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中邮证券:钙钛矿电池商业化进程加速 关注设备投资机会

中郵證券:鈣鈦礦電池商業化進程加速 關注設備投資機會

智通財經 ·  2023/02/08 14:05

智通財經APP獲悉,中郵證券發佈研究報告稱,鈣鈦礦電池商業化進程加速,關注設備投資機會。建議關注設備價值量較高的鍍膜設備商京山輕機(000821.SZ)、捷佳偉創(300724.SZ);依託原有蒸鍍技術,擬切入鈣鈦礦賽道的奧來德(688378.SZ);提出“材料+裝備+組件”三位一體規劃的奧聯電子(300585.SZ);激光設備商大族激光(002008.SZ)、傑普特(688025.SH)、帝爾激光(300776.SZ)。

▍中郵證券主要觀點如下:

⑴鈣鈦礦:第三代太陽能電池,商業化進程有望提速

鈣鈦礦是具有革命性的新材料。鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體(具有ABX3的化學通式)作爲吸光材料的太陽能電池。鈣鈦礦電池具有效率上限高、成本低、可疊層、柔性四大優勢,是具有革命性的新材料。

效率、穩定性爲商業化核心因素,正處於快速改善階段。效率方面,鈣鈦礦(小面積)實驗室效率提升迅速,已經遠超晶硅電池極限效率;大面積鈣鈦礦生產線轉化效率亦有望持續提升,協鑫光電規劃自身組件效率於2023年達18%;於2024年達20%;於2025年達22%。穩定性方面,當前國內外的研究中,最大光功率輸出點MPP處的長期運行穩定性已經長達幾千個小時;纖納光電α組件已順利通過IEC61215、IEC61730穩定性全體系認證,可在雙85測試下工作1000小時。

鈣鈦礦商業化進程提速。截至目前,國內已有三條百兆瓦級別的鈣鈦礦光伏組件產線建成(協鑫光電、纖納光電、極電光能),多條百兆瓦產線、GW級產線正在推進中。根據不完全統計,2022年鈣鈦礦產能約爲0.47GW,2023/2024年有望達到1.16/4.47GW。在技術與資本的雙重推進下,該行認爲多條GW級別生產線有望於2023年招標,2-3年內落地。

⑵單節鈣鈦礦電池:建議優先關注鍍膜、塗布設備

以協鑫光電100MW生產線爲例,單節鈣鈦礦生產線主要設備包括PVD設備、塗布設備、激光設備、封裝設備。具體的生產流程爲:陽極緩衝層——激光P1——鈣鈦礦塗布——陰極緩衝層——激光P2——背電極——激光P3——激光P4——封裝設備。

PVD是鈣鈦礦電池核心設備,技術較爲成熟,價值量佔比高。PVD(物理氣相沉積)設備並非新概念,其在半導體&HJT領域已有應用,技術較爲成熟。鈣鈦礦生產線中,PVD設備主要用途爲給電子傳輸層、空穴傳輸層以及電極等進行鍍膜,因此一條生產線可能需要多套設備,這使得目前PVD鍍膜設備佔鈣鈦礦整線的價值比例高達50%左右。

塗布設備主要用於製備鈣鈦礦層,具有性價比優勢。無接觸的狹縫塗布工藝,可以滿足當前鈣鈦礦層物理一致性的要求,且塗布工藝單設備投資額通常在300-400萬左右,與PVD設備相比性價比較高。但後道控晶具有一定難度,膜層質量(化學一致性)仍有待提高,因此設備、工藝均尚需完善。目前上海德滬塗膜市佔率達70%。

激光工藝涉及到整個鈣鈦礦薄膜電池的製備流程,起分片效果。加工精度高、適用薄膜材料的激光是實現電路連接的關鍵,是整個鈣鈦礦電池製備的必備環節。鈣鈦礦電池需要分別進行3次平行激光刻蝕(P1-P3),並完成P4的清邊,整體價值量約10~20%。在P1-P3的刻蝕環節,激光實現切割效果,使材料表面快速被加熱到汽化並形成槽線,從而可以形成阻斷電流導通的單獨模塊,起分片效果,以實現增大電壓和串聯電池的目標。

⑶疊層鈣鈦礦電池:效率優勢明顯,光伏終極解決方案

鈣鈦礦/晶硅疊層爲晶硅電池進一步增效,或將會成爲鈣鈦礦產業化的初期路徑。鈣鈦礦/晶硅疊層電池需要將晶硅表面做成鋸齒面,便於鈣鈦礦層吸光。現有技術較難實現在鋸齒面上塗布鈣鈦礦層,因此鈣鈦礦/晶硅疊層電池的鈣鈦礦層需要更多運用PVD鍍膜技術。

全鈣鈦礦疊層電池理論效率最高,度電成本最低,有望成爲產業化的終極路徑。全鈣鈦礦疊層電池的難度整體不大,主要性能取決於單節鈣鈦礦電池性能,難點在於由於層數的增加,需要解決下層均勻度偏差問題的累積問題,且對激光刻蝕工藝要求更高。

風險提示:

鈣鈦礦產業化進展不及預期。

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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