鈣鈦礦光伏靶材行業深度報告:鈣鈦礦產業化風漸起靶材國產化價值顯現-230218(23頁).pdf

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1、 敬請參閱最后一頁特別聲明-1-證券研究報告 2023 年 2 月 18 日 行業研究行業研究 鈣鈦礦產業化風漸起,靶材國產化價值顯現鈣鈦礦產業化風漸起,靶材國產化價值顯現 鈣鈦礦光伏靶材行業深度報告 鈣鈦礦:極具潛力的第三代光伏技術。鈣鈦礦:極具潛力的第三代光伏技術。鈣鈦礦材料指具備化學通式 ABX3的物質,其具備連續可調的帶隙范圍,并覆蓋最佳帶隙;鈣鈦礦光伏電池(PSCs)則是利用鈣鈦礦材料作為吸光材料的光伏電池,主要結構包含透明導電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層和頂電極 5 部分。鈣鈦礦是處于研發與成熟中的先進光伏技術。按技術路線,鈣鈦礦電池可分為鈣鈦礦單結電池、四端和兩端鈣

2、鈦礦/晶硅疊層電池,其中,鈣鈦礦單結電池進展較快,多家企業已進入中試。光電轉換效率天花板高光電轉換效率天花板高+規?;当緝瀯菀幠;当緝瀯?,前景廣闊前景廣闊。鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉換效率從 2009 年的 3.8%迅速提高至 2021 年的 25.7%,而這一進程晶硅光伏電池花費了四五十年,且鈣鈦礦電池的理論轉換效率顯著高于晶硅光伏。成本端,鈣鈦礦光伏產業鏈較晶硅光伏顯著縮短,且鈣鈦礦原材料豐富,用量少,純度要求低;鈣鈦礦光伏在達到一定技術成熟度后,產線投資約為 5 億元/GW,約為晶硅光伏的 1/2;能耗約為 0.12KWh/W,約為晶硅光伏的 1/10。此外,鈣鈦礦光伏產線具備規模

3、化降本優勢,纖納光電的20MW產線投資額為5050萬元,新建的 100MW 產線投資額為 1.21 億元,投資額僅提升至原投資額的 2.4 倍。政策推動研發及產業化,眾多參與者積極布局鈣鈦礦產能。政策推動研發及產業化,眾多參與者積極布局鈣鈦礦產能。當前國家出臺了多項政策推動鈣鈦礦光伏技術的研發及產業化進程,產業內鈣鈦礦光伏電池的產能規劃亦十分活躍。當前參與布局規劃的多為未上市公司,上市公司中,亦有協鑫科技、奧聯電子、杭蕭鋼構等旗下公司進行積極布局。據我們不完全統計(暫不考慮未公開數據),截至 2023 年 2 月,現有企業公開的鈣鈦礦總產能規劃約為28GW,2023 年鈣鈦礦產能有望落地約 8

4、80MW,2024 年有望落地超 3GW。與晶硅光伏對比,鈣鈦礦光伏中靶材占比大幅提升,國產化價值凸顯。與晶硅光伏對比,鈣鈦礦光伏中靶材占比大幅提升,國產化價值凸顯。靶材,又稱“濺射靶材”,是在濺射過程中被高速金屬等離子體流轟擊的目標材料,是半導體、顯示面板、光伏等領域制備功能薄膜的核心原材料。晶硅光伏電池中,HJT 技術路線因引入透明導電薄膜,需使用 ITO 靶材,故具備較高的靶材成本占比,據前瞻產業研究院,HJT 電池成本中,硅片占比最高為 47%,靶材成本占比約為 4%。然而,鈣鈦礦電池成本中,因無硅料成本、生產溫度相對降低、能耗成本下降等因素,靶材成本占比進一步大幅提升。以協鑫光電 1

5、00MW 項目為例,靶材成本占比高達 37.2%,比重最高。鈣鈦礦電池中,ITO 導電玻璃、空穴傳輸層、電子傳輸層、金屬背電極的制作均會用到各類靶材,當前,全球靶材市場處于外資寡頭壟斷中,靶材作為鈣鈦礦電池中成本占比最高的環節,其國產化相關標的將充分受益于鈣鈦礦趨勢與后續的規?;慨a落地。投資建議:投資建議:鈣鈦礦作為第三代光伏技術,具備光電轉換效率天花板高與規?;当镜碾p重優勢,前景廣闊,而靶材在其成本中的占比較傳統晶硅光伏顯著提升,且處于外資寡頭壟斷中,國產化價值凸顯。建議關注國內高端靶材國產化企業。1 1、隆華科技。、隆華科技。全資子公司豐聯科光電研發生產的高純鉬及鉬合金靶材、ITO 靶

6、材、銀合金靶材等科技產品,填補了中國在相關領域的技術空白,率先打破高端靶材依賴進口的局面。鈣鈦礦光伏領域,公司靶材產品可應用于 TCO 層、空穴傳輸層和電子傳輸層。2 2、阿石創。、阿石創。公司為國內 PVD 鍍膜材料領域的龍頭。鈣鈦礦電池領域,在基礎的介孔層、致密層用靶材環節,如 TiO2等,公司已有成熟產品。風險分析:風險分析:技術進展不達預期風險,產業化建設不及預期風險,技術替代風險。作者作者 分析師:賀根分析師:賀根 執業證書編號:S0930518040002 021-52523863 聯系人:汲萌聯系人:汲萌 021-52523859 相關研報相關研報 前三季營收同比增長,靶材業務持

7、續發力隆華科技(300263.SZ)2022 年三季報點評(2022-10-28)PVD 鍍膜材料技術延伸,PET 銅箔業務有望崛起阿石創(300706.SZ)投資價值分析報告(2022-11-13)要點要點 敬請參閱最后一頁特別聲明-2-證券研究報告 中小盤中小盤 投資聚焦投資聚焦 本篇報告,我們全面梳理了第三代光伏技術鈣鈦礦的技術特點、技術優勢、產業內布局情況,并論述了靶材在鈣鈦礦電池中價值占比及供應格局,從而重點提示了靶材國產化在鈣鈦礦光伏領域的投資價值。我們區別于市場的觀點我們區別于市場的觀點 當前市場對于鈣鈦礦光伏的設備、組件等環節關注較多,尚未對靶材的投資價值給予充分重視。我們認為

8、,第一,與晶硅光伏對比,鈣鈦礦光伏成本中靶材成本占比大幅提升,以協鑫光電 100MW 項目為例,鈣鈦礦成本占比僅為 5.3%,而靶材成本占比高達 37.2%;第二,高端靶材的技術壁壘較高,國產化廠商有望充分受益。因此,我們通過本篇報告,重點提示投資者靶材國產化在鈣鈦礦光伏趨勢中的投資價值。股價上漲的催化因素股價上漲的催化因素 1、鈣鈦礦產能規劃的發布與建設投產。2、重點靶材公司在有關鈣鈦礦光伏組件廠商方面的客戶開拓取得積極進展。3、鈣鈦礦光伏技術的進一步突破。4、鈣鈦礦光伏技術相關的研發及產業化利好政策推出。投資觀點投資觀點 鈣鈦礦作為第三代光伏技術,具備光電轉換效率天花板高與規?;当镜碾p重

9、優勢,前景廣闊,而靶材在其成本中的占比較傳統晶硅光伏顯著提升,且供給格局處于外資寡頭壟斷中,國產化價值凸顯。我們認為,高端靶材國產商有望充分受益于鈣鈦礦光伏發展趨勢與后續的規?;慨a落地。建議關注:隆華科技、阿石創。2YkXuZlZuX8VwOwO8OaO6MoMqQpNnOfQmMpNfQsQpP7NqQwOwMqNnOuOnOoP 敬請參閱最后一頁特別聲明-3-證券研究報告 中小盤中小盤 目目 錄錄 1、鈣鈦礦強勢崛起,高效率鈣鈦礦強勢崛起,高效率+低成本引領變革低成本引領變革 .5 5 1.1、鈣鈦礦:極具潛力的新一代光伏技術.5 1.2、優勢:光電轉換效率天花板高+規?;当?8 1.

10、2.1、光電轉換效率:相對晶硅光伏,具備更高天花板.8 1.2.2、成本端:產業鏈顯著縮短,規?;当拘@著.10 1.3、政策推動產業化,多家公司陸續布局鈣鈦礦產能.11 2、靶材:靶材:鈣鈦礦靶材占比提升,國產化價值凸顯鈣鈦礦靶材占比提升,國產化價值凸顯 .1414 2.1、靶材:泛半導體領域制備功能薄膜的核心原材料.14 2.2、鈣鈦礦電池中靶材成本占比顯著提升,價值凸顯.15 2.3、全球靶材處于外資壟斷,國產化成果初顯.17 3、投資建議投資建議 .1919 3.1、隆華科技:靶材國產化先行者.19 3.2、阿石創:國內 PVD 鍍膜材料龍頭.21 4、風險分析風險分析 .2222

11、 敬請參閱最后一頁特別聲明-4-證券研究報告 中小盤中小盤 圖目錄圖目錄 圖 1:鈣鈦礦材料 ABX3晶體結構.5 圖 2:半導體材料帶隙及對應的理論最大效率.6 圖 3:鈣鈦礦太陽能電池類型.7 圖 4:鈣鈦礦電池工作原理.7 圖 5:四端、兩端鈣鈦礦/晶硅疊層結構示意圖(從左至右).8 圖 6:太陽能電池分類.9 圖 7:鈣鈦礦光伏 VS 晶硅光伏:發展歷程與效率.9 圖 8:鈣鈦礦產業鏈顯著縮短,價值高度集中.10 圖 9:纖納光電 20MW、100MW 鈣鈦礦產線成本(單位:萬元).11 圖 10:協鑫光電的 1m 2m 鈣鈦礦組件.12 圖 11:濺射工藝原理圖.14 圖 12:20

12、18 年 HJT 電池成本構成.15 圖 13:協鑫納米 100MW 鈣鈦礦組件成本拆分.15 圖 14:鈣鈦礦電池制作工序、制備工藝及生產設備.16 圖 15:TCO 玻璃類別及性能對比.16 圖 16:靶材產業鏈四大環節介紹.17 圖 17:全球靶材銷售市場的主要份額.18 圖 18:隆華科技的三大產業布局.19 圖 19:四豐電子的鉬靶材產品(G5 代線寬幅).20 圖 20:晶聯光電的 ITO 靶材產品(G5 代線).20 表目錄表目錄 表 1:不同技術路線的光伏電池轉換效率、量產技術成熟度及制造成本.10 表 2:不同技術光伏組件產線投資額情況.11 表 3:鈣鈦礦發展的相關政策.1

13、2 表 4:國內企業鈣鈦礦光伏產能規劃及進展(截至 2023 年 2 月).13 表 5:靶材的分類介紹.14 表 6:不同應用領域的靶材介紹.15 表 7:鈣鈦礦電池空穴傳輸層材料簡介.17 表 8:鈣鈦礦電池電子傳輸層材料簡介.17 表 9:兩種靶材制造工藝的優劣對比.18 表 10:豐聯科靶材產品主要用途和功能.20 敬請參閱最后一頁特別聲明-5-證券研究報告 中小盤中小盤 1 1、鈣鈦礦強勢崛起,高效率鈣鈦礦強勢崛起,高效率+低成本引領變低成本引領變革革 1.11.1、鈣鈦礦:極具潛鈣鈦礦:極具潛力的新一代光伏技術力的新一代光伏技術 鈣鈦礦最初指化學式為鈣鈦礦最初指化學式為 CaTiO

14、CaTiO3 3的的礦物質,及擁有礦物質,及擁有 CaTiOCaTiO3 3結構的金屬氧化物結構的金屬氧化物。鈣鈦礦(Perovskite),是以俄羅斯礦物學家 L.A.Perovski 的名字命名的。1839年,L.A.Perovski 研究存在于烏拉爾山變質巖中的鈦酸鈣(CaTiO3)時,首次提出了鈣鈦礦這一晶體結構。經過經過多年發展,鈣鈦礦多年發展,鈣鈦礦材料定義演變為具備化學通式材料定義演變為具備化學通式 ABXABX3 3的物質的物質。其中,A 為一價有機(甲基銨,MA+或甲脒,FA+)或無機(Cs+)陽離子,或兩者的混合物;B 為 Pb2+或 Sn2+,或兩者的混合物;X 是鹵化物

15、陰離子(I、Br或 CI或它們的混合物)。A 位陽離子位于中心,B 位陽離子和 X 位鹵化物陰離子形成八面體,占據體心立方晶格的角位。晶格中的離子半徑決定鈣鈦礦材料的結構,進而影響鈣鈦礦材料的電子性質和穩定性,并決定鈣鈦礦光伏電池的性能和壽命。通過調控 A、B 和 X 位離子的配比可以優化電池的性能和穩定性。圖圖 1 1:鈣鈦礦材料鈣鈦礦材料 A ABXBX3 3晶體結構晶體結構 資料來源:微信公眾號【中科院物理所】鈣鈦礦材料具備連續可調的帶隙范圍,并覆蓋最佳帶隙。鈣鈦礦材料具備連續可調的帶隙范圍,并覆蓋最佳帶隙。光伏電池的工作原理是把入射光子的能量轉換為電子,產生電壓、電流和功率輸出。而帶隙

16、就是電子從它的主原子的一個軌道帶掙脫到軌道帶之外所需的能量,是為電池的電力輸出所提供的能量。帶隙過大,光子將缺乏發射電子所需的能量,直接穿過太陽能電池,無法產生大量電流;帶隙過小,光子會釋放電子,但只向每個電子傳遞少量能量,導致電壓過低。材料帶隙與能量轉換效率息息相關。晶體硅的帶隙約為 1.1eV,理論效率為 29.3%。而鈣鈦礦具有連續可調的帶隙范圍,人工設計的鈣鈦礦材料,帶隙可以非常接近于最優帶隙(1.4eV),因此單層鈣鈦礦電池的理論效率為 33%,雙層鈣鈦礦電池的理論可達到 43%以上。敬請參閱最后一頁特別聲明-6-證券研究報告 中小盤中小盤 圖圖 2 2:半導體材料帶隙及對應的理論最

17、大效率半導體材料帶隙及對應的理論最大效率 資料來源:微信公眾號【華東綜合能源服務】鈣鈦礦太陽能電池(鈣鈦礦太陽能電池(PSCsPSCs)指利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池。)指利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池。根據電荷傳輸方向的不同,鈣鈦礦太陽能電池可分為 n-i-p 型(透明導電電極/n 型電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/p 型空穴傳輸層/頂電極)和 p-i-n 型(透明導電電極/p 型空穴傳輸層/鈣鈦礦吸光層/n 型電子傳輸層/頂電極),其中,n-i-p 型電池根據電子傳輸層結構的不同又可分為介孔結構和平面結構。平面 p-i-n 型結構制備工藝簡單、成本低,可用于鈣鈦礦疊層器

18、件的制備,且遲滯現象幾乎可以忽略,受到科研關注,但其最大的問題是效率不高。鈣鈦礦電池結構的透明導電基底、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層和頂電極 5 部分簡介如下:(1 1)透明導電基底透明導電基底(T TCOCO 玻璃):玻璃):傳輸太陽光和載流子,其透光率、表面粗糙度、表面方阻等會直接影響器件性能。常用的剛性基底為透明導電玻璃摻氟氧化錫(FTO)和氧化銦錫(ITO),柔性基底為 ITO/PEN。(2 2)電子傳輸層(電子傳輸層(ETLETL):抽取和傳輸電子及阻擋空穴。n-i-p 型器件結構的電子傳輸材料主要是金屬氧化物(如 TiO2、ZnO、Al2O3、SnO2等),p-i-n 型器

19、件結構的電子傳輸材料主要是富勒烯及其衍生物。(3 3)鈣鈦礦活性層鈣鈦礦活性層:鈣鈦礦太陽能電池的核心層,吸收一定波長范圍內的太陽光,促進光生載流子的解離與輸運。鈣鈦礦薄膜的質量會對整個器件的性能起到決定性作用。(4 4)空穴傳輸層(空穴傳輸層(HTLHTL):傳輸空穴到接觸電極及阻擋電子的反向傳輸、降低復合。n-i-p 型鈣鈦礦太陽能電池常用的空穴傳輸材料包括有機小分子,p-i-n 型器件中常用的空穴傳輸材料為聚合物及無機金屬氧化物(NiOx)等。(5 5)頂電極:)頂電極:材料有金屬(Ag、Au 等)和非金屬(碳等)。敬請參閱最后一頁特別聲明-7-證券研究報告 中小盤中小盤 圖圖 3 3:

20、鈣鈦礦太陽能電池類型鈣鈦礦太陽能電池類型 資料來源:王茹等,鈣鈦礦太陽能電池及其空穴傳輸研究綜述,材料研究與應用2022 年 鈣鈦礦電池將光能轉化為電能的原理可簡化為“光子進,電子出”。鈣鈦礦電池將光能轉化為電能的原理可簡化為“光子進,電子出”。當光子能量高于半導體的能帶間隙時,半導體材料吸收光子并產生電子-空穴對,電子-空穴對被 P-I-N 結的內建電場分離成自由移動的載流子(電子和空穴)。電子和空穴在電場的作用下分別被電子傳輸層和空穴傳輸層抽取并定向傳輸,電子向陰極移動,空穴向陽極移動,最終被兩端的電極收集并輸送到外部電路。圖圖 4 4:鈣鈦礦電池工作原理:鈣鈦礦電池工作原理 資料來源:微

21、信公眾號【材新社】,材新深度|第三代光伏電池鈣鈦礦電池系列研究(一)技術路線方面,鈣鈦礦單結電池進展較快,已有多家企業進入中試階段。技術路線方面,鈣鈦礦單結電池進展較快,已有多家企業進入中試階段。根據鈣鈦礦光伏電池的結構,可分為三條主流技術路線:鈣鈦礦單結電池、四端和兩端鈣鈦礦/晶硅疊層電池。(1 1)鈣鈦礦單結電池:鈣鈦礦單結電池:國內外已有數家企業進入中試階段,目前和晶硅組件的效率依舊相差甚遠。鈣鈦礦組件的造價未來在大范圍量產后,預計將略低于晶硅組件。由于其目前較低的效率,度電成本未來仍可能高于晶硅組件。但鈣鈦礦單結組件可以切入細分的領域,例如 BIPV、柔性組件或者空間應用。(2 2)四

22、端鈣鈦礦四端鈣鈦礦/晶硅疊層電池晶硅疊層電池:疊層太陽能電池技術旨在突破單結太陽能電池的 ShockleyQueisser 極限(例如晶硅的理論極限小于 30%),在高效轉換光子能量的基礎上將理論極限推至 40%以上。四端疊層將晶硅和鈣鈦礦電池分開制備,僅在組件端進行整合。目前產業界僅有試驗性的嘗試。(3 3)兩端鈣鈦礦兩端鈣鈦礦/晶硅疊層電池晶硅疊層電池:和四端疊層電池相比,兩端疊層電池在成本上的優勢更明顯,首先可以減少一層透明導電電極的制備,其次良品率由于單片電 敬請參閱最后一頁特別聲明-8-證券研究報告 中小盤中小盤 池面積的減小而大幅上升,同時兩端疊層的理論極限上限相對更高。雖然疊層組

23、件制備成本比晶硅組件略高,但由于其更高的能量轉換效率,度電成本會更低。目前產業界有英國的牛津光伏進入中試階段。圖圖 5 5:四端、兩端鈣鈦礦:四端、兩端鈣鈦礦/晶硅疊層結構示意圖(從左至右)晶硅疊層結構示意圖(從左至右)資料來源:孔文池,高質量鈣鈦礦薄膜的合成、加工及應用研究,2022 年 目前,鈣鈦礦電池產業化發展也面臨著一些難點。主要分三方面:大面積制備、穩定性、環保。(1 1)大面積制備問題。大面積制備問題。轉換效率較高的鈣鈦礦電池其尺寸均為實驗室級別,未達到商業化尺寸。目前較難生產薄且均勻的大面積鈣鈦礦層,一旦電池尺寸增大,光電轉換效率隨之下降。(2 2)穩定性)穩定性問題問題。潮濕環

24、境(包括晝夜溫差造成的水蒸氣)、氧氣氧化、光輻照、紫外線等都會對電池穩定性產生顯著影響。目前,鈣鈦礦電池持續光照實驗最長達 10000h,若按全天平均日照時長 4h 計算,理論壽命只有 6.8 年??紤]到實際日照時間多于 4h 及其他日常損耗,正常壽命將會小于 6.8 年,與晶硅電池的理論壽命 25 年比差距較大。(3 3)環保問題。)環保問題。目前高性能鈣鈦礦大多以鉛作為原料,并且制備過程中常用的一些溶劑和反溶劑(如氯苯、DMF、DMSO 等)具有毒性,會對環境造成危害,不符合綠色可持續發展的長期目標。1.21.2、優勢:光電轉換效率天花板高優勢:光電轉換效率天花板高+規?;当疽幠;当?

25、1.2.11.2.1、光電轉換效率:相對晶硅光伏,具備更高天花板光電轉換效率:相對晶硅光伏,具備更高天花板 鈣鈦礦光伏是第三代光伏技術的代表之一。鈣鈦礦光伏是第三代光伏技術的代表之一。光伏產業發展至今,其技術路線可分為三代。第一代是以單晶硅、多晶硅為代表的晶硅光伏。第二代是以非晶硅、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)和砷化鎵(GaAs)為代表的薄膜光伏。而第三代則是以染料敏化太陽能電池(DSSCs)、有機光伏(OPV)、量子點太陽能電池(QDSCs)和鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)等為代表的新興光伏技術。這些新興技術尚未大批量進入市場,但因低成本、低能耗、質輕和制造靈活等優點廣受關注。敬請

26、參閱最后一頁特別聲明-9-證券研究報告 中小盤中小盤 圖圖 6 6:太陽能電池分類:太陽能電池分類 資料來源:微信公眾號【東方富?!?,光大證券研究所繪制 鈣鈦礦光伏電池的實驗室鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉換效率光電轉換效率在在 1010 年間快速追趕晶硅光伏電池年間快速追趕晶硅光伏電池。目前光伏電池技術中應用最為廣泛的是第一代晶硅電池。而鈣鈦礦光伏電池則憑借優異的光電轉換效率,在第三代太陽能電池中脫穎而出。鈣鈦礦光伏電池的實驗室光電轉換效率從 2009 年的 3.8%提高至 2021 年的 25.7%,而這一進程晶硅光伏電池花費了四五十年。圖圖 7 7:鈣鈦礦光伏:鈣鈦礦光伏 VSVS 晶硅光

27、伏:發展歷程與效率晶硅光伏:發展歷程與效率 資料來源:微信公眾號【東方富?!?,光大證券研究所整理 鈣鈦礦電池的理論轉換效率天花板相對晶硅電池較高,未來提升潛力大。鈣鈦礦電池的理論轉換效率天花板相對晶硅電池較高,未來提升潛力大。目前,主流光伏晶硅電池的光電轉換效率已接近天花板,晶硅組件的實驗室最高轉換效率為 26.7%,量產轉換效率約為 23-25%,理論轉換效率上限為 29.3%;而鈣鈦礦單結電池的實驗室光電轉化效率為 25.7%,理論轉換效率可以達到 33%,鈣鈦礦疊層電池的理論轉換效率更達到 45%,具有較高的天花板。預計未來伴隨鈣鈦礦技術的逐步成熟,鈣鈦礦電池的光電轉換效率具備較高的提升

28、空間。敬請參閱最后一頁特別聲明-10-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 1 1:不同技術路線的光伏電池轉換效率、量產技術成熟度及制造成本:不同技術路線的光伏電池轉換效率、量產技術成熟度及制造成本 技術路線技術路線 實驗室最高轉換效率實驗室最高轉換效率 量產轉換效率量產轉換效率 量產技術成熟度量產技術成熟度 制造成本制造成本 晶硅 26.70%23%-25%非常成熟 低 銅銦鎵硒 23.40%16%-18%成熟 高 碲化鎘 22.10%19%成熟 高 砷化鎵 29.10%未量產 不成熟 極高 鈣鈦礦單結 25.70%15%-18%(預計)不成熟 低(預計)鈣鈦礦/晶硅疊層 29.80%27%-2

29、8%(預計)不成熟 低(預計)資料來源:微信公眾號【高瓴時間】,光大證券研究所整理 1.2.21.2.2、成本端:產業鏈顯著縮短,規?;当拘@著成本端:產業鏈顯著縮短,規?;当拘@著 鈣鈦礦光伏鈣鈦礦光伏產業鏈較晶硅光伏顯著縮短,原材料到組件僅需產業鏈較晶硅光伏顯著縮短,原材料到組件僅需 4545 分鐘。分鐘。據協鑫納米,100 兆瓦的鈣鈦礦單一工廠,從玻璃、膠膜、靶材、化工原料進入,到組件成型,總共只需 45 分鐘。而對于晶硅來說,硅料、硅片、電池、組件需要四個以上不同工廠生產加工,一片組件完工大概需要三天以上的時間,用時差異大。圖圖 8 8:鈣鈦礦產業鏈顯著縮短,價值高度集中鈣鈦礦

30、產業鏈顯著縮短,價值高度集中 資料來源:協鑫納米,微信公眾號【能鏡】從原材料視角,鈣鈦礦原材料豐富、材料用量少、純度要求低。從原材料視角,鈣鈦礦原材料豐富、材料用量少、純度要求低。相比于晶硅問世至今材料未發生變化,鈣鈦礦的材料可以不斷迭代。鈣鈦礦是直接帶隙材料,吸光能力遠高于晶硅,晶硅組件中硅片厚度通常為 180 微米,而鈣鈦礦組件中鈣鈦礦層厚度大概是 0.3 微米,存在三個數量級的差異,因此,相比于全球每年大概 50 萬噸的硅料產量,鈣鈦礦僅需大概 1000 噸即可滿足需求。純度要求方面,相比于硅料 99.9999%的純度要求,鈣鈦礦僅需 95%即可滿足使用要求。鈣鈦礦在產能投資、單瓦能耗等

31、方面均具有優勢。鈣鈦礦在產能投資、單瓦能耗等方面均具有優勢。產能投資方面,晶硅光伏的硅料、硅片、設備、組件加起來,約在 10 億元/GW,而鈣鈦礦光伏的產能投資,在達到一定成熟度后,約為 5 億元/GW,是晶硅光伏的 1/2。單瓦能耗方面,晶硅光伏的最高工藝溫度在 1500 度以上,而鈣鈦礦光伏的最高工藝溫度在 150 度左右,因此,鈣鈦礦組件的制造能耗顯著低于晶硅組件制造能耗,單晶硅光伏組件的能耗約是 1.52KWh/W,而鈣鈦礦組件能耗僅為 0.12KWh/W,約為晶硅組件制造能耗的 1/10。敬請參閱最后一頁特別聲明-11-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 2 2:不同技術光伏組件產線投

32、資額情況:不同技術光伏組件產線投資額情況 項目項目 硅基硅基 銅銦鎵硒銅銦鎵硒 碲化鎘碲化鎘 鈣鈦礦鈣鈦礦 PERCPERC TOPConTOPCon HJTHJT 原材料 充足 稀有元素 稀有、劇毒元素 充足 能耗回收期 3.5 年(生產能耗約 1.52kWh/W)2.3 年 1.6 年 0.17 年(能耗0.12kWh/W)硅料成本 3.45 億元/GW(1GW 對應 3 千噸硅料)硅片成本 4 億元/GW 電池設備投資額 1.51.6 億元/GW 22.5 億元/GW 4 億元/GW 25 億元/GW(ManzTumkey 整線造價)50 億元/GW(Tumkey 整線造價)5 億元/G

33、W(含原材料)組件投資額 0.63 億元/GW 產線總投資額(含原料成本)9.6 億元/GW 1010.6 億元/GW 12 億元/GW 組件價格 1.511.6 元/W 1.71.85 元/W 1.852.2元/W 7-8 元/W 4 元/W 1 元/W 2021 年度電成本(均值)0.350.4 元/kWh 0.450.5元/kWh 0.71.4 元/kWh(分布式)0.3 元/kWh(10年折舊),0.23 元/kWh(20 年折舊)20 年折舊 資料來源:微信公眾號【德滬涂膜設備】,鈣鈦礦太陽能電池產能投資對比分析,2022 年 8 月 鈣鈦礦電池產線建設具備規?;当緝瀯?。鈣鈦礦電池

34、產線建設具備規?;当緝瀯?。鈣鈦礦不同規模產能的成本差異較大,隨著產線產能的提高,平均建設成本將顯著降低。以纖納光電為例,其目前運行的 20MW 產線投資額為 5050 萬元,新建的 100MW 產線投資額為 1.21 億元,產能提升至原先 5 倍,投資額僅提升至原投資額的 2.4 倍,產線建設總成本具備顯著的規?;当拘?。圖圖 9 9:纖納光電:纖納光電 20MW20MW、100MW100MW 鈣鈦礦產線鈣鈦礦產線成本(單位:萬元)成本(單位:萬元)0200040006000800010000120001400020MW100MW鈣鈦礦產線設備基建封裝系統合成系統 資料來源:微信公眾號【德

35、滬涂膜設備】,鈣鈦礦太陽能電池產能投資對比分析,2022 年 8 月,光大證券研究所繪制 1.31.3、政策推動產業化,多家公司陸續布局鈣鈦礦產能政策推動產業化,多家公司陸續布局鈣鈦礦產能 國家出臺多項政策推動鈣鈦礦光伏的研發及產業化進程。國家出臺多項政策推動鈣鈦礦光伏的研發及產業化進程。2021 年 11 月,“十四五”能源領域科技創新規劃將“研發大面積、高效率、高穩定性、環境友好型的鈣鈦礦電池,開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產業化生產技術研究”列入重點任務之一。2022 年 6 月,科技支撐碳達峰碳中和實施方案(20222030 年)提出堅持研發高效穩定鈣鈦礦電池等

36、技術。2023年 1 月,關于推動能源電子產業發展的指導意見提出推動鈣鈦礦及疊層電池等先進技術的研發應用,提升規?;慨a能力。敬請參閱最后一頁特別聲明-12-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 3 3:鈣鈦礦發展的相關政策:鈣鈦礦發展的相關政策 政策名稱政策名稱 發文部門發文部門 發文時間發文時間 主要內容主要內容 “十四五”能源領域科技創新規劃 能源局、科技部 2021 年 11 月 研制基于溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產工藝制程設備,開發高可靠性組件級聯與封裝技術,研發大面積、高效率、高穩定性、環境友好型的鈣鈦礦電池;開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產業化生產技術研究。

37、科技支撐碳達峰碳中和實施方案(20222030 年)科技部、發展改革委、工業和信息化部、生態環境部、住房城鄉建設部、交通運輸部、中科院、工程院、能源局 2022 年 6 月 堅持研發高效硅基光伏電池、高效穩定鈣鈦礦電池等技術。工業和信息化部等六部門關于推動能源電子產業發展的指導意見 工信部、教育部、科技部、人民銀行、銀保監會、能源局 2023 年 1 月 鼓勵以企業為主導,開展面向市場和產業化應用的研發活動,擴大光伏發電系統等智能化多樣化產品和服務供給。引導太陽能光伏、儲能技術及產品各環節均衡發展,避免產能過剩、惡性競爭。發展先進高效的光伏產品及技術。加快智能光伏創新突破,發展高純硅料、大尺寸

38、硅片技術,支持高效低成本晶硅電池生產,推動 N 型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進技術的研發應用,提升規?;慨a能力。資料來源:各政府部門官網,光大證券研究所整理 多家企業發力布局鈣鈦礦產能建設。多家企業發力布局鈣鈦礦產能建設。目前,鈣鈦礦產能規劃活躍,參與者多為未上市公司,上市公司中,也有協鑫科技、奧聯電子、杭蕭鋼構等旗下公司(分別為協鑫光電、奧聯光能、合特光電)進行積極布局。目前,協鑫光電已建成全球首條 100MW 量產線,組件尺寸 1m2m。當前產線處于工藝開發和設備改造階段,下線組件效率已實現穩步提升,預計 2023 年底實現 18%以上的轉化效率,有望成為全球首條跑通量

39、產的 100MW 產線;纖納光電多次蟬聯鈣鈦礦小組件世界效率紀錄榜首;極電光能 150MW 試驗線已開始投產,是目前全球已投產且產能最大的鈣鈦礦光伏生產線。據我們不完全統計,截至 2023 年 2 月,現有企業規劃的鈣鈦礦總產能已達 28GW,2023 年鈣鈦礦產能有望落地 880MW,2024年有望落地超 3GW。圖圖 1010:協鑫光電的:協鑫光電的 1m2m1m2m 鈣鈦礦組件鈣鈦礦組件 注:該 100MW 鈣鈦礦光伏組件的組件面積為 1m*2m,目標效率 18%,是目前世界上面積最大的鈣鈦礦光伏組件,其具有超過 25 年的使用壽命,主要技術指標接近晶硅組件,且制造成本低至晶硅組件的 7

40、0 資料來源:微信公眾號【協鑫光電】敬請參閱最后一頁特別聲明-13-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 4 4:國內企業鈣鈦礦光伏產能規劃及進展(截至:國內企業鈣鈦礦光伏產能規劃及進展(截至 20232023 年年 2 2 月)月)企業名稱企業名稱 項目項目地點地點 項目名稱項目名稱 規劃產能規劃產能 投資額(億元)投資額(億元)項目進展項目進展 2 2023E023E (MMWW)2 2024E024E (MMWW)協鑫光電 江蘇昆山 100 MW 大尺寸鈣鈦礦組件產線 100MW 2+5 2020 年開始建設 100 MW(1*2)鈣鈦礦組件量產線,2021 年 12 月開始試生產,2022

41、 年中實現產能釋放。目前處于工藝開發和設備改造階段。100 100 纖納光電 浙江衢州 衢州纖納新能源科技有限公司生產基地項目 5GW 54.6 2022 年年初建成 100MW 規?;a線,并于 2022 年 7月實現 5000 片 組件的順利出貨。目前處于鈣鈦礦前沿技術開發和 GW 級產線擴建階段。100 100 極電光能 江蘇錫山 150MW 試制線 6GW 50 2022年12月150MW鈣鈦礦產線在錫山經濟技術開發區正式投產。同時公司計劃于 2023 年初開始投入超過50 億建設 6GW 的產能,第一期 1GW 將在 2024 年達產,到 2025 年 6GW 產線全部達產。150

42、1150 無限光能-大尺寸鈣鈦礦太陽能電池模組試驗線 100MW-公司現已建成 10MW 級鈣鈦礦太陽能電池試驗線,規劃將于 2023 年底建成 100MW 級中試線,并計劃在2024 年實現鈣鈦礦太陽能電池的商業化量產。10 110 仁爍光能 江蘇蘇州 10MW 中試產線 10MW-2022 年 9 月已投入使用。10 10 150MW 鈣鈦礦組件量產線 150MW-2022 年底設計工作已完成,預計在 2023 年 Q3 投產,2024 年量產。150 150 萬度光能 湖北鄂州 200MW 鈣鈦礦光伏組件大試線示范項目 10GW 60 2021 年 5 月簽約,9 月開始施工。第一期建設

43、一條200MW 級可印刷介觀鈣鈦礦太陽能電池大試線落地,成功后擬擴充至 10GW 產能。22 年 11 月一期廠房的土建和內部裝修已完成,配電房、泵房等配套基礎工程均已全部完工并已投入使用,產品生產設備正陸續進場和調試。200 200 2000MW 鈣鈦礦光伏組件研發及制造生產基地項目 2000MW 10 2023 年 1 月開工,分三期建設,全部建成達產后可實現年產 2000MW 以上太陽能電池。-大正微納 江蘇 10MW 柔性鈣鈦礦光伏組件產線 100MW 0.8+2 2022 年 7 月實現量產,到 2023 年將投入 2 億元,將產能提高至 100MW。100 100 合特光電-首條異

44、質結/鈣鈦礦疊層電池中試線-2022 年底投產。-鑫磊半導 甘肅金昌 年產1GW鈣鈦礦薄膜光伏組件生產基地項目 1GW 10.36 2022H2 開工,分兩期建設。一期主要建設四棟生產廠房及研發中心辦公樓、展示中心樓及相關基礎設施;二期主要建設剩余生產廠房及部分配套設施。-1000 錦能新能 湖南常德 鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層電池全產業鏈項目 20 2021 年 11 月簽約。-江蘇泰州 年產 1.45GW 鈣鈦礦疊層電池項目 1.45GW 5.5 2023Q1 開工,分三期建設。一期擬建設年產能 150MW的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池和鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層薄膜太陽能電池中試線;二、三期擬分別建設年產能3

45、00MW、1GW 的鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層薄膜太陽能電池生產線。-150 奧聯光能-2GW-計劃 2023 年 50MW 鈣鈦礦中試線投產,2024 年120MW 鈣鈦礦電池組件生產線投產,力爭 5 年內形成 2GW 鈣鈦礦電池組件生產能力。50 170 光晶能源-100MW 中試線 100MW-已建成 30 cm 30 cm 組件 10 MW 小試線,計劃于2023 年投建 60 cm120 cm 組件 100 MW 中試線,2024 年實現 100 MW 產線量產的目標。10 110 合計 28.01GW 880MW 3.35GW 注:鑫磊半導金昌項目、錦能新能泰州項目 2024 年產能為光大

46、證券研究所預測值。資料來源:各公司官方微信號等,光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-14-證券研究報告 中小盤中小盤 2 2、靶材:鈣鈦礦靶材占比提升,國產化價靶材:鈣鈦礦靶材占比提升,國產化價值凸顯值凸顯 2.12.1、靶材:泛半靶材:泛半導體領域制備功能薄膜的核心原材料導體領域制備功能薄膜的核心原材料 靶材是半導體、顯示面板、光伏等領域制備功能薄膜的核心原材料靶材是半導體、顯示面板、光伏等領域制備功能薄膜的核心原材料,具備十分重要的作用。靶材,又稱“濺射靶材”,是在濺射過程中被高速金屬等離子體流轟擊的目標材料,純度為 99.95%以上,更換不同靶材可得到不同的膜系,從而實現導電或

47、阻擋等功能。圖圖 1111:濺射工藝原理圖:濺射工藝原理圖 資料來源:江豐電子招股說明書 濺射工藝原理介紹:濺射工藝原理介紹:一般來說,濺射靶材主要由靶坯、背板等部分構成,其中,靶坯是高速離子束流轟擊的目標材料,屬于濺射靶材的核心部分,在濺射鍍膜過程中,靶坯被離子撞擊后,其表面原子被濺射飛散出來并沉積于基板上制成電子薄膜;由于高純度金屬強度較低,而濺射靶材需要安裝在專用的機臺內完成濺射過程,機臺內部為高電壓、高真空環境,因此,超高純金屬的濺射靶坯需要與背板通過不同的焊接工藝進行接合,背板起到主要起到固定濺射靶材的作用,且需要具備良好的導電、導熱性能。表表 5 5:靶材的分類介紹靶材的分類介紹

48、分類標準分類標準 產品類別產品類別 按形狀分類 長靶、方靶、圓靶、管靶 按化學成份分類 金屬靶材(純金屬鉬、鋁、鈦、銅、鉭等)、合金靶材(鉬鈮合金、鉬鈦合金、鉬鉭合金、鎳鉻合金、鎳鈷合金等)、陶瓷化合物靶材(氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等)按應用領域分類 半導體芯片靶材、平面顯示器靶材、太陽能電池靶材、信息存儲靶材、工具改性靶材、電子器件靶材、其他靶材 資料來源:隆華科技公告 敬請參閱最后一頁特別聲明-15-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 6 6:不同應用領域的靶材介紹不同應用領域的靶材介紹 應用領域應用領域 金屬材料金屬材料 主要用途主要用途 性能要求性能要求 半導體芯片 超高純度鋁、鈦

49、、銅、鉭等 制備集成電路的關鍵原材料 技術要求最高、超高純度金屬、高精度尺寸、高集成度 平面顯示器 高純度鋁、銅、鉬等,摻錫氧化銦(ITO)高清晰電視、筆記本電腦等 技術要求高、高純度材料、材料面積大、均勻性程度高 太陽能電池 高純度鋁、銅、鉬、鉻等,ITO 薄膜太陽能電池 技術要求高、應用范圍大 信息存儲 鉻基、鈷基合金等 光驅、光盤等 高儲存密度、高傳輸速度 工具改性 純金屬鉻、鉻鋁合金等 工具、模具等表面強化 性能要求較高、使用壽命延長 電子器件 鎳鉻合金、鉻硅合金等 薄膜電阻、薄膜電容 要求電子器件尺寸小、穩定性好、電阻溫度系數小 其他領域 純金屬鉻、鈦、鎳等 裝飾鍍膜、玻璃鍍膜等 技

50、術要求一般,主要用于裝飾、節能等 資料來源:隆華科技公告 面板及光伏領域的靶材,對比半導體有不同的高標準。面板及光伏領域的靶材,對比半導體有不同的高標準。半導體芯片對濺射靶材的金屬材料純度、內部微觀結構等方面都設定了極其苛刻的標準,需要掌握生產過程中的關鍵技術并經過長期實踐才能制成符合工藝要求的產品。而對比半導體芯片,面板及光伏領域對于濺射靶材的純度和技術要求略低一籌,但隨著靶材尺寸的增大,面板及光伏對濺射靶材的焊接結合率、平整度等指標提出了更高的要求。面板及光伏對濺射靶材的焊接結合率、平整度等指標提出了更高的要求。2.22.2、鈣鈦礦電池中靶材成本占比顯著提升,價值凸顯鈣鈦礦電池中靶材成本占

51、比顯著提升,價值凸顯 鈣鈦礦光伏成本中靶材成本占比顯著提升,協鑫光電鈣鈦礦光伏成本中靶材成本占比顯著提升,協鑫光電 10100MW0MW 項目中靶材成本占項目中靶材成本占比高達比高達 37.2%37.2%。在新一代晶硅光伏技術中,HJT 技術路線因導電性問題,新引入了透明導電薄膜(TCO),TCO 膜的制備通常使用 ITO(氧化銦錫),需要使用稀有金屬銦,而銦是伴生礦,產量彈性小、價格高,因此 HJT 技術路線在晶硅光伏中靶材成本占比相對較高。據前瞻產業研究院,2018 年,HJT 電池成本構成中,靶材成本占比約為 4%。然而,相較晶硅技術路線,鈣鈦礦技術路線因無硅料成本,且生產溫度低、能耗成

52、本下降等因素,靶材成本占比進一步大幅提升。根據協鑫納米公布的其 100MV 鈣鈦礦組件成本構成,總成本約為 0.94元/W,其中靶材價值量占比高達 37.2%;其次為玻璃及封裝材料,占比 31.9%。圖圖 1212:20182018 年年 HJTHJT 電池成本構成電池成本構成 圖圖 1313:協鑫納米:協鑫納米 100MW100MW 鈣鈦礦組件成本拆分鈣鈦礦組件成本拆分 硅片,47%漿料,24%折舊,12%靶材,4%其他,12%靶材,37.2%玻璃及封裝材料,31.9%能源動力,13.8%鈣鈦礦,5.3%固定資產折舊,8.5%人工資本,3.2%資料來源:前瞻產業研究院,光大證券研究所 資料來

53、源:微信公眾號【德滬涂膜設備】,鈣鈦礦太陽能電池產能投資對比分析,2022年 8 月,光大證券研究所繪制 鈣鈦礦電池制作工序中,ITO 導電玻璃、空穴傳輸層、電子傳輸層、金屬背電極的制作均會用到各類靶材。敬請參閱最后一頁特別聲明-16-證券研究報告 中小盤中小盤 圖圖 1414:鈣鈦礦電池制作工序、制備工藝及生產設備:鈣鈦礦電池制作工序、制備工藝及生產設備 資料來源:微信公眾號【材新社】其中,涉及靶材的主要工序及材料情況如下:1 1)TCOTCO 玻璃:玻璃:透明導電氧化物鍍膜(Transparent Conductive Oxide,TCO)玻璃,是在平板玻璃表面通過物理或者是化學鍍膜的方法

54、均勻鍍上一層透明導電氧化物薄膜,主要包括銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)和鎘(Cd)氧化物及其復合多元氧化物薄膜。按膜層成分來分,TCO 玻璃可分為 ITO-TCO 玻璃、摻雜氟的二氧化錫(FTO-TCO)玻璃、摻鋁氧化鋅透明導電膜(AZO-TCO)玻璃。圖圖 1515:TCOTCO 玻璃類別及性能對比玻璃類別及性能對比 資料來源:王恩忠、王振雷,透明導電氧化物鍍膜玻璃的光伏應用前景,新材料產業2011 年 12 期 2 2)空穴傳輸層()空穴傳輸層(HTLHTL):):常用的制備工藝為濺射 PVD、蒸鍍 PVD 或刮涂法。氧化鎳材料常選用 PVD 法,PTAA 等有機物常使用刮涂制備或噴霧

55、熱解法制備??昭▊鬏攲颖挥糜谠鰪娾}鈦礦層的空穴傳輸效率,并充當水分和金屬離子屏障以緩解鈣鈦礦材料的降解。常用的空穴傳輸材料主要為有機小分子、有機導電高分子共軛聚合物和無機半導體三類,其中無機半導體中的氧化鎳由于價格低廉而被產業端廣泛應用。敬請參閱最后一頁特別聲明-17-證券研究報告 中小盤中小盤 表表 7 7:鈣鈦礦電池空穴傳輸層材料簡介:鈣鈦礦電池空穴傳輸層材料簡介 材料類型材料類型 空穴傳輸材料空穴傳輸材料 材料特性材料特性 有機小分子材料 Spiro-OMeTAD 及其改性材料 可使電池達到較高的光電轉換效率,但制備困難且昂貴 有機導電高分子共軛聚合物 PEDOT:PSS、PTAA、P3

56、HT(主流)具有較好的成模性和遷移率 無機半導體 CuI、CuSCN、CuOx、NiOx、VOx 較高的電荷遷移率、較好的化學穩定性且制備成本低廉 資料來源:微信公眾號【材新社】3 3)電子傳輸層()電子傳輸層(ETLETL):):若選擇有機材料會使用蒸鍍工藝,若選擇金屬氧化物作為電子傳輸層則常選用氣相沉積。電子傳輸材料與鈣鈦礦光敏層的電子選擇性接觸對提高光電轉化效率具有重要作用。常用的電子傳輸層材料包括無機氧化物(TiO2、ZnO、SnO2)和富勒烯及其衍生物,其中無機材料常被用于正式電池結構,有機材料常被用于反式電池結構。目前,產業端多使用 SnO2及富勒烯作為電子傳輸層材料。表表 8 8

57、:鈣鈦礦電池電子傳輸層材料簡介:鈣鈦礦電池電子傳輸層材料簡介 材料種類材料種類 材料材料 適用電池體系適用電池體系 材料特點材料特點 無機材料 TiO2 正式電池結構 研究最早、技術最為成熟 ZnO 反式電池結構 更高的電子遷移率和更低的成本 SnO2 正/反式電池結構 電子遷移率更快、禁帶寬度更寬、兼具紫外光穩定性和空氣穩定性、目前研究較多 有機材料 富勒烯及其衍生物等 反式電池結構 能大幅提高所制備太陽能電池的光電轉換效率和電池器件穩定性 資料來源:微信公眾號【材新社】2.32.3、全全球靶材處于外資壟斷,國產化球靶材處于外資壟斷,國產化成果初顯成果初顯 靶材產業鏈主要包括金屬提純、靶材制

58、造、濺射鍍膜和終端應用四大環節。靶材產業鏈主要包括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應用四大環節。其中,靶材制造和濺射鍍膜環節是整個濺射靶材產業鏈中的關鍵環節。圖圖 1616:靶材產業鏈四大環節介紹:靶材產業鏈四大環節介紹 資料來源:江豐電子招股說明書 敬請參閱最后一頁特別聲明-18-證券研究報告 中小盤中小盤 靶材制造工藝主要包括熔煉鑄造法和粉末燒結法。靶材制造工藝主要包括熔煉鑄造法和粉末燒結法。其中,常用的熔煉方法有真空感應熔煉、真空電弧熔煉和真空電子轟擊熔煉等;常用的粉末冶金工藝包括熱壓、真空熱壓和熱等靜壓(HIP)等。兩種工藝都有著各自的優缺點。表表 9 9:兩種:兩種靶材制造工藝的優

59、劣對比靶材制造工藝的優劣對比 工藝工藝 流程流程 常用方法常用方法 優點優點 缺點缺點 熔煉鑄造法 將一定成分配比的合金原料熔煉,再將合金熔液澆注于模具中,形成鑄錠,最后經機械加工制成靶材 真空感應熔煉、真空電弧熔煉和真空電子轟擊熔煉 靶材雜質含量(特別是氣體雜質含量)低,密度高,可大型化 對熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上金屬,普通熔煉法難以獲得成分均勻的合金靶材 粉末冶金法 將一定成分配比的原料 粉末經等靜壓成型,再高溫燒結,最后經機械加工形成靶材 冷壓-燒結、真空熱壓和熱等靜壓等 晶粒細小、靶材成分均勻 密度低,雜質含量高等 資料來源:隆華科技公告 全球靶材市場處于外資寡頭壟斷的格局。

60、全球靶材市場處于外資寡頭壟斷的格局。由于濺射鍍膜工藝起源于國外,所需要的濺射靶材產品性能要求高、專業應用性強,因此,長期以來全球濺射靶材研制和生產主要集中在美國、日本少數幾家公司,產業集中度高,以霍尼韋爾(美國)、日礦金屬(日本)、東曹(日本)等為代表。這些企業,經過幾十年的技術積淀,憑借其雄厚的技術力量、精細的生產控制和過硬的產品質量居于全球濺射靶材市場的主導地位,占據絕大部分銷售市場份額。圖圖 1717:全球靶材銷售市場的主要份額:全球靶材銷售市場的主要份額 資料來源:隆華科技可轉債募集說明書(2021 年 7 月)突破技術壟斷,我國靶材產業國產化取得巨大進展。突破技術壟斷,我國靶材產業國

61、產化取得巨大進展。近年來,受益于國家從戰略高度持續地支持電子材料行業的發展及應用推廣,我國國內開始出現專業從事濺射靶材研發和生產的企業。通過將濺射靶材研發成果產業化,積極參與濺射靶材的國際化市場競爭,我國濺射靶材生產企業在技術和市場方面都取得了長足的進步,目前已經改變了濺射靶材長期依賴進口的不利局面。其中,國產高純金屬鉬靶材、ITO 靶材已實現技術突破,依靠國內原材料高純依靠國內原材料高純鉬粉、鉬粉、高純銦等既有資高純銦等既有資源優勢,源優勢,已經具備相對有競爭力的產業優勢。敬請參閱最后一頁特別聲明-19-證券研究報告 中小盤中小盤 3 3、投資建議投資建議 鈣鈦礦作為第三代光伏技術,具備光電

62、轉換效率天花板高、規?;当镜碾p重優勢,前景廣闊,而靶材在其成本中的占比較傳統晶硅光伏顯著提升,且處于外資寡頭壟斷中,國產化價值凸顯。建議關注:隆華科技、阿石創。3.13.1、隆華科技隆華科技:靶材國產化靶材國產化先行者先行者 成功轉型為新材料平臺型公司。成功轉型為新材料平臺型公司。隆華科技的傳統業務以節能環保產業為主,2015年起正式啟動轉型升級,全力布局新材料產業。目前公司在新材料領域的產業布局基本完善,已經形成了“電子新材料”+“高分子復合材料”的兩大產業板塊。圖圖 1818:隆華科技的三大產業布局:隆華科技的三大產業布局 資料來源:隆華科技公告,光大證券研究所繪制 全資子公司豐聯科光電

63、率先打破高端靶材海外壟斷全資子公司豐聯科光電率先打破高端靶材海外壟斷,光伏,光伏靶材通過隆基等客戶認靶材通過隆基等客戶認證證。2022 年 6 月,公司全資子公司四豐電子與晶聯光電進行了資產整合,設立“豐聯科光電(洛陽)股份有限公司”。豐聯科光電擁有豐富的靶材產品系列組合,研發生產的高純鉬及鉬合金靶材、ITO 靶材、銀合金靶材等科技產品,填補了中國在相關領域的技術空白,率先打破長期以來高端靶材依賴進口的局面。顯示面板領域,公司成功進入京東方、TCL 華星、天馬微電子、韓國 LGD、臺灣群創光電及友達光電等多家國際一流半導體顯示面板企業的產品供應鏈,成為細分行業的技術引領者和標準制定者。光伏領域

64、,公司開發的特殊比例光伏靶材已通過隆基等客戶的認證,并同時進行著多種新型靶材的研究、開發及拓展工作。隨著在不同用戶端測試認證的增加和自身產能的快速提升,未來靶材出貨量有望同步快速增長。敬請參閱最后一頁特別聲明-20-證券研究報告 中小盤中小盤 圖圖 1919:四豐電子的鉬靶材產品(:四豐電子的鉬靶材產品(G5G5 代線寬幅)代線寬幅)圖圖 2020:晶聯光電的:晶聯光電的 ITOITO 靶材產品(靶材產品(G5G5 代線)代線)資料來源:隆華科技官方網站 資料來源:隆華科技官方網站 豐聯科光電主要產品包括 TFT-LCD/AMOLED、半導體 IC 制造用高純濺射靶材、高純鉬/銅/鈦、鉬合金靶

65、材、ITO 靶材、IGZO 靶材、銀合金靶材等系列靶材產品,以及鉬頂頭、鎢籽晶繩、鉬薄片、鎢薄片等系列非靶材鎢鉬深加工制品,可廣泛應用于半導體顯示、半導體集成電路、光伏、新能源電池及真空爐制造等多個領域。鈣鈦礦鈣鈦礦光伏光伏領域領域,公司靶材產品可應用于鈣鈦礦電池的,公司靶材產品可應用于鈣鈦礦電池的 TCOTCO 層、空穴傳輸層和層、空穴傳輸層和電子傳輸層。電子傳輸層。伴隨公司在光伏領域業務不斷延伸,以及產業內鈣鈦礦產能的逐步落地,公司鈣鈦礦靶材出貨量有望逐步增加。表表 1010:豐聯科靶材產品主要用途和功能豐聯科靶材產品主要用途和功能 產品產品 主要用途和功能主要用途和功能 鉬靶材 鉬具有優

66、良的電導性和熱穩定性,鉬靶材主要用于 TFT 的柵極、源極和漏極金屬電極。鉬合金靶材 TFT-LCD 用大尺寸鉬鈮合金靶材、鉬鈦合金靶材等,應用于銅制程工藝。鉬頂頭 主要用于不銹鋼、釬鋼、軸承鋼和高溫合金鋼等無縫鋼管的穿孔工作,用于不同材質的無縫管在高溫惡劣環境下的熱軋穿孔工作。鎢靶材 主要應用于航天、稀土冶煉、電光源、化工設備、醫療器械、冶金機械、熔煉設備、石油等領域。銅靶材 TFT-LCD 制備過程中,由于銅的導電性能優于鋁,可在較小的面積上承載較大的電流,能更好地滿足大尺寸液晶顯示器高驅動頻率,高分辨率等技術要求。銅靶材主要應用于 TFT 的柵極和源漏電極的導線制備,替代傳統鋁導線。此外

67、,銅靶也廣泛應用于薄膜太陽能器件的制備。鉬制品 鉬螺絲/桿、鉬坩堝、鉬舟、鉬板及鉬重錘等,廣泛應用于核工業、航空航天、高溫爐及單晶硅等行業。鎢制品 包括鎢銷、鎢坩鍋、鎢板、鎢籽晶繩、MOCVD 鎢制中圈加熱器等,廣泛應用于核工業、航空航天、高溫爐及單晶硅等行業。鈦靶材 4N 鈦靶,廣泛用于 TFT-LCD 阻隔層制備。其他類制品 包括鈮靶、藍寶石熱場配件、4J29/4J32/4J36 合金鋼等。ITO 粉末 包括氧化銦粉末、藍色 ITO 粉末、不同比例 ITO 粉末等。ITO 靶材 包括不同比例 ITO 旋轉靶、大尺寸 ITO 平面靶材以及 ITO 低密度小圓片等,廣泛應用于TFT-LCD/A

68、MOLED 器件、HIT 光伏器件等 TCO 膜層制備。IGZO 靶材/ZTO 靶材 新型氧化物有源層材料,用于高性能 TFT 器件制備。銀合金靶材 AMOLED 陽極材料 靶材綁定 采用釬焊技術進行靶材綁定加工,產品包括 TFT 顯示面板行業用系列靶材綁定(G2.5-G11)、半導體及光伏行業用系列靶材綁定、平面靶材綁定產品、旋轉靶材綁定產品。資料來源:隆華科技公告,光大證券研究所 風險提示:風險提示:行業競爭加劇風險,光伏新技術產業化不及預期風險,募投項目建設進展不及預期風險。敬請參閱最后一頁特別聲明-21-證券研究報告 中小盤中小盤 3.23.2、阿石創:國內阿石創:國內 PVDPVD

69、鍍膜材料龍頭鍍膜材料龍頭 國內國內 PVDPVD 鍍膜材料領域的龍頭。鍍膜材料領域的龍頭。阿石創成立于 2002 年,總部位于福建福州。公司從事 PVD 鍍膜材料的研發、生產與銷售,自主研發 200 多款高端鍍膜材料,主要產品包括 ITO、鉬、銅、鋁、硅、鈦、鉭及各類合金與稀有金屬靶材。公司為國內 PVD 鍍膜材料行業設備齊全、技術先進、產品多元化的龍頭企業之一。公司產品下游覆蓋光學、光伏、半導體、平板顯示等多個領域,客戶包括京東方、華星光電、水晶光電、舜宇光學、群創光電等一線龍頭企業。公司在鈣鈦礦介孔層、致密層靶材環節已有成熟產品。公司在鈣鈦礦介孔層、致密層靶材環節已有成熟產品。ITO 靶材

70、被列為 35 項“卡脖子”技術之一,技術門檻極高,國內市場長期為日韓企業所壟斷。公司對于 ITO靶材研發布局多年,2017 年 ITO 靶材量產線投產。光伏異質結領域,公司積極推動 ITO 靶材的擴產與驗證。鈣鈦礦電池領域,在基礎的介孔層、致密層用靶材環節,如 TiO2等,公司已有成熟產品。風險提示:風險提示:技術失密和人才流失風險,光伏新技術產業化不及預期風險,PET銅箔業務量產進度不及預期風險。敬請參閱最后一頁特別聲明-22-證券研究報告 中小盤中小盤 4 4、風險分析風險分析 1 1、技術進展不達預期風險技術進展不達預期風險。鈣鈦礦光伏作為先進的第三代光伏技術,當前仍面臨大面積制備、穩定

71、性、環保等多方面的問題需要解決,存在技術進展不達預期的風險。2 2、產業化建設不及預期風險。、產業化建設不及預期風險。據我們統計,當前行內企業規劃鈣鈦礦產能近30GW,這些產能當前大部分尚未建成,若受到技術、資金、政策等因素制約,則存在產能落地進度推進不及預期的風險,進而影響相關靶材的需求。3 3、技術替代風險。、技術替代風險。盡管鈣鈦礦光伏在光電轉換效率、規?;当镜确矫婢邆鋬瀯?,但其仍未發展成熟,當前光伏產業領域技術研發日新月異,鈣鈦礦光伏技術路線存在被其他先進技術趕超或替代的風險。敬請參閱最后一頁特別聲明-23-證券研究報告 行業及公司評級體系行業及公司評級體系 評級評級 說明說明 行行

72、 業業 及及 公公 司司 評評 級級 買入 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 15%以上 增持 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%至 15%;中性 未來 6-12 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%;減持 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%至 15%;賣出 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 15%以上;無評級 因無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使無法給出明確的投資評級?;鶞手笖嫡f明:基準指數說明:A 股主板基準為滬深 300 指數;中小盤基準為中小板指

73、;創業板基準為創業板指;新三板基準為新三板指數;港股基準指數為恒生指數。分析、估值方法的局限性說明分析、估值方法的局限性說明 本報告所包含的分析基于各種假設,不同假設可能導致分析結果出現重大不同。本報告采用的各種估值方法及模型均有其局限性,估值結果不保證所涉及證券能夠在該價格交易。分析師聲明分析師聲明 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注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。負責準備以及撰寫本報告的所有研究人員在此保證,本研究報告中任何關于發行商或證券所發表的觀點均如實反映研究人

74、員的個人觀點。研究人員獲取報酬的評判因素包括研究的質量和準確性、客戶反饋、競爭性因素以及光大證券股份有限公司的整體收益。所有研究人員保證他們報酬的任何一部分不曾與,不與,也將不會與本報告中具體的推薦意見或觀點有直接或間接的聯系。法律主體聲明法律主體聲明 本報告由光大證券股份有限公司制作,光大證券股份有限公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格,負責本報告在中華人民共和國境內(僅為本報告目的,不包括港澳臺)的分銷。本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格編號已披露在報告首頁。中國光大證券國際有限公司和 Everbright Securities(UK)Company Li

75、mited 是光大證券股份有限公司的關聯機構。特別聲明特別聲明 光大證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)創建于 1996 年,系由中國光大(集團)總公司投資控股的全國性綜合類股份制證券公司,是中國證監會批準的首批三家創新試點公司之一。根據中國證監會核發的經營證券期貨業務許可,本公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。本公司經營范圍:證券經紀;證券投資咨詢;與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問;證券承銷與保薦;證券自營;為期貨公司提供中間介紹業務;證券投資基金代銷;融資融券業務;中國證監會批準的其他業務。此外,本公司還通過全資或控股子公司開展資產管理、直接投資、期貨、基金管理以及香港證券業務。本

76、報告由光大證券股份有限公司研究所(以下簡稱“光大證券研究所”)編寫,以合法獲得的我們相信為可靠、準確、完整的信息為基礎,但不保證我們所獲得的原始信息以及報告所載信息之準確性和完整性。光大證券研究所可能將不時補充、修訂或更新有關信息,但不保證及時發布該等更新。本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次發布時光大證券研究所的判斷,可能需隨時進行調整且不予通知。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議??蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本報告中的信息或所表述的意見并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使

77、用本報告內容,不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,本公司及作者均不承擔任何法律責任。不同時期,本公司可能會撰寫并發布與本報告所載信息、建議及預測不一致的報告。本公司的銷售人員、交易人員和其他專業人員可能會向客戶提供與本報告中觀點不同的口頭或書面評論或交易策略。本公司的資產管理子公司、自營部門以及其他投資業務板塊可能會獨立做出與本報告的意見或建議不相一致的投資決策。本公司提醒投資者注意并理解投資證券及投資產品存在的風險,在做出投資決策前,建議投資者務必向專業人士咨詢并謹慎抉擇。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

78、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、財務顧問或金融產品等相關服務。投資者應當充分考慮本公司及本公司附屬機構就報告內容可能存在的利益沖突,勿將本報告作為投資決策的唯一信賴依據。本報告根據中華人民共和國法律在中華人民共和國境內分發,僅向特定客戶傳送。本報告的版權僅歸本公司所有,未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、復制、轉載、刊登、發表、篡改或引用。如因侵權行為給本公司造成任何直接或間接的損失,本公司保留追究一切法律責任的權利。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券股份有

79、限公司版權所有。保留一切權利。光大證券研究所光大證券研究所 上海上海 北京北京 深圳深圳 靜安區南京西路 1266 號 恒隆廣場 1 期辦公樓 48 層 西城區武定侯街 2 號 泰康國際大廈 7 層 福田區深南大道 6011 號 NEO 綠景紀元大廈 A 座 17 樓 光大證光大證券股份有限公司關聯機構券股份有限公司關聯機構 香港香港 英國英國 中國光大證券國際有限公司中國光大證券國際有限公司 香港銅鑼灣希慎道 33 號利園一期 28 樓 Everbright Securities(UK)Company LimitedEverbright Securities(UK)Company Limited 64 Cannon Street,London,United Kingdom EC4N 6AE

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