(唇口與背輥之間間隙)來調整涂布重量的均勻性;可調式是通行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 10 過調整上下唇口間縫隙來調整重量均勻性。條紋涂布一般均通過墊片形狀實現。圖9:典型狹縫涂布設備 資料來源:狹縫式涂布技術的研究進展,民生證券研究院 2.3.22.3.2 狹縫涂布設備應用場景 1)平板顯示 狹縫涂布技術可應用于平板顯示領域如 LCD、OLED、mLED、QLED 等。在柔性 OLED 中,狹縫涂布技術可應用在多個方面,例如蓋板(UTG/CPI/HC)、觸摸(AgNW/CP)、電極(TCF/CPI)、基板(PI+TFT)、
27、TFT 基板中的 PI 成膜與光刻膠涂布。杜邦公司專利 US20070020395 中敘述了 OLED 電子發光器件的制造方法;在基材 ITO 導電層與發光層(EL)之間加入一層緩沖層(BufferLayer)以提高發光效率。將緩沖分散液(由聚次乙二氧基噻吩和聚全氟磺酸組成)涂布在已有導電層的玻璃基板上。為達到一定的厚度,采用旋涂方法需要 20ml 緩沖分散液;而采用狹縫涂布只需要 5ml 緩沖分散液,可大大節約原材料,充分顯示了狹縫涂布工藝的優點。2)新能源電池 狹縫涂布技術對于新能源電池如鈣鈦礦、OPV、氫電池、鋰電池等制造環節中起到重要作用,可以應用于質子交換膜、鋰電池隔膜、HTL/ET
28、L/perovskites 等。鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉移式和狹縫擠壓式等。一般實驗室設備采用刮刀式,3C 電池采用輥涂轉移式,而動力電池多采用狹縫擠壓式。鈣鈦礦光活性層的制備工藝繁多一般可分為溶液制備法(濕法)和氣相沉積法(干法)。旋涂法因成本低、操作方便廣泛應用于實驗室的小面積 PSC 器件;而對于大面積鈣鈦礦光活性層的制備,狹縫涂布法擁有其他濕法所不具備的突出優點(可連續生產、材料利用率高等)。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 11 3)IC 先進封裝 IC 板級封裝(FO-PLP)是精密溶液成膜技術的新發展之一。
29、目前許多產品已經采用該方法,例如奕斯偉在 510mm*515mm 上進行封裝、佛智芯在600mm*600mm 上進行封裝。扇出大板級封裝(FO-PLP)具有 4 個優勢:性能優越、物理尺寸小、成本低、適應性高。而板級封裝中間的核心設備之一就是狹縫涂布設備,扇出大板級封裝的挑戰在于芯片巨量轉移至玻璃基板后會出現翹曲,但是可以解決該問題。除此以外,狹縫涂布還可以用于制造光學膜(增亮膜、hardcoat、偏光膜、擴散膜等)。從以上簡要介紹可以了解到,以涂層結構為特征的功能性材料,如 LCD顯示器中所用的各類光學薄膜、OLED 顯示屏、OLED 照明器、電子顯示紙、鋰離子電池電極等產品中的功能性材料的
30、研發、生產,都離不開精密涂布工藝的應用。以狹縫涂布設備為代表的精密涂布設備中,國外涂布設備廠商在技術上占有領先優勢,如美國 nTact、日本東麗工程和韓國三興機械等,國內精密涂布設備以國外進口為主。但近年來國產化替代進程加速,尤其是在需求龐大、發展迭代速度較快的新能源電池產業,國內設備針對我國電池生產的工藝特點而研發制造,適應性強,性價比優勢明顯,已有國內公司突破國外廠商的壟斷。如在我國已建和在建的 500MW 鈣鈦礦電池試量產線的涂膜設備供貨中,德滬涂膜狹縫涂布設備 0.6m1.2m 和 1m2m 供貨達 350MW,市占率 70%,而日本頭部廠商作為唯一競爭對手,供貨 150MW,占 30
31、%。國內涂布設備供應商正在逐步打破高端技術被日、韓、歐、美壟斷的局面。圖10:杜邦公司涂液工藝制 OLED 彩色顯示器流程 圖11:圓柱形鋰離子電池結構圖 資料來源:Trendbank,民生證券研究院 資料來源:Trendbank,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 12 表2:涂布設備主要供應商 公司 所屬國家 設備產品 公司介紹 德滬涂膜 中國 狹縫涂布設備 德滬涂膜狹縫涂布設備已供貨大面積鈣鈦礦產線達 350MW,市占率70%;在諸如平板顯示(包括 LCD、OLED、柔性顯示等)、光伏面板(如 CIGS,CdTe,
32、OPV 等)、固態照明(OLED 和 LED)、各種如FRID、聚合物電池、傳感器等有機印刷電子應用領域,狹縫涂布系統和技術能實現高效、高性能無旋涂布 眾能光電 中國 刮涂/涂布一體機 眾能光電已對外銷售刮涂/涂布一體機、磁控濺射、熱蒸發鍍、ALD 和激光刻蝕機等工藝單機以及光伏組件整線近 100 臺套 大正微納 中國 狹縫涂布設備 公司擁有 DieGate 狹縫涂布機 mini 系列等狹縫涂布設備 科晶智達 中國 狹縫擠出式涂覆設備 公司經過十多年的積累,產品應用涵蓋了石墨烯材料、先進陶瓷、先進納米材料、鋰離子電池、超級電容器、燃料電池、固態電池、鈣鈦礦太陽能電池、功能薄膜等方向 浩能科技
33、中國 涂輥分設備,包括高速雙層擠壓涂布機、雙面隔膜涂布機等 浩能科技發布了一款自主研發的新型高速寬幅雙層擠壓式涂布機,擁有大量專利認證。在生產線上與日韓進口設備的 PK 中,該款新型涂布機以120m/min 的速度超越了日韓 80m/min 的速度,實現了國產涂布機的逆襲。雅康 中國 雙層擠壓涂布機,高速狹縫式擠壓涂布機等 雅康專注鋰電設備,鑄就了涂布機、輥壓機、分條機、制片機、卷繞機等具有國際品質、本土價格的系列化產品 日本東麗 日本 涂布機-三興機械 韓國 光學薄膜涂布機、狹縫涂布機-nTact 美國 狹縫涂膜設備 長期深耕鈣鈦礦行業,是全球領先的鈣鈦礦涂膜設備企業。nTact 是全球最早
34、聚焦發現和解決大面積和 Si-Tandem 鈣鈦礦涂膜遇到的技術挑戰的精密涂膜設備公司,在美國、英國、德國、日本、韓國和中國都有客戶,與德滬涂膜是商業合作伙伴 資料來源:各公司官網、公眾號,民生證券研究院整理 目前涂布設備涉及多種領域如膠粘劑(包括特殊的透明膠粘劑)電池、陶瓷電容器、裝飾表面、電子顯示介質、過濾膜、地板、燃料電池、磁性泥漿、醫療產品、光阻材料、壓敏膠帶、太陽能電池、超導體、撕帶和窗用薄膜等,使用范圍多樣化。以鋰電池所在的市場為例,根據起點研究院(SPIR)調研數據預測,未來 3 年中國及全球的鋰電池涂布設備市場規模將持續增加,至 2025 年中國規??沙^ 400億。行業深度研
35、究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 13 圖12:2020-2025 年中國及全球鋰電池涂布設備市場規模預測趨勢圖(億元)資料來源:起點研究院(SPIR),民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 14 3 3 什么是真空蒸發鍍膜 3.1 真空鍍膜的基本原理 真空鍍膜是指在高真空條件下,利用各種物理或化學方法將靶材表面氣化或電離,再沉積到基底表面形成薄膜。真空鍍膜技術分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)。物理氣相沉積法主要分為真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜、真空離子鍍膜
36、。在鈣鈦礦層制備中,主流使用方法為蒸發鍍膜,簡稱蒸鍍法。1)蒸發鍍膜:真空條件下,通過電阻加熱、電子束轟擊等方法使鍍料靶材受熱蒸發,靶材分子逸出,從鍍料遷移到基片表面,沉積形成薄膜。2)濺射鍍膜:真空條件下,向裝置內充入氬氣(Ar),高電壓下氬氣輝光放電,電離的氬離子在電場力作用下加速轟擊放置在陰極的靶材,被濺射出的靶材分子沉積在基片表面形成薄膜。3)離子鍍膜:真空條件下,通過等離子體電離技術離化鍍料靶材,靶材分子部分電離?;饨痈邏贺摌O。在深度負偏壓下靶材分子向基片運動,沉積到基片表面形成薄膜。真空蒸鍍制備鈣鈦礦薄膜又包括共蒸法和分步連續蒸發法。共蒸法是將多種原材料同時蒸發到基底上,通過控
37、制不同原料的蒸發速率來調控反應物的比例;分布連續蒸發法是將某一原料先沉積到基底上,然后沉積另一種材料,通過控制兩種材料沉積的厚度來調控反應物的比例。表3:真空鍍膜技術對比 蒸發鍍膜 濺射鍍膜 離子鍍膜 設備原理示意圖 優勢 設備簡單,易于操作。成膜速率快,效率高。大面積均勻性好,膜層密度、純度較高,針孔少,膜厚可控性強,工藝重復性好??慑兏膊牧蠌V泛。薄膜損傷小,鍍層附著力強,繞度性好,能在形狀復雜的零件表面鍍膜。沉積速率高,成膜速度快。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 15 劣勢 真空度要求高,薄膜附著力較弱,工藝重復性一般,容器內壁
38、易受污染 荷能粒子能量高,轟擊力度大,造成薄膜損傷。設備結構復雜,靶材利用率低。設備成本高。膜厚精確控制難,膜與集體間存在較寬過渡界面。較易形成空穴和空核?;灞仨毷菍щ姴牧?。適用場景 對生產速度、設備成本要求高,但不太追求膜密度、附著力、基板面積的場景。靶材蒸發溫度通常低于 2000,沸點太高不適合蒸鍍。靶材化學性質穩定,受熱不易分解。對薄膜面積、平整度、純度、附著力要求高,注重工藝重復性,但不太追求靶材利用率的場景。對膜密度、附著力、晶粒大小要求高,待鍍器件表面復雜(存在凹槽、窄縫或內孔),能承受較高設備成本的場景。工藝難點 蒸發源的加熱性能、對蒸發速率的控制能力對薄膜厚度、均勻度影響大。
39、對基底造成損傷。靶材利用率低。難以處理多材料組分精密可控濺射。電弧離子鍍的可鍍區域相對較??;磁控濺射離子鍍的偏流密度有待提高。資料來源:阿石創招股說明書,奧來德招股說明書,振華科技官網,民生證券研究院 3.2 真空蒸發鍍膜的工藝流程 真空蒸發鍍膜工藝主要流程有:鍍前準備,制備真空,烘烤,預熔,蒸發,后續處理等。1)鍍前準備:準備工序主要包括鍍件清洗、蒸發材料制作、真空室及鍍件夾具清洗、蒸發源與鍍件安裝等。鍍件清洗:膜層與鍍件表面結合力是鍍膜質量重要的指標,鍍件表面若有油脂、吸附水、灰塵等則會降低膜層的結合力,影響表面均勻性,因此要預先通過化學涂油、靜電除塵、涂底漆等方法進行表面清潔處理,增強薄
40、膜附著性,降低表面粗糙度,提升薄膜質量。蒸發材料制作:選取適當的蒸發材料是獲得優質膜層的基本條件,選取材料的基本原則是:有良好的熱穩定性和化學穩定性,機械強度高,內應力低,并有一定的韌性,與底漆結合性良好,反光率高,真空放氣量小,飽和蒸汽壓低等。制備含多種成分的薄膜時,需要提前計算各種蒸鍍材料的用量和蒸發速率,以精確控制薄膜組分的化學計量比。不同的蒸發材料需選用相應的蒸發源和蒸鍍方式。蒸發源可分為點源、線源、面源。常見的蒸發方式有電阻加熱、電子束加熱、感應加熱、電弧加熱、激光加熱等。真空室及鍍件夾具清洗:蒸鍍容器內壁易受靶材蒸汽污染。有內罩的真空室污染,可取下罩清洗或更新,若無內罩可先后用碳酸
41、鈣、蒸餾水擦拭,最后用無水乙醇擦凈。鋁夾具可先后用氫氧化鈉溶液、稀硝酸、蒸餾水清洗。蒸發源與鍍件安裝:蒸發源與電極應保持良好接觸,鍍件應平穩牢固安置在鍍行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 16 件夾上,防止蒸發時因夾具旋轉而將鍍件拋離夾具。2)制備真空:蒸鍍必須在足夠高的真空度下進行,這是因為:真空度高有利于形成牢固的膜層。較高的真空度可以保證氣化的靶材分子平均自由程大于蒸發源到基底的距離,靶材氣體分子與容器內殘余的氣體分子之間幾乎不發生碰撞,能保持較大動能達到基片表面,凝結成牢固的膜層。若真空度不高,靶材氣體分子與殘余氣體分子之間產生
42、碰撞,到達基片的能量不足,形成的薄膜附著性也會下降。真空度高可以減少殘余氣體的污染。容器內的殘余氣體分子(氮、氧、水、碳氫化合物等)會混入已形成的薄膜中,使薄膜純度下降,還會與蒸發源高溫化和,減少其使用壽命。制備真空時,通常使用機械泵對真空室進行抽氣,隨后進行離子轟擊(清潔表面)。容器內真空度達到一定標準后,再啟動擴散泵或分子泵,將容器抽至高真空狀態。3)烘烤預熔:烘烤可加速鍍件或夾具吸附的氣體逸出,有利于提高真空度和膜層結合力。預熔可出去蒸發材料中低熔點雜質和蒸發源及蒸發材料中吸附的氣體,有利于蒸發的順利進行。4)蒸發與后續處理:蒸發技術對鍍層影響較大,對常見金屬、特殊金屬、化合物各有不同的
43、要求。蒸發后需進行表面處理以及后續驗證工作。3.3 真空蒸發鍍膜設備的商業化進程 蒸發鍍膜設備由真空抽氣系統、真空腔體及其他外圍設備組成。真空抽氣系統由高真空泵、低真空泵、排氣管道和閥門等組成;真空腔體內配置有蒸發源、加熱裝置、放置基板等部件。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 17 圖13:蒸發鍍膜設備示意圖 資料來源:匯成真空招股說明書,民生證券研究院 蒸發鍍膜設備在光學薄膜、光伏電池、集成電路、信息顯示、建筑玻璃等眾多領域有廣泛應用。表4:蒸鍍設備相關應用領域 應用領域 具體應用 電子元器件 蒸發鍍膜設備在電子管以及傳感器領域的應
44、用:電子管的光電導面、導電膜和電極,用于超算的約瑟夫器件的約瑟夫組合、絕緣膜和電極,計算機存儲器中的磁泡傳感器、磁盤傳感器等均可采用蒸發工藝成膜。光學元器件 蒸發鍍膜通常用于鍍膜光學元件和眼科鏡片。蒸鍍多層以改善鏡片的性能。其中包括抗反射層、硬涂層、紅外線或紫外線防護、防曬和鏡面涂層。真空蒸鍍在光通信、激光器件、光學傳感、車載鏡頭、智能手機、安防監控等領域應用廣泛。平板顯示 蒸鍍法在平板顯示領域的應用主要是液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、有機發光二極管顯示器(OLED)、觸控(TP)顯示等器件的各類功能薄膜的制備。集成電路 真空蒸鍍方法可實現在大規模集成電路快速金屬薄膜沉積,常用
45、于制備金屬導線、金屬化合物薄膜、籽晶層、阻擋層、硬掩模、焊盤等結構。光伏發電 蒸鍍法廣泛應用于光伏電池的薄膜制備。鈣鈦礦層、HTL 空穴傳輸層、電極層均能使用蒸鍍法生產。建筑玻璃 建筑玻璃領域,low-e 玻璃、陽光控制膜、低輻射玻璃、防霧防露自清潔玻璃的功能薄膜均可使用蒸鍍法生產。資料來源:匯成真空官網,民生證券研究院整理 真空鍍膜工藝起源于國外,基于先發優勢與大量投入的研發資金,國際領先企業占據全球真空鍍膜設備研制生產的市場領先地位。國際市場上,高端真空鍍膜設行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 18 備市場主要被應用材料、愛發科、德
46、國萊寶等資金實力雄厚、技術水平領先、產業經驗豐富的跨國公司所占領。近年來,隨著我國真空鍍膜設備制造業的發展,鍍膜設備制造行業上下游相關行業不斷發展壯大,更多技術先進的本土企業進入真空鍍膜行業。國內外部分蒸鍍設備企業如下表:表5:國內外部分真空鍍膜設備廠商 公司名稱 設備類型 應用場景 相關業務 應用材料 真空鍍膜設備 半導體、顯示器 主要向半導體、顯示器及相關行業提供制造設備、服務和軟件,在半導體領域的主要產品為芯片制造領域的各種制造設備。日本光馳株式會社 真空鍍膜設備 半導體、顯示器、光通信 主要從事光學薄膜設備及其相關零部件的制造和銷售,產品廣泛應用于 LED 顯示、光通信、半導體、消費電
47、子等領域。德國萊寶 真空鍍膜設備 半導體、光伏、醫療器械 主要從事真空泵、真空系統、以及包括真空鍍膜設備在內的真空應用設備的制造和銷售,該公司產品目前主要為光學、光伏、半導體、醫療器械等。馮阿登納 真空鍍膜設備 光伏、顯示屏 主要產品為玻璃、晶片、金屬帶和聚合物薄膜等材料上的真空鍍膜開發和生產工業設備,應用于太陽能熱電站建筑玻璃,智能手機和觸摸屏的顯示屏等領域。愛發科 真空鍍膜設備 半導體、顯示器、光伏 主要從事真空機械業務、真空應用等業務等立品主要應用在能源、環保、運輸、醫藥、食品、化工、生物工程等領域。晟成光電 團簇型多腔式蒸鍍設備 光伏 晟成光伏的團簇型多腔式蒸鍍設備,具備完全自主知識產
48、權,設備整體配置上料腔、傳輸腔及工藝腔,傳輸腔內配置有自主開發的真空機械手臂,用于實現各腔室間的基材傳輸,工藝腔可蒸鍍多樣性的鈣鈦礦材料。目前 PVD 鍍膜設備占鈣鈦礦整線的價值比例大概在50%左右。目前主要開發的設備還有真空干燥設備和前段的清洗設備。捷佳偉創 立式反應式等離子體鍍膜設備 光伏 捷佳偉創在獲得某央企研究院的鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設備訂單,以及某國家科學院的反應式等離子鍍膜設備訂單后,自主研發的鈣鈦礦共蒸法真空鍍膜設備也順利的再次取得訂單,公司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。欣奕華 Inline 鈣鈦礦真空鍍膜機 光伏 合肥欣奕華研發鈣鈦礦太陽能電池生產
49、的關鍵量產設備 Inline 鈣鈦礦真空鍍膜機已交付國內鈣鈦礦產業知名公司投入生產。奧來德 線蒸鍍源設備 鈣鈦礦蒸鍍設備 光伏、顯示器 OLED 有機材料與應用部件龍頭奧來德公告使用超募資金投資建設鈣鈦礦結構型太陽能電池蒸鍍設備的開發項目,投資額 2900 萬元。泰科諾 真空鍍膜設備 光通信、光伏 主要研發設計生產蒸發鍍膜機、磁控濺射鍍膜機、多功能復合鍍膜機、粉體鍍膜設備、高真空應用爐等設備。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 19 四盛科技 真空鍍膜設備 半導體、光學器件 四盛科技有限公司是一家國內集真空設備研發、銷售、生產和服務于一
50、體的較大型專業化公司。公司在行業內具有多年真空專用設備的技術和生產經驗,特別是光學鍍膜機、卷繞鍍膜機、磁控濺射鍍膜機等產品深受國內外用戶的好評。匯成真空 真空鍍膜設備 半導體、光伏 研發、生產和銷售各類光學鍍膜設備、功能性薄膜涂層設備、裝飾涂層設備、卷繞鍍膜設備、汽車零部件鍍膜設備、連續式磁控濺射鍍膜生產線、超高真空系統等真空設備、半導體設備、電子生產設備、光電設備、光伏設備、動力電池設備及產品相關配件的國家高新技術企業。宏大真空 真空鍍膜設備 光伏、顯示器、建筑玻璃 集研發、設計、生產、銷售于一體的專業從事真空鍍膜設備制造的企業,在國內高端真空鍍膜設備領域的市場占有領先地位。資料來源:各公司
51、公告、年報、招股書,民生證券研究院整理 真空鍍膜行業作為高端制造的基石,隨著半導體、新能源、新材料、航天航空等產業的崛起,將迎來快速發展的機遇。根據中商產業研究數據統計,2021 年中國真空鍍膜設備行業市場規模 486 億元,同比增長 9.13%,預計 2022 年中國真空鍍膜設備行業市場規模將達到 592 億元。圖14:2017-2022 年中國真空鍍膜設備市場規模預測趨勢圖 資料來源:中商產業研究院,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 20 4 4 鈣鈦礦層薄膜制備 4.1 鈣鈦礦層薄膜制備方法 圖15:鈣鈦礦層薄膜
52、制備方法概覽 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池材料詳解視頻資料,民生證券研究院 4.1.14.1.1 溶液法(濕法制備)1)一步溶液法 一步溶液法制備有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的過程包括:將有機源和無機源按照一定的比例同時溶解在有機溶劑中配置成一種前驅體溶液,然后將配置好的前驅體溶液滴加在基體上進行旋涂,旋涂的過程中將甩去多余的溶劑,在基體上剩余一定厚度的前驅體液膜,然后通過自然干燥的方式即可得到所需的有機無機雜化鈣鈦礦薄膜。這種方法由于操作簡單、對設備要求低,被認為是一種具有商業化潛力制備薄膜的有效途徑。然而研究發現,傳統“一步溶液旋涂法”制備的鈣鈦礦膜往往出現對基底覆蓋度低、膜層粗糙且孔洞多,嚴重影
53、響了鈣鈦礦太陽能電池的光電性能。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 21 圖16:一步溶液法制備有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的過程圖 資料來源:一步溶液法制備全覆蓋有機無機雜化鈣鈦礦薄膜研究進展,民生證券研究院 2)兩步溶液法 在鈣鈦礦的成膜工藝中,兩步法由于具有較好的可控性,可重復性高,制備全覆蓋的膜層較為容易。兩步溶液法制備鈣鈦礦薄膜包括兩個過程:第一步先制備出無機鉛鹽初始膜,然后與有機相接觸,利用離子擴散滲透再鍵合的過程來制備出鈣鈦礦薄膜。目前有分部浸漬法和兩步旋涂法兩種技術。分部浸漬法,這個方法由 Gratzel 提出,首先在多孔 T
54、iO2(厚度約 400nm)上旋涂 PbI2,使其均勻進入多孔層,形成 20nm 左右大小的微晶,再將干燥后的薄膜浸沒于 CH3NH3I 溶液中,經歷約 1 分鐘的反應,便可使 PbI2完全反應形成鈣鈦礦。多余的 CH3NH3I 溶液可以用異丙醇沖洗掉。分步液浸法可以很好地控制薄膜的形貌和均一度,進而將介孔結構鈣鈦礦太陽能電池的效率提升至 15%以上。兩步旋涂法,黃勁松課題組基于分步浸漬法的基礎上開發出的一種較為精準定量的方法。這種方法也是先旋涂 PbI2,之后再旋涂適量的 MAI/IPA 于其上部,再經退火而實現兩層間的相互擴散和反應。相對于分步浸泡法,兩步旋涂工藝更為簡單,更易操作,并且可
55、以避免 IPA 溶液長時間的浸泡,從而減小 IPA 對鈣鈦礦膜的破壞。圖17:分部浸漬法示意圖 圖18:兩步旋涂法示意圖 資料來源:一文了解鈣鈦礦太陽能電池,民生證券研究院 資料來源:太陽能電池之鈣鈦礦太陽能電池,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 22 4.1.24.1.2 氣相法(干法制備)1)雙源共蒸法 雙源共蒸法相當于溶液制備方法中的一步法,但是兩種材料以氣相存在并均勻混合反應。2013 年,Snaith 團隊第一次報道了鉛鹵鈣鈦礦薄膜的真空氣相沉積。作者采用兩組蒸發源,其中一組用以蒸發PbCl2,另外一組用于蒸
56、發CH3NH3I。兩種材料共同沉積于襯底上形成鈣鈦礦薄膜。在本次實驗中,作者發現作為對照的溶液法制備的鈣鈦礦薄膜呈非晶態,部分位置薄膜厚度非常小,而真空氣相法沉積的薄膜結晶性相對較好,結構致密,厚度均勻。此后不久,瓦倫西亞大學的 Bolink和瑞士聯邦理工學院 Nazeeruddin 團隊采用 PbI2和 CH3NH3I 共蒸沉積進行研究,顯示真空氣相鍍膜法進行大面積鈣鈦礦薄膜的制備的潛力。2)單源蒸發法 單源共蒸法研究采用 PbX2和 MAX 作為兩個分立源同時蒸發的方法實現真空沉積。小部分研究人員嘗試采用單源法進行真空沉積。由于 CH3NH3PbX3中的熱穩定性差,在 150200即開始分
57、解,而鈣鈦礦材料的蒸發溫度高于這一溫度,普通的蒸發方法會導致材料先分解成 CH3NH3X 和 PbX2。因此單源蒸發需要采用瞬蒸法,即將材料溫度瞬間提高到蒸發溫度,使材料蒸發出來沉積到襯底上。3)分步氣相沉積法 臺灣國立清華大學林皓武教授團隊采用真空蒸發腔體進行分步氣相沉積。首先,真空蒸鍍一層 PbCl2薄膜,然后在源溫度為 85下蒸發 CH3NH3I。在約 104Pa 的真空環境下,作者比較了不同襯底溫度的薄膜的結晶質量和器件效率,發現當襯底溫度為 75時制備出的樣品晶粒尺寸最大。圖19:雙源共蒸法示意圖 圖20:單源蒸發法示意圖 資料來源:鈣鈦礦薄膜的氣相法制備及光伏應用的研究進展,民生證
58、券研究院 資料來源:單源熱蒸發法制備 CH3NH3PbI3 薄膜及鈣鈦礦太陽能電池研究進展,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 23 圖21:分步氣相沉積法示意圖 資料來源:鈣鈦礦薄膜的氣相制備及高效光伏轉換,民生證券研究院 4.1.34.1.3 氣相輔助溶液法(干濕結合法)在鈣鈦礦材料的早期的研究中,研究者將 PbI2的薄膜浸入到 CH3NH3I 的溶液中,CH3NH3I 可以滲入到 PbI2的晶格中形成鈣鈦礦結構,這即是兩步法基本原理?;谕瑯拥倪^程,氣相法也發展了兩步法。2014 年,楊陽團隊提出了氣相輔助溶液法(
59、VASP)。首先旋涂制備 PbI2 薄膜,然后將薄膜暴露于 150的 CH3NH3I蒸汽中進行退火。隨著退火時間增加,CH3NH3I 擴散進入 PbI2薄膜中并進行反應生成 CH3NH3PbI3。溶液兩步法中存在溶質的再溶解,因此在長時間的反應中經常會引起鈣鈦礦薄膜的再溶解而破壞薄膜的致密性。采用氣相法可以避免這一過程。研究發現,經過 2h 的氣相反應,PbI2可以完全轉化為 CH3NH3PbI3,并且退火時間繼續增加對薄膜結構沒有進一步的影響。圖22:氣相輔助溶液法的制備有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的過程圖 資料來源:鈣鈦礦薄膜的氣相法制備及光伏應用的研究進展,民生證券研究院 4.2 技術最新進度
60、:專利布局、公開新聞 1)總量:濕法相關專利最多且發展時間較長,2014 年就有相關專利;濕法專利數和發展時長次之,干濕結合法相關專利最少且最新,2021 年首次出現。2)趨勢:2021/2022 年鈣鈦礦企業相關專利布局總數熱度回升,其中濕法相較 2018-2020 年的平均水平差異不大,但干法相關專利數相較 2018-2020 年的平均水平有較大幅度上升,同時 2021 年開始首次出現了干濕法相結合專利布局。3)各家布局:協鑫納米、黎元新能源、曜能科技濕法專利明顯突出,纖納光行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 24 電、極電光能、眾
61、能光電則是選擇濕法、干法專利同時布局。目前來看不同薄膜制備方法仍處于兩種技術并存發展的狀態。表6:鈣鈦礦電池公司近期動態 公司 時間 相關新聞 光晶能源 2022 年 11 月 25 日 光晶能源研制出獨家鈣鈦礦墨水配方。通過調制鈣鈦礦墨水配方,涂覆過程中并不會生成鈣鈦礦晶體。在生成結構緊密的膜后,于退火過程中再通過反應使其生成致密的鈣鈦礦晶體,因此可以避免干燥過程中鈣鈦礦晶體無序生長的痛點。同時,該墨水技術可以實現連續狹縫涂布,大幅提升生產效率。脈絡能源 2022 年 11 月 19 日 團隊通過原位生成核殼結構鈍化表界面缺陷態、特殊添加劑配方抑制晶體不可逆降解等方式以增強材料穩定性;通過連
62、續性狹縫涂布印刷、預結晶控制等工藝和特殊的背電極材料等降低生產成本 纖納光電 2022 年 5 月 20 日 纖納光電鈣鈦礦組件全球首發,該組件采用纖納獨立開發的溶液打印技術,具有功率高、穩定性好、溫度系數低、熱斑效應小、不易隱裂等特性,可進行 12 年產品材料與工藝質保,25 年線性功率輸出質保。協鑫光電 2021 年 12 月 7 日 第三屆(2021)全球鈣鈦礦與疊層電池產業化論壇在江蘇昆山圓滿落幕。昆山協鑫光電有限公司總經理范斌博士在介紹協鑫全球首條 100MW 鈣鈦礦電池生產線建設進展時,展示并認可上海德滬涂膜設備有限公司向協鑫供應的全球首套鈣鈦礦電池制造核心涂膜設備系統,范博士指出
63、:我們選擇狹縫涂布工藝來制造鈣鈦礦層并不是因為濕法便宜,而是因為效果好。萬度光能 2021 年 6 月 8 日 由湖北萬度光能有限責任公司總投資 60 億元的萬度光能可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池生產基地項目正式簽約落戶葛店開發區。無限光能 2022 年 12 月 27 日 公司聯合創始人兼首席科學家、清華大學電機系易陳誼團隊提出了一種可重復蒸發的熔鹽策略,用于制備高效鈣鈦礦太陽能電池。該工藝顯著提升了真空氣相沉積法制備鈣鈦礦太陽能電池的重復性和可應用的鈣鈦礦材料范圍。對于商業化量產來說,該方法尤為重要,它不僅極大的提高了生產良率,同時大大降低氣象沉積工藝控制難度、提升了生產效率、降低了設備投資成
64、本。極電光能 2021 年 5 月 13 日 采用了“原位固膜”技術,也叫“干法搭骨架,濕法定結晶”。先用真空法制作一層針孔密集的“骨架層”,再用溶液涂布來涂覆鈣鈦礦的前驅液,讓膜層的制備在可控條件下發生,實現高質量的鈣鈦礦薄膜面積連續放大。資料來源:各公司公告、公眾號,民生證券研究院 圖23:2014-2022 年鈣鈦礦電池廠商薄膜制備相關專利統計圖(個)圖24:2014-2022 年薄膜制備工藝相關專利時間分布統計圖(個)資料來源:企知道專利數據庫,民生證券研究院 資料來源:企知道專利數據庫,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證
65、券研究報告 25 表7:鈣鈦礦電池設備供應商近期動態 公司 時間 相關新聞 眾能光電 2022 年 12 月 21 日 眾能光電已對外銷售刮涂/涂布一體機、磁控濺射、熱蒸發鍍、ALD 和激光刻蝕機等工藝單機以及光伏組件整線近 100 臺套;德滬涂膜 2022 年 12 月 10 日 德滬涂膜狹縫涂布設備已供貨大面積鈣鈦礦產線達 350MW,市占率 70%2021 年 12 月 7 日 德滬涂膜深耕狹縫涂布設備,供應協鑫 100MW 量產線 弗斯邁 2022 年 10 月 31 日 狹縫涂布設備是鈣鈦礦組件整線解決方案中必不可少的環節,弗斯邁研發團隊將花更多的精力來研究狹縫涂布設備,提高工藝的成
66、熟度,為設備的產業化做努力。2022 年 10 月 25 日 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。合肥欣奕華 2022 年 11 月 7 日 合肥欣奕華研發的用于鈣鈦礦太陽能電池生產的關鍵量產設備 Inline 鈣鈦礦真空鍍膜機已交付國內鈣鈦礦產業知名公司投入生產。晟成光伏 2022 年 8 月 10 日 華中科技大學微納中心陳蓉教授團隊與蘇州晟成光伏設備有限公司在蘇州簽訂技術戰略合作協議。雙方本著“長期合作,互利共贏,強有力聯合發展”的原則,在光伏原子鍍膜技術合作上建立長期深層次的全面戰略伙伴關系,進行光伏原子鍍膜技術開發,將新型鍍膜技術應用至光伏市場,共同推
67、進光伏核心裝備制造國產化進程。2022 年 6 月 6 月,京山輕機(000821.SZ)子公司晟成光伏團簇型多腔式蒸鍍設備應用于多個客戶端。據介紹,晟成光伏稱公司團簇型多腔式蒸鍍設備,具備完全自主知識產權,是用于鈣鈦礦電池制備過程中鈣鈦礦材料及金屬電極材料的蒸鍍設備。捷佳偉創 2022 年 10 月 在獲得某央企研究院的鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設備訂單,以及某國家科學院的反應式等離子鍍膜設備訂單后,捷佳偉創自主研發的鈣鈦礦共蒸法真空鍍膜設備也順利的再次取得訂單,公司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。2022 年 7 月 10 日 7 月 10 日,捷佳偉創迎來首套量產型
68、鈣鈦礦電池核心裝備出貨,該公司代表最新前沿技術鈣鈦礦太陽電池生產的關鍵量產設備“立式反應式等離子體鍍膜設備”(RPD)通過廠內驗收,將發運給客戶投入生產,客戶為專業從事鈣鈦礦產業化技術開發的企業。資料來源:各公司公告、公眾號,民生證券研究院 鈣鈦礦電池設備供應廠商不斷精進涂布和鍍膜設備,部分公司如弗斯邁同時經營不同工藝有關設備,力圖打造鈣鈦礦光伏電池組件整線解決方案,現已初見成效。鈣鈦礦電池公司也在致力于薄膜制備工藝的研發創新,更好發揮干法、濕法、干濕結合法各自的優勢。4.3 鈣鈦礦層制備的工藝難點 鈣鈦礦電池優異的光電性能得益于金屬鹵化物本身的優異物理特性,例如該類材料為直接帶隙半導體,具有
69、較高的光電吸收系數、載流子遷移率,較長的載流子擴散長度,帶隙可調等。但是隨著電池面積增大,鈣鈦礦電池相比其他光伏電池,能量轉換效率下滑幅度更明顯。大面積電池模組和小面積器件效率失配的主要原因有:(1)大面積鈣鈦礦薄膜容易出現孔洞;(2)器件面積增大時,串聯電阻增大、并聯電阻減??;行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 26 (3)大面積界面層質量不易控制;(4)連接子電池單元的死區造成效率損失。在鈣鈦礦電池各功能層的制備過程中,難度最大也最為關鍵的是鈣鈦礦活性層的大面積制備,其他功能層的大面積制備均可借鑒已經商業化應用的其他類型光伏薄膜電池
70、電荷傳輸層制備方法。目前小面積(1cm2)的鈣鈦礦電池主要通過溶液涂旋法制備,而當器件面積擴展到 100 cm2以上時,由于旋涂技術固有的邊緣效應、擴展性差、原料浪費等缺陷導致該方法不再適用。如何在于保證大面積薄膜的致密性、覆蓋性、平整度、大晶粒尺寸,是當前鈣鈦礦薄膜工藝的重點研究方向。圖25:不同類型太陽能電池的光電轉換效率和器件面積關系(PSC 為鈣鈦礦電池)資料來源:大面積鈣鈦礦薄膜制備技術的研究進展,民生證券研究院 4.4 涂布、蒸鍍對比總結 1)價格:假設考慮相同產能,由于涂布設備采用濕法鍍膜速度更快,因此會比使用蒸鍍設備的干法更為便宜。2)產能:涂布更快;蒸鍍法蒸發有機材料速度較慢
71、,蒸發無機材料較快。3)涂布的步驟:溶液涂布法制備雜化鈣鈦礦膜時,一步法是將PbI2和有機胺鹽溶解于一定溶劑中,形成鈣鈦礦前驅體溶液,再涂布到傳輸層上形成鈣鈦礦多晶薄膜,并且在涂布過程中以滴加反溶劑或吹氣的方法加速鈣鈦礦結晶。一步法工藝行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 27 簡單且操作方便,但缺點是鈣鈦礦形貌對反溶劑滴加時機和吹氣條件敏感,制備的鈣鈦礦薄膜形貌變化較大,性能難以控制,重復性差,晶粒尺寸小,覆蓋率低。兩步法是先在傳輸層上涂布制備PbI2薄膜,在此基礎上通過浸潤法或涂布法制備沉積胺鹽(浸入有機胺鹽溶液反應或者涂布有機胺鹽溶
72、液,實現有機胺鹽的插入),胺鹽與PbI2反應生產鈣鈦礦晶體。兩步法相較于一步法制備的薄膜在表面形貌、平整度方面均有提升,具有良好的重復性。但是,由于兩種方法都涉及由二維PbI2到三維鈣鈦礦結構的轉變,轉變過程中很容易形成表觀形貌缺陷和晶體結構缺陷,內部缺陷的產生會導致空穴傳輸層和電子傳輸層直接接觸,形成載流子復合中心,造成短路電流密度和填充因子(FF)的降低,不利于器件性能提升。溶液涂在基底后,再轉移到真空氣盒中進行干燥來控制結晶,最后再退火。干燥結晶過程中,溶液形成晶核,再結晶變為晶體,晶核含量高的區域結晶比例更高,導致局域能量轉換效率更高。如果不同區域之間結晶均勻性較差,會影響轉換效率???/p>
73、制結晶的一致性對鈣鈦礦層質量至關重要,通常會使用到真空氣盒 VCD 設備,方法是放入 VCD 內用真空泵快速抽真空,這樣可以形成一個中間相的薄膜結晶,然后熱退火形成高質量的鈣鈦礦薄膜,如果這一步控制的不到位,晶體生長的質量會出問題,會影響鈣鈦礦層的質量,后續再考慮提升光電的轉換效率就非常困難。涂布最大的問題是難以結晶的質量。圖26:溶液法中鈣鈦礦晶體生長示意圖(左:鈣鈦礦前驅體溶液;中:鈣鈦礦前驅體與溶劑/添加劑配位形成的中間相;右:退火后形成鈣鈦礦晶體)資料來源:Intermediate phase engineering of halide perovskites for photovol
74、taics,民生證券研究院 涂布法的結晶控制方面,協鑫使用真空氣盒 VCD(減壓干燥工藝,原理是通過真空泵將腔體抽成真空,使材料中的溶劑在常溫或低溫下揮發,再用干凈干燥空氣(CDA)把腔體中的壓力恢復到標準大氣壓)來控制。光晶能源采用的是風刀吹氣。風刀是涂布機的一個配件,利用壓縮氣體進入風刀后形成的高強度氣流薄膜,均勻涂布鈣鈦礦前驅體溶液,同時快速帶走溶液中的溶劑成分,促進均勻地爆破成核及生長,從而制備鈣鈦礦薄膜。使用風刀涂布能節省一個設備,不過在大面積下更難控制。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 28 表8:鈣鈦礦結晶中的 VCD
75、工藝簡介 鈣鈦礦結晶中的 VCD 工藝簡介 1、玻璃基板進入 VCD 腔室前 2、玻璃基板進入 VCD 腔室后 3、VCD 腔室關閉 4、抽氣初始階段 5、抽氣末尾階段 6、充氣初始階段 7、充氣末尾階段 8、VCD 腔室打開 9、玻璃基板移出 VCD 腔室 資料來源:德滬涂膜設備公眾號,民生證券研究院 圖27:風刀涂布示意圖 資料來源:一種應用風刀涂布制備鈣鈦礦太陽能電池的方法,中國科學院化學研究所,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 29 4)蒸鍍的步驟:蒸鍍需要先抽真空,同時還需要破真空,即晶體薄膜必須拿出來在外界
76、空氣中進行退火(一般也是高溫加熱,和濕法很像,唯一的區別在于濕度,一般蒸鍍后的退火都需要濕度環境,濕法的退火可能不需要),抽真空和破真空都需要時間。隨著技術發展,可能會發現直接在真空腔體中退火的辦法,但是也不能直接接著鍍 ETL 層,因為中間還要做鈍化層,而鈍化層通常都是用狹縫涂布法,所以破真空這步還是很難繞開。蒸鍍法不需要結晶控制過程,這與涂布有本質區別,因為蒸鍍法無論是共蒸,還是先蒸無機再蒸有機,都是有機層后被蒸上去,隨后有機層和無機層就會反應,基本不存在中間相的問題,這時是需要控制反應完全且不能過量。不過,蒸鍍法雖然不需要結晶控制,但是制備的薄膜依然可能有缺陷,因為像無機層的碘化鉛,包括
77、有機層的胺鹽,蒸發過程中還是可能有一定的分解。鈣鈦礦本身是一個化合物,所以干法也需要后處理,破空、退火、加鈍化層這些步驟。蒸鍍法制備的鈣鈦礦薄膜具有無孔、致密、均勻性好、缺陷少等特點。但是蒸發鍍膜時,靶材蒸發氣化后由于氣體自身的擴散性質,部分靶材氣體會沉積到容器內壁而非基板上,造成靶材損失和內壁污染。此外,現階段鈣鈦礦層配方處于快速迭代時期,配方更改后,一方面需要重新評估新配方是否適合使用蒸鍍法(沸點、熱穩定性),另一方面需要精細調節蒸發源的各類參數以控制蒸發速率、化學計量比等。相比之下,涂布法由于事先制備溶劑,更多關注新配方的腐蝕性(調整零部件材料)、含固量(影響結晶和成膜速率)、粘性(影響
78、涂布過程)等。5)開始考慮布局干法的原因:產業界開始考慮嘗試蒸鍍法的另一個原因,是干法對基底兼容性高,可以做絨面,這一點適合直接在晶硅表面制作的 2T 結構鈣鈦礦/晶硅疊層。目前產業化的晶硅電池為了提高光能利用率,電池表面通常會使用減反射技術,主要有兩種:一種是在硅片表面制備一層具有陷光作用的絨面結構,另一種是在硅片表面制備減反射膜。制作鈣鈦礦+晶硅疊層電池時,濕法必須需要基底的表面平整,同時還需要對浸潤性有要求。而如果做疊層電池時,晶硅的表面有絨不平整,浸潤性也可能不同,這時干法的優勢就凸顯出來了。對于平整的表面,干法和濕法都能做,目前濕法發展的更快;對于基底不平整的時候,則只能采用干法(對
79、應疊層電池的討論詳見后文)。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 30 圖28:兩種典型太陽能電池晶硅絨面(左圖:單晶硅;右圖:多晶硅)資料來源:面向產業級太陽電池的新型晶硅絨面仿真研究,民生證券研究院 圖29:絨面硅片上直接使用溶液法處理時成膜的不均勻現象 資料來源:Fully textured monolithic perovskite/silicon tandem solar cells with 25.2%power conversion efficiency,民生證券研究院 綜合而言,涂布法具有操作簡單、方便調控、成膜速度快、原
80、料利用率高、成本低、設備兼容度較高的特點,但存在成膜質量較差,存在較多的薄膜缺陷,導致載流子難以分離和擴散的問題,限制了能量轉換效率的提升。蒸鍍法制備的薄膜在均勻性、致密性、缺陷程度等方面表現更佳,在大面積成膜方向上更具有潛力,但是存在薄膜沉積速率慢,生產效率低,靶材利用率低,設備價格較高,設備兼容性較差等缺點,高真空和高溫環境也會造成更多的能耗。蒸鍍法對表面平整狀況的兼容度更強,因此在晶硅疊層電池上,蒸鍍法的潛力更大。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 31 表9:涂布與蒸鍍技術對比 技術路徑 膜層質量 成本 兼容性(原料/基底)生產
81、效率 溶液涂布法 需要控制結晶的步驟,均勻性和厚度控制需進一步改進。設備成本較低,原料利用率高。配方更換需重新配制涂料溶液,對設備本身影響不大。但只適合平整的基底 較快 真空蒸鍍法 在均勻性、致密性、缺陷程度等方面表現更佳。設備成本較高,靶材利用率低(會附著在腔體上)配方更換后需更換靶材,靶材蒸發速率等重要參數需要重新調整,工藝較復雜。但可以適應不平整的絨面基底 較慢 資料來源:大面積鈣鈦礦薄膜涂布技術與鈣鈦礦太陽能模組研究,大面積鈣鈦礦薄膜涂布技術與鈣鈦礦太陽能模組研究、Fully textured monolithic perovskite/silicon tandem solar cel
82、ls with 25.2%power conversion efficiency,民生證券研究院 4.5 鈣鈦礦整線其他層設備選擇 以最常用的反式電池結構(TCO-HTL-鈣鈦礦活性層-ETL-電極)為例:透明導電氧化物(TCO)層:TCO 導電玻璃包括 ITO、FTO、AZO 鍍膜玻璃,分別使用錫摻雜氧化銦(In2O3)、氟摻雜氧化錫(SnO2)和鋁摻雜氧化鋅(ZnO)作為靶材。TCO 制備大概可分為在線和離線鍍膜兩種方式。在線鍍膜就是在浮法玻璃生產線錫槽的上方,安裝鍍膜設備,一般采用 APCVD(常壓化學氣相沉積)工藝鍍膜。離線鍍膜是將超白浮法玻璃經過清洗、預加熱,通過 PVD(物理氣相沉
83、積,通常為磁控濺射技術)鍍膜,然后冷卻、刻蝕,完成鍍膜。FTO 在線鍍膜技術比較成熟,設備價格較貴;ITO 和 AZO 通常離線鍍膜,磁控濺射技術十分成熟。圖30:在線鍍膜工藝示意圖 圖31:離線鍍膜生產線簡圖 資料來源:TCO 玻璃的應用及制備方法,民生證券研究院 資料來源:TCO 玻璃的應用及制備方法,民生證券研究院 空穴傳輸層(HTL):目前,應用于鈣鈦礦太陽能電池的空穴傳輸材料可分為4 類,分別為無機空穴傳輸材料、有機金屬空穴傳輸材料、共軛聚合物空穴傳輸材料和有機小分子空穴傳輸材料。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 32 與有
84、機空穴傳輸材料相比,無機空穴傳輸材料具有高穩定性、高遷移率和低成本等優點,但無機空穴傳輸材料的溶劑會溶解鈣鈦礦吸光層且成膜性較差。常見的無機空穴傳輸材料主要有 CuI、CuSCN 和 NiOx等。半導體 NiOx材料價格便宜、光電性能優越且熱化學穩定性好,其制備的反式鈣鈦礦太陽能電池具有良好的市場應用前景。制備 NiOx方法較多,其中,磁控濺射法 PVD 成膜均勻,膜厚可控且重復性好;原子層沉積法 ALD 膜厚控制精確,薄膜極其光滑均勻,重復性高。除此以外,前人也采用溶液法制備 NiOx 納米顆粒分散液,并采用旋涂工藝制備NiOx 空穴傳輸層薄膜,但其制備過程通常需要高溫退火,其薄膜質量對合成
85、條件(例如環境溫度、溶液 pH 值和攪拌時間)較為敏感,導致其重現性較差。更重要的是,采用現有的大面積薄膜制備技術(例如狹縫涂布法、噴涂法和噴墨打印法),基于溶液法制備納米級厚度的薄膜,容易出現大量由氣泡、難溶顆?;虮砻娌唤檯^等引起的針孔等微孔洞型物理缺陷,無法在大面積范圍內實現均勻的覆蓋。而基于微孔洞的功能層制備的器件很難構建均勻的內建電場,容易導致鈣鈦礦器件從小面積向分米級或平米級器件拓展時出現明顯的效率損失。有機金屬空穴傳輸材料,具有較高的載流子遷移率、高穩定性等優點。作為空穴傳輸材料,目前研究較多的是酞菁的衍生物,如酞菁銅(CuPc)、酞菁鋅(ZnPc)等。相對于 Spiro-OMe
86、TAD,CuPc 具有更高的器件穩定性和更低的成本,可采用結晶性好、成膜均勻的真空蒸鍍法進行制備。共軛聚合物空穴傳輸材料具有優異的成膜性、較高的空穴遷移率等優點,但是其純化過程復雜、分子量分布不易控制,導致其重復性較差、材料價格昂貴等缺點。目前,應用最多的共軛聚合物空穴傳輸材料是聚雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基胺(PTAA)、PEDOT:PSS 和聚(3-己基噻吩-2,5-二基)(P3HT)等。與聚合物材料相比,有機小分子空穴傳輸材料具有清晰的分子結構、精確的分子量、調節能級、以及結構多樣性等特點,受到廣泛關注,是目前研究最多的空穴傳輸材料。提到有機小分子空穴傳輸材料,其中最著名的是
87、spiro-OMeTAD。Spiro-OMeTAD 具有良好的溶解度和成膜性、較為匹配的能級等優點,是目前應用最為廣泛的空穴傳輸材料。目前有機空穴傳輸材料如 PTAA、Spiro-OMeTAD 等可采用涂布法制備。鈣鈦礦層:一般就是濕法(涂布機),在某些也有采用干法的方案(真空蒸鍍),(前文已對比分析過涂布/蒸鍍的適合場景)。電子傳輸層(ETL):TiO2、ZnO、SnO2等金屬氧化物是常用的無機電子傳輸材料,其具有帶隙可調、透光率高、載流子輸運能力強等優點。對于 TiO2、ZnO、SnO2這類無機氧化物,采用真空蒸鍍或磁控濺射 PVD 制備的薄膜制備,但是由于反式結構電池,電子傳輸層直接制備
88、于鈣鈦礦活性層上方,電子傳輸層厚度一般為幾十納米,工業通常使用膜層損害程度較低的 RPD,而不使用磁控濺射法,以此盡量保證鈣鈦礦層不受傷害。富勒烯及其衍生物(PCBM)、C60、C70 和基于 NDI 的小分子等有機電子傳輸行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 33 材料也可用于鈣鈦礦太陽能電池電子傳輸層。C60 和 C70 等原始富勒烯與 PCBM相比,具有更高的電子遷移率和更低的成本優勢,但在溶液制備過程中它們的溶解性差且易于結晶,因此采用溶液法沉積制備不佳,可以選擇真空蒸鍍方法。電極層:材料包括金屬(Au 等)和非金屬(碳等),可根
89、據器件類型及實驗需要進行選擇。金屬電極一般采用真空蒸鍍的方式進行沉積且厚度約為 80nm。電極材料在單電池器件中多選用導電性好的貴金屬,如 Au,為控制成本,也會使用金屬 Cu 或 Al 替代。鈣鈦礦活性層中的碘化物和甲基銨離子會通過擴散穿過電子傳輸層并積聚在電極的內表面,從而使電池性能衰退。因此,在鈣鈦礦活性層與金屬電極之間引入既可有效防止離子擴散,又不影響載流子傳輸的緩沖層,由于原子層沉積(ALD)技術具有自限制反應和逐層生長等特點,與熱蒸鍍、濺射和化學氣相沉積等方法相比,所沉積的薄膜具有更好的致密性、均勻性和保形性,非常適合于上述緩沖層的制備。圖32:PSC 緩沖層結構示意圖 圖33:整
90、線生產涉及工藝 資料來源:SnO2和 TiO2薄膜在鈣鈦礦材料上的原子層沉積工藝,民生證券研究院 資料來源:鈣鈦礦太陽能電池及其空穴傳輸研究綜述、鈣鈦礦太陽能電池中 NiOx 空穴傳輸層的研究進展、鈣鈦礦太陽能電池大面積組件制備的研究進展、雜化鈣鈦礦太陽能電池中缺陷與界面鈍化層的研究進展、鈣鈦礦太陽能電池大面積組件制備的研究進展、民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 34 5 5 鈣鈦礦應用:鈣鈦礦/晶硅疊層電池 5.1 晶硅疊層鈣鈦礦電池以及研發背景 5.1.15.1.1 當前晶硅電池 晶硅電池技術是以硅片為襯底,根據硅
91、片的差異區分為 P 型電池和 N 型電池。兩種電池發電原理無本質差異,都是依據 PN 結進行光生載流子分離。在 P 型半導體材料上擴散磷元素,形成 n+/p 型結構的太陽電池即為 P 型電池片;在 N 型半導體材料上注入硼元素,形成 p+/n 型結構的太陽電池即為 N 型電池片。P 型電池制作工藝相對簡單,成本較低,目前 PERC 占據主流。N 型電池主要有 Topcon,HJT。Topcon(Tunnel Oxide Passivated Contact)氧化層鈍化接觸,電池核心技術是背面鈍化接觸。電池背面由一層超薄氧化硅(12nm)與一層磷摻雜的微晶非晶混合 Si 薄膜組成,二者共同形成鈍
92、化接觸結構。鈍化性能通過退火過程進行激活,Si 薄膜在該退火過程中結晶性發生變化,由微晶非晶混合相轉變為多晶。圖34:Topcon 電池結構示意圖 資料來源:電力電子研究院一文讀懂當前晶硅電池(PERC、Topcon、HJT、N-IBC、P-IBC)技術及工藝流程,民生證券研究院 HJT(Heterojunction with Intrinsic Thin-film)本征薄膜異質結電池。具備對稱雙面電池結構,中間為 N 型晶體硅。正面依次沉積本征非晶硅薄膜和 P型非晶硅薄膜,從而形成 P-N 結。背面則依次沉積本征非晶硅薄膜和 N 型非晶硅薄膜,以形成背表面場。鑒于非晶硅的導電性比較差,因此在
93、電池兩側沉積透明導電薄膜(TCO)進行導電,最后采用絲網印刷技術形成雙面電極。主要得益于 N 型硅襯底以及非晶硅對基底表面缺陷的雙重鈍化作用。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 35 圖35:HJT 電池結構示意圖 資料來源:電力電子研究院一文讀懂當前晶硅電池(PERC、Topcon、HJT、N-IBC、P-IBC)技術及工藝流程,民生證券研究院 此外,還有 IBC 電池(Interdigitated Back Contact)交叉指式背接觸電池技術,將 P/N 結、基底與發射區的接觸電極以交指形狀做在電池背面,分為N 型 IBC 以及
94、 P 型 IBC。目前 IBC 電池制程工藝復雜,成本較高尚未產業化。圖36:IBC 電池結構示意圖 資料來源:電力電子研究院一文讀懂當前晶硅電池(PERC、Topcon、HJT、N-IBC、P-IBC)技術及工藝流程,民生證券研究院 5.1.25.1.2 鈣鈦礦晶硅疊層電池 鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物柔性材料,呈立方體晶形。狹義的鈣鈦礦特指CaTiO3,廣義的鈣鈦礦泛指與 CaTiO3 結構類似的 ABX3 型化合物,A 代表有機分子(一般為 CH3NH3 等),B 代表金屬離 子(一般為鉛或錫),X 代表鹵素離子(一般為氟、氯、溴、碘、砹)。利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太
95、陽能電池,則被稱為鈣鈦礦型太陽能電池,鈣鈦礦電池屬于一種非硅(薄膜)電池,目前用于太陽能電池發電層的鈣鈦礦材料一般為有機-無機雜化鈣鈦礦材料。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 36 圖37:鈣鈦礦正八面體晶體結構圖 資料來源:澎湃能創無限丨 ABX鈣鈦礦?沒鈣無鈦不是礦!,民生證券研究院 純鈣鈦礦電池結構 目前鈣鈦礦電池分為單結鈣鈦礦與疊層鈣鈦礦(多結)兩類。純鈣鈦礦電池可分為 n-i-p 和 p-i-n 兩種器件結構,其中 n-i-p 結構是指電子傳輸層-鈣鈦礦層-空穴傳輸層的器件結構,p-i-n 結構是指空穴傳輸層-鈣鈦礦層-電子
96、傳輸層的器件結構,其中 n-i-p 器件結構較為常見。但由于 p-i-n 結構制備工藝簡單,成本低,可用于鈣鈦礦-鈣鈦礦疊層器件的制備,因此越來越受到科研者們的關注。圖38:nip 結構(正式結構)圖39:pin 結構(反式結構)資料來源:知研光電材料,民生證券研究院 資料來源:知研光電材料,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 37 疊層鈣鈦礦電池結構 連續可調的帶隙寬度使得鈣鈦礦適合做疊層多結電池,優勢在于其它類型太陽能電池集成以后可以捕捉和轉換更寬光譜范圍的太陽光,提升電池轉換效率。疊層的技術方向主要分為兩類,鈣鈦礦
97、/晶硅疊層電池、鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層電池。對于鈣鈦礦/晶硅疊層電池,鈣鈦礦可以與 HJT、Topcon 等晶硅電池組成疊層電池。簡單來說,是指將鈣鈦礦電池串聯在晶硅電池表面。鈣鈦礦/硅串聯太陽電池結合了晶硅、薄膜電池的優點,通過組合的優勢,拓寬了吸收光譜,獲得比單純晶硅電池或鈣鈦礦電池更高的光電轉化效率。EcoMat 研究表明鈣鈦礦/硅串聯太陽電池的理論效率極限為 46%,遠高于傳統晶硅電池;而根據 NREL 統計的最新實驗室數據,鈣鈦礦/晶硅疊層轉化效率快速提升,明顯超過單晶硅電池。圖40:電池轉換效率歷程(圈內為鈣鈦礦/晶硅疊層)資料來源:NREL,民生證券研究院 鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池有
98、多種配置方式,常見的配置方法有二端疊層(2T)與四端疊層(4T)。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 38 從工藝難度來看,最容易實現的是機械堆疊的四端疊層電池。四端疊層電池的兩個子電池獨立制作,并且兩子電池僅在光學上存在聯系,電路相互獨立,因此可以分別設計兩個子電池的最佳制造條件,且兩個子電池可以相互獨立的運行在它們的最大功率點上。兩端疊層電池在硅電池上直接沉積鈣鈦礦電池制成,通過復合層或隧道結將兩個子電池串聯連接。與機械堆疊的四端電池相比,這種兩端架構只需要一個透明電極,由于更少的電極材料使用和更少的沉積步驟,兩端電池的制造成本極大
99、的降低了。兩端疊層電池也有一些限制:由于直接在硅電池頂部沉積鈣鈦礦電池,硅電池頂部陷光結構的制作和表面鈍化設計將會更加困難。因為不規則的表面不利于沉積規則的鈣鈦礦薄膜,沉積工藝也可能破壞硅的上表面鈍化層。此外三端結構作為一種全新的設計思路逐漸進入了研究者的視野,2017 Werner 課題組提出了將叉指式背接觸硅(IBC)電池與寬帶隙頂部電池相結合制造的三端結構疊層電池,并通過二維器件物理模型研究了三端配置下疊層電池的運行。Topcon 鈣鈦礦疊層 與 HJT 鈣鈦礦疊層比較 一般來說,相比 Topcon 電池,異質結電池與鈣鈦礦電池進行疊層更為理想。圖41:兩端疊層電池結構 圖42:四端疊層
100、結構 資料來源:eScience 研究論文|首塊無機鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池,民生證券研究院 資料來源:鈣鈦礦與疊層電池產業化最新進展,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 39 一是異質結電池結構相比 Topcon 電池本身更適合疊層:因為鈣鈦礦電池與異質結電池進行疊層,異質結電池表面本身就是 TCO,異質結電池的產線無需做更改,而 Topcon 電池與鈣鈦礦電池進行疊層,Topcon 正面的氮化硅和氧化鋁由于是絕緣體不能導電,需要先把氧化鋁和氮化硅去掉,或加入進一步摻雜和鈍化工藝;二是 Topcon 電池與鈣鈦礦電池進
101、行疊層的話自身基于電流高的效率優勢會被浪費:從實際量產效率來看,Topcon 和異質結相差不大,但效率的構成參數不同,異質結電池電壓高,電流低,Topcon 電池開壓不高,但電流比較高,主要原因為異質結表面 TCO 的透光性不如 Topcon 表面的氮化硅。如果做疊層電池,異質結受光面 TCO 依然是 TCO,Topcon 表面也需要變成 TCO,那么 Topcon 電池本身電流高的優勢就沒有了,理論上鈣鈦礦-Topcon 疊層電池的效率相比 HJT-鈣鈦礦疊層電池更低。不過鈣鈦礦-Topcon 疊層電池依然值得關注,2022 年 6 月,澳大利亞國立大學 Klaus Weber,北京大學周歡
102、萍以及晶科能源 Peiting Zheng 等人使用 Topcon 晶硅電池作為底部電池,以及鈣鈦礦薄膜作為頂部電池,制備了單片鈣鈦礦/Topcon 疊層器件。該器件的效率為 27.6%。三是鈣鈦礦/HJT 疊層電池為串聯結構,輸出超高電壓提高轉換效率。鈣鈦礦與異質結具有良好的疊層電池匹配度,可形成較單結 PSCs 效率更高的疊層電池。異質結是指將 P 型半導體與 N 型半導體制作在同一塊硅基片上,在交界面形成的空間電荷區(PN 結),具有單向導電性。具有本征非晶層的硅異質結電池片中同時存在晶體和非晶體級別的硅,非晶硅能更好地實現鈍化效果,提高開路電壓和轉換效率。疊層電池根據禁帶寬度從小到大,
103、可依次將不同材料按從底向頂順序而組成。疊層電池上面是鈣鈦礦電池,底下是異質結電池,鈣鈦礦吸收中短波長的光,中長波的光透過鈣鈦礦由異質結吸收,通過光學和疊層的設計來輸出超高電壓。在轉化率貢獻上,異質結可以貢獻 25%-26%的轉化率,而鈣鈦礦疊層則是增加其3%-5%增量效益。值得注意的是,由于鈣鈦礦電池與硅異質結電池均為 P-N 結構,圖43:4t 鈣鈦礦/Topcon 疊層 圖44:鈣鈦礦/HJT 疊層 資料來源:公司攜手研發的鈣鈦礦/晶硅疊層電池轉換效率創新高,民生證券研究院 資料來源:新型薄膜太陽能電池,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁
104、免責聲明 證券研究報告 40 如果將二者直接串聯,接觸界面會形成反 PN 結,導致電壓相互抵消而不導電,需要增加過渡層,隧穿結或過渡層也是 P-N 結構,過渡層需要同時滿足可導電、透光性好、有一定厚度幾個條件,來聯接兩個子電池。5.2 學術界進度匯總 5.2.15.2.1 鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池的多種配置方式 鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池有多種配置方式,常見的配置方法有二端疊層(2T)與四端疊層(4T)。根據電子科技大學研究成果鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池的研究中所述,從工藝難度來看,機械堆疊的四端疊層電池較為容易實現。四端疊層電池的兩個子電池獨立制作,并且兩子電池僅在光學上存在聯系,電路相互獨立,
105、因此可以分別設計兩個子電池的最佳制造條件,且兩個子電池可以相互獨立的運行在它們的最大功率點上。兩端疊層電池在硅電池上直接沉積鈣鈦礦電池制成。采用四端架構意味著四個電極中的三個需要使用透明電極,與機械堆疊的四端電池相比,這種兩端架構只需要一個透明電極,由于更少的電極材料使用和更少的沉積步驟,兩端電池的制造成本降低。但兩端疊層電池也有一些限制:由于兩個子電池串聯連接,子電池必須被設計為在工作時有相似的光電流,因為串聯的子電池電流受電流較低的子電池限制。電流匹配要求會將頂電池理想帶隙限制在 1.71.8 eV 的狹窄范圍內,為制備高效率疊層電池帶來較大的難度。電流匹配的限制使得設計兩端疊層電池時需要
106、針對不同地理位置的光譜條件做出細微調整,才能獲得最大的功率輸出。同時由于直接在硅電池頂部沉積鈣鈦礦電池,硅電池頂部陷光結構的制作和表面鈍化設計將會更圖45:四端式鈣鈦礦硅疊層電池結構圖 圖46:兩端式鈣鈦礦硅疊層電池結構圖 資料來源:鈣鈦礦硅異質結疊層太陽電池光學模擬的研究進展,民生證券研究院 資料來源:鈣鈦礦硅異質結疊層太陽電池光學模擬的研究進展,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 41 加困難。因為不規則的表面不利于沉積規則的鈣鈦礦薄膜,沉積工藝也可能破壞硅的上表面鈍化層。4T 結構相關研究統計:首個鈣鈦礦/硅四端疊
107、層電池在 2014 年由斯坦福大學Bailie 教授的課題組開發,結合MAPbI3鈣鈦礦電池與多晶硅下電池并獲得了 17%的效率。2016 年 Doung 等人首次將 ITO 透明電極用于四端疊層電池,獲得了20.1%的效率,使用了 ITO 電極的鈣鈦礦上電池擁有超過 80%近紅外光譜的透射率。2018 年 Zhang 等人通過在 IBC 電池頂部加入近紅外透射率 92%的鈣鈦礦頂部電池,使四端疊層電池效率提升至 25.7%。2020 年賓夕法尼亞大學的 Yang 課題組使用超薄金薄膜作為頂部電極,使四端疊層電池的效率記錄提高到了 28.3%。2T 結構相關研究統計:2015 年,MIT 大學
108、的 Mailoa 課題組首次制備了兩端疊層電池,光電轉化效率 13.7%。2016 年 Werner 課題組提出了一種使用氧化鋅錫(IZO)作為復合層的兩端疊層電池,在當時先進鈣鈦礦電池制備所需的 500高溫工藝中保護硅電池。2018 年南威爾士大學的 Zheng 團隊首次將低溫處理(1.7 eV 的鈣鈦礦頂電池要與晶硅底電池實現電流匹配,需要的厚度超過 1m,然而該厚度的高質量鈣鈦礦行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 44 層目前無法制備。相對而言,1.6 eV 鈣鈦礦電池能較好地與底電池實現電流匹配,這也是目前大部分高效疊層電池采用
109、帶隙 1.61.65 eV 鈣鈦礦頂電池作為折中手段的原因。因此,提高微米級厚度的寬帶隙鈣鈦礦電池的光電性能,是進一步提高疊層電池性能的關鍵。除了疊層電池的高效化研究外,開展高效疊層電池的大面積均勻制備工藝以及穩定性研究也至關重要。目前,透明電極的磁控濺射或熱蒸發技術,以及鈣鈦礦及載流子傳輸層的狹縫式涂布技術,都有望實現大面積均勻制備。在 156 cm156 cm 的大面積晶硅電池上疊加鈣鈦礦組件,是大面積疊層電池切實可行的制備方法。另外,鈣鈦礦電池還面臨穩定性的挑戰,其容易受到光、熱、水、氧等影響,特別是寬帶隙鈣鈦礦電池的相不穩定性尤為突出。因此,需要通過鈣鈦礦層及載流子傳輸層特性,以及有機
110、無機界面特性的調控,抑制碘離子的遷移,提高寬帶隙鈣鈦礦電池的穩定性,從而達到可與晶硅底電池匹配的壽命。5.3 產業進度匯總 5.3.15.3.1 鈣鈦礦電池廠商專利布局 從疊層電池種類來看,目前鈣鈦礦/晶硅疊層電池的專利數更多,許多鈣鈦礦電池廠商持有相關專利,如黑晶光電、協鑫光電、纖納光電、合特光電、眾能光電等。全鈣鈦礦疊層電池的專利數并不多,目前僅有協鑫光電、纖納光電和仁爍光能持有全鈣鈦礦疊層電池專利。從疊層電池專利占比來看,鈣鈦礦/晶硅疊層占比較大,其中,鈣鈦礦/HJT 疊層電池的專利數較多,其次是鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層電池。從專利整體布局來看,目前產業端對于全鈣鈦礦疊層電池和鈣鈦礦/HJT
111、疊層電池的關注度更高。圖51:截至 2023 年 2 月鈣鈦礦電池廠商疊層電池專利(個)圖52:截至 2023 年 2 月各疊層電池專利數占比(%)資料來源:愛企查,民生證券研究院 資料來源:愛企查,民生證券研究院 產業內鈣鈦礦疊層電池領域大多還在實驗室測試階段。根據 2 月 16 日仁爍光能的公開信息,仁爍光能建設的全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發線正式投產,行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 45 組件尺寸 30*40c,目前 10MW 研發中試線已全線跑通。除此以外,合特光電也計劃進行鈣鈦礦/HJT 電池中試線。表10:鈣鈦礦電池
112、公司近期動態 公司 時間 相關新聞 纖納光電 2022 年 2 月 2 日 中國長江三峽集團科學技術研究院與杭州纖納光電科技有限公司聯合開發的鈣鈦礦-晶硅四端子疊層組件,經泰爾實驗室(嘉興)測試認證,在面積約為20cm2的組件上獲得了 26.63%的轉換效率,該結果是目前全球四端子疊層組件轉換效率的最好成績。此次檢測的疊層組件結構是由鈣鈦礦組件和 PERC 晶硅組件疊加而成。其中,鈣鈦礦組件作為頂電池貢獻了 16.86%的效率,而PERC 晶硅組件作為底電池貢獻了 9.77%的效率。合特光電 2022 年 6 月 20 日 公司的子公司合特光電計劃在 2022 年底投產首條異質結/鈣鈦礦疊層電
113、池中試線,目標效率 28%以上,一旦該生產線順利投產,將大幅增加公司產品的市場競爭力。仁爍光能 2023 年 1 月 1 日 1 月 1 日,經日本 JET 第三方認證,仁爍光能研發的全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換效率達到 29.0%,再次打破團隊在 2022 年 6 月創造的 28.0%的世界紀錄,這也是其第七項被收錄的疊層電池世界紀錄。量產方面,仁爍光能150MW 中試線預計在 2023 年三季度投產,2024 年實現量產。若中試線的調試結果符合預期,仁爍光能將進行 GW 級的產能規劃。曜能科技 2023 年 1 月 20 日 1 月 20 日,經中國計量院認證,曜能科技自主研發的小面積鈣鈦
114、礦、晶硅兩端疊層電池穩態輸出效率達到 32.44%,刷新國內紀錄。兩周之后,曜能科技再次宣布,經中國計量院認證,公司自主研發的 25cm2大面積鈣鈦礦/晶硅兩電極疊層電池器件穩態效率達到 29.57%,為目前報道的大面積疊層電池最高效率。據曜能科技介紹,25cm2電池器件是驗證工業級規格電池工藝可行性的重要節點,目前公司已完成從基本材料配方和工藝方法到整體資源配套和研發思路的顛覆性跨越。黑晶光電 2023 年 1 月 31 日 1 月 31 日,皇氏集團宣布與黑晶光電達成技術合作,擬共同推進 Topcon/鈣鈦礦疊層電池產品技術的研發、生產及產品應用。黑晶光電成立于 2019 年,專注于鈣鈦礦
115、疊層電池技術的研發與生產。根據黑晶光電官網披露的信息,其研發的串聯型鈣鈦礦/PERC 疊層電池轉換效率達到 26.5%。資料來源:合特光電公告、纖納、仁爍、曜能、黑晶微信公眾號,民生證券研究院 5.3.25.3.2 鈣鈦礦疊層電池產業化難點 對于全鈣鈦礦疊層電池來說,在早期研究中,由于窄帶隙鈣鈦礦層的擴散層較薄、表面缺陷較多以及穩定性不佳等問題,限制了疊層電池的效率提升。目前,實驗室已經能基于小面積組件獲得較高效率,但是工業化大面積制備仍存在難點。實驗室基本用旋涂法制備鈣鈦礦層,但是產業中廣泛應用制備鈣鈦礦薄膜的印刷涂布或真空沉積技術難以控制寬帶隙鈣鈦礦的結晶,制備的膜存在不連續、疏松多孔、凹
116、凸不平的現象。同時,鈣鈦礦易氧化的現象需要制備及封裝時嚴格控制無氧行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 46 狀態,對于目前的技術來說所花費成本較大。對于鈣鈦礦/晶硅疊層電池來說,目前的難點在于控制量產成本。一方面,目前實驗室高效率基本上基于完全拋光、精密的硅底電池,成本較高,量產上難以接受。另一方面,如果采用異質結電池作為硅底電池,利用其上下金字塔形狀制絨,雖然硅底的成本降低,但是鈣鈦礦層的制備難度卻增加。從疊層電池的結構來說,有兩端電池(2t)和四端電池(4t)兩種較為主流的結構。從效率上來說,目前兩種結構的疊層電池沒有較大的區別。圖
117、53:學術界 2T/4T 結構疊層電池轉換效率表 資料來源:Advanced Energy Materials-2020-Jo t-Monolithic Perovskite Tandem Solar Cells A Review of the Present Status and,民生證券研究院 但從制備工藝上來說,四端電池中兩個子電池需要單獨制備的,兩端電池中間需要通過復合層來連接整個電池。從技術難度上來說,四端電池分別制備兩個電池是比較簡單的,而兩端電池需要考慮頂底電池電流匹配問題,技術相對復雜。但從成本角度來看,四端電池需要至少 3 個透明電極,封裝的成本比較高,而兩端疊層只需要一個復
118、合層和一個透明電極,成本會相對低一些。而鈣鈦礦電池的成本中,透明電極成本占比較高,減少透明電極的使用至關重要(玻璃+電極材料共同構成透明電極)行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 47 圖54:鈣鈦礦電池成本拆分(協鑫光電估算 100MW 標準線數據)資料來源:協鑫光電,華爾街見聞,民生證券研究院 考慮到兼容性問題,由于四端電池相當于有兩個正極和負極,與現有電站匹配存在較大的問題,而兩端電池作為一個整體,兼容性可能更高(但未來也有望通過組件內部串聯的方式,將 4T 的組件優化為 2T 組件解決兼容性問題)。行業深度研究/機械 本公司具備證
119、券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 48 6 6 對未來的思考:跨界與并存 蒸鍍、涂布等鍍膜技術除了應用于鈣鈦礦電池,也在半導體光刻膠、OLED 顯示、鋰電池等領域發揮關鍵作用。在鍍膜技術、鍍膜設備等方面與鈣鈦礦電池有相似和不同之處。6.1 半導體光刻膠 根據應用領域,光刻膠可分為半導體光刻膠、LCD 光刻膠和 PCB 光刻膠,技術壁壘依次降低。圖55:光刻膠產業鏈 資料來源:光刻膠概述,民生證券研究院 光刻工藝是半導體制造的核心工藝,半導體光刻制程通常遵循八步基本工藝,包括襯底的準備、半導體光刻膠涂覆、軟烘焙、曝光、曝光后烘培、顯影、硬烘焙和顯影檢測。行業深度研究/
120、機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 49 圖56:光刻過程 資料來源:時代芯存科普系列光刻工藝簡介,民生證券研究院 其中光刻膠涂布是光刻工藝的基礎,涂布后的膜厚品質直接影響后續工序,半導體里面因為硅片較小,一般以旋涂法涂膠:首先將光刻膠溶液噴灑在硅片表面,將硅片放在一個平整的金屬托盤上,加速旋轉托盤,直到達到所需的旋轉速度。托盤內有小孔與真空管相連,由于大氣壓力的作用,硅片可以被“吸附”在托盤上,這樣硅片就可以與托盤一起旋轉。達到所需的旋轉速度之后,以這一速度保持一段時間,以旋轉的托盤為參考系,光刻膠在隨之旋轉受到離心力,使得光刻膠向著硅片外圍移動。
121、涂布機以外,晶圓烘干箱也是半導體制作中的重要設備,主要應用于半導體晶圓片光刻涂膠鍍膜前的基片清洗后的前烘烤(Pre baking)、涂膠后的軟烘焙,曝光、顯影后的堅膜硬烘等工藝。如,為獲得平坦而均勻的光刻膠涂層并使光刻膠與晶片之間有良好的黏附性,通常在涂膠前對晶片進行預處理,常是脫水烘烤,在真空或干燥氮氣的機臺中,以 150200烘烤。涂膠后,晶片也須經過一次烘烤,稱之軟烘或前烘。工藝作用是除去膠中大部分溶劑并使膠的曝光特性固定。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 50 6.2 OLED 顯示 圖57:OLED 工藝流程 資料來源:關于
122、 OLED 制程中的光刻技術,民生證券研究院 光刻膠也是印制線路板(PCB)、LCD、OLED 等應用行業的關鍵上游材料,OLED、液晶顯示領域刷光刻膠與鈣鈦礦電池涂布方式相似。目前 G4.5 以上生產線基本都是采用狹縫式光刻膠涂布方式,其工作原理是通過硅膠定量泵,將光刻膠從涂布頭的狹縫擠出,涂布頭與玻璃基板之間保持一定的高度,形成光刻膠簾,涂布頭移動,將光刻膠均勻的涂抹在基板上,形成工藝所需的光刻膠膜層,為后面制程提供保證。此外,OLED 與鈣鈦礦整線相似有 HTL/ETL 層,并主要運用真空蒸鍍技術進行鍍膜。OLED 由在玻璃基板上發射紅色(R),綠色(G)和藍色(B)的有機發光層,以及用
123、于保護有機發光層的結構組成。形成有機層的最常用的方法是“蒸鍍”,發圖58:OLED 發光原理示意圖 圖59:OLED 發光原理示意圖 資料來源:OLED 發光原理,結構及關鍵技術深度圖文解析,民生證券研究院 資料來源:OLED 真空蒸鍍技術簡介,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 51 光材料,金屬電極等等都主要通過蒸鍍完成,實際操作非常復雜,比如如何控制像素區域,像素要怎么對齊,還有控制蒸上去的薄膜厚度,什么前處理、蒸鍍室的真空度等。圖60:OLED 蒸鍍概念圖 資料來源:OLED 真空蒸鍍技術簡介,民生證券研究院 基
124、本的 OLED 蒸鍍工藝,首先從去除 LTPS(包含陽極)基板上的污垢和雜質的工作開始。在清洗和干燥襯底之后,使用 plasma 去除陽極殘留物質,并且改善從陽極到 HIL 的空穴注入特性。然后,全面蒸鍍 HIL(空穴注入層),然后在蒸鍍HTL(空穴傳輸層)以形成輔助層。接下來就是實際發光的 EML 層,需要使用掩模選擇性地沉積在期望的位置。隨后,蒸鍍 ETL(沉積電子傳輸層)和 EIL(電子注入層)以形成電子傳輸的輔助層,最后蒸鍍陰極,從而完成有機發射層的整個沉積過程。相比鈣鈦礦電池,OLED 蒸鍍工藝更為復雜。OLED 對膜層薄度、膜厚均一性、腔體潔凈等級要求更高,并且采用六疊層結構,OL
125、ED 層數更多,摻雜比例更低。長期以來,這項科技在國外公司更有優勢,全球蒸鍍機(尤其蒸鍍封裝一體機)生產長期被日本佳能公司 Canon Tokki 壟斷。直至 2019 年 10 月,我國首條 OLED 蒸鍍量產線成功點火,表明了我國成功突破技術壁壘,能夠生產出自己的真空蒸鍍機。經過多年的研發,合肥萊德、合肥欣奕華等業內公司不斷進行技術突破,生產更新了眾多高質量的 OLED 真空鍍膜機,在鈣鈦礦電池生產中也有產線應用了合肥欣奕華的真空鍍膜設備。6.3 鋰電池 鋰電池按照生產工藝和流程劃分可分為前、中、后三個階段。前段工序的目的是將原材料加工成為極片,其核心工序就是涂布;中段工藝的目的是將極片加
126、工成為未激活電芯,核心工序是卷繞或者疊片;后段工序的目的是激活電芯、檢測等級容量,核心工序是化成和分容。對應各生產工序,所需鋰電設備同樣可以劃分為前中后三段,涂布機為鋰電池生產的前段設備,構造與鈣鈦礦電行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 52 池制備所需涂布機相似,分為收-放卷系統、涂布系統、烘干系統等。圖61:鋰電池工藝流程圖 資料來源:鋰電成型之涂布烘烤,民生證券研究院 鋰離子電池極片涂布的特點有:1)雙面單層涂布;2)漿料濕涂層較厚(100300m);3)漿料為非牛頓型高粘度流體;4)極片涂布精度要求高,和膠片涂布精度相近;5)涂
127、布支持體為厚度 1020m 的鋁箔和銅箔;6)和膠片涂布速度相比,極片涂布速度不高。綜合、上因素考慮,一般實驗室設備往往采用刮刀式,消費類鋰離子電池多采用輥涂轉移式,而動力電池多采用狹縫擠壓式方法。6.4 當前鈣鈦礦產線各層鍍膜仍是多工藝并存發展 當前,鈣鈦礦層電池的光電轉換效率已經可以和傳統的晶硅太陽能電池相媲美,大面積、高效率、高穩定性模組的制備技術是未來商業化應用的必經之路。作為鈣鈦礦電池中最重要的活性層,大面積、高質量鈣鈦礦薄膜沉積技術也將成為各大光伏廠商的核心競爭力?;趯θ芤和坎挤ㄅc真空蒸鍍法的原理、工藝、特性分析,我們認為涂布法和蒸鍍法之間不存在絕對的優劣關系,存在各自的適用場景
128、。未來這兩種技術將共同推動光伏技術產業化的迅速發展。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 53 7 7 相關標的 7.1 京山輕機 7.1.17.1.1 京山輕機鈣鈦礦相關業務簡介 公司是中國領先的紙箱、紙盒包裝機械研發、制造和出口基地,瓦楞機械設備和后續加工設備制造商。公司主業從紙制品包裝機械發展到目前涵蓋包裝機械、汽車零部件制造、人工智能和工業自動化行業等多項業務。公司通過對人工智能在工業領域的研究和運用,為客戶提供個性化、多樣化、智能化、自動化生產整體解決方案。工業自動化生產業務主要為制造業生產用于替代人工生產的自動化生產線,涵蓋3
129、C電子、食品和建材家居等行業。公司通過重大資產重組收購蘇州晟成100%股權,新增光伏組件自動化生產線設備產品,營業收入規模有較大提升 在鈣鈦礦領域,公司可提供 PVD 鍍膜設備、團簇型多腔蒸鍍設備、ITO 玻璃清洗機等產品。1)鈣鈦礦 PVD 鍍膜設備,具備完全自主知識產權,是用于鈣鈦礦電池制備過程中沉積電子傳輸層(ETL)或空穴傳輸層(HTL)的鍍膜設備。作為鈣鈦礦設備領域的先行者和領導者,公司團隊率先具備 PVD 鍍膜設備的研發經驗和交付經驗,并已具備成熟的供貨能力。2)鈣鈦礦團簇型多腔式蒸鍍設備,具備完全自主知識產權,是用于鈣鈦礦電池制備過程中鈣鈦礦材料及金屬電極材料的蒸鍍設備。公司經過
130、長時間研發及實驗數據驗證,突破技術難關。該設備現已量產,并成功應用于多個客戶端。7.1.27.1.2 京山輕機業績預測 公司是國內最早從事瓦楞紙包裝智能成套裝備研發、設計和生產的公司之一,深耕瓦楞紙包裝設備領域近五十年,為瓦楞紙包裝行業龍頭企業,擁有齊全的產品線,以及數量巨大的存量客戶,包括國內瓦楞包裝上市龍頭企業合興包裝、美盈森以及海外瓦楞包裝龍頭 Smurfit Kappa 集團、Pratt Industries 等。據紙業網統計,京山輕機 2019 年市占率已超 25%,達國內第一,長期以來包裝業務穩健。從下游應用行業來看,根據中國包裝聯合會統計數據來看,中國瓦楞紙板市場由2014年的7
131、91億平方米增至2020年的869億平方米,復合年增長率為1.58%,預計 2024 年前將將進一步增至 949 億平方米,年增長率 3.0%。隨著電商和快遞行業的快速發展,以及國家推進快遞包裝綠色轉型的利好政策出臺,國內瓦楞紙需求將保持增長,京山輕機未來發展受益。同時瓦楞紙箱生產行業將進入集團化、規?;l展階段,由同一供應商提供一體化的解決方案已成為瓦楞紙設備業發展趨勢,技術積累深厚的京山輕機在競爭中處于優勢地位。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 54 光伏業務方面,公司主要業務為組件環節的自動化設備。從行業增速來看,組件方面,20
132、22 年全國組件產量達到 288.7GW,同比增長 58.8%,以晶硅組件為主。其中,排名前五企業產量占總產量的 61.4%,產量達 5GW 以上的組件企業有 11 家。CPIA 預計 2023 年組件產量將超過 433.1GW,同比增長 50.1%。根據 CPIA 最新統計,2022 年全球光伏組件裝機量 230GW,同比增長 31%;TrendForce 預計 2023 年全球光伏裝機量達到 351GW,同比增長 53%1)包裝設備業務:公司將繼續針對包裝設備業務推行高端精品戰略、國際化戰略與品牌化戰略,進一步加大資源投入,我們認為除 2022 年受疫情沖擊外,未來此板塊業務收入將趨于穩定
133、。預計 2023/2024 年該業務營收增速約為 10%/5%。此外成熟業務毛利率也會維持穩定,2023/2024 年為 20%/20%2)光伏設備業務:近兩年以來公司在手訂單量持續增長,且下游光伏組件的產品量,全球光伏裝機量仍處于較高的增速區間。根據 CPIA 數據,2022/2023 年光伏組件產量的增速 58.8%/50.1%,生產端景氣度較高,同時 TrendForce 預計圖62:2019 年瓦楞紙包裝設備 TOP5 公司市場份額 圖63:2014-2024E 瓦楞紙包裝市場規模(億平方米)資料來源:紙業網,民生證券研究院 資料來源:前沿研究院,民生證券研究院 圖64:2010-20
134、23E 全國光伏組件產量(GW)圖65:2019-2023E 全球光伏裝機量(GW)資料來源:CPIA,民生證券研究院 資料來源:TrendForce,民生證券研究院 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 55 2023 年全球組件裝機量增速 53%,表面需求同樣仍處于較高的景氣度區間。公司的光伏設備主要集中在組件環節,我們預計該業務在 2023 年仍會保持較高的增速,2024 年由于基數較大,增速會略有放緩,對應 2023/2024 年該業務營收增速約為 45%/20%。同時光伏行業目前組件環節的技術迭代也趨于穩定,毛利率相對平穩,對應
135、 2023/2024 年該業務毛利率 24%/24%。3)3C 自動化產線業務、鑄造業務、貨物貿易:近兩年來公司聚焦主業光伏自動化產線+包裝自動化產線,其他幾項業務會保持小幅增長平穩發展,不作為重點戰略布局。受疫情影響,3C 自動化產線業務、鑄造業務、貨物貿易在 2022 年出現一定的下滑,我們預測這些業務在 2023 年會有一定的反彈,之后保持平穩。3C自動化產線業務 2023/2024 收入增速 10%/5%,鑄造產品業務 2023/2024 收入增速 15%/2%,貨物貿易業務 2023/2024 收入增速 10%/5%,其他業務2023/2024 收入增速 15%/2%。同時這些業務毛
136、利率預期會維持穩定,3C 自動化產線業務 2023/2024 毛利率 15%/15%,鑄造產品業務 2023/2024 毛利率5%/5%,貨物貿易業務 2023/2024 毛利率 6%/6%,其他業務 2023/2024 毛利率 30%/30%。4)鈣鈦礦:我們預測 2024 年行業鈣鈦礦產線招標量約 4GW(3-4 家頭部玩家 1GW 招標+5-6 家追趕者 100MW 產線招標),預計單 GW 設備投資額約 8億元,對應 32 億元市場。公司核心設備為磁控濺射 PVD 設備(以反式結構為例,鈣鈦礦電池 5 層薄膜中,HTL 層、金屬電極層可能使用磁控濺射 PVD;而鈣鈦礦層、ETL 層、E
137、TL 與金屬電極之間的中間層則可能采用涂布或其他真空鍍膜工藝如真空蒸鍍、ALD、RPD);同時公司也在真空蒸鍍、ALD 設備上有所布局。綜合考慮我們估算公司的市場份額約 10%(鈣鈦礦各公司的工藝、配方會有所差異,因此設備會有一定的定制化屬性,同時鈣鈦礦多層薄膜使用的鍍膜工藝也有所不同,綜合考慮我們估算招標后公司的市占率約 10%,未來伴隨著公司磁控濺射 PVD 外的真空鍍膜產品逐漸成熟,公司市場份額有望提升)。按此估算 2024 年公司鈣鈦礦業務收入約 3.2 億元。同時參考光伏行業鍍膜設備毛利率,預測毛利率約 30%。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免
138、責聲明 證券研究報告 56 表11:京山輕機業務拆分與收入預測(百萬元)2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 收入 3,060 4,086 4,920 6,604 7,964 YoY 35%34%20%34%21%光伏自動化產線 1,158 2,226 3,339 4,842 5,810 YoY 67%92%50%45%20%毛利率 24.3%22.6%24.0%24.0%24.0%包裝自動化產線 739 939 845 930 976 YoY 6%27%-10%10%5%毛利率 20.3%19.9%20.0%20.0%20.0%3C 自動化產線 196 173 138
139、152 160 YoY 13%-12%-20%10%5%毛利率 30.8%13.0%15.0%15.0%15.0%鑄造產品 372 384 307 353 360 YoY 0%3%-20%15%2%毛利率 8.7%5.1%5.0%5.0%5.0%貨物貿易 397 160 128 141 148 YoY 103%-60%-20%10%5%毛利率 5.6%6.3%6.0%6.0%6.0%其他 198 203 162 187 190 YoY 46%3%-20%15%2%毛利率 34.3%30.0%30.0%30.0%30.0%鈣鈦礦 320 毛利率 30%資料來源:京山輕機年報,民生證券研究院預測
140、投資建議:我們預計公司 2022-2024 年分別實現營業收入 49.20/66.04/79.64億元,同增 20.4%/34.2%/20.6%,歸母凈利潤分別為 2.82/4.26/5.38 億元,同增93.2%/51.4%/26.2%,當前股價(4月6日收盤價)對應PE分別為51/34/27x,首次覆蓋,給予“推薦”評級。風險提示:光伏電池技術路線存在不確定性;組件設備需求不及預期;電池片設備研發進度不及預期;市場競爭加??;產能擴張不及預期。表12:京山輕機盈利預測與財務指標 項目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 營業收入(百萬元)4,086 4,920 6,604
141、7,964 增長率(%)33.5 20.4 34.2 20.6 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元)146 282 426 538 增長率(%)171.0 93.2 51.4 26.2 每股收益(元)0.23 0.45 0.68 0.86 PE 99 51 34 27 PB 4.9 4.5 4.0 3.5 資料來源:wind,民生證券研究院預測;(注:股價為 2023 年 4 月 6 日收盤價);行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 57 7.2 捷佳偉創 公司是領先的光伏設備及綠色能源產業專用設備制造商,2007 年創立于深圳市寶安區,并于
142、2010 年與深圳市捷佳創精密設備有限公司成功實現業務整合。產品涵蓋原生多晶硅料生產設備、硅片加工設備、晶體硅電池生產設備等;公司系國內領先的晶體硅太陽能電池生產設備制造商,主營 PECVD 設備、擴散爐、制絨設備、刻蝕設備、清洗設備、自動化配套設備等太陽能電池片生產工藝流程中的主要設備的研發、制造和銷售。在鈣鈦礦領域,根據公司公眾號公開信息,2022 年 7 月,首臺套量產型鈣鈦礦電池核心裝備-RPD 設備出貨;2022 年 10 月,在獲得某央企研究院的鈣鈦礦低溫低損薄膜真空沉積設備訂單,以及某國家科學院的反應式等離子鍍膜設備訂單后,公司自主研發的鈣鈦礦共蒸法真空鍍膜設備也順利的再次取得訂
143、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。該蒸鍍設備核心蒸發源由捷佳偉創研發團隊自主研發,并通過創新性結構設計實現優良的多元共蒸效果。公司作為太陽能電池設備的領先企業,在 PERC、Topcon、HJT、IBC、鈣鈦礦等技術路線上進行了全面布局,并且推出了具有優勢的差異化設備產品。公司公眾號公開信息表明,從 2022 年下半年至今,捷佳偉創依托全面強大的真空鍍膜技術與多年沉淀的精密設備設計能力,已向十多家光伏頭部企業和行業新興企業及研究機構提供鈣鈦礦裝備及服務,訂單金額超過 2 億元人民幣。公司在大尺寸鈣鈦礦、全鈣鈦礦疊層、HJT/TOPCon 疊層鈣鈦礦領域的設備銷售持續放量
144、,設備種類涵蓋 RPD、PVD、PAR、CVD、蒸發鍍膜及精密狹縫涂布、晶硅疊層印刷等。公司在鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層 MW 級量產型整線裝備的研發和供應能力,獲得了越來越多客戶的關注與信任。未來公司的戰略布局也將是 TOPCon、HJT、鈣鈦礦及鈣鈦礦疊層等光伏電池技術整線裝備的深入布局,并不斷創新引領著光伏電池裝備技術的發展。投 資 建 議:我 們 預 計 公 司2022-2024年 分 別 實 現 營 業 收 入61.57/138.54/198.87 億元,同增 22.0%/125.0%/43.5%,歸母凈利潤分別為10.19/22.47/33.70 億元,同增 42.0%/120.6%/50
145、.0%,當前股價(4 月 6 日收盤價)對應 PE 分別為 40/18/12x,維持“推薦”評級。風險提示:TOPCon 技術迭代不及預期、公司業績不及預期的風險等。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 58 表13:捷佳偉創預測與財務指標 項目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 營業收入(百萬元)5,047 6,157 13,854 19,887 增長率(%)24.8 22.0 125.0 43.5 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元)717 1,019 2,247 3,370 增長率(%)37.2 42.0 120.6
146、50.0 每股收益(元)2.06 2.93 6.45 9.68 PE 57 40 18 12 PB 6.6 5.7 4.4 3.3 資料來源:wind,民生證券研究院預測;(注:股價為 2023 年 4 月 6 日收盤價);7.3 奧來德 公司是國內領先的 OLED 有機發光材料和蒸發源設備制造企業,主要從事OLED 產業鏈上游環節中的有機發光材料的終端材料與蒸發源設備的研發、制造、銷售及售后技術服務,其中有機發光材料為 OLED 面板制造的核心材料,蒸發源為 OLED 面板制造的關鍵設備蒸鍍機的核心組件,經過近 15 年的行業技術經驗積累,公司已向維信諾集團、和輝光電、TCL 華星集團、京東
147、方、天馬集團、信利集團等知名 OLED 面板生產企業提供有機發光材料,已向成都京東方、云谷(固安)、武漢華星、武漢天馬提供蒸發源設備,并與合肥維信諾訂立了蒸發源設備合同,其中成都京東方與云谷(固安)的蒸發源設備已完成驗收,且產線已投產,運行狀況良好。憑借穩定優質的產品質量,公司與上述客戶建立了穩定的合作關系。公司在鈣鈦礦領域主要通過募投方式布局兩個新項目,分別為:1)鈣鈦礦結構型太陽能電池蒸鍍設備的開發項目;2)低成本有機鈣鈦礦載流子傳輸材料和長壽命器件開發項目。1)項目 1:投資 2900 萬元。目前鈣鈦礦光伏電池中的研發中多采用溶液旋涂法,該方法只適用于小面積電池片的制備,無法滿足量產的需
148、求。而采用線性蒸發源的蒸鍍機能較好滿足鈣鈦礦光伏電池的量產制備,可以提高鈣鈦礦光伏電池大面積制備的均勻性、批次穩定性、連續重復生產等能力。2)項目 2:投資 2000 萬元。當前鈣鈦礦光伏電池所使用的空穴型載流子傳輸材料種類較少,成本較高,與鈣鈦礦相匹配的空穴型載流子傳輸材料的研究相對薄弱,性能要求及技術水平不能滿足我國下游廠家應用需求。低成本、高遷移率的空穴型載流子材料可有效提高鈣鈦礦光伏電池的穩定性,提高鈣鈦礦光伏電池壽命,降低大面積制備鈣鈦礦光伏電池成本。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 59 1)蒸發源設備業務:公司設備業務主
149、要是蒸發源和蒸鍍機。首先,公司蒸發源設備完全打破了國外的技術壁壘,實現了技術領先,解決了國內 6 代 AMOLED產線的“卡脖子”技術問題,同時提前布局 G8.5(G8.6)高世代蒸發源的技術開發和儲備。目前公司 6 代線蒸發源還有三條線沒確認收入,從簽約到驗收確認收入一般在一年到一年半左右,隨著 6 代線的陸續交付和維修需求,同時 8.5 代線也有望落地。其次,公司根據市場需求以及公司在材料制造技術及蒸發源制造技術的大量儲備基礎上,進行小型蒸鍍機的設計和制造布局,在小型蒸鍍機的制造方面加大研發及產業化力度,2023 年也有望拿到鈣鈦礦領域相關蒸鍍機訂單。因此我們預計設備業務 2023/202
150、4 年會迎來高速增長,對應的營收增速為 78%/53%。毛利率方面公司歷史上設備毛利率在 69%左右,未來隨著高世代蒸發源及鈣鈦礦蒸鍍機的持續落地,毛利率有望進一步提升,預測未來兩年毛利率為 70%。2)有機發光材料:公司目前有兩個材料生產基地,分別為長春奧來德工廠及上海奧來德工廠。長春奧來德工廠規劃產能 5000 公斤,主要生產 OLED 有機發光材料、薄膜封裝材料等;上海奧來德工廠規劃產能 10000 公斤,主要生產 OLED有機發光材料,目前進入到試生產階段。目前,奧來德已向維信諾、和輝光電、TCL華星、京東方、深天馬、信利等知名 OLED 面板生產企業提供有機發光材料,未來隨著上海工廠
151、新材料產能的投放,收入有望迎來持續增長,因此我們預測公司有機發光材料 2023/2024 年對應的營收增速為 30%/30%。同時,公司最近 12 年會不斷向面板廠商導入毛利率更高的新材料,因此材料的整體毛利也會不斷提升,2023/2024 年該業務毛利率分 40%/40%。表14:奧來德務拆分與收入預測(百萬元)2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 收入 284 406 458 724 1,051 YoY-6%43%13%58%45%蒸發源設備 189 262 258 460 704 YoY 9%39%-2%78%53%毛利率 68%69%70%70%70%有機發光材料
152、 94 144 200 260 339 YoY-26%53%38%30%30%毛利率 30%30%35%40%40%資料來源:奧來德年報,民生證券研究院測算 投資建議:我們預計公司 2022-2024 年分別實現營業收入 4.58/7.24/10.51 億元,同增 12.8%/58.2%/45.1%,歸母凈利潤分別為 1.19/2.03/3.01 億元,同增-12.9%/71.6%/48.2%,當前股價(4 月 6 日收盤價)對應 PE 分別為 54/31/21,首次覆蓋,給予“推薦”評級。風險提示:OLED 材料放量不及預期、鈣鈦礦蒸鍍設備研發推進不及預期、設備訂單交付周期波動的風險等。行業
153、深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 60 表15:奧來德預測與財務指標 項目/年度 2021A 2022E 2023E 2024E 營業收入(百萬元)406 458 724 1,051 增長率(%)43.2 12.8 58.2 45.1 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元)136 119 203 301 增長率(%)89.2 -12.9 71.6 48.2 每股收益(元)1.33 1.15 1.98 2.93 PE 47 54 31 21 PB 3.9 3.8 3.6 3.3 資料來源:wind,民生證券研究院預測;(注:股價為 2023 年 4
154、 月 6 日收盤價);行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 61 8 8 風險提示 1)鈣鈦礦企業融資不如預期。鈣鈦礦的技術突破需要下游鈣鈦礦電池企業與上游設備公司相互配合,早期仍需要一定的初始投資資金支持。相關企業融資不順利可能會延緩鈣鈦礦相關技術的突破。2)鈣鈦礦大面積制備轉換效率提升不如預期:目前鈣鈦礦最需要解決的工藝難點在于大面積制備方面,如果無法突破,大面積鈣鈦礦電池的轉換效率可能無法持續提升,延緩商業化進程。3)鈣鈦礦/晶硅疊層電池發展不及預期。目前鈣鈦礦公司更多的仍聚焦在攻克單結鈣鈦礦電池的量產制備與相關研發,而與現有晶硅產
155、業結合的鈣鈦礦/晶硅疊層電池多為技術儲備狀態,未來是否落地有不確定性。行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 62 京山輕機財務報表數據預測匯總 利潤表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 主要財務指標 2021A 2022E 2023E 2024E 營業總收入 4,086 4,920 6,604 7,964 成長能力(%)營業成本 3,284 3,857 5,151 6,171 營業收入增長率 33.52 20.42 34.23 20.60 營業稅金及附加 20 26 35 42 EBIT 增長率 87.92 94.7
156、7 48.19 26.41 銷售費用 143 172 225 271 凈利潤增長率 171.04 93.15 51.38 26.18 管理費用 211 256 337 406 盈利能力(%)研發費用 194 236 317 382 毛利率 19.63 21.60 22.00 22.52 EBIT 181 353 524 662 凈利潤率 3.57 5.73 6.46 6.76 財務費用 47 14 23 26 總資產收益率 ROA 1.86 3.17 3.93 4.25 資產減值損失-18-23-27-37 凈資產收益率 ROE 4.95 8.79 11.74 12.90 投資收益 27 30
157、 46 56 償債能力 營業利潤 153 349 523 660 流動比率 1.31 1.32 1.29 1.31 營業外收支-17 0 0 0 速動比率 0.70 0.67 0.62 0.64 利潤總額 135 349 523 660 現金比率 0.32 0.31 0.21 0.23 所得稅 17 43 64 81 資產負債率(%)61.89 63.24 65.65 65.95 凈利潤 119 306 458 579 經營效率 歸屬于母公司凈利潤 146 282 426 538 應收賬款周轉天數 100.67 98.00 101.00 101.00 EBITDA 284 485 698 86
158、8 存貨周轉天數 279.79 270.00 274.00 270.00 總資產周轉率 0.58 0.59 0.67 0.68 資產負債表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 每股指標(元)貨幣資金 1,505 1,602 1,435 1,783 每股收益 0.23 0.45 0.68 0.86 應收賬款及票據 1,496 1,562 2,288 2,748 每股凈資產 4.73 5.15 5.83 6.69 預付款項 333 393 525 629 每股經營現金流 1.03 0.77 0.31 1.03 存貨 2,517 2,830 3,840 4,528 每股股利 0.
159、00 0.00 0.00 0.00 其他流動資產 282 431 521 594 估值分析 流動資產合計 6,134 6,819 8,609 10,283 PE 99 51 34 27 長期股權投資 168 197 243 299 PB 4.9 4.5 4.0 3.5 固定資產 349 433 473 516 EV/EBITDA 47.41 27.85 19.57 15.33 無形資產 196 202 211 212 股息收益率(%)0.00 0.00 0.00 0.00 非流動資產合計 1,706 2,077 2,246 2,365 資產合計 7,840 8,896 10,855 12,64
160、8 短期借款 196 196 196 196 現金流量表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 應付賬款及票據 2,492 2,779 3,712 4,446 凈利潤 119 306 458 579 其他流動負債 1,987 2,199 2,768 3,235 折舊和攤銷 103 132 174 207 流動負債合計 4,674 5,173 6,675 7,877 營運資金變動 305-45-544-271 長期借款 121 401 401 401 經營活動現金流 642 480 191 644 其他長期負債 57 52 50 63 資本開支-136-455-275-244
161、非流動負債合計 178 453 451 464 投資-38 0 0 0 負債合計 4,852 5,626 7,127 8,341 投資活動現金流-159-455-275-244 股本 623 623 623 623 股權募資 533-23 0 0 少數股東權益 41 65 97 138 債務募資-127 145-21 0 股東權益合計 2,988 3,270 3,729 4,307 籌資活動現金流 358 72-83-51 負債和股東權益合計 7,840 8,896 10,855 12,648 現金凈流量 831 97-167 348 資料來源:公司公告、民生證券研究院預測 行業深度研究/機械
162、 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 63 捷佳偉創財務報表數據預測匯總 利潤表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 主要財務指標 2021A 2022E 2023E 2024E 營業總收入 5,047 6,157 13,854 19,887 成長能力(%)營業成本 3,806 4,535 10,260 14,551 營業收入增長率 24.80 21.99 125.01 43.55 營業稅金及附加 21 25 55 80 EBIT 增長率 19.84 41.47 121.21 51.75 銷售費用 71 99 222 318 凈利潤增長
163、率 37.16 42.04 120.55 49.97 管理費用 102 135 304 436 盈利能力(%)研發費用 238 283 637 915 毛利率 24.60 26.35 25.94 26.83 EBIT 819 1,159 2,564 3,891 凈利潤率 14.21 16.55 16.22 16.95 財務費用-7-47-51-67 總資產收益率 ROA 5.61 6.40 7.83 8.45 資產減值損失-64-66-102-185 凈資產收益率 ROE 11.57 14.24 24.13 26.99 投資收益-13 25 55 80 償債能力 營業利潤 817 1,166
164、2,571 3,855 流動比率 1.78 1.64 1.39 1.39 營業外收支-1 0 0 0 速動比率 1.06 0.93 0.74 0.71 利潤總額 816 1,166 2,571 3,855 現金比率 0.61 0.50 0.29 0.26 所得稅 103 146 321 481 資產負債率(%)51.47 55.00 67.52 68.67 凈利潤 714 1,020 2,250 3,374 經營效率 歸屬于母公司凈利潤 717 1,019 2,247 3,370 應收賬款周轉天數 95.73 103.10 103.10 103.10 EBITDA 862 1,211 2,63
165、2 3,975 存貨周轉天數 386.79 443.00 402.00 421.00 總資產周轉率 0.46 0.43 0.62 0.58 資產負債表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 每股指標(元)貨幣資金 3,991 4,348 5,668 7,051 每股收益 2.06 2.93 6.45 9.68 應收賬款及票據 2,797 3,366 7,851 11,303 每股凈資產 17.81 20.55 26.75 35.87 預付款項 109 159 361 512 每股經營現金流 3.88 2.68 4.42 4.83 存貨 4,033 5,438 11,198 1
166、6,599 每股股利 0.18 0.26 0.56 0.85 其他流動資產 723 965 1,799 2,505 估值分析 流動資產合計 11,652 14,276 26,876 37,970 PE 57 40 18 12 長期股權投資 77 101 157 236 PB 6.6 5.7 4.4 3.3 固定資產 330 360 374 383 EV/EBITDA 43.12 30.37 13.48 8.58 無形資產 155 163 166 171 股息收益率(%)0.15 0.22 0.48 0.72 非流動資產合計 1,131 1,635 1,817 1,920 資產合計 12,783
167、 15,912 28,694 39,890 短期借款 13 13 13 13 現金流量表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 應付賬款及票據 2,250 2,857 6,462 9,166 凈利潤 714 1,020 2,250 3,374 其他流動負債 4,275 5,835 12,849 18,162 折舊和攤銷 42 52 68 84 流動負債合計 6,538 8,705 19,325 27,341 營運資金變動 451-263-1,024-2,131 長期借款 0 0 0 0 經營活動現金流 1,349 934 1,539 1,684 其他長期負債 41 47 49
168、 51 資本開支-239-299-189-101 非流動負債合計 41 47 49 51 投資-348-245 0 0 負債合計 6,579 8,752 19,373 27,392 投資活動現金流-571-517-122-101 股本 348 348 348 348 股權募資 2,521-1 0 0 少數股東權益 1 2 4 8 債務募資-180 3-5 0 股東權益合計 6,204 7,160 9,320 12,498 籌資活動現金流 2,241-61-98-199 負債和股東權益合計 12,783 15,912 28,694 39,890 現金凈流量 3,008 357 1,320 1,3
169、83 資料來源:公司公告、民生證券研究院預測 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 64 奧來德財務報表數據預測匯總 利潤表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 主要財務指標 2021A 2022E 2023E 2024E 營業總收入 406 458 724 1,051 成長能力(%)營業成本 181 210 306 433 營業收入增長率 43.17 12.82 58.17 45.06 營業稅金及附加 5 5 7 11 EBIT 增長率 53.55 11.75 80.16 50.32 銷售費用 10 12 19 28
170、 凈利潤增長率 89.19-12.91 71.57 48.17 管理費用 64 65 103 150 盈利能力(%)研發費用 71 77 122 177 毛利率 55.46 54.17 57.79 58.77 EBIT 105 118 212 319 凈利潤率 33.52 25.87 28.07 28.67 財務費用-11-9-4-3 總資產收益率 ROA 6.22 5.31 8.09 10.41 資產減值損失-3-4-6-9 凈資產收益率 ROE 8.22 7.12 11.47 15.78 投資收益 5 3 4 6 償債能力 營業利潤 135 128 220 326 流動比率 3.81 2.
171、56 1.94 1.65 營業外收支 12 0 0 0 速動比率 3.10 1.80 1.18 0.90 利潤總額 147 128 220 326 現金比率 2.21 1.02 0.51 0.33 所得稅 11 10 17 25 資產負債率(%)24.36 25.46 29.50 34.04 凈利潤 136 119 203 301 經營效率 歸屬于母公司凈利潤 136 119 203 301 應收賬款周轉天數 88.12 80.50 80.50 80.50 EBITDA 138 184 331 489 存貨周轉天數 430.01 484.80 484.80 484.80 總資產周轉率 0.19
172、 0.21 0.31 0.39 資產負債表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 每股指標(元)貨幣資金 780 404 292 268 每股收益 1.33 1.15 1.98 2.93 應收賬款及票據 98 99 156 227 每股凈資產 16.13 16.21 17.26 18.60 預付款項 16 16 23 33 每股經營現金流 1.37 1.62 2.88 4.27 存貨 213 275 400 566 每股股利 1.50 0.93 1.60 2.37 其他流動資產 238 223 235 250 估值分析 流動資產合計 1,344 1,017 1,107 1,3
173、44 PE 47 54 31 21 長期股權投資 0 66 102 119 PB 3.9 3.8 3.6 3.3 固定資產 230 460 588 702 EV/EBITDA 40.74 32.63 18.44 12.53 無形資產 75 78 81 84 股息收益率(%)2.41 1.50 2.57 3.81 非流動資產合計 844 1,216 1,406 1,550 資產合計 2,189 2,233 2,514 2,895 短期借款 0 0 0 0 現金流量表(百萬元)2021A 2022E 2023E 2024E 應付賬款及票據 84 75 110 156 凈利潤 136 119 203
174、 301 其他流動負債 269 323 462 658 折舊和攤銷 33 66 118 170 流動負債合計 353 398 571 813 營運資金變動-6-8-26-33 長期借款 11 11 11 11 經營活動現金流 141 167 296 439 其他長期負債 169 160 159 161 資本開支-251-330-266-287 非流動負債合計 180 171 170 172 投資 641-63-32-11 負債合計 533 568 742 985 投資活動現金流 412-420-298-298 股本 73 103 103 103 股權募資 0 0 0 0 少數股東權益 0 0
175、0 0 債務募資 0-1-12 0 股東權益合計 1,656 1,664 1,772 1,909 籌資活動現金流-76-122-110-165 負債和股東權益合計 2,189 2,233 2,514 2,895 現金凈流量 477-375-112-24 資料來源:公司公告、民生證券研究院預測 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 65 插圖目錄 圖 1:鈣鈦礦正八面體晶體結構圖.4 圖 2:鈣鈦礦電池帶隙調節.5 圖 3:不同帶隙對應光伏電池的轉換效率.5 圖 4:鈣鈦礦電池和晶硅電池生產成本比較.5 圖 5:涂布工藝流程簡化示意圖:放卷
176、-涂布-烘干-收卷.7 圖 6:狹縫涂布法涂布環節示意圖.8 圖 7:中間導向框架式糾偏應用示意圖.8 圖 8:蒸汽加熱示意圖.9 圖 9:典型狹縫涂布設備.10 圖 10:杜邦公司涂液工藝制 OLED 彩色顯示器流程.11 圖 11:圓柱形鋰離子電池結構圖.11 圖 12:2020-2025 年中國及全球鋰電池涂布設備市場規模預測趨勢圖(億元).13 圖 13:蒸發鍍膜設備示意圖.17 圖 14:2017-2022 年中國真空鍍膜設備市場規模預測趨勢圖.19 圖 15:鈣鈦礦層薄膜制備方法概覽.20 圖 16:一步溶液法制備有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的過程圖.21 圖 17:分部浸漬法示意圖.2
177、1 圖 18:兩步旋涂法示意圖.21 圖 19:雙源共蒸法示意圖.22 圖 20:單源蒸發法示意圖.22 圖 21:分步氣相沉積法示意圖.23 圖 22:氣相輔助溶液法的制備有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的過程圖.23 圖 23:2014-2022 年鈣鈦礦電池廠商薄膜制備相關專利統計圖(個).24 圖 24:2014-2022 年薄膜制備工藝相關專利時間分布統計圖(個).24 圖 25:不同類型太陽能電池的光電轉換效率和器件面積關系(PSC 為鈣鈦礦電池).26 圖 26:溶液法中鈣鈦礦晶體生長示意圖(左:鈣鈦礦前驅體溶液;中:鈣鈦礦前驅體與溶劑/添加劑配位形成的中間相;右:退火后形成鈣鈦礦晶體).
178、27 圖 27:風刀涂布示意圖.28 圖 28:兩種典型太陽能電池晶硅絨面(左圖:單晶硅;右圖:多晶硅).30 圖 29:絨面硅片上直接使用溶液法處理時成膜的不均勻現象.30 圖 30:在線鍍膜工藝示意圖.31 圖 31:離線鍍膜生產線簡圖.31 圖 32:PSC 緩沖層結構示意圖.33 圖 33:整線生產涉及工藝.33 圖 34:Topcon 電池結構示意圖.34 圖 35:HJT 電池結構示意圖.35 圖 36:IBC 電池結構示意圖.35 圖 37:鈣鈦礦正八面體晶體結構圖.36 圖 38:nip 結構(正式結構).36 圖 39:pin 結構(反式結構).36 圖 40:電池轉換效率歷
179、程(圈內為鈣鈦礦/晶硅疊層).37 圖 41:兩端疊層電池結構.38 圖 42:四端疊層結構.38 圖 43:4t 鈣鈦礦/Topcon 疊層.39 圖 44:鈣鈦礦/HJT 疊層.39 圖 45:四端式鈣鈦礦硅疊層電池結構圖.40 圖 46:兩端式鈣鈦礦硅疊層電池結構圖.40 圖 47:三端式鈣鈦礦硅疊層電池示意圖.41 圖 48:學術界三端式疊層電池的各類結構示意圖.42 圖 49:絨面硅片上直接使用溶液法處理時成膜的不均勻現象.43 圖 50:兩端式鈣鈦礦/硅疊層電池中常用的陷光策略示意圖.43 圖 51:截至 2023 年 2 月鈣鈦礦電池廠商疊層電池專利(個).44 行業深度研究/機
180、械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 66 圖 52:截至 2023 年 2 月各疊層電池專利數占比(%).44 圖 53:學術界 2T/4T 結構疊層電池轉換效率表.46 圖 54:鈣鈦礦電池成本拆分(協鑫光電估算 100MW 標準線數據).47 圖 55:光刻膠產業鏈.48 圖 56:光刻過程.49 圖 57:OLED 工藝流程.50 圖 58:OLED 發光原理示意圖.50 圖 59:OLED 發光原理示意圖.50 圖 60:OLED 蒸鍍概念圖.51 圖 61:鋰電池工藝流程圖.52 圖 62:2019 年瓦楞紙包裝設備 TOP5 公司市場份額.
181、54 圖 63:2014-2024E 瓦楞紙包裝市場規模(億平方米).54 圖 64:2010-2023E 全國光伏組件產量(GW).54 圖 65:2019-2023E 全球光伏裝機量(GW).54 表格目錄 表 1:溶液涂布主要方法示意圖.7 表 2:涂布設備主要供應商.12 表 3:真空鍍膜技術對比.14 表 4:蒸鍍設備相關應用領域.17 表 5:國內外部分真空鍍膜設備廠商.18 表 6:鈣鈦礦電池公司近期動態.24 表 7:鈣鈦礦電池設備供應商近期動態.25 表 8:鈣鈦礦結晶中的 VCD 工藝簡介.28 表 9:涂布與蒸鍍技術對比.31 表 10:鈣鈦礦電池公司近期動態.45 表
182、11:京山輕機業務拆分與收入預測(百萬元).56 表 12:京山輕機盈利預測與財務指標.56 表 13:捷佳偉創預測與財務指標.58 表 14:奧來德務拆分與收入預測(百萬元).59 表 15:奧來德預測與財務指標.60 京山輕機財務報表數據預測匯總.62 捷佳偉創財務報表數據預測匯總.63 奧來德財務報表數據預測匯總.64 行業深度研究/機械 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 67 分析師承諾 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為注冊分析師,基于認真審慎的工作態度、專業嚴謹的研究方法與分析邏輯得出研究結論,獨立、客觀地出
183、具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本報告清晰準確地反映了研究人員的研究觀點,結論不受任何第三方的授意、影響,研究人員不曾因、不因、也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。評級說明 投資建議評級標準 評級 說明 以報告發布日后的 12 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的漲跌幅為基準。其中:A 股以滬深 300 指數為基準;新三板以三板成指或三板做市指數為基準;港股以恒生指數為基準;美股以納斯達克綜合指數或標普500 指數為基準。公司評級 推薦 相對基準指數漲幅 15%以上 謹慎推薦 相對基準指數漲幅 5%15%之間 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之
184、間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 行業評級 推薦 相對基準指數漲幅 5%以上 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 免責聲明 民生證券股份有限公司(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。本報告僅供本公司境內客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅為參考之用,并不構成對客戶的投資建議,不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,客戶應當充分考慮自身特定狀況,不應單純依靠本報告所載的內容而取代個人的獨立判斷。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報
185、告中的任何內容而導致的任何可能的損失負任何責任。本報告是基于已公開信息撰寫,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,且預測方法及結果存在一定程度局限性。在不同時期,本公司可發出與本報告所刊載的意見、預測不一致的報告,但本公司沒有義務和責任及時更新本報告所涉及的內容并通知客戶。在法律允許的情況下,本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問、咨詢服務等相關服務,本公司的員工可能擔任本報告所提及的公司的董事??蛻魬浞挚紤]可能存在的利益沖突,勿將本報告作為投
186、資決策的唯一參考依據。若本公司以外的金融機構發送本報告,則由該金融機構獨自為此發送行為負責。該機構的客戶應聯系該機構以交易本報告提及的證券或要求獲悉更詳細的信息。本報告不構成本公司向發送本報告金融機構之客戶提供的投資建議。本公司不會因任何機構或個人從其他機構獲得本報告而將其視為本公司客戶。本報告的版權僅歸本公司所有,未經書面許可,任何機構或個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、轉載、發表、篡改或引用。所有在本報告中使用的商標、服務標識及標記,除非另有說明,均為本公司的商標、服務標識及標記。本公司版權所有并保留一切權利。民生證券研究院:上海:上海市浦東新區浦明路 8 號財富金融廣場 1 幢 5F;200120 北京:北京市東城區建國門內大街 28 號民生金融中心 A 座 18 層;100005 深圳:廣東省深圳市福田區益田路 6001 號太平金融大廈 32 層 05 單元;518026