鈣鈦礦激光設備的發電原理:親子教育建議

時間:2023-11-08 08:44:02 作者:親子教育建議 熱度:親子教育建議
親子教育建議描述::關外游俠刀馬: 鈣鈦礦激光設備行業分析:鈣鈦礦加速滲透,激光設備放量在即#鈣鈦礦# 1. 投資觀點2025 年前鈣鈦礦電池將以疊層形式和晶硅電池共存,2025 年后單結組 件將開始滲透。鈣鈦礦電池的理論效率達 31%,分別較 PERC 單晶 /HJT/TOPCon 電池高 6.5/3.5/2.3pct,疊層后理論效率將提升至 45%。鈣 鈦礦產線設備投資較晶硅電池低 44%-50%;組件制造成本約為 1 元/W, 量產后有望降至 0.3-0.4 元/W,而 PERC/TOPCon/HJT 電池組件分別為 2/2.05/2.2 元/W。雖然鈣鈦礦電池具有高效率和低成本優勢,但是目前 僅完成了 3 年可靠性驗證,我們認為在 2025 年之前鈣鈦礦電池將是晶 硅電池的補充,以疊層形式提升組件的整體效率表現,在 2025 年完成 長周期驗證后,非疊層的單結鈣鈦礦組件有望快速提升滲透率。 鈣鈦礦加速滲透將帶來新激光設備需求。鈣鈦礦電池生產過程中需要對 各功能層進行刻蝕以形成子電池結構,激光設備具有組件效率影響更小、 生產效率高等優勢。鈣鈦礦電池的加工精度要求為 0.3-0.5 微米,原有激 光設備無法滿足要求,鈣鈦礦電池開啟滲透后將帶來新激光設備需求。哪些激光設備供應商將受益于鈣鈦礦投資機會? 目前能夠提供整線激光設備的廠商具有先發優勢并有望保持高市占率。 帝爾激光率先推出了 PERC 激光摻雜設備,市占率超過 90%。目前鈣鈦 礦存在不同的技術路線,參考 PERC 激光摻雜設備發展歷程,我們認為 率先實現出貨的廠商能夠與客戶形成較強的合作關系并保持高市占率。 整線激光設備的毛利率高于激光器,自產激光器將改善激光設備毛利率。 激光設備技術難度高,毛利率高于激光器,以德龍激光為例,其激光器 產品毛利率約為 35%-45%,激光設備產品毛利率約為 40%-50%。激光 器作為核心元器件,在激光設備價值量中占比約為 40%-60%,廠商能夠 通過自產激光器以降低成本,提升設備毛利率。2. 鈣鈦礦電池將憑借高效低本優勢快速滲透現階段多種光伏電池技術同步推進,其中鈣鈦礦電池效率領先。目前光 伏電池技術可以分為硅晶電池、化合物薄膜電池、鈣鈦礦電池等類型, 從效率來看,硅晶電池是現階段比較成熟的光伏電池技術,實驗室效率 和量產效率均相對領先。化合物薄膜電池具有衰減低、重量輕、材料消 耗少、制備能耗低、適合與建筑結合(BIPV)等特點,且實驗室效率高 于硅晶電池;鈣鈦礦電池具有成本低、靈活性高等特點,能夠與 HJT 疊 層,有望開啟快速滲透。2.1. 鈣鈦礦電池結構簡單鈣鈦礦電池是使用具有鈣鈦復合氧化物晶體結構的化合物作為吸光半 導體材料的第三代光伏電池技術。鈣鈦礦電池的發電原理為:1)鈣鈦 礦層吸收光子產生電子-空穴對;2)電子從鈣鈦礦層傳輸到電子傳輸層 并被透明導電氧化物(TCO,一般使用導電玻璃)收集,同時空穴從鈣 鈦礦層傳輸到空穴傳輸層并被金屬電極收集;3)通過連接 TCO 和金屬 電極形成電流。鈣鈦礦電池的結構相對簡單。鈣鈦礦電池主要由以下幾個功能層組成: 透明導電氧化物(TCO)、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦層、空穴傳輸層 (HTL)和背電極。根據功能層的堆疊順序,鈣鈦礦電池可分為正置的 n-i-p 和倒置的 p-i-n 結構。根據是否使用介孔支架,PSCs 可以進一步分 為介孔結構和平面結構。2.2. 鈣鈦礦電池具有高效率、低成本優勢鈣鈦礦電池將憑借轉換效率和成本優勢快速滲透。鈣鈦礦電池是第三代 薄膜電池的代表技術路線,理論轉換效率上限高于晶硅電池,通過與 HJT 等晶硅電池疊層后能夠進一步提高效率,同時鈣鈦礦電池的設備成 本和材料成本均較晶硅電池低超 50%。光伏技術迭代以降本和增效為主 線,而鈣鈦礦的效率和成本優勢明顯,雖然目前還面臨面積擴大將影響 效率、壽命不及晶硅電池等問題,但是我們認為鈣鈦礦電池將在 2023 年實現 GW 級產能投產,并有望在 2025 年實現 10GW 產能投產。2.2.1. 鈣鈦礦電池的理論效率上限更高,提效速度更快鈣鈦礦電池的理論效率上限高于晶硅電池。鈣鈦礦電池的轉換效率上限 為31%,分別較PERC單晶電池/HJT 電池/TOPCon電池高6.5/3.5/2.3pct。 通過與晶硅電池疊層,鈣鈦礦電池能夠進一步提升效率上限,多結電池 理論效率可達 45%。鈣鈦礦是效率提升最為迅速的光伏電池技術。2009 年鈣鈦礦初次發明時 轉換效率僅為 3.8%,在經過 13 年的發展后鈣鈦礦電池轉換效率已經達 到 25.7%,二/四端子鈣鈦礦晶硅疊層電池分別實現了 29.8%/26.63%的轉 換效率,是轉換效率提升速度最快的光伏電池技術。鈣鈦礦電池的產業化效率有望快速提升。纖納光電 100WM 鈣鈦礦電池 產線已投產,協鑫光電 100MW 鈣鈦礦組件已下線,極電光能 150MW 鈣鈦礦電池產線已于 2022 年 12 月投產。國內鈣鈦礦光伏組件產業化仍 處于較為初期的階段,鈣鈦礦組件的產業化效率僅為 16%左右,隨著大 面積影響效率等問題逐漸得到解決,我們預計 2023 年鈣鈦礦組件的產 業化效率將超過 18%并持續提升。2.2.2. 鈣鈦礦電池的設備投資和單位成本低于晶硅電池相較于晶硅電池,鈣鈦礦組件具有綜合成本優勢。根據協鑫光電數據, 100MW 中試線生產的鈣鈦礦組件成本為 1 元/W,當產能提高至 10GW 時鈣鈦礦組件成本將降至 0.5 元/W,隨著未來產能提升,鈣鈦礦組件成 本有望進一步降低至 0.3-0.4 元/W,較目前 PERC 電池的 2 元/W 的組件 成本有明顯優勢。鈣鈦礦電池原材料來源豐富且廉價。鈣鈦礦電池所用鈣鈦礦原材料是具 有 ABX3 結構的化合物的統稱,其中 A 是甲胺、銫等有機/無機陽離子, B 是鉛、鍺等金屬陽離子,X 為鹵素陰離子。A、B、X 位均可以相互替 換組合,可選材質種類達數千種。同時鈣鈦礦原材料多為采礦等工業生 產過程中的副產品,采購成本較低,原材料成本是傳統晶硅電池的 5% 左右。 鈣鈦礦電池單位原材料用量少于晶硅電池。目前 PERC 電池所用硅片平 均厚度約為 170 微米,TOPCon 電池所用硅片的平均厚度約為 165 微米, HJT 電池所用硅片的平均厚度約為 150 微米,每平方米晶硅電池的硅料 用量約為 400 克。鈣鈦礦具有良好的吸收光譜能力,僅需不足 1 微米的 厚度就可以吸收超 90%的太陽光,每平米的材料使用量小于 2 克。鈣鈦礦材料純度要求低于晶硅電池,能耗成本更低。光伏級硅料純度要 求為 99.9999%(6N),而制造 20%效率級別鈣鈦礦僅需純度 90%左右的 鈣鈦礦原材料,制造 30%效率級別鈣鈦礦需要使用純度約 98%的鈣鈦礦 原材料。硅料提純過程需要保持 1000 度以上高溫,單晶光伏組件制造的能耗約為 1.52kWh/W,而鈣鈦礦組件的能耗成本為 0.12kWh/W。鈣鈦礦設備投資僅為晶硅電池的 50%。不同于晶硅電池產業鏈有硅料、 硅片、電池和組件 4 個生產環節,鈣鈦礦電池產業鏈僅有 1 個生產環節, 同時鈣鈦礦電池的制備過程無需高溫處理,根據協鑫光電數據,GW 級 鈣鈦礦產線投資約為 5 億元,較目前晶硅電池產線每 GW9-10 億元的投 資低 44%-50%。另外受益于生產環節較少,鈣鈦礦組件的整體生產流程 僅耗時 45 分鐘,顯著少于晶硅電池的 3 天。2.3. 2025 年鈣鈦礦組件產能有望達到 15GW初期鈣鈦礦電池將作為晶硅電池的補充,待可靠性和大面積組件制備問 題解決后有望開始快速滲透。鈣鈦礦電池滲透仍然面臨著兩大問題:1) 可靠性,目前鈣鈦礦電池僅完成了 3 年的老化測試,產品壽命較晶硅電 池的 20 年仍有明顯差距;2)大面積組件制備難度較大,目前業界仍未解決大面積鈣鈦礦組件的薄膜制備不勻影響轉換效率問題。鈣鈦礦電池 在短期內難以取代晶硅電池成為主流電池技術,我們預計 2025 年之前 鈣鈦礦電池將通過與晶硅電池疊層等方式成為晶硅電池的補充并逐漸 滲透,并在 2025 年解決可靠性和大面積問題后開始逐漸取代晶硅電池 成為主流電池技術。 鈣鈦礦產業化于 2022 年啟動,國內產能接近 350MW。鈣鈦礦業界關注 度較高,但技術發展初期需要投入大量研發資金,投資周期較長,提高 穩定性、規模量產大面積組件的難度較大。近年來國內能源行業頭部企 業以及科研院校紛紛開始探索鈣鈦礦技術,推動鈣鈦礦的產業化進展。 極電光能、協鑫光電等企業自 2021 年開始探索規模化商業量產生產鈣 鈦礦組件,在 2022 年完成產線試驗并開始投產。根據不完全統計,截 至 2022 年 12 月國內共有近 350MW 大面積鈣鈦礦產線實現或接近量產。鈣鈦礦產能將從 2024 年開始快速提升。國內廠商目前仍處于 100MW 規 模產線試產的階段,考慮到鈣鈦礦的大面積和穩定性問題仍需時日,我 們認為 2023 年國內鈣鈦礦產能將達到 GW 級別,將在 2024 年開始快速 提高,并于 2026 年達到 30GW 級別。3. 鈣鈦礦組件工藝及設備相對簡單3.1. 鈣鈦礦工藝包括鍍膜、涂布、刻蝕和封裝環節鈣鈦礦產線工藝主要包括鍍膜、涂布/印刷、刻蝕和封裝等環節。目前鈣 鈦礦的生產技術路線尚未標準化,不同鈣鈦礦廠商往往會采用不同的工藝和技術路線,但大部分工藝路線都包括鍍膜、涂布/印刷、刻蝕和封裝 這四個主要的工藝環節。3.1.1. 鍍膜環節鍍膜環節制備各功能層和電極層,是鈣鈦礦電池的關鍵工藝。空穴傳輸 層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、TCO 層和背電極的制備過程中均涉及鍍膜。 鈣鈦礦組件鍍膜環節主要使用物理氣相沉積技術(PVD),即在真空條 件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發 并使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物 質及其反應產物沉積在工件上。根據反應方法不同,PVD 可以分為蒸鍍、 磁控濺射鍍和反應式等離子體鍍(RPD),其中:1)蒸鍍成熟度較高, 薄膜純度高但其過程溫度較高,薄膜附著力較差,主要應用于金屬和有 機材料電極;2)磁控濺射鍍的薄膜附著力較強,過程溫度較低但是會 產生厚度不均勻的問題,主要應用于金屬氧化物電極;3)RPD 的薄膜 質量更高,對襯底的轟擊損傷較小,成膜速度更快,但是設備成本較高, 且專利被日本住友掌握,國內僅有捷佳偉創獲授權后生產相關設備,主 要應用于金屬氧化物電極。3.1.2. 涂布/印刷環節涂布/印刷環節主要制備鈣鈦礦層。涂布和印刷工藝主要用于生產鈣鈦礦 層,并且在實驗室中已經開始嘗試使用這兩項技術生產空穴傳輸層和電 子傳輸層。濕法涂布和印刷是制備鈣鈦礦層的兩種主要工藝,其中濕法涂布工藝的可控性強,已經成為主流工藝;而印刷工藝用于生產印刷型 鈣鈦礦組件,適用范圍有限。涂布技術可以分為刮涂、輥涂以及狹縫涂布等,其中狹縫涂布是主流工 藝。1)狹縫涂布技術是一種高精度涂布方式,工作原理為涂布液沿著 涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉移到基材上,具有涂布速度快、精度高、 濕厚均勻、漿料利用率高、可同時進行多層涂布等優點。2)刮涂的工 作原理是使用刮刀刮掉基材上的過量涂料,具體工作原理是將過量漿料 涂在薄膜基材上,在基材通過涂輥與刮刀之間時刮掉多余漿料,并由此 在基材表面形成一層均勻的涂層,刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚 度。優點是易于控制涂布量和涂布精度,適用于高固含量和高黏度的漿 料,但存在這種刮刀具在刮涂過程中可能會對器件表面造成損傷。3) 輥涂的工作原理是涂輥轉動帶動漿料,通過刮刀間隙來調節漿料轉移量, 并利用背輥和涂輥的轉動將漿料轉移到基材上,優缺點和刮涂類似。3.1.3. 刻蝕環節刻蝕環節用于切割子電池,激光刻蝕已經成為主流方法。鈣鈦礦刻蝕工 藝有機械刻蝕、金剛線刻蝕和激光刻蝕等方法,激光刻蝕具有綜合成本 較低、精度高、死區小、效率高等優勢,已成為鈣鈦礦刻蝕的主流工藝。3.1.4. 封裝環節封裝環節可以減緩鈣鈦礦電池穩定性破壞過程,可以分為完全覆蓋封裝 和邊緣封裝。鈣鈦礦電池組件對外部環境較為敏感,不利的外部環境將 加速鈣鈦礦層的分解,常見封裝方式可以分為兩種:1)完全覆蓋封裝, 在模塊頂部制備封裝層,優點是封裝效果更好,但是對鈣鈦礦層以及其 它功能層的影響較大。2)邊緣封裝,在模塊周圍放置密封劑,優點是 減少對功能層的影響,同時對材料透光率的要求較低,但封裝效果會相 應降低。3.2. 設備種類較少,單位投資較低鈣鈦礦產線主要包括 PVD、涂布、激光和封裝四種設備。鈣鈦礦生產工 序可以分為磁控濺射/熱蒸鍍、反應式等離子體沉積、濕法涂布、激光刻 蝕、激光清邊和封裝等環節,主要應用了 PVD、涂布、激光和封裝四種 設備。由于尚未形成規模,現階段鈣鈦礦光伏組件的生產線投資相對較 高,極電光能 150MW 鈣鈦礦光伏生產線投資約 2 億元,而協鑫光電的 100MW 鈣鈦礦光伏生產線投資約為 1 億元,仍存在較大下降空間。PVD 設備是鈣鈦礦產線中價值量最高的設備類型,占比約 50%。雖然 目前鈣鈦礦的技術路線尚未實現標準化,不同技術路線之間使用 PVD 設備和涂布設備的數量和比例不同,但是總體來看,PVD/涂布/激光/封 裝設備的價值量占比分別約為 50%/20%/20%/10%。4. 鈣鈦礦快速滲透帶來旺盛激光設備需求4.1. 激光設備將成為鈣鈦礦產線標配激光劃線和清邊是鈣鈦礦制備過程中的必須工序。鈣鈦礦產業化應用需 要解決制備大面積組件所面臨的電阻提高等問題,主要解決方向是通過 將電池以串聯或者并聯的方式制作組件來降低電阻,其中串聯是鈣鈦礦 的主要應用方式。在形成鈣鈦礦電池的串聯結構時需要對不同的功能層 在不同的位置進行劃線。功能層的劃線可以通過掩膜版、化學蝕刻、機 械或者激光劃線完成。激光劃線可以產生更細的劃線區域,目前激光劃 線已逐漸取代其他劃線方法成為主要的劃線方法,同時激光設備還可以 應用于鈣鈦礦的膜層清除工序環節。激光劃線 P1 工藝:通過激光設備分割底部的 TCO 襯底。在導電玻璃電 極 TCO 層制備完成后,在制備空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層之 前通過激光設備進行劃線,形成相互獨立的 TCO 襯底。 激光劃線 P2 工藝:劃開空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層。P2 工藝 的目的是露出 TCO 襯底,為連接相鄰兩節子電池的正負電極提供通道。 完成空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層制備之后,通過激光設備刻蝕 空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層,暴露出 TCO 層,從而在下一步 電極蒸鍍過程中能夠讓子電池之間的正負極相互連接。 激光劃線 P3 工藝:去除部分功能層以分割相鄰子電池的正極。P3 工藝需要在蒸鍍完電極后進行,本道工藝使用激光設備刻蝕部分電極,從而 將子電池之間分離開。為了保證不損傷 P2 層,本道工藝對激光設備加 工精度要求較高。 激光清邊 P4 工藝:封裝前的清理工藝。激光清邊是指利用激光技術清 除掉電池邊緣的沉積膜,而本工藝相對較為成熟,同樣可以應用于薄膜 電池。過往技術難點在于采用近紅外激光進行一次清邊,即一次性去除 所有功能層的待去除邊緣,該方法的效率較高但是會產生膜層側邊互熔 問題,從而導致短路,影響電池的效率和可靠性。業內已研發出兩次清 邊法分別切除前電極和背電極的待去除邊緣,避免互熔問題。4.2. 激光設備市場規模有望快速增長4.2.1. 激光設備在鈣鈦礦產線中價值量占比約 20%激光設備在鈣鈦礦產線中的價值量占比約 20%。鈣鈦礦對激光刻蝕有更 高的精度要求。以碲化鎘和銅銦鎵硒薄膜電池為例,對激光刻蝕的精度 要求分別為 3-5 微米和 2 微米,但鈣鈦礦則需要 0.3-0.5 微米精度的激光 設備,薄膜電池的激光刻蝕設備無法直接應用于鈣鈦礦電池生產,目前 激光設備廠商正在與鈣鈦礦生產商合作開發激光設備。 鈣鈦礦光伏產線激光設備價值量約為 1 億元/GW。目前百兆瓦級別鈣鈦 礦光伏產線中激光設備價值量約為 1000 萬元,鈣鈦礦產能提升將提高 激光設備保持同一精度的難度,同時生產商的經驗將隨著激光設備出貨 量的提升而改善,我們預計在這兩個因素的共同影響下 GW 級產線的激 光設備價值量約為 1 億元/GW。4.2.2. 2025 年鈣鈦礦激光設備市場規模將達 10 億元激光設備作為標準配置,將伴隨鈣鈦礦產能快速擴張同步放量。激光劃 線和清邊設備已成為鈣鈦礦的標準配備,考慮到:1)新增鈣鈦礦產能, 如前文 所述, 我們 預計 2023/2024/2025 年新增 鈣鈦 礦組件 產能 0.65/4/10GW。2)鈣鈦礦產能投資,現階段鈣鈦礦產能僅為 380MW 左 右,產能有限造成目前國內鈣鈦礦產能的單位 GW 投資規模高達 10-13 億元/GW,未來單位投資額有望隨著工藝成熟而逐漸下降至 5 億元/GW。 3)激光設備投資占比,考慮到鈣鈦礦激光設備已趨于成熟,未來將隨 鈣鈦礦產線投資額下降,我們預計其將在鈣鈦礦設備投資額中保持 20% 的占比。基于以上假設,我們預計 2023-2025 年國內新增激光設備市場 規模為 1.2/4.8/10 億元。5. 投資分析德龍激光國內激光精細微加工頭部廠商,在鈣鈦礦、巨量轉移和鋰電池除膜設備 領域均已實現技術突破,有望在 2023 年快速放量。德龍激光聚焦于半 導體、光學、顯示及消費電子等領域的激光精細微加工設備業務,2020 年國內泛半導體激光設備市占率達 15%,排名第三;2016-2020 年中國 大陸主要面板廠的激光切割類設備銷量占 12%,排名第三。公司目前已 經突破了鈣鈦礦 P0(激光打標)、P1-P3 及 P4 全套激光加工設備生產工 藝,Micro-LED 激光巨量轉移設備已經通過客戶測試,同時公司的在研 項目鋰電池電芯激光除膜工藝進展順利,以上新項目有望在 2023 年開 始放量。疫情影響收入確認疊加研發費用大幅上漲,公司凈利潤受到影響,但恢 復在即。受到疫情影響,公司下游客戶訂單確認進度不及預期,2022Q3 公司營收為 3.57 億元,同比下滑 1.78%。在收入確認不及預期的情況下, 2022Q3 公司研發費用達到 5,767 萬元,同比增長 39.2%,對公司盈利造 成了負面影響,2022Q3 扣非歸母凈利潤為 2,678 萬元,同比下降 41.36%; 在毛利率僅同比下降 0.98pct 的情況下,2022Q3 公司凈利率同比下降 4.04pct 至 9.7%。隨著疫情對下游客戶確認收入的影響逐漸出清,我們 認為公司 2022 年未能確認的收入有望遞延至 2023 年確認,從而改善公 司整體業績表現。 激光設備是公司的主營業務,營收占比長期超過 70%。在公司的營收結 構中,激光設備自 2018 年起占比就保持在 70%及以上水平,成為公司 業績增長的主要動力。產能利用充分,激光器自產比例較高,公司毛利率表現良好。公司的激 光設備為定制化產品,不同產品由于技術要求、設計規模和設計難度存 在差異因此需要分別進行設計、組裝和調試,疊加下游需求旺盛, 2019-2021 年公司產能利用率均超 110%,從而攤薄了生產成本。公司能 夠生產納秒、皮秒和飛秒激光器,外售激光器業務毛利率約為 40%-50%, 而公司生產的激光加工設備中大部分都搭載了自產激光器,有利于降本, 激光加工設備業務毛利率長期保持在 40%-50%區間,為鈣鈦礦設備降本 留下了充足空間。杰普特MOPA 脈沖激光器全球市占率第一,切入鋰電和光伏激光設備領域。杰 普特是全球市占率最高的 MOPA 脈沖激光器生產商,2021 年 MOPA 脈 沖激光器出貨量約為 2.5 萬臺,市占率接近 70%。公司利用在 MOPA 激 光器領域的優勢順利切入鋰電池激光加工設備和鈣鈦礦設備業務領域, 并且主動縮減競爭激烈的連續切割激光器相關業務,營收規模和凈利潤 有望恢復快速增長。傳統業務承壓疊加新業務訂單確認延期影響,財務表現承壓。公司 2022 年前 3 季度營收為 8.1 億元,同比下降 6.9%;扣非歸母凈利潤為 4,291 萬元,同比增長 0.7%。受到疫情影響,下游通用激光器需求疲軟,新能 源設備使用的激光器訂單確認不及預期。激光設備方面部分客戶的設備 驗收工作進度受到影響,部分激光設備需要到 2023 年才能確認收入。 調整業務結構,收縮傳統連續切割激光器業務,加速推進光伏和鋰電設 備業務布局。2022 年上半年連續切割激光器產品市場競爭激烈,導致公 司連續切割激光器產品毛利率水平較 2021 年同比大幅下降,對凈利潤 造成一定影響。公司已對連續切割激光器進行戰略調整,收縮切割市場 布局,著重在鋰電、光伏、消費電子模組檢測設備等新業務領域,目前 新業務拓展進程順利,有望改善公司的盈利表現。大族激光國內激光行業規模最大的廠商之一,設備能夠應用多個領域,將受益于 2023 年鋰電、光伏和大功率激光器復蘇。大族激光的產品范圍覆蓋從激 光器到設備的全產業鏈,并能夠提供鋰電、PCB、光伏和顯示面板等多 領域的激光加工設備,受到疫情反復、鋰電頭部客戶停止設備采購、硅 料價格處于高位壓制組件廠商支出等因素影響,2022 年公司業績表現不 佳。隨著疫情管控措施放松以及原材料價格回歸正常水平,2023 年下游 設備需求有望復蘇。主要下游行業有望于 2023 年重啟設備采購,公司作為國內激光設備規 模最大的廠商將率先受益。2022 年原材料價格大幅上漲,硅料價格年內 最大漲幅達 25%,磷酸鐵鋰價格年內最大漲幅超 70%,原材料價格的快 速上漲擠占了行業內公司增加設備的成本空間,寧德時代等廠商 2022 年前 3 季度均未開展設備招標,光伏企業也放緩了升級產線的安排,導 致公司訂單不及預期同時收入確認也受到影響。目前動力電池和光伏原 材料已經開始降價,鈣鈦礦等新技術路線逐漸落地,下游設備需求有望 于 2023 年開始恢復。(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)精選報告來源:【未來智庫】。媒體來源:未來智庫官網 撓頭鯊的深度邏輯: 觀點僅供參考,買賣需要擇時!日期:20230109 鈣鈦礦電池發展迅猛,產業化潛力巨大 1、鈣鈦礦效率極限更高。 自 2009 年鈣鈦礦電池面世以來,僅經過 13 年發展,其效率就從 3.8%提升至 25.7%,且理論極限效率(31%)高于晶硅電池(29.4%)。同時,鈣鈦礦電池可與多種類型電池疊層以進一步提升轉換效率,雙結疊層電池的理論極限效率為 46%。 2、鈣鈦礦降本空間明顯。 鈣鈦礦電池相對晶硅電池具有耗材少、成本低、產業鏈緊湊、總投資少的優點;鈣鈦礦電池相對于其他化合物薄膜電池具有原料易獲取、可迭代、成本低的優點。 鈣鈦礦短期內主要應用于 BIPV 及 CIPV鈣鈦礦電池具備輕薄、透光性強、短波長吸光能力強、弱光效應好、可在柔性基材上制備的優點,預計短期內主要應用于 BIPV(光伏建筑一體化)和 CIPV(車載光伏)。 根據測算,2025 年鈣鈦礦電池在 BIPV 領域的裝機量可達 35GW,對應市場空間1472 億元。在 CIPV 領域,根據測算,單車配備 4 平米鈣鈦礦發電組件,每天發電 5 小時,即可擁有20 公里的續航增程。 鈣鈦礦設備市場空間預計達 200 億目前各家鈣鈦礦電池生產商的工藝選型、設備構成存在差異,但設備總體包括:PVD、RPD、涂覆機、蒸鍍機、激光設備等(分別占比 21%、31%、15%、 21%、12%)。早期 100MW 級鈣鈦礦生產線單 GW 投資額達 10-15億,預計未來將降至 5-7 億,即 2025 年鈣鈦礦設備市場空間有望達到150-200 億。 ①設備企業RPD:捷佳偉創; 蒸鍍:京山輕機、奧來德; 激光設備:杰普特、帝爾激光、德龍激光; 其他:西子潔能(參股眾能光電 10%,眾能光電為鈣鈦礦設備頭部標的) ②材料企業TCO 導電玻璃:金晶科技; 丁基膠:康達新材 ③電池廠商 疊層電池:杭蕭鋼構(子公司合特光能制備鈣鈦礦晶硅疊層電池)。 京山輕機(SZ000821) 杭蕭鋼構(SH600477) 捷佳偉創(SZ300724) 秋天的兩只小雞: 更多調研錄音、深度研報請關注: "秋天的兩只小雞"。 本報告導讀: 鈣鈦礦將憑借低成本、高效率優勢加速滲透,激光設備作為刻蝕環節標配有望快速放量。 摘要: 鈣鈦礦激光設備行業首次覆蓋,增持評級。鈣鈦礦理論效率達31%,較TOPcon 電池高2.3pct,疊層后有望提升至45%。2009 年鈣鈦礦電池轉換效率為3.8%,目前已達到25.7%,效率提升速度快于晶硅電池。同時鈣鈦礦電池生產設備和組件量產后成本分別較晶硅電池低約50%和75%,有望憑借低成本優勢實現快速滲透。激光設備是鈣鈦礦產線刻蝕和清邊環節的標準配置,將隨著鈣鈦礦產能提高實現快速出貨。推薦標的為德龍激光(688170.SH)和杰普特(688025.SH),受益標的為大族激光(002008.SZ)。 鈣鈦礦電池具有高效率和低成本優勢。相較于晶硅電池,鈣鈦礦電池具有以下優勢:1)理論效率高且提效速度快,鈣鈦礦電池與晶硅電池疊層后理論效率高達45%,較TOPCon 電池高16.3pct;同時鈣鈦礦電池轉換效率在13 年中提高了21.9pct,相當于晶硅電池近50年的效率提升幅度。2)產線投資和組件成本更低,目前百兆瓦級鈣鈦礦實驗產線的投資約為1-2 億元,協鑫光電預計GW 級量產線投資約為5 億元,較晶硅電池低50%;同時量產后組件單位成本將降至0.5 元/W,而晶硅電池約為1.9-2.2 元/W,鈣鈦礦較晶硅電池有明顯的成本優勢。根據不完全統計,2022 年鈣鈦礦產能約為350MW,鈣鈦礦電池產能有望憑借高效率低成本優勢快速提升,我們預計2023-2025 年分別達到1/5/15GW。 鈣鈦礦電池開啟滲透帶來新激光設備需求。激光刻蝕是鈣鈦礦工藝的重要環節,作用是分割功能層形成子電池串聯結構。鈣鈦礦刻蝕工藝的精度要求達0.3-0.5 微米,原有晶硅電池和薄膜電池激光設備無法應用于鈣鈦礦電池生產,鈣鈦礦電池產能提升將形成新激光設備需求。目前國內僅有德龍激光等少數廠商能夠提供全套鈣鈦礦激光設備,有望率先受益。 行業發展仍處初期,率先出貨整線設備的廠商有望保持高市占率。目前鈣鈦礦激光設備行業仍處于初級階段,技術路線尚未實現標準化,各下游廠商對劃線寬度等指標的要求仍存在一定差異。參考PERC 激光摻雜設備的發展過程,率先出貨鈣鈦礦整線激光設備的廠商將在行業發展初期與客戶形成較強的合作關系,在持續提升設備性能的同時有望保持較高市占率。 風險提示:鈣鈦礦電池穩定性驗證進展不及預期;大面積鈣鈦礦組件進展不及預期。 來源:[國泰君安證券股份有限公司 周天樂/趙文通] 日期:2023-01-11 小白兔讀報: 近期鈣鈦礦電池及設備行業發生了諸多變化,無論是研發端、還是產業端,均有顯著的積極表現。中信建投證券機械與建材團隊最新解讀如下: 《實驗室效率創新高、穩定性獲認證,鈣鈦礦電池產業化發展提速》 《為什么這么多企業開始做鈣鈦礦電池? 》 《鈣鈦礦電池的穩定性如何了? 》 《鈣鈦礦電池轉化率實現突破,TCO導電玻璃有望隨之放量》 《光伏設備系列深度報告:鈣鈦礦-道阻且長,行則將至》 《京山輕機(000821):Q2業績超預期,鈣鈦礦設備具備先發優勢》 《金晶科技(600586):鈣鈦礦催化薄膜電池放量,公司前瞻性布局TCO玻璃有望受益》 實驗室效率創新高、穩定性獲認證 鈣鈦礦電池產業化發展提速 近期鈣鈦礦電池及設備行業發生了諸多變化,無論是研發端、還是產業端,均有顯著的積極表現,我們提煉核心要點并簡評如下: ①晶硅鈣鈦礦疊層、全鈣鈦礦疊層電池實驗室效率再創新高,研發端持續突破,疊層電池效率優勢愈發明顯; ②纖納α組件順利通過IEC61215、IEC61730穩定性全體系認證,打破對鈣鈦礦組件穩定性的質疑,穩定性不會限制鈣鈦礦發展; ③鈣鈦礦老玩家產線建設、優化持續推進,我們預計2023年頭部企業有望啟動GW級別鈣鈦礦設備招標,將形成顯著催化; ④新玩家奧聯電子、脈絡能源、光晶能源、華納集團等涉足鈣鈦礦行業,產業界熱度高漲; ⑤設備企業中標、出貨不斷,新玩家涌入鈣鈦礦裝備制造環節。 晶硅鈣鈦礦疊層、全鈣鈦礦疊層電池效率再破世界記錄 ①根據Solarzoom公眾號,2022年12月18日,德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)的科學家宣布,其生產的鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池效率達到32.5%,創造了新的世界記錄,該記錄已獲得美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的權威認證。 ②根據仁爍光能公眾號,2022年12月,經日本JET第三方認證,仁爍光能團隊研發的全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換效率達到29.0%,再次打破了團隊在今年6月創造的28.0%的世界紀錄。 我們的觀點:鈣鈦礦電池具有較寬的能量帶隙,其能量帶隙范圍比較寬,可以與晶硅或者不同帶隙的鈣鈦礦做疊層,實現更高的轉換效率。近期鈣鈦礦疊層電池連續打破效率世界記錄,證明實驗室研發層面技術仍在快速突破,鈣鈦礦疊層的效率優勢進一步凸顯。 纖納α組件順利通過穩定性全體系認證,鈣鈦礦組件穩定性實現了質的突破,穩定性不會制約鈣鈦礦行業發展 2023年1月6日,纖納光電發布公眾號,經德國電氣工程師協會(VDE)權威認證,纖納α組件已順利通過全球首個IEC61215、IEC61730穩定性全體系認證。 我們的觀點:①行業層面,此前業內對鈣鈦礦組件的穩定性存在諸多質疑,纖納α率先通過穩定性全體系認證,證明鈣鈦礦組件量產穩定性痛點問題已被完全攻克,為鈣鈦礦大規模商業化應用奠定了基礎,有助于鈣鈦礦產業提速發展。 ②公司層面,纖納是目前全球首個、且目前唯一完整通過這兩項穩定性全體系測試的鈣鈦礦機構;在經歷中試級組件IEC穩定性核心項目認證后,目前纖納已順利步入第二階段,成功通過百兆瓦級產線下線的鈣鈦礦商用組件穩定性認證,公司在鈣鈦礦行業的龍頭地位再次得以確認。 組件穩定性是鈣鈦礦技術產業化發展的基石,此次纖納α通過穩定性體系認證,標志著鈣鈦礦組件穩定性實現了進一步的跨越,大規模商業化量產指日可待。我們曾在報告《鈣鈦礦電池穩定性如何了?》中進行論述:從理論維度來看,針對鈣鈦礦材料自身穩定性不佳、易受環境等因素影響造成效率下降的問題,已有多種解決方案;從實踐維度來看,實驗室、產業層面鈣鈦礦的穩定性均快速提升,預計鈣鈦礦組件的預期壽命將不輸于晶硅電池。此次纖納α穩定性的認證印證了我們此前的觀點,鈣鈦礦產業化并不遙遠。 鈣鈦礦老玩家產線建設、優化持續推進,我們預計2023年頭部企業有望啟動GW級別鈣鈦礦設備招標 ①纖納光電:2022年10月9日,纖納光電公眾號披露其已完成D輪融資,此輪融資由招銀國際和杭開集團領投,資金將主要用于鈣鈦礦前沿技術的開發和GW級產線擴建,加快布局鈣鈦礦商業化第二階段。同月金晶科技與杭州纖納光電科技有限公司簽訂戰略合作協議,擬在鈣鈦礦用TCO系列玻璃領域建立戰略合作關系。 ②極電光能:2022年12月8日,極電光能150MW鈣鈦礦光伏生產線正式投產運行。該產線是全球目前已投產且產能最大的鈣鈦礦光伏生產線,同時具備BIPV產品和標準組件的生產能力。 ③協鑫光電:2022年12月14日,協鑫光電公眾號披露其已完成5億元人民幣B+輪融資,由淡馬錫投資、紅杉中國、IDG資本三家聯合領投,川流投資等機構跟投,大股東協鑫科技持續加碼,光源資本擔任獨家財務顧問。此輪融資將用于完善協鑫光電100MW大尺寸鈣鈦礦組件產線的工藝和設備開發。 我們的觀點:纖納、極電、協鑫三家鈣鈦礦單結領域的領先企業均已實現了百兆瓦級別的鈣鈦礦產線投產,并且積極融資加強產線能力建設,我們判斷2023年頭部企業有望啟動GW級別的鈣鈦礦設備招標,將對行業發展形成重要的催化,相關設備的供應選型值得重點關注。 新玩家奧聯電子、脈絡能源、光晶能源、華納集團等涉足鈣鈦礦行業,產業界熱度不斷 ①光晶能源:2022年8月,第三代太陽能電池公司光晶能源完成數千萬天使輪融資,此輪融資由正軒投資領投,創新工場和鼎祥資本跟投,光智資本擔任此輪融資的獨家財務顧問。目前,光晶能源正在推進30cm×30cm鈣鈦礦太陽能電池組件的放大,目標實現20%效率,并計劃在2023年投產100MW中試線。 ②脈絡能源:2022年11月,鈣鈦礦光伏電池企業脈絡能源完成數千萬元天使輪融資,由國新思創領投,凡創資本、國華三新及高捷資本等跟投。此輪融資后,公司將落實中試線搭建和小面積組件的試生產,以進行技術開發和量產工藝驗證,并計劃在2023年底完成1m×2m大尺寸百MW級鈣鈦礦光伏組件生產線的搭建。 ③奧聯電子:2022年12月9日,奧聯電子全資子公司奧聯投資與自然人胥明軍共同設立合資公司奧聯光能,計劃投建鈣鈦礦太陽能電池生產線。按照規劃,2023年50MW鈣鈦礦中試線投產,2024年600MW鈣鈦礦裝備和120MW鈣鈦礦電池組件生產線投產,力爭5年內形成8GW鈣鈦礦裝備和2GW鈣鈦礦電池組件生產能力。 ④華納集團:2022年12月15日,華納集團與中國石油大學(華東)材料學院舉辦東營鈣鈦礦電池研發中心簽約儀式,雙方將共同組建東營鈣鈦礦電池研發中心,建設聯合實驗室,打造產學研一體化平臺,還將申報省市級別的重點實驗室進行產品中試。 我們的觀點:眾多新玩家進軍鈣鈦礦電池行業,看好鈣鈦礦電池未來的發展潛力,資本端、產業端的熱度不斷,與此同時也涌現了更多一級、二級投資機會。我們認為隨著進入越來越多企業涌入鈣鈦礦行業,且資本界保持較高的投資熱情,產業界對于鈣鈦礦量產的探索有望加速,形成促進行業發展的正向循環,鈣鈦礦行業發展有望持續提速。 近期設備企業中標、出貨不斷,新玩家涌入鈣鈦礦裝備制造環節 ①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。 ②欣奕華:2022年11月,合肥欣奕華研發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。 ③奧來德:2022年12月,OLED有機材料與應用部件龍頭奧來德(688378.SH)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。 ④奧聯電子:2022年12月,公司公告進軍鈣鈦礦電池及鈣鈦礦裝備行業。公司預計2024年600MW鈣鈦礦裝備生產線投產,力爭5年內形成8GW鈣鈦礦裝備生產能力。公司主要進行開發鈣鈦礦電池中試線、量產線裝備,及其配套的功能層、鈣鈦礦薄膜、鈍化層、透明電極、封裝層等制備工藝;高效剛性鈣鈦礦電池組件及柔性組件制備、鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層太陽能電池等技術方法等。 我們的觀點:近期鈣鈦礦設備行業也在發生積極變化,一方面,鈣鈦礦設備企業中標、出貨數量持續增長,意味著眾多設備已逐步從研發階段走向中試、乃至量產階段,且下游對于設備的需求也在持續提升;另一方面,眾多玩家涌入鈣鈦礦設備行業,無論是基于在其他領域的技術積累還是依托具有相關產業經驗的研發團隊,都有望促進鈣鈦礦設備行業的進一步發展,與此同時,二級市場投資標的的熱度也隨之升溫。 投資建議:展望2023年,隨著鈣鈦礦電池實驗室、試驗線、量產線效率的不斷提升,且鈣鈦礦組件穩定性得到權威機構的認證,行業迎來加速發展機遇。與此同時,鈣鈦礦行業領先玩家有望于2023年啟動GW級別鈣鈦礦設備招標,對設備行業形成較強的催化。技術革新,設備先行,我們重點推薦鈣鈦礦設備供應商。鈣鈦礦設備主要包括鍍膜設備、激光設備、層壓設備等,其中鍍膜設備具有較高的競爭壁壘,如何實現大面積的均勻鍍膜是難度較高的技術關鍵點,建議關注鍍膜設備供應商京山輕機、捷佳偉創、邁為股份、奧來德、奧聯電子等;相比于不同的鍍膜方案選擇,激光設備的應用具有較高的確定性,推薦和下游廠商配合緊密的激光設備供應商大族激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、帝爾激光等;封裝設備供應商推薦京山輕機。 風險提示: 1. 鈣鈦礦電池產業化推進不及預期的風險:鈣鈦礦太陽能電池作為第三代太陽能電池,在國家相關政策的支持下市場空間廣闊,目前尚處于產業化的早期階段,受到宏觀經濟運行、行業市場環境發展情況、量產效率提升速度等不確定性因素影響,同時行業內各公司的技術開發能力、新產品業務推廣等也存在一定的市場風險。同時如因國家或地方有關政策調整、項目審批等實施條件發生變化,各類鈣鈦礦電池項目的實施可能存在順延、變更、中止甚至終止的風險。 2. 鈣鈦礦行業投資不及預期的風險:鈣鈦礦電池量產技術研發尚處于高投入階段,行業需要大量資源對下游行業的工藝和市場進行研究,并在此基礎上進行研發與技術儲備,因此仍需要進行大量前期的融資以進行研發與產業化推進,若行業投資不及預期,可能會出現量產規模難以提升,進而難以提高量產效率及良率的風險。 金融界網站:   【新股申購】   樂創技術(京):申購代碼889098,發行價格12.80元/股,發行市盈率13.97倍。公司主營工業運動控制系統產品。可比公司:杰普特(688025)。 kedisong: 杰普特(SH688025) 垃圾 知勢投研: #產業觀察##激光設備##鈣鈦礦# 大族激光(SZ002008)德龍激光(SH688170)杰普特(SH688025) 報告來源:國泰君安 以上內容僅供分享交流,不做投資建議! 簡單交易日志: 海得控制(SZ002184)新興裝備(SZ002933) 北向資金流入近95.45億,兩市成交量繼續萎縮。 這個走法可以導致滬指的下跌幅度變小,而且年前北向資金大批量潛伏,為年后做準備。 目前市場操作難度依然在增加,老妖股西安旅游、西安飲食、人人樂、全聚德等妖股開始殺跌。但是新妖股起來了。通達動力、眾業達、遙望科技、天威視訊等均有概念,除了兔寶寶沒有以外。 預計高標開始殺跌,則會開洪泄閘一樣,會持續性殺跌,高點下來30-50%跌幅后才會止跌,落魄的龍頭不如狗。 最近換了操作模式,年前講過,我們妖股里頭見,顯而易見跟著資金走,主動性會強,這就是2021年時我的布局方式,資金面第一,基本面輔助排雷。 回顧 今天兩只沖擊漲停,一只是海得控制,還有一個是新興裝備(這個是選擇性推薦,沒主推)。 回顧下最近的布局,盤前布局提示的通達動力、數源科技、兔寶寶都是有提示,但是沒有特別好的位置,沒有過多的提示。真真的情緒龍頭,其實開盤前通過基本面和資金其實是比較容易判斷。所以正如之前講的,資金的跟隨布局,其實比較輕松。基本面挖掘,反而比較難,因為牽涉到機構資金的認可和啟動。 盤中適當跟蹤下低位啟動的個股即可。 鈣鈦礦電池 作為“從0到1——協力推動鈣鈦礦GW級量產”。今年的走勢可能會復制出去年的鈞達股份、愛旭股份等牛股。 從三個方面看未來發展: 產業階段:在雙碳大背景下,政、姿高度期待+12年鈣鈦礦科學技術巨大進展勾畫出美好前景,目前鈣鈦礦行業仍是技術+姿本推動,行業中已有3條百兆瓦級別產線投產,產線規模正在從百MW級別向GW級別發展,這背后材料、設備、工藝三者密切交織,需要產業鏈通力配合。 穩定性發展:對于穩定性的探索多種多樣,無論是學術界嘗試在鈣鈦礦加入咖啡因等材料,還是產業界積極改善密封膠材料完善封裝工藝,都將使得鈣鈦礦的穩定性能不斷提升,近期纖納α組件率先通過了穩定性測試,下一步需要得到更多客戶的認可和信賴。 工藝選型:鈣鈦礦層、空穴傳輸層、電子傳輸層等仍存在干法和濕法工藝選型之間的討論,如鈣鈦礦層制備目前主流為狹縫涂布方案,業內也有廠商積極布局蒸鍍方案,具有成膜均一、良品率高等優勢,但仍需解決蒸發速率低等技術挑戰。 依然還是之前持續重點推薦的:京山輕機、捷佳偉創、邁為股份、奧聯電子、奧來德等;激光設備供應商建議關注大族激光、德龍激光、杰普特、邁為股份、帝爾激光等。 儲能板塊還是昨天的觀念,持續的跟蹤,很多股票新進入儲能就加特上漲。 另外可以關注基本面相對有獨立性的個股。下周開始文章中做補充。 長線持續看好新技術,儲能明年增速第一,風電增速第二的看法不變。 杰普特(SH688025): 2022年11月17日,2022華南電路板國際貿易采購博覽會在深圳國際會展中心(寶安新館)順利落下帷幕!本次展會,電巢直播攜手2022華南電路板國際貿易采購博覽會搭建“云觀展”平臺,展會全程實時直播,直擊展商現場,云端展現展會全貌。掃描下方... 網頁鏈接
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