机械设备行业钙钛矿电池攻守易形

内容目录1、复盘与展望，光伏新技术如何出现大级别行情 4光伏新技术出现大级别行情的三个条件 4钙钛矿电池行情复盘与展望 52、最大的预期差：钙钛矿四端叠层性价比拐点将出现 5钙钛矿叠层电池效率胜出，是光伏下阶段必然选择 5四端钙钛矿叠层路线技术成熟，产业化加速 8四端钙钛矿晶硅叠层电池经济性分析 103、钙钛矿电池产业链梳理 13辅材：TCO玻璃确定性最强，价值量最高 13设备：PVD价值量最高，发展整线设备为行业趋势 134、相关标的梳理 14金晶科技：国内超白玻璃龙头，加快TCO玻璃市场拓展 14耀皮玻璃：收购艾杰旭（大连），发力TCO玻璃领域 15捷佳伟创：钙钛矿设备龙头，全面布局单节及叠层电池 15京山轻机：钙钛矿设备龙头，具备整线制造能力 16杭州柯林：1GW钙钛矿组件项目定增，助力产业化加速 165、风险提示 17图表目录光伏组件价格走势（美元/W） 4光伏行业指数走势 4迈为股份股价（元） 4钧达股份股价（元） 4TOPCon与HJT经济性分析（2022年4月） 5TOPCon产能（GW） 5钙钛矿指数及核心标的行情 5钙钛矿电池材料、结构及组件 6多节叠层电池理论效率 6钙钛矿晶硅叠层组件吸收波长范围 6钙钛矿晶硅叠层效率构成举例（四端叠层） 7钙钛矿晶硅叠层组件效率展望 72023年钙钛矿电池在轨测试 8四端叠层和两端叠层对比 8钙钛矿晶硅四端叠层组件形态 9两端叠层和四端叠层产线对比 9两端叠层组件量产挑战 10钙钛矿四端叠层产品梳理 10钙钛矿厂商质保情况 纤纳光电叠层组件质保情况 钙钛矿、TOPCon组件发电量对比 叠层组件溢价空间计算 钙钛矿四端叠层成本计算 12钙钛矿GW级组件进展 13单结钙钛矿电池成本构成 13钙钛矿组件制备顺序举例 142018-2025Q1-3金晶科技营收及净利润 152024金晶科技主营业务构成 152018-2025Q3耀皮玻璃营收及净利润 152024耀皮玻璃主营业务构成 152018-2025Q3捷佳伟创营收及净利润 162024捷佳伟创主营业务构成 162020-2025Q3京山轻机营收及净利润 162024京山轻机主营业务构成 162018-2025Q3杭州柯林营收及净利润 17杭州柯林2024主营业务构成 171、复盘与展望，光伏新技术如何出现大级别行情光伏新技术出现大级别行情的三个条件其外在表现为光伏行业指数的趋势性上行，产业链价格的周期性变化是关键驱动因子。2018年“5312019年降速收窄，2020年开始有所回升，持续上行趋势持续。2022年下半年开始，供需+2024年底开始政策势2020-2023“行业贝塔+个股阿尔法”的双重红利：迈为股份（HJT设备龙头）20201202189倍；钧达股份（TOPCon电池龙头）20216月至20221214倍。） ）（度电成本层面→制造成本层面才会带动落后GW级项目。GW级扩产。光伏新技GW级扩产，代表产业趋势确定性增强。HJT4） InfoLink钙钛矿电池行情复盘与展望上一轮钙钛矿行情：成也性价比，败也性价比。2022年底钙钛矿行情发生202318%0.5-0.6元/W2元/W20%的晶硅组件GW级扩产预期。图表7：钙钛矿指数及核心标的行情2023年初钙钛矿行情结束的原因：①晶硅产能过剩导致组件价格腰斩，成钙钛矿行情展望：关键还是性价比。从行业贝塔来看，望推动价格逐步修复。（四端路线）2026年将成为钙钛矿叠层电池GW级扩产元年，这是当下产业最大的预期差。2、最大的预期差：钙钛矿四端叠层性价比拐点将出现钙钛矿叠层电池效率胜出，是光伏下阶段必然选择钙钛矿电池是利用钙钛矿型材料作为吸光层的新型化合物薄膜太阳能电池。图表8：钙钛矿电池材料、结构及组件美国能源部，EnergyEnviron.Sci，协鑫光电叠层概念正面板领域通过叠层提升效率与寿命。光伏的叠层：在有限面积内吸收更多光能，旨在解决“单一材料无法高效利用全太阳光谱”这一根本性物理限制。多节（多层）65%，双节叠层是量产可行方案。钙钛矿叠层电池中不同带隙的单节电池通过错峰吸收不同波段太阳能提升整体器件效65%。商业上两节电池叠层就可以大幅提升效率，并且资本开支和工艺复杂度可控。44%。钙钛矿叠层技术路线通29.4%，相对晶硅效率呈现代际差异。钙钛矿电池具有率 围HZB Nature（宽带隙钙钛矿电池（窄带隙晶硅电池钙钛矿四端叠层组件效率为顶电池和底电池贡献效率的加总。）叠层电池效率构成的三个推论：叠层电池依赖钙钛矿部分提效。钙钛矿部分贡献绝对效率，晶硅吸收部分光能，其效率贡献打折明显，钙钛矿部分提效对叠层提效贡献更导致叠层组件相对晶硅组件没有效率溢出，且成本大幅增加，相对晶硅组件不具备经济性优势。晶硅部分贡献较小，优先选择廉价路线。比较钙钛矿提效和晶硅提效两种假设。①钙钛矿提效方案：钙钛矿效率增加1%→叠层组件增加1%→叠层组件增产优先选择性价比高的晶硅技术路线，可以在保证叠层组件效率的同时显著降低成本。叠层电池长期提效显著，相对晶硅组件代际差异持续放大。未来随着钙钛矿、晶硅提效、结构优化损耗减小，长期看叠层组件效率有望达35%50%，呈现碾压优势。图表12：钙钛矿晶硅叠层组件效率展望CPIA2025随着叠层光伏组件效率不断提升，应用场景有望大幅扩展。叠层电池相对主流光伏技术效率呈现代际差异，可在对效率有高要求的场景率先使用。如卫星供能的太阳帆板对高效光伏组件需求迫切，目前采用多节砷化镓电池，成本十分高昂。随着钙钛矿叠层组件持续降本增效，钙钛矿叠层组件经过后续验证后有望实现廉价替代。目前已有钙钛矿单节电池已发往太空进行实验验2023129日发射升空，全球首图表13：2023年钙钛矿电池在轨测试协鑫光电四端钙钛矿叠层路线技术成熟，产业化加速四端方图表14：四端叠层和两端叠层对比Nanomaterials图表15：钙钛矿晶硅四端叠层组件形态协鑫光电两端方案在晶硅产线上TCO玻璃图表16：两端叠层和四端叠层产线对比Science，协鑫光电两端叠层电池产业化困难重重，需要依赖材料、核心设备和工艺突破才有希望量产。①带隙与稳定性：2T需电流匹配，要求宽钙钛矿带隙，宽带隙Br含量，容易诱发相分离导致效率衰减；②金属化电极：钙钛矿高温绒面兼容性：金（2-4μm）>>（匀性和多片电池镀膜的一致性难以保证。④双面率增益缺失：背面入射光被阻挡，无法贡献电流，两端结构无法实现背面散光增益。图表17：两端叠层组件量产挑战协鑫光电引领，头部厂商转向，四端叠层成产业趋势。综上所述，四端叠28%35%以上，届时叠层产品将凭借高效率突围，面向更广阔的商业场景。图表18：钙钛矿四端叠层产品梳理协鑫光电，极电光能，纤纳光电四端钙钛矿晶硅叠层电池经济性分析量变引起质变，四端叠层提效显著，具备产业化前提：14%左右，制作叠层电池没有效率优势且显著增加成本。现在大20%，根据我们测算叠层产品经济性拐点来临；②寿命提升：配方、工艺、封装优化，稳定性提升，寿命显著增强，头部厂商质保长期，并且随着技术进步寿命有望持续提升。头部厂商凭借材料、工艺及封装方面的技术突破，助推钙钛矿的稳定性持续提升。况 况 纤纳光电，极电光能，中核光电 纤纳光电基于一个简易模型计算。1㎡（便于计算，本文统一）1,000（便于计算25℃，1232瓦），相应功率为2320.7元/1.6元/2.3元/瓦。我们预计，0.7元/弱光性+低温度系数，钙钛矿叠层电池发电增益显著。500MW线202628%（2.88平米）。即（1平米28013.3%小时。TOPCon比 算仁烁光能计算过程：12（+.元瓦32瓦36瓦*1000小时元/232kwh=2.3元/kwh。选用钙钛矿四端叠层组件发电总量：280w*1000小时*（1+13.3%）12=317.24kwh。3在两者度电成本一致情形下，钙钛矿四端叠层组件总成本为：317.24kwh*2.3元/kwh=729.65元。计算度电成本的时候，考虑到两种技术路线的可比性，按照一年的成本来计算。34371.2元（232*1.6=371.2元），即钙钛矿叠层组件成358.45元（729.65-371.2=358.45元）358.454元/280W=1.28元/W23.2%0.7元/W的转换效率的钙钛矿四端叠层组1.28元/W0.58元以上的溢价空间。钙钛矿四端叠层组件成本构成。①钙钛矿单结组件总成本；②晶硅电池片成本；③其他材料成本：包括胶膜，焊带。四端叠层组件和单节TCO玻璃、钙钛矿结构膜层和封装材料为共用成本。钙钛矿四端叠层组件成本测算。①静态成本测算数据：钙钛矿单结成1.2元28%0.3元+20.2元/0.8元/W，效率线规模生产。图表23：钙钛矿四端叠层成本计算元/W），钙钛矿四端叠层具备显著溢价，1.28元/W1.20元/W，商业化可行，这一点是目前市场最大的预期差。这一性价比优势后续提升空间巨大。1.28元1.2元/W计算仍然偏高，后续基于产线产能扩大带来的1元/W以内；③当前晶硅30%BOS成本高，高效率产品可以具备更高溢价，后续叠层产品通过认证后，有望在海外市场进行规模销售。20223年时间，202510月，钙钛矿中试10家（协鑫光电、极电光能、纤纳光电、仁烁光能、杭）。GW级产线，GW线企业已投产多家（协鑫光电、极电光能、京东方），纤纳光电、仁烁光能、杭州柯林、中GWFirstSolar2023年收购EvolarAB2026GW线扩产。图表24：钙钛矿GW级组件进展新浪财经，索比光伏网，OFweek3、钙钛矿电池产业链梳理辅材：TCO玻璃确定性最强，价值量最高TCO玻璃价值占比最高。TCO玻璃是单节钙钛矿电池和四端叠层电池的必备料。钙钛矿材料的成本主要由玻璃、电极等封装材料，以及人工成3%TCO玻璃是在单节电池中价30%TCOFTO（掺氟氧化锡）材料。GW3亿。氧化铟锡（如甲脒铅碘图表25：单结钙钛矿电池成本构成观研报告网设备：PVD价值量最高，发展整线设备为行业趋势产业化设备主要包含磁控溅射、RPD设备、ALD、蒸镀机、涂覆机和激光设备等HTLNiOx材料。甲脒铷系、多元材料系化合物。钙钛矿层后一般要增加钝化层以提升稳定ALD方案电子传输层是接受携带负电荷的电子载流子并传输的结构，多采用蒸C60PCBMSnO2采用蒸镀方案沉积。RPD：材料可采用ITOITO+金属双层材料构成的复合电极。钙钛矿设备磁控溅射价值最高，整线为行业发展趋势。GW设备8（50%-60%，PVD在空穴传输层和电极层都需要，价值量翻倍，占比最高；涂布机10%图表26：钙钛矿组件制备顺序举例协鑫光电4、相关标的梳理TCO玻璃市场拓展金晶科技是国内超白玻璃龙头。1999年，2002年在沪市2004TCO导电玻璃核心供应商。20225TCO导电膜玻璃生产线在金晶科TCO玻璃产线，20257TCO镀膜工艺2000万平方米的年产能。目前金晶科技TCO4500600万平/GW玻璃需求7.5GW的钙钛矿电池。图表27：2018-2025Q1-3金晶科技营收及净利润图表28：2024金晶科技主营业务构成 耀皮玻璃：收购艾杰旭（大连）TCO玻璃领域Low-E条先进技术的高端浮法玻璃生产线，主要差异化产TCOCSPWG导电玻璃等原片系列，助力于太阳能产业发展是公司未来主要的研发与产品方向。TCO20235月收购艾杰旭特（大连100%TCO2025TCO玻璃销20252月启动了主要投资于TCO202510月大连基地升级项目投产，进一步提升产能适配产业化需求，天津耀皮产线技改后也将具备TCO玻璃生产能力。图表29：2018-2025Q3耀皮玻璃营收及净利润图表30：2024耀皮玻璃主营业务构成捷佳伟创：钙钛矿设备龙头，全面布局单节及叠层电池GW级量产交付。捷佳伟创作为光伏设备龙头，全链条设备覆盖：目前已经具备钙钛矿单结电池、全钙钛矿叠层、TOPCon叠层钙钛矿、HJT叠层钙钛矿的整线设备供应能力；自建中试线积累核心数据：20（套自主设计制造的核心设深度合作头部光伏企业PVDRPDVCD、清洗等设备；GW级设备出货GW级磁控溅PVD2400V2400mm，对应两片1.2mx2.4m基板。该设备的成功交付，标志着捷佳伟创的钙钛矿真空镀膜技术在市场中的认可度再度提高。润 成京山轻机：钙钛矿设备龙头，具备整线制造能力京山轻机是国内较早布局PVD、ALD、蒸镀等多种技术路线。京山轻机已构建覆GW级量产的全周期钙钛矿电池设备解决方案。京山轻机完成钙钛矿单结/叠层电池整线设备交付，覆盖从镀膜、激光刻蚀到封装的全流Turnkey图表33：2020-2025Q3京山轻机