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光伏设备行业行业深度报告:钙钛矿下一代光伏新势力渐成崛起之势-220702(36页).pdf

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光伏设备行业行业深度报告:钙钛矿下一代光伏新势力渐成崛起之势-220702(36页).pdf

1、 http:/ 1/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 深度报告 机械行业机械行业 报告日期:2022 年 7 月 2 日 钙钛矿:下一代光伏新势力,渐成崛起之势钙钛矿:下一代光伏新势力,渐成崛起之势 光伏设备行业行业深度报告 行业研究|机械行业|证券研究报告 行业评级行业评级 机械行业 看好 分析师:邱世梁分析师:邱世梁 执业证书号:S01 分分析师:王华君析师:王华君 执业证书号:S05 分析师:李思扬分析师:李思扬 执业证书号:S01 Table_relateTable_relate 相关报告相关报告 【光伏行业】深度

2、:光伏未来【光伏行业】深度:光伏未来 1010 年年 1010 倍大倍大赛道!赛道! 【颗粒硅】深度:光伏硅料新一代技术,获【颗粒硅】深度:光伏硅料新一代技术,获重大突破、助力降本重大突破、助力降本- -浙商大制造浙商大制造- - 【光【光伏设备】年度策略报告一:“大尺寸”伏设备】年度策略报告一:“大尺寸”带来新一轮迭代需求带来新一轮迭代需求 【光伏设备】年度策略报告二:异质结:引【光伏设备】年度策略报告二:异质结:引领光伏技术新一轮革命,国产设备将迎来爆领光伏技术新一轮革命,国产设备将迎来爆发发 【上机数控】深度:三次创业,千亿市值?【上机数控】深度:三次创业,千亿市值?【迈为股份】深度:光

3、伏异质结设备领军者,【迈为股份】深度:光伏异质结设备领军者,未来未来 5 5 年持续高增长年持续高增长 【捷佳伟创】深度:光伏电池设备龙头,未【捷佳伟创】深度:光伏电池设备龙头,未来来 5 5 年持续高成长年持续高成长 【晶盛机电】深度:长晶设备龙头:光伏半【晶盛机电】深度:长晶设备龙头:光伏半导体设备、蓝宝石、碳化硅设备接力增长导体设备、蓝宝石、碳化硅设备接力增长 【金辰股份】深度:光伏异质结电池设备新【金辰股份】深度:光伏异质结电池设备新星,组件设备龙头将二次腾飞星,组件设备龙头将二次腾飞 【奥特维】深度:组件串焊设备龙头;光伏、【奥特维】深度:组件串焊设备龙头;光伏、半导体、锂电设备多点

4、开花半导体、锂电设备多点开花 【亚玛顿】深度:超薄光伏玻璃领军者,【亚玛顿】深度:超薄光伏玻璃领军者,BIPVBIPV打开成长空间打开成长空间 【帝尔激光】深度:光伏激光设备龙头,从【帝尔激光】深度:光伏激光设备龙头,从辅设备迈向核心主设备辅设备迈向核心主设备 报告导读报告导读 随着目前光伏市场主流技术 PERC 效率逐步接近天花板,HJT、TOPCon、xBC技术发展如火如荼,钙钛矿太阳能电池作为下一代光伏新势力,光电转换效率持续提升,将成为光伏厂商未来布局的重中之重。 投资要点投资要点 钙钛矿(钙钛矿(PSCs):):最具潜力最具潜力的下一代的下一代光电材料光电材料之一之一,性能优异应用广

5、泛,性能优异应用广泛 钙钛矿是一种分子通式为 ABX3 的晶体材料,呈八面体形状,光电转换效率高,在光伏、LED 等领域应用广泛。钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代高效薄膜电池的代表,具有高效率、低成本、高柔性等优势。钙钛矿太阳能电池还可通过与 HJT 叠层进一步提升光电转换效率,是未来产业化的重点发展方向。 核心亮点:核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破 高效率:高效率:单结 PSCs 理论转化效率可达 31%,高于晶硅电池极限效率 29.4%。PSCs与 HJT

6、有良好的叠层电池匹配度,可制造理论效率达 43%的叠层电池。 低成本:低成本:PSCs 相比传统晶硅(硅料、硅片、电池片、组件)产业链环节大幅简化,单环节价值高度集中,有望大幅降低光伏组件制造成本。 量产性:量产性:PSCs 产业化进程中最主要的问题在于解决稳定性问题、大面积制备问题和环保性问题,受益于钙钛矿材料的可设计性,产业化进程持续推进。 市场空间:市场空间:预计预计 2030 年设备市场空间超年设备市场空间超 800 亿亿;BIPV 带来带来千千亿空间亿空间 应用端:应用端:钙钛矿具备质量轻、厚度小、柔性大、半透明等特性,是未来 BIPV、电动汽车移动发电电源领域的明星材料。 我们预计

7、我们预计2 2025025年年BIPVBIPV潜在市场规模潜在市场规模达达1 121210 0亿元亿元,钙钛矿拥有天然适配优势,有望在 BIPV 领域率先打开市场。 设备端:设备端:钙钛矿太阳能电池的制备主要工艺为涂布及 PVD,生产流程比晶硅类大幅简化,目前处于设备工艺验证阶段。我们测算,我们测算,20302030 年钙钛矿太阳能电池设备市年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约场空间约 805805 亿元。亿元。 产业化进程:产业化进程:研发端国产领航不断突破,产业端落地研发端国产领航不断突破,产业端落地进展进展加速加速 学术学术端端:我国钙钛矿太阳能电池研发团队齐发力,产研结合探索最具竞争力和性

8、价比的技术路线,专利申请数占全球 68%。 产业端产业端:本土钙钛矿设备厂商订单先行,部分已成功交付,本土钙钛矿太阳能电池生产厂商效率不断突破,融资进展顺利,已纷纷布局中试线。 投资建议投资建议 重点重点推荐:推荐:迈为股份、亚玛顿、金辰股份、罗博特科、帝尔激光、捷佳伟创等。重点关注:重点关注:京山轻机、协鑫集成、隆基股份、宁德时代、天合光能、东方日升、通威股份、晶科能源、中来股份、聆达股份、金风科技、杰普特、拓日新能、杭萧钢构等;关注非上市公司关注非上市公司:德沪涂膜、协鑫光电、纤纳光电、极电光能、众能光电、万度光能等。 风险提示:风险提示:光伏行业产品或技术替代的风险。 行业深度报告行业深

9、度报告 http:/ 2/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1. 钙钛矿:最具潜力光电材料之一,性能优异应用广泛钙钛矿:最具潜力光电材料之一,性能优异应用广泛 . 5 1.1. 结构特性优异的光电材料,光伏、LED 等领域潜力大 . 5 1.2. 钙钛矿太阳能电池是第三代高效薄膜电池的代表 . 6 2. 核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破 . 8 2.1. 效率:理论极值高于晶硅,可制叠层电池、产业化意义重大 . 8 2.2. 成本:组件成本有望较晶硅大幅降低,原材料易得能耗较低

10、. 13 2.3. 稳定性、大面积制备、环保性待突破,是制约产业化的最重要因素 . 15 3. 产业化:研发端国产领航突破不断,产业端落地进度加速产业化:研发端国产领航突破不断,产业端落地进度加速 . 17 3.1. 学术端:学术研究中国领先,产业进程动力十足 . 17 3.2. 产业化端:各大厂家已在钙钛矿设备、电池、材料、检测端纷纷布局 . 19 4. 市场空间:预计市场空间:预计 2030 年设备市场空间超年设备市场空间超 800 亿,亿,BIPV 带来千亿应用空间带来千亿应用空间 . 22 4.1. 设备空间:预计 2030 年钙钛矿设备空间有望达 805 亿元 . 22 4.2. 电

11、池空间:轻、薄、柔、透特性优异,BIPV 领域市场规模超千亿 . 22 5. 钙钛矿电池设备逐步验收出货,钙钛矿电池设备逐步验收出货,2022 年总产能或超年总产能或超 1.5GW. 24 5.1. PSCs 设备:主要设备进入验收出货阶段,国产厂商创造多项第一 . 24 5.1.1. 晟成光伏:钙钛矿团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个客户端 . 24 5.1.2. 德沪涂膜:钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备全球市占率第一 . 26 5.2. PSCs 电池:主要玩家研发全球领先,中试线在建新产品呼之欲出 . 27 5.2.1. 协鑫光电:全球首条 100MW 大面积钙钛矿量产线正在建

12、设中 . 27 5.2.2. 极电光能:150MW 中试线正在建设,新产品即将问世 . 29 5.2.3. 纤纳光电:连续 7 次刷新世界纪录的钙钛矿先行者 . 30 5.2.4. 众能光电:在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能可达 200MW/年 . 32 5.2.5. 万度光能:投资 60 亿元建设钙钛矿太阳能电池生产基地 . 33 5.2.6. 合特光能:计划建首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线,目标效率 28%以上 . 34 6. 投资建议投资建议 . 35 7. 风险提示风险提示 . 35 图目录图目录 图 1:钙钛矿材料八面体结构示意图 . 5 图 2:钙钛矿太阳能电池结构及发电原理

13、. 5 图 3: 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池光伏性能优异 . 5 图 4:钙钛矿发光二极管具有“三明治”结构 . 6 图 5:钙钛矿发光二极管色域广阔 . 6 图 6:钙钛矿电池是第三代高效薄膜类太阳能电池的代表 . 7 图 7:钙钛矿太阳能电池分为介孔型和平面型 . 7 qV9UvX8ZmWlVkZsUcVqR6MdNaQtRnNtRpNkPmMsNiNnNtPaQnMnMNZsRwOMYoOpN 行业深度报告行业深度报告 http:/ 3/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 8:钙钛矿太阳能电池结构及工作原理示意图 . 8 图 9:钙钛矿太阳能电池 SEM 照片 . 8 图 1

14、0:钙钛矿太阳能电池效率提升快(数据截至 2021 年 12 月 26 日) . 9 图 11:各类太阳能电池实验室及产业化光电转化效率比较 . 10 图 12:太阳能电池产业化进程迭代历史 . 10 图 13:HJT 电池结构 . 11 图 14:TOPCon 电池结构 . 11 图 15:钙钛矿-硅异质结叠层电池结构图 . 11 图 16:硅-异质结叠层产品示意图 . 11 图 17:钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池效率记录达 29.2% . 12 图 18:钙钛矿/晶体硅叠层电池效率的进展 . 12 图 19:钙钛矿太阳能电池产业链显著缩短 . 13 图 20:钙钛矿太阳能电池单位原材料投

15、入显著低于晶硅类 . 14 图 21:钙钛矿太阳能电池可低温溶液制备 . 14 图 22:钙钛矿太阳能电池组件单瓦能耗仅为晶硅的 1/10 . 14 图 23:电池片成本占晶硅组件成本的 60% . 15 图 24:钙钛矿成本仅占钙钛矿组件成本的 5% . 15 图 25:太阳能电池金三角 . 15 图 26: 钙钛矿不稳定的原因 . 16 图 27:钙钛矿太阳能电池稳定性的进展 . 16 图 28:各种涂层技术制备的 PSCs 在随面积增大效率均有所降低 . 16 图 29:晶硅太阳能电池的焊带中铅含量较高 . 17 图 30:2009-2020 年 PSCs 专利申请量提升迅速 . 18

16、图 31:钙钛矿太阳能电池的大部分专利申请都来自中国 . 18 图 32:钙钛矿太阳能电池制备过程较晶硅类大幅简化 . 19 图 33:钙钛矿太阳能电池生产的主要设备为钙钛矿印刷设备及真空镀膜设备 . 20 图 34:钙钛矿太阳能电池具备高柔性的优势 . 23 图 35:2025 年中国电动汽车总需求预计达 2450.5 万辆 . 24 图 36:2025 年全球电动汽车总需求预计达 4978.2 万辆 . 24 图 37:晟成光伏合作客户 . 25 图 38:2021 年晟成光伏部分公司荣誉 . 25 图 39:晟成光伏主要产品体系 . 25 图 40:晟成光伏携手协鑫推进钙钛矿叠层电池产业

17、化进程 . 26 图 41:德沪涂膜主要经营范围 . 26 图 42:德沪涂膜部分客户及合作伙伴 . 26 图 43:德沪涂膜可提供从研发、中试到量产的系列精密溶液成膜设备、系统和全解决方案 . 27 图 44:协鑫光电管理层研发背景深厚 . 28 图 45:协鑫光电生产的钙钛矿组件 . 28 图 46:协鑫光电具有世界领先的钙钛矿各类设备 . 28 图 47:协鑫光电 100MW 产线布局 . 29 图 48:极电光能研发的钙钛矿太阳能电池组件 . 29 图 49:极电光能 150MW 试制线落地无锡 . 30 图 50:极电光能未来产品规划 . 30 图 51:极电光能“极曜”系列 BIP

18、V 产品 . 30 行业深度报告行业深度报告 http:/ 4/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 52:纤纳光电拥有年轻、高学历的管理团队 . 31 图 53:纤纳光电不断突破钙钛矿小组件转换效率世界纪录 . 31 图 54:众能光电专业从事钙钛矿太阳能光伏组件以及相关装备的研发和产业化 . 32 图 55:众能光电发展里程碑 . 33 图 56:众能光电 18.08%大面积器件认证效率世界先进 . 33 图 57:万度光能结构及 100 平米可印刷钙钛矿太阳能电池板示范系统介绍 . 33 图 58:万度光能 2400-7300 的独栋研发生产中心 . 34 图 59:万度光能 80

19、0-2500 的现代服务产业创新平台 . 34 图 60:合特光电拟在全国落成数个产业基地 . 34 表目录表目录 表 1:各类型钙钛矿太阳能电池世界纪录及保持单位(截至 2021 年 12 月 26 日) . 9 表 2:钙钛矿叠层电池组件效率上升 22%,每瓦成本却值上升了 6% . 12 表 3:预计钙钛矿太阳能电池单位产能投入是晶硅电池的 1/2 左右 . 13 表 4:钙钛矿领域主要玩家及进展 . 20 表 5:钙钛矿太阳能电池设备市场空间测算 . 22 表 6:测算 2025 年 BIPV 潜在装机市场达 203GW,对应潜在市场规模达 1210 亿 . 23 表 7:钙钛矿设备厂

20、商进展 . 24 表 8:钙钛矿太阳能电池主要生产厂商情况梳理 . 27 表 9:纤纳光电七次刷新钙钛矿小组件转换效率世界纪录 . 31 表 10:钙钛矿设备、材料、电池相关公司估值表 . 35 行业深度报告行业深度报告 http:/ 5/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1. 钙钛矿:最具潜力光电材料钙钛矿:最具潜力光电材料之一之一,性能优异应用广泛,性能优异应用广泛 钙钛矿是一种分子通式为 ABX3的晶体材料,呈八面体形状,结构特性优异。钙钛矿晶体的制备工艺简单,光电转换效率高,在光伏、LED 等领域应用广泛。 1.1. 结构特性优异的光电材料,光伏、结构特性优异的光电材料,光伏、L

21、ED 等领域潜力大等领域潜力大 钙钛矿是一种钙钛矿是一种具有很强光具有很强光-电转换效率的材料结构,应用广泛关注度高电转换效率的材料结构,应用广泛关注度高。钙钛矿(分子通式为 ABX3的一类晶体材料),最早是 1839 年德国科学家 GustavRose 发现了元素组成为 CaTiO3 矿物,后来人们将具有这种晶体结构的物质统称为钙钛矿。在钙钛矿八面体结构中,A 是较大的阳离子,B 是较小的阳离子,X 是阴离子,每个 A 离子被 B 和 X 离子一起构成的八面体所包围。 钙钛矿材料由于其光吸收系数高、载流子迁移率大、合成方法简单等优点,被认为是下一代最具前景的光电材料之一。 图图 1:钙钛矿材

22、料八面体结构示意图钙钛矿材料八面体结构示意图 资料来源:Nature Photonics,浙商证券研究所 光伏领域是钙钛矿结构材料的主要应用领域之一。光伏领域是钙钛矿结构材料的主要应用领域之一。钙钛矿结构可设计性强,具有非常好的光伏性能, 是光伏近年来的热门研究方向。 在钙钛矿的 ABX3结构中, A 是阳离子,如有机阳离子甲胺 CH3NH3+(MA+)、甲脒 NH2CH=NH2+(FA+)、金属阳离子铯 Cs+、铷Rb+等;B 一般是二价金属阳离子,如铅离子 Pb2+、锡离子 Sn2+;X 一般是卤素阴离子,常为氯离子 Cl-、溴离子 Br-、碘离子 I-等。 图图 2:钙钛矿太阳能电池结构

23、及发电原理钙钛矿太阳能电池结构及发电原理 图图 3: 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池光伏性能优异有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池光伏性能优异 资料来源:科普中国,浙商证券研究所 资料来源:Nature Photonics,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 6/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 LED 领域是领域是钙钛矿钙钛矿结构材料的另一重要应用领域,是下一代结构材料的另一重要应用领域,是下一代照明或显示器照明或显示器 LED 的的重要发展路径重要发展路径。以卤素钙钛矿材料作为有源区的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)近年来发展迅速。在典型的 PeLEDs“三明治”结构

24、中,钙钛矿层位于 n 型电子传输层(ETL)与p 型空穴传输层(HTL)之间。首支室温 PeLEDs 于 2014 年问世,凭借发光光谱窄、色域广、制备成本低、效率高等优点被作为下一代显示和照明潜在应用技术之一,但由于高品质钙钛矿薄膜重复制备难度大、光输出耦合效率低、铅污染等问题仍待解决,目前距离商业化应用尚有一定的距离。 图图 4:钙钛矿发光二极管具有“三明治”结构钙钛矿发光二极管具有“三明治”结构 图图 5:钙钛矿发光二极管色域广阔钙钛矿发光二极管色域广阔 资料来源:光电技术应用,浙商证券研究所 资料来源:浙商证券研究所 除了光伏、LED 领域之外,钙钛矿还在金属-空气电池、固体氧化物燃料

25、电池、催化剂、磁制冷材料、自旋电子学器件、氧分离膜、气敏材料、多功能导电陶瓷材料等方面具有广泛的应用,是极具发展潜力的新兴材料。 1.2. 钙钛矿太阳能电池是第三代高效薄膜电池的代表钙钛矿太阳能电池是第三代高效薄膜电池的代表 当前当前太阳能电池太阳能电池发展发展包括包括三代:三代: 第一代:第一代:以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池,目前该技术已经发展成熟且应用最为广泛,但存在单晶硅太阳能电池对原料要求过高,以及多晶硅太阳能电池生产工艺过于复杂等问题。 第二代:第二代:薄膜太阳能电池,以 CdTe、GaAs 及 CIGS 为代表的的太阳能电池成为研究热点,该技术与晶硅电池相比,所需材料较少

26、且容易大面积生产,成本方面优势较明显。 第三代:第三代:基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型薄膜太阳能电池,如染料敏化太阳能电池(DSSCs)、钙钛矿太阳能电池(PSCs)和量子点太阳能电池(QDSCs)等。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 7/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 6:钙钛矿电池是第三代高效薄膜类太阳能电池的代表钙钛矿电池是第三代高效薄膜类太阳能电池的代表 资料来源:浙商证券研究所 钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池,属是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池。于第三代太阳能电池

27、。PSCs 按照结构可分为介孔型和平面型。在介孔结构的钙钛矿电池中,钙钛矿材料作为光敏化剂覆盖在多孔 TiO2上,采用正置异质结结构;在平面结构的钙钛矿电池中,钙钛矿既是光吸收层,又是电子和空穴传输层,较介孔型结构不需要多孔金属氧化物股价,从而简化制备工艺。平面型钙钛矿太阳能电池分为正置和倒置。 图图 7:钙钛矿太阳能电池分为介孔型和平面型钙钛矿太阳能电池分为介孔型和平面型 资料来源:网易新闻,浙商证券研究所 钙钛矿太阳能电池各层作用:钙钛矿太阳能电池各层作用: 玻璃:太阳光透过玻璃照射进来; 透明前电极(TCO):FTO 或 ITO 导电层,镀在玻璃上作为电池的光阳极; 电子传输层(ETL)

28、:通常为 TiO2 或 SnO2,覆盖在 TCO 表面,起到了将电子从钙钛矿传输到光阳极以及阻止空穴从钙钛矿传输到光阳极的作用; 介孔层:存在于介孔结构中,是钙钛矿的支架; 钙钛矿层:是光吸收层,吸收光并产生电子空穴对; 空穴传输层(HTL):将空穴从钙钛矿传输到金属对电极中,并同时阻止电子传输到金属对电极中; 行业深度报告行业深度报告 http:/ 8/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 金属对电极:作为电池的光阴极。 钙钛矿太阳能电池的工作原理钙钛矿太阳能电池的工作原理:在光照条件下,钙钛矿化合物能够吸收光子,在吸收光子后其价带电子会跃迁至导带,导带电子随后被注入到 TiO2的导带,然

29、后被传输到FTO,与此同时空穴传输至有机空穴传输层(HTL),从而电子-空穴对分离,在接通外电路时,电子与空穴的移动产生电流。有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池禁带宽度约为1.5eV,消光系数高,几百纳米厚的薄膜即可充分吸收 800nm 以下的太阳光。 图图 8:钙钛矿太阳能电池结构及工作原理示意图钙钛矿太阳能电池结构及工作原理示意图 图图 9:钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池 SEM 照片照片 资料来源:化工管理,浙商证券研究所 资料来源:化工管理,浙商证券研究所 2. 核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备核心亮点:高效率、低成本优势,稳定、环保、大面积制备问题正突破问题正突破

30、钙钛矿太阳能电池(PSCs)是第三代高效薄膜电池的代表,凭借良好的吸光性、电荷传输速率、巨大的开发潜力,实现了高效率、高柔性、低成本,被誉为“光伏领域的新希望”。钙钛矿太阳能电池还可通过与 HJT 叠层进一步提升光电转换效率,是未来产业化的重点发展方向。 钙钛矿太阳能电池产业化进程中最主要的问题在于解决稳定性问题、大面积制备问题和环保性问题。 2.1. 效率效率:理论极值高于晶硅理论极值高于晶硅,可制叠层电池、产业化意义重大,可制叠层电池、产业化意义重大 PSCs 光电转换效率提升速度明显高于晶硅类。光电转换效率提升速度明显高于晶硅类。钙钛矿太阳能电池(PSCs)用了 10年左右的时间将转换效

31、率从最初的 3.8%,提高至 25.7%(截至 2021 年 12 月 26 日),而这一进程晶硅类太阳能电池花费了四五十年。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 9/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 10:钙钛矿太阳能电池效率提升快(数据截至钙钛矿太阳能电池效率提升快(数据截至 2021 年年 12 月月 26 日)日) 资料来源:NREL,浙商证券研究所 单结单结 PSCs 当前最高转换效率达当前最高转换效率达 25.7%,理论转化效率理论转化效率可可达达 31%。单结 PSCs 指只有一个 PN 结的钙钛矿太阳能电池,多结 PSCs 指有多个 PN 结的钙钛矿太阳能电池,

32、多结的 PSCs 光谱吸收效果更好、效率更高,但成本也更高。理论上单结 PSCs 最高光电转换效率可达 31%,多结 PSCs 最高光电转换效率可达 47%,显著高于晶体硅太阳能电池的29.4%。 表表 1:各类型钙钛矿太阳能电池世界纪录及保持单位(截至各类型钙钛矿太阳能电池世界纪录及保持单位(截至 2021 年年 12 月月 26 日)日) 钙钛矿太阳能电池世界记录钙钛矿太阳能电池世界记录 保持单位保持单位 更新时间更新时间 钙钛矿太阳能电池最高认证光电转化效率 25.7% 韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST) 2021 年 12 月 23 日 钙钛矿/硅叠层太阳能电池最高认证光电转化效

33、率 29.8% 德国柏林亥姆霍兹研究中心(HZB) 2021 年 11 月 22 日 钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池最高认证光电转化效率29.2% 欧洲薄膜太阳能电池研究联盟(Solliance) 2021 年 11 月 2 日 钙钛矿光伏组件最高认证稳态效率 21.4%/19.32cm 中国纤纳光电 2021 年 10 月 27 日 钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池最高光电转化效率 24.7%/JET认证 24.2% (1.05cm2) 中国南京大学谭海仁团队 2020 年 10 月 5 日 钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池最高光电转化效率 25.6%(0.0491cm2) 中国南京大学谭海仁团队

34、2020 年 10 月 5 日 柔性钙钛矿太阳能电池最高效率 21.75% 柔性钙钛矿太阳能电池最高效率 21.75% 2021 年 10 月 3 日 二维钙钛矿太阳能电池(n10)最高效率 21.07%(0.159cm2) 华中科技大学邵明&张新亮团队 2021 年 10 月 14 日 资料来源:全球光伏,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 10/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 11:各类太阳能电池实验室及产业化光电转化效率比较各类太阳能电池实验室及产业化光电转化效率比较 资料来源:太阳能杂志,浙商证券研究所 钙钛矿带隙宽度可调,可制备高效叠层电池。钙钛矿带

35、隙宽度可调,可制备高效叠层电池。钙钛矿可制备 2 结、3 结及以上的叠层电池,其中 2 结叠层电池有钙钛矿-钙钛矿和钙钛矿-晶硅叠层电池两种,转换效率可提高到 40%左右,3 结及以上钙钛矿叠层电池的理论转换效率更是能达到 50%左右。 图图 12:太阳能电池产业化进程迭代历史:太阳能电池产业化进程迭代历史 资料来源:SPIC,浙商证券研究所 HJT、TOPCon 是太阳能电池产业化发展到第三阶段的代表是太阳能电池产业化发展到第三阶段的代表,而钙钛矿,而钙钛矿-异质结、钙异质结、钙钛矿钛矿-TOPCon 叠层电池是第四阶段的支柱叠层电池是第四阶段的支柱。虽然当前市场的主流技术路径仍是 PERC

36、,0%5%10%15%20%25%30%实验室最高光电转换效率产业化光电转换效率 行业深度报告行业深度报告 http:/ 11/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 未来 2-3 年 PERC 可能仍为市场主流,但其产线扩张已进入尾声。随着异质结(HJT)、TOPCon 设备的成熟,太阳能电池将逐步进入第三阶段和第四阶段。 图图 13:HJT 电池结构电池结构 图图 14:TOPCon 电池结构电池结构 资料来源:北极星太阳能光伏网,浙商证券研究所 资料来源:光伏测试网,浙商证券研究所 钙钛矿与硅异质结具有良好的叠层电池匹配度,可形成较单结钙钛矿与硅异质结具有良好的叠层电池匹配度,可形成较单

37、结 PSCs 效率更高的叠效率更高的叠层电池。层电池。根据禁带宽度从小到大、光谱波段由长到短,可依次将不同材料从底向顶罗列起来,形成叠层电池。硅异质结电池具有 1.1eV 的窄带隙,非常适合作为底电池,与之相匹配的顶电池带隙在1.6-1.9eV之间。 钙钛矿通过调整元素成分, 可以获得一个从1.5-2.2eV可调控的禁带宽度,当调节至合适带隙,与硅异质结底电池可形成高效率的两端叠层电池。 图图 15:钙钛矿钙钛矿-硅异质结叠层电池结构图硅异质结叠层电池结构图 图图 16:硅硅-异质结叠层产品示意图异质结叠层产品示意图 资料来源: 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所, 浙商证券研究所 资料来源:

38、Almaden,浙商证券研究所 钙钛矿钙钛矿-硅异质结叠层电池具备高效率、 低成本优势, 理论极限效率有望达硅异质结叠层电池具备高效率、 低成本优势, 理论极限效率有望达 43%以上以上。硅异质结电池在单晶硅电池高转换效率的基础上,有效降低了成本,是目前硅电池研究领域的主流方向。钙钛矿-硅异质结叠层电池能更加合理地利用全光谱范围内的光子,减少能量损失,是突破单结电池效率极限的重要方法,根据 ACS Publications,钙钛矿-硅异质结叠层太阳能电池的极限效率在 44%-45%,在单结钙钛矿太阳能电池 31%的基础上有显著提升。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 12/36 请务必阅

39、读正文之后的免责条款部分 表表 2:钙钛矿叠层电池组件效率上升:钙钛矿叠层电池组件效率上升 22%,每瓦成本却值上升了,每瓦成本却值上升了 6% 组件功率(组件功率(W) 组件成本(元)组件成本(元) 每瓦成本(元每瓦成本(元/W) 更新时间更新时间 晶硅单结 1 1 1 假设晶硅单结组件的成本极限是 1 元/W 晶硅-钙钛矿叠层 1.22 1.3 1.06 假设组件效率从 22%上升到27% 资料来源:协鑫光电,浙商证券研究所 当前钙钛矿当前钙钛矿-硅异质结叠层电池实验室效率世界记录已达硅异质结叠层电池实验室效率世界记录已达 29.2%。2021 年 11 月,荷兰应用科学研究组织(TNO)

40、、EnergyVille 和 Eindhoven 理工大学的研究人员通过结合17.8%效率的透明双面钙钛矿光伏电池和松下研制的效率为 11.4%的高效背接触硅异质结电池,实现了 29.2%的转换效率,创造了新的世界纪录。 图图 17:钙钛矿钙钛矿/硅异质结叠层太阳能电池效率记录达硅异质结叠层太阳能电池效率记录达 29.2% 资料来源:Solliance,浙商证券研究所 TOPCon 与钙钛矿叠层是另一种钙钛矿与钙钛矿叠层是另一种钙钛矿/硅叠层电池路线。硅叠层电池路线。目前国际上基于隧穿氧化硅钝化解除(TOPCon)底电池的钙钛矿/晶体硅叠层太阳电池的最高效率是 28.2%,由中国科学院宁波材料

41、技术与工程研究所硅基太阳能及宽禁带半导体团体与浙江省能源集团联合研发,该器件采用了与产业化相兼容的黑硅纳米绒面和 TOPCon 结构的设计。 图图 18:钙钛矿钙钛矿/晶体硅叠层电池效率的进展晶体硅叠层电池效率的进展 资料来源:中科院宁波材料所,浙商证券研究所 注:蓝色五角星代表中科院宁波材料所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 13/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2.2. 成本:成本:组件成本有望较晶硅大幅降低,原材料易得能耗较低组件成本有望较晶硅大幅降低,原材料易得能耗较低 PSCs 产业链显著缩短,原材料到组件仅需产业链显著缩短,原材料到组件仅需 45 分钟。分钟。晶硅电

42、池在四个不同工厂内分别加工硅料、硅片、电池、组件,此过程需要至少耗时 3 天。协鑫纳米披露,钙钛矿太阳能电池的生产流程简单,可在 45 分钟内将玻璃、胶膜、靶材、化工原料在单一工厂内加工成为组件,产业链显著缩短,价值高度集中。 图图 19:钙钛矿太阳能电池产业链显著缩短钙钛矿太阳能电池产业链显著缩短 资料来源:SOLOR MAGAZINE,浙商证券研究所 PSCs 产能投资产能投资是晶硅的二分之一,是晶硅的二分之一,1GW 仅为仅为 5 亿元。亿元。协鑫光电总经理范斌指出,晶硅 1GW 的产能(硅料、硅片、电池、组件)投资在 11.6 亿;而协鑫纳米钙钛矿的第一条 100MW 设备产线投资在

43、1 亿元,未来如规模量产后将进一步降低。 表表 3:预计钙钛矿太阳能电池单位产能投入是晶硅电池的预计钙钛矿太阳能电池单位产能投入是晶硅电池的 1/2 左右左右 类型类型 1GW 产能投资额(亿元)产能投资额(亿元) 备注备注 晶硅晶硅 硅料 3.45 1GW 对应 3000 吨硅料 硅片 4 - 电池 1.5 PERC 组件 0.65 - 合计 9.6 - CIGS、CdTe Turn-key 线 50 参考中建材泰州项目 钙钛矿钙钛矿 全部 5 从化工原料到组件 资料来源:协鑫纳米,索比光伏网,浙商证券研究所预测 PSCs 原材料纯度要求低且十分易得,用量亦低于晶硅类。原材料纯度要求低且十分

44、易得,用量亦低于晶硅类。钙钛矿太阳能电池的原材料均为基础化工材料,不含稀有元素。晶硅类太阳能电池对硅料纯度要求需达 99.9999%,而钙钛矿材料对杂质不敏感,纯度在 90%左右的钙钛矿材料即可制成转换效率在 20%以上的太阳能电池,95%纯度的钙钛矿即可满足生产使用需求,原材料更加易得。纯度的钙钛矿即可满足生产使用需求,原材料更加易得。晶硅类 行业深度报告行业深度报告 http:/ 14/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 太阳能电池的生产每年约需要 50 万吨硅料,而若全部替换为钙钛矿太阳能电池,大约只需要 1000 吨钙钛矿原料,因此 PSCs 不存在原材料瓶颈。 图图 20:钙钛矿

45、太阳能电池单位原材料投入显著低于晶硅类:钙钛矿太阳能电池单位原材料投入显著低于晶硅类 资料来源:协鑫纳米,浙商证券研究所 PSCs 可低温溶液制备,单瓦能耗仅为晶硅的可低温溶液制备,单瓦能耗仅为晶硅的 1/10。钙钛矿太阳能电池只需通过简单的旋涂、喷涂、刮涂等溶液工艺实现成膜,整个生产过程温度不超过 150,较晶硅材料制备所需的最高工艺温度 1700极大降低了生产能耗。制造 1 瓦单晶组件的能耗大约为1.52KWh,而每瓦钙钛矿组件的生产能耗仅为 0.12KWh,单瓦能耗仅占晶硅的 1/10。 图图 21:钙钛矿太阳能电池可低温溶液制备钙钛矿太阳能电池可低温溶液制备 图图 22:钙钛矿太阳能电

46、池组件单瓦能耗仅为晶硅的钙钛矿太阳能电池组件单瓦能耗仅为晶硅的 1/10 资料来源:协鑫纳米,浙商证券研究所 资料来源:协鑫纳米,浙商证券研究所 PSCs 组件单组件单 W 成本约成本约 0.5 元,仅为晶硅极限成本的元,仅为晶硅极限成本的 50%。在钙钛矿单片组件成本结构中,钙钛矿占比约 5%,玻璃、靶材等占 2/3,理论总成本约为 0.5-0.6 元,仅为晶硅极限成本的 50%。 1,700 150 02004006008001,0001,2001,4001,6001,800晶硅钙钛矿最高工艺温度()1.52 0.12 0.00.20.40.60.81.01.21.41.6晶硅钙钛矿单瓦能

47、耗(KWh) 行业深度报告行业深度报告 http:/ 15/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 23:电池片成本占晶硅组件成本的电池片成本占晶硅组件成本的 60% 图图 24:钙钛矿成本仅占钙钛矿组件成本的钙钛矿成本仅占钙钛矿组件成本的 5% 资料来源:全球光伏,浙商证券研究所 资料来源:协鑫纳米,浙商证券研究所 2.3. 稳定性、大面积制备、环保性待突破,是制约产业化的最重要因素稳定性、大面积制备、环保性待突破,是制约产业化的最重要因素 稳定性是制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素。稳定性是制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素。钙钛矿太阳能电池作为历史上发展最快的光伏技术,在效率及

48、成本端均较晶硅类电池有优势,但主要缺点是寿命短(稳定性低)。目前钙钛矿太阳能电池的 T80 寿命(效率下降到初始值的 80%)约 4000 小时,距当前主流光伏技术的 25 年寿命相差甚远。从原因来看,钙钛矿太阳能电池不稳定的原因可以分为吸湿性、热不稳定性、离子迁移等内在因素,和紫外线、光照等外在因素。 图图 25:太阳能电池金三角:太阳能电池金三角 资料来源:Journal of Semiconductors,浙商证券研究所 由于钙钛矿材料的可设计性,研发人员提出了各种应对方案解决稳定性问题。由于钙钛矿材料的可设计性,研发人员提出了各种应对方案解决稳定性问题。针对热稳定性和化学稳定性,发展了

49、全无机钙钛矿材料;针对水和高湿度不稳定性,引进了长链有机分子,发展了二维钙钛矿材料等;常用的锂盐掺杂的 Spiro 空穴传输层的稳定性比钙钛矿层还要低,因此提出了采用高稳定的无机材料替代有机功能层材料的解决方案;为应对扩散和离子迁移,提出了发展表面阻挡层、封装、“零维”钙钛矿材料等方案。 60%9%5%8%7%1%0%2%8%晶硅组件的制造成本结构晶硅组件的制造成本结构电池片EVA背板铝边框玻璃焊带汇流条接线盒助焊剂+其他辅材+人工5%3%9%14%37%32%钙钛矿组件的制造成本结构钙钛矿组件的制造成本结构钙钛矿人工成本固定资产折旧能源动力电极材料玻璃及其他封装材料 行业深度报告行业深度报告

50、 http:/ 16/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 26: 钙钛矿不稳定的原因钙钛矿不稳定的原因 图图 27:钙钛矿太阳能电池稳定性的进展钙钛矿太阳能电池稳定性的进展 时间时间 工作环境工作环境 连续工作连续工作时长时长 (小时)(小时) 衰减衰减 情况情况 备注备注 2016 年年 标准光源 12000 无衰减 巴掌大小的钙钛矿组件 2019 年年 70 1800 衰减低于5% 没有任何晶硅能做到 2020 年年 85,85%RH 2000 无衰减 - 2020 年年 晶硅IEC61215 9000 无衰减 没有任何晶硅能做到 资料来源:PCCP,浙商证券研究所 资料来源:协

51、鑫纳米,浙商证券研究所 目前目前 PSCs 大面积模块的效率仍远低于小面积大面积模块的效率仍远低于小面积, 是制约产业化的另一难题。, 是制约产业化的另一难题。 小面积电池与大面积模块之间存在显著的效率差距的原因主要有:(1)溶液处理法下大面积薄膜的覆盖率、均匀性、平整度控制难度更高;(2)尺寸增大时,钙钛矿层的缺陷也增加,对光诱导载流子的提取和传输产生负面影响;(3)透明电极的电阻随面积增大而近似线性增加,使电池的串联电阻增加,性能下降。 高质量高质量均匀均匀大面积薄膜的制备方法有待突破大面积薄膜的制备方法有待突破。 溶液旋涂法是实验室制备 PSCs 的常用方法,虽然操作简单、成膜速度快、重

52、复性好,但无法满足钙钛矿太阳能电池大规模工业化生产所需要的大面积、低成本等制造要求。目前常用制备大面积钙钛矿生产工艺主要有刮涂法、狭缝涂布法、喷涂印刷、气相辅助沉积技术卷对卷法等。目前大面积钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与旋涂法相比仍存在差距。 图图 28:各种涂层技术制备的各种涂层技术制备的 PSCs 在随面积增大效率均有所降低在随面积增大效率均有所降低 资料来源:ADVANCED SCIENCE NEWS,浙商证券研究所 含铅钙钛矿存在环境污染风险含铅钙钛矿存在环境污染风险,也是产业化待解决的问题,也是产业化待解决的问题。在典型的有机金属卤化物钙钛矿电池中含有铅元素,而铅元素一旦泄露会产生

53、严重的环境污染问题,因此铅元素在国际许多国家和地区都被列为禁止使用的材料,与此同时,含铅钙钛矿电池的回收 行业深度报告行业深度报告 http:/ 17/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 也是重要的研究课题。研究者们在努力向无铅化钙钛矿探索,但相应会带来电池转换效率的降低。 较晶硅行业用铅量来说,钙钛矿太阳能电池用铅量实际更低。较晶硅行业用铅量来说,钙钛矿太阳能电池用铅量实际更低。虽然硅片不含铅,但晶硅电池的焊带是铜箔涂铅的。每一个标准尺寸的晶硅组件中大概有 18 克左右的铅,而同样尺寸的钙钛矿组件含铅量不超过 2 克,仅为晶硅的 1/10。根据 RoHS 标准,晶硅组件中的铅含量不能超过

54、 0.1%,而钙钛矿组件中的铅含量不足 0.01%,相对于晶硅电池更加环保。 图图 29:晶硅太阳能电池的焊带中铅含量较高晶硅太阳能电池的焊带中铅含量较高 资料来源:索比光伏网,协鑫光电,浙商证券研究所 3. 产业化:产业化:研发端国产领航突破不断,产业端落地进度研发端国产领航突破不断,产业端落地进度加速加速 钙钛矿太阳能电池的制备主要工艺为涂布及 PVD,生产流程比晶硅类大幅简化,目前处于设备工艺验证阶段。 产学研结合,我国钙钛矿领域蓬勃发展全球领先。学术方面,我国钙钛矿太阳能电池研发团队齐发力,产研结合探索最具竞争力和性价比的技术路线,专利申请数占全球68%;产业端,本土钙钛矿设备厂商订单

55、先行,部分已成功交付,本土钙钛矿太阳能电池生产厂商效率不断突破,融资进展顺利,已纷纷布局中试线。 3.1. 学术端:学术端:学术研究中国领先,产业进程动力十足学术研究中国领先,产业进程动力十足 学术方面,学术方面,钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池专利申请量呈爆发增长,专利申请量呈爆发增长,68%来自中国。来自中国。截至 2019 年12 月,中国的钙钛矿太阳能电池专利申请总量高达 2282 个,属于第一集团,远远高于专利申请总量在 200-300 件之间的日本、韩国和美国。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 18/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 30:2009-2020 年

56、年 PSCs 专利申请量提升迅速专利申请量提升迅速 图图 31:钙钛矿太阳能电池的大部分专利申请都来自中国钙钛矿太阳能电池的大部分专利申请都来自中国 资料来源:高技术通讯,浙商证券研究所 资料来源:高技术通讯,浙商证券研究所 中国专利申请热情高涨的主要原因在于政策引导和地方扶持。中国专利申请热情高涨的主要原因在于政策引导和地方扶持。近年来,我国与太阳能技术有关的研发部书包括 863 计划、973 计划、国家自然科学基金、重点研发计划等项目, 很大程度上引导和激发了科研机构的研究热情。 根据 高新技术企业认定管理办法 ,企业申请成为高新技术企业必须要满足知识产权数量和质量的相关规定,各地方积极出

57、台促科技发展办法鼓励专利申请,一系列资助催生了大批新兴光伏企业。 4 12 14 31 84 304 534 657 680 798 1,080 1,037 02004006008001,0001,2002009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年专利家族数(个)228233629623074353222,0001,5002,0002,500专利家族数/个 行业深度报告行业深度报告 http:/ 19/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3.2. 产业化端:各大厂家已在钙钛矿设备、电池、材料、

58、检测端纷纷布局产业化端:各大厂家已在钙钛矿设备、电池、材料、检测端纷纷布局 PSCs 制备过程制备过程较晶硅类电池更较晶硅类电池更简单,简单,当前处于设备工艺验证阶段当前处于设备工艺验证阶段。钙钛矿太阳能电池的组件生产流程:沉积透明导电层(TCO)、沉积电子传输层(ETL)、沉积钙钛矿层、沉积空穴传输层(HTL)、背电池制备、组件封装,较晶硅类太阳能电池制备大幅简化。 图图 32:钙钛矿太阳能电池制备过程较晶硅类大幅简化钙钛矿太阳能电池制备过程较晶硅类大幅简化 资料来源:各公司公告、新闻,浙商证券研究所整理 PSCs 生产过程与晶硅唯一相同的环节是封装。生产过程与晶硅唯一相同的环节是封装。钙钛

59、矿组件的生产过程中,除了钙钛矿层之外,所有缓冲层和电极都可由 PVD 工艺制作完成,与 HJT 有一定的相似性,但与面板行业相似性更明显。涂布是 PSCs 独有环节,主要用于钙钛矿层的印刷。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 20/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 33:钙钛矿太阳能电池生产的主要设备为钙钛矿印刷设备及真空镀膜设备钙钛矿太阳能电池生产的主要设备为钙钛矿印刷设备及真空镀膜设备 资料来源:公开资料,浙商证券研究所整理 产业方面,钙钛矿设备订单先行,厂商交付顺利。产业方面,钙钛矿设备订单先行,厂商交付顺利。PSCs 主要设备厂商迈为股份、晟成光伏、捷佳伟创、杰普特、

60、德沪涂膜均已收获设备订单,部分厂商已经顺利交付量产。 生产领域重要玩家融资过亿,中试线逐步建设。生产领域重要玩家融资过亿,中试线逐步建设。PSCs 生产主要厂商协鑫光电、纤纳光电、极电光能均已完成超亿元融资,协鑫光电已投建全球首条 100MW 大面积组件中试线,极电光能也已开始建设 150MW 试验线,纤纳光电七次刷新小组件世界纪录,产业化发展欣欣向荣。 表表 4:钙钛矿领域主要玩家及进展钙钛矿领域主要玩家及进展 类型类型 股票代码股票代码 公司名称公司名称 钙钛矿领域进展钙钛矿领域进展 PSCsPSCs 设备设备 300751.SZ 迈为股份 为客户定制的单结钙钛矿电池激光设备已交付,未来会

61、布局真空设备。 000821.SZ 京山轻机 京山轻机子公司晟成光伏和协鑫光电进行的联合技术开发, 合作建设第一个 100MW 钙钛矿电池及组件生产线,晟成光伏进行设备制造。 002218.SZ 拓日新能 钙钛矿研发项目处于原有设备改造、 使用寿命以及封装等技术试验阶段。 公司优势在于生产设备自研、自我更新改造,在产品量产化阶段时设备的折旧摊销低,成本有一定优势。 688599.SH 天合光能 参与国家重点研究技术, 聚焦高效 N 型 TOPCon/钙钛矿叠层电池, 完成钙钛矿调研报告、完成稳定性测试系统搭建。 300724.SZ 捷佳伟创 近期中标了首个钙钛矿中试设备采购订单。 688025

62、.SH 杰普特 首套柔性钙钛矿膜切设备已成功交付。 未上市 德沪涂膜 开发的全球首套用于大面积钙钛矿太阳能面板制造核心涂膜设备系统验收成功, 是我国首个超越日、德、韩国厂商可提供高品质量产电子级精密狭缝涂布设备的本土公司。 未上市 弗斯迈 开发的钙钛矿组件自动化产线已与钙钛矿电池组件龙头工厂达成合作。 PSCsPSCs 原材料原材料 002623.SZ 亚玛顿 纤纳光电与亚玛顿签署合作协议,未来双方将在钙钛矿太阳能电池玻璃定制、BIPV 组件、TCO 玻璃等多个方面展开多维度合作。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 21/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 未上市 AGC 大连 有

63、44 年的 TCO 导电玻璃生产经验,产品广泛应用于薄膜太阳能电站项目与 BIPV 项目。 PSCsPSCs 检测检测 未上市 光焱科技 从事钙钛矿太阳能电池测试的台湾企业。 PSCsPSCs 电池电池 002506.SZ 协鑫集成 公司与行业内具有先进技术优势的企业共同设立异质结-钙钛矿叠层电池研发中心,全面布局高效光伏电池-钙钛矿叠层电池及工艺设备技术研发、BIPV、特种组件研发。 300750.SZ 宁德时代 公司在钙钛矿太阳能电池材料领域有专利布局, 并积极关注钙钛矿太阳能电池材料领域下游行业发展情况 002202.SZ 金风科技 2019 年 3 月 15 日,金风科技与牛津光伏有限

64、公司(Oxford PVTM)联合宣布,金风科技以战略投资者身份领投牛津光伏 D 轮融资,投资金额 2100 万英镑。 601012.SH 隆基股份 在钙钛矿、叠层等新型电池等技术方面储备了大量研发成果。 600438.SH 通威股份 产学研合作,加强对钙钛矿、叠层电池/组件的跟进、研究和开发。 002459.SZ 晶澳科技 对 N 型电池、钙钛矿等电池技术加大研发投入力度,技术储备不断完善。 300118.SZ 东方日升 正在进行异质结钙钛矿叠层电池开发项目。 A21219.SH 晶科能源 已建立大面积钙钛矿电池及组件的研发线,与国内外知名高校建立了产学研合作。 300393.SZ 中来股份

65、 公司有涉足钙钛矿晶硅叠层电池技术的研究,目前正在研发中。 300125.SZ 聆达股份 建设 10GW 高效光伏电池产能,项目第三期拟建设 HJT 异质结叠加钙钛矿电池产线。 未上市 三峡集团 2019 年 4 月 26 日,长江三峡集团旗下三峡资本联合中国三峡新能源与纤纳光电宣布,三峡资本以战略投资者身份注资纤纳光电,投资金额 5000 万人民币。 未上市 纤纳光电 在先进光伏材料研究、 钙钛矿光电转换效率方面 7 次刷新世界纪录, 并获得全球首个钙钛矿稳定性认证及稳定性多倍加严认证。 未上市 协鑫光电 协鑫光电投建了全球首条 100MW 大面积钙钛矿光伏组件中试线, 目标尺寸达 1*2

66、米, 组件效率达到 18%以上,成本低于晶硅 70%,寿命超过 25 年。 未上市 极电光能 计划于 2021 年第三季度开始建设 150MW 试制线, 预计在 2022 年中期平米级尺寸的钙钛矿光伏组件产品将正式面世。 未上市 众能光电 公司的 64cm2 和 3000cm2 的组件效率分别达到 20%和 17%,处在国际先进水平,公司在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能可达 200MW/年。 未上市 万度光能 投资 60 亿元建设万度光能可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目。项目第一期建设一条 200MW 级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线,成功后拟扩充至 10GW 产能。 未上市 致晶科

67、技 开发出可用于晶硅太阳能电池的光转换复合钙钛矿薄膜, 实现电池效率提升, 防紫外老化等效果,可用于太阳能电站、光伏建筑一体化等多个场景。 未上市 黎元新能源 基于日本国立物质材料研究所(NIMS)及上海交通大学(SJTU)的钙钛矿结构太阳能电池技术, 将钙钛矿结构的超薄膜电池以最领先的技术, 最好的工艺和最高效地实现量产为目标。 未上市 曜能科技 已完成数千万元 A 轮融资。 资料来源:各公司公告、新闻,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 22/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4. 市场空间:市场空间:预计预计 2030 年设备市场空间超年设备市场空间超 800

68、亿,亿,BIPV 带来带来千千亿应用空间亿应用空间 设备空间:钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本和日益提升的稳定性,将逐步提高在全球光伏市场的渗透率,我们测算,2030 年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约 805亿元。 电池空间:钙钛矿具备质量轻、厚度小、柔性大、半透明等特性,是未来汽车用太阳贴膜和 BIPV 的明星材料, 我们预计钙钛矿太阳能电池应用于电动汽车移动发电电源到2030 年的全球市场空间约 299 亿元,而应用于 BIPV 所带来的市场增量将达千亿级别。 4.1. 设备空间:预计设备空间:预计 2030 年年钙钛矿钙钛矿设备空间设备空间有望有望达达 805 亿元亿元 我们对我们对

69、2020-2030 年钙钛矿太阳能电池市场空间进行测算,假设:年钙钛矿太阳能电池市场空间进行测算,假设: 全球电池片产量从 163GW 增长至 886GW,CAGR=18%,产能利用率为 75%,产能从 249GW 增长至 1181GW; 未来 10 年钙钛矿太阳能电池渗透率从 0 增长至 30%; 2022-2030 年,钙钛矿太阳能电池单 GW 设备投资额从 15 亿,下降至 5 亿。 测算可得,至测算可得,至 2030 年,钙钛矿太阳能电池设备市场空间约年,钙钛矿太阳能电池设备市场空间约 805 亿元。亿元。 表表 5:钙钛矿太阳能电池设备市场空间测算:钙钛矿太阳能电池设备市场空间测算

70、项目项目 20192019 20202020 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 2026E2026E 2027E2027E 2028E2028E 2029E2029E 2030E2030E 核心假设核心假设 全球电池片产量(GW) 140 163 198 284 340 408 490 564 648 732 805 886 yoy 23% 17% 21% 30% 25% 20% 20% 15% 15% 13% 10% 10% 产能利用率 66% 66% 66% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75%

71、75% 75% 全球电池片产能(GW) 211 249 302 378 454 544 653 751 864 976 1074 1181 钙钛矿太阳能电池渗透率 0 0 0 0.1% 0.2% 0.5% 1% 3% 6% 11% 18% 30% 单 GW 设备投资额(亿元) - - - 15.0 13.0 11.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 5.0 测算结果测算结果 钙钛矿太阳能电池新增产能(GW) 0 0 0 0.4 0.5 2 4 16 29 56 86 161 钙钛矿太阳能电池产能合计(GW) 0 0 0 0.4 0.9 2.7 7 23 52 107 193 354 设

72、备市场空间(亿元) - - - 6 7 20 34 128 205 333 430 805 yoy - - - - 22% 189% 72% 274% 60% 63% 29% 88% 资料来源:CPIA,浙商证券研究所 4.2. 电池空间:电池空间:轻、薄、柔、透特性优异,轻、薄、柔、透特性优异,BIPV 领域领域市场规模超市场规模超千千亿亿 质量轻质量轻、厚度低、厚度低、可弯曲可弯曲、半透明等特性丰富了、半透明等特性丰富了 PSCs 应用场景。应用场景。晶硅太阳能电池中的硅片厚度通常为 160-180 微米,而钙钛矿太阳能电池中钙钛矿层的厚度仅为 0.3 微米。钙钛矿太阳能电池采用低温溶液法

73、制备即可实现优异的光电性能,十分适合制备成柔性电池,以便与航空、军事、建筑、可穿戴式发电器件集成在一起,极大拓宽了应用场景。目前柔性钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已达 21.7%。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 23/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 34:钙钛矿太阳能电池具备高柔性的优势钙钛矿太阳能电池具备高柔性的优势 资料来源:大连理工大学,浙商证券研究所 BIPV 领域领域或是或是 PSCs 首当其冲覆盖首当其冲覆盖应用市场,应用市场,总总市场规模超市场规模超千千亿。亿。根据国家统计局数据,2020 年我国城市建筑用地总面积约 583 亿平方米。假设:假设: 1

74、) 我国城市建筑用地总面积: 以每年2%增速增长 (参考2018-2020年增长率为2%) 。 2) 可安装面积:以屋顶光伏可利用率 30%、立面光伏可利用率 10%。工商业占比总面积 30%。 3) 每年翻新比例 5%、竣工比例 10%。(参考历史假设) 4) 每平方可安装瓦数 200W,每瓦单价 5.5 元、并以每年 10%幅度降低。(目前较传统组件为溢价销售) 5) 测算 BIPV 潜在装机市场达 203GW,对应潜在市场规模达 1210 亿。 表表 6:测算:测算 2025 年年 BIPV 潜在装机市场达潜在装机市场达 203GW,对应潜在市场规模达,对应潜在市场规模达 1210 亿亿

75、 2020E2020E 2021E2021E 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 2025E2025E 全国城市建筑用地面积(平方公里)全国城市建筑用地面积(平方公里) 58355 59530 60727 61949 63196 64467 容积率容积率 2 2 2 2 2 2 全国城市建筑屋顶面积(平方公里)全国城市建筑屋顶面积(平方公里) 29178 29765 30364 30975 31598 32234 全国城市建筑屋顶光伏可利用率全国城市建筑屋顶光伏可利用率 30% 30% 30% 30% 30% 30% 全国城市建筑立面面积(平方公里)全国城市建筑立

76、面面积(平方公里) 116711 119059 121455 123899 126392 128935 全国城市建筑立面光伏可利用率全国城市建筑立面光伏可利用率 10% 10% 10% 10% 10% 10% 假设:每年翻新比例假设:每年翻新比例 5% 5% 5% 5% 5% 5% 假设:每年竣工比例假设:每年竣工比例 10% 10% 10% 10% 10% 10% 工商业占比工商业占比 30% 30% 30% 30% 30% 30% 每年全国城市工商业建筑翻新的每年全国城市工商业建筑翻新的 BIPVBIPV 面积(亿平方米)面积(亿平方米) 3.1 3.1 3.2 3.3 3.3 3.4 每

77、年全国城市工商业建筑竣工的每年全国城市工商业建筑竣工的 BIPVBIPV 面积(亿平方米)面积(亿平方米) 6.1 6.3 6.4 6.5 6.6 6.8 每年全国工商业每年全国工商业 BIPVBIPV 可应用总面积(亿平方米)可应用总面积(亿平方米) 9 9 10 10 10 10 假设:每平米瓦数(假设:每平米瓦数(W W) 200 200 200 200 200 200 潜在装机规模(潜在装机规模(GWGW) 184 188 191 195 199 203 假设:假设:BIPVBIPV 渗透率渗透率 0.4% 0.6% 1.0% 3% 7% 14% BIPVBIPV 装机(装机(GWGW

78、) 0.7 1.1 1.9 5.9 13.9 28.4 每瓦单价(元)每瓦单价(元) 5.5 5.2 5.0 4.7 4.5 4.3 每年全国工商业每年全国工商业 BIPVBIPV 市场规模(亿元)市场规模(亿元) 40 59 95 276 624 1210 CAGR 97% 资料来源:Wind,浙商证券研究所测算 行业深度报告行业深度报告 http:/ 24/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 PSCs 可用于可用于电动电动汽车作为移动发电电源,汽车作为移动发电电源,2030 年市场规模达年市场规模达 299 亿亿元元。我们测算,2030 年中国电动汽车总需求约 2450.5 万辆,假设

79、每辆车贴膜面积为 3 平方米,市场规模可达 147 亿元人民币;2030 年全球电动汽车总需求约 4978.2 万辆,市场规模达 299 亿元人民币。 图图 35:2025 年中国电动汽车总需求预计达年中国电动汽车总需求预计达 2450.5 万辆万辆 图图 36:2025 年全球电动汽车总需求预计达年全球电动汽车总需求预计达 4978.2 万辆万辆 资料来源:中汽协,浙商证券研究所预测 资料来源:中汽协,浙商证券研究所预测 5. 钙钛矿电池设备逐步验收出货,钙钛矿电池设备逐步验收出货,2022 年总产能或超年总产能或超 1.5GW 5.1. PSCs 设备:主要设备进入验收出货阶段,国产厂商创

80、造多项第一设备:主要设备进入验收出货阶段,国产厂商创造多项第一 以德沪涂膜、晟成光伏、众能光电、迈为股份、捷佳伟创为首的国产钙钛矿设备厂商全球竞争实力雄厚,部分设备产品已进入验收、出货、交付阶段。 表表 7:钙钛矿设备厂商进展钙钛矿设备厂商进展 公司公司 设备类型设备类型 订单情况订单情况 竞争格局竞争格局 德沪涂膜德沪涂膜 核心涂膜设备 全球首套用于大面积钙钛矿太阳能面板制造核心涂膜设备系统验收成功 钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备全球市占率第一 晟成光伏晟成光伏 钙钛矿与叠层电池相关设备 与协鑫光电联合开发钙钛矿与叠层电池的工艺及相关设备,团簇型多腔式蒸镀设备现已量产 在光伏组件自动化产线细分

81、领域市场份额全球第一 众能光电众能光电 钙钛矿太阳能电池生产线 钙钛矿激光划线刻蚀设备出货 50 台套, 钙钛矿 PVD 设备出货量 30 台套 拥有业内领先的钙钛矿太阳能电池生产线的供货业绩 迈为股份迈为股份 钙钛矿电池激光设备、 真空设备 为客户定制的单结钙钛矿电池激光设备已交付 捷佳伟创捷佳伟创 钙钛矿中试设备 中标了首个钙钛矿中试设备采购订单 资料来源:各公司公告,各公司官网,浙商证券研究所 5.1.1. 晟成光伏:晟成光伏:钙钛矿团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个客户端钙钛矿团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个客户端 苏州晟成光伏设备有限公司成立于 2010 年

82、,是京山轻机的全资子公司,坐落于苏州高新区,现有员工 1000 多人,其中技术研发人员超过 300 人。主要从事光伏行业智能化装备的研发、制造、销售及服务,目前产品已远销美、德、法等全球 20 多个国家和地区。-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%05001,0001,5002,0002,5003,0002000021E2022E2023E2024E2025E2030E中国yoy0%20%40%60%80%100%120%(500)5001,5002,5003,5004,5005,500201

83、220001920202021E2022E2023E2024E2025E2030E全球yoy 行业深度报告行业深度报告 http:/ 25/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 公司为客户提供光伏组件制造整体解决方案,满足常规、双玻、半片、MBB、叠瓦等不同需求,也为电池和硅片制造等领域提供相关智能装备。 图图 37:晟成光伏合作客户:晟成光伏合作客户 图图 38:2021 年晟成光伏部分公司荣誉年晟成光伏部分公司荣誉 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 图图 39:晟成光伏主要产品体系:晟成光伏主要产品体系 资

84、料来源:公司官网,浙商证券研究所 公司研发能力强,与协鑫光电强强联合,在钙钛矿产线设备方面展开深入战略合作。公司研发能力强,与协鑫光电强强联合,在钙钛矿产线设备方面展开深入战略合作。公司于 2021 年初投资 10 亿建设智能装备制造中心,项目用于新增高端光伏组件设备生产线以及建立制备异质结和钙钛矿叠层电池核心设备研发机构。2021 年 5 月公司与协鑫光电正式达成钙钛矿叠层电池技术开发战略合作,联合开发钙钛矿与叠层电池的工艺及相关设备。公司已通过 ISO9001 质量管理体系认证,产品获得 CE、ETL、UL 等认证。 目前公司目前公司钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个

85、客户端钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个客户端。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 26/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 40:晟成光伏携手协鑫推进钙钛矿叠层电池产业化进程:晟成光伏携手协鑫推进钙钛矿叠层电池产业化进程 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 5.1.2. 德沪涂膜:钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备全球市占率第一德沪涂膜:钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备全球市占率第一 德沪涂膜是上海市嘉定区引进的高科技项目,是目前中国唯一可以参与世界竞争的电子级涂膜设备公司,对标世界前五德日韩狭缝涂布设备公司。公司聚焦太阳能电池、平板显示、电子信息、集成电路先进封

86、装、氢电池等行业,提供研发、中试到量产的系列精密溶液成膜设备、系统和全解决方案。 图图 41:德沪涂膜主要经营范围:德沪涂膜主要经营范围 图图 42:德沪涂膜部分客户及合作伙伴:德沪涂膜部分客户及合作伙伴 资料来源:TrendBank,浙商证券研究所 资料来源:TrendBank,浙商证券研究所 公司钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备在全球市占率第一。公司钙钛矿太阳能电池核心涂膜设备在全球市占率第一。狭缝涂布技术能在玻璃、不锈钢片、塑料等基体上沉积各种液体化合物,通过精确控制液体流量和移动的相对速度,来制备所需技术指标的薄膜。公司获得 2019 年国家科技部重大科技专项,主持开发钙钛矿量产核心涂膜设

87、备。在钙钛矿太阳能电池领域,公司的核心涂膜设备全球市占率最大。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 27/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 43:德沪涂膜可提供从:德沪涂膜可提供从研发、中试到量产的系列精密溶液成膜设备、系统和全解决方案研发、中试到量产的系列精密溶液成膜设备、系统和全解决方案 资料来源:TrendBank,浙商证券研究所 5.2. PSCs 电池:电池:主要玩家研发全球领先,中试线在建新产品呼之欲出主要玩家研发全球领先,中试线在建新产品呼之欲出 以协鑫集成、纤纳光电、极电光能、众能光电、万度光能为首的本土钙钛矿电池厂商产业化进度引领全球,预计 2023 年钙钛矿

88、太阳能电池总产能将接近 1GW。 表表 8:钙钛矿太阳能电池主要生产厂商钙钛矿太阳能电池主要生产厂商情况梳理情况梳理 公司公司 效率记录效率记录 现有现有/ /在建产能在建产能 最新融资完成情况最新融资完成情况 效率最高记录效率最高记录 公告时间公告时间 面积(面积(cm2cm2) 时间时间 融资额(亿元)融资额(亿元) 参与机构参与机构 协鑫光电 15.31% 2019 年 45*65 现有 10MW/年中试产线 在建产能 100MW/年 2021.3 过亿 凯辉能源基金领投 纤纳光电 21.40% 2021.11 19.32 在建产能 100MW/年 2021.1 3.6 由三峡资本领投,

89、 京能集团、衢州金控、三峡招银等资方跟投 极电光能 20.50% 2021.4 63.98 在建产能 150MW/年 2021.1 2.2 由碧桂园创投、九智资本联合领投,建银国际、云林基金跟投,控股股东稳晟科技追加投资 万度光能 - - - 在建产能 200MW/年 - - - 众能光电 18% 2020 年 46.2 现有 100KW/年产能 在建产能 200MW/年 2021.9 1600 万 杭锅股份 资料来源:各公司公告,各公司官网,浙商证券研究所整理 5.2.1. 协鑫光电:全球首条协鑫光电:全球首条 100MW 大面积大面积钙钛矿量产线钙钛矿量产线正在建设中正在建设中 协鑫光电成

90、立于 2010 年,原身为惟华光能,专注于钙钛矿太阳能组件的研发、生产。2017 年,公司被全球最大的光伏集团协鑫收购,后续道达尔能源、宁德时代等公司陆续成为公司股东。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 28/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 44:协鑫光电管理层研发背景深厚:协鑫光电管理层研发背景深厚 图图 45:协鑫光电生产的钙钛矿组件:协鑫光电生产的钙钛矿组件 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 大面积组件中试线建设进程遥遥领先。大面积组件中试线建设进程遥遥领先。2019 年 2 月,协鑫光电率先建成 10MW 级别的大面积钙钛矿

91、组件中试产线,组件尺寸为 45cm*65cm,光电转化效率达到 15.3%。目前,协鑫光电正在建设 100MW 量产生产线,将把组件面积扩大至 1m*2m,组件光电转化效率将提高至 18%以上,是行业目前唯一拥有量产产线的钙钛矿制造企业是行业目前唯一拥有量产产线的钙钛矿制造企业。 图图 46:协鑫协鑫光电具有世界领先的钙钛矿光电具有世界领先的钙钛矿各各类设备类设备 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 29/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 47:协鑫光电:协鑫光电 100MW 产线布局产线布局 资料来源:协鑫光电,浙商证券研究所 5.2.2

92、. 极电光能:极电光能:150MW 中试线正在建设,新产品即将问世中试线正在建设,新产品即将问世 极电光能前身是长城控股旗下蜂巢能源科技有限公司下设的太阳能事业部,自 2018年初开始钙钛矿光电技术的预研工作, 于 2020 年 4 月独立为无锡极电光能科技有限公司。公司围绕“钙钛矿”这一奇异的光电材料,致力于太阳电池及组件、发光量子点以及前驱体材料的产业化技术开发。 图图 48:极电光能研发的钙钛矿太阳能电池组件极电光能研发的钙钛矿太阳能电池组件 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 公司研发团队实力雄厚,研发软硬件设施先进。公司研发团队实力雄厚,研发软硬件设施先进。公司聘请了钙钛矿领域国际

93、知名科学家 Mohammad Khaja Nazeeruddin 为首席科学家,研发团队由国内外顶尖高校的一流人才组成,硕士及以上学历成员占比超过 70%。公司一期面积超 5000 m2,已建成超过 1000m2的洁净实验室。2021 年 6 月,公司 20.1%的钙钛矿组件稳态效率被收录到世界太阳电池最高效率表,并被评价具有“landmark”意义,这意味公司保持着钙钛矿光伏组件效率的世界最高水平。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 30/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 49:极电光能极电光能 150MW 试制线落地无锡试制线落地无锡 资料来源:公司宣传资料,浙商证券研究

94、所 中试线加码建设,新产品即将问世。中试线加码建设,新产品即将问世。公司已成功完成 2.2 亿元 Pre-A 轮融资,并正在建设 150MW 钙钛矿光伏中试线项目。根据公司的计划,公司的钙钛矿发电石材产品在2021 年底正式推出, 钙钛矿幕墙系列产品预计在 2022 年终面世,该产品在保证 16%以上的光电转换效率的前提下,仍有 10%以上的透光率,处于行业领先水平。 图图 50:极电光能未来产品规划:极电光能未来产品规划 图图 51:极电光能“极曜”系列:极电光能“极曜”系列 BIPV 产品产品 发展阶段发展阶段 公司规划公司规划 第一阶段第一阶段 针对 BIPV 市场开发的发电石材产品,

95、以及用于幕墙领域的半透明组件产品 第二阶段第二阶段 针对各类地面和分布式电站开发刚性不透明组件产品 第三阶段第三阶段 叠层太阳电池和组件产品,主要应用于太阳能汽车车顶及其它“光伏+“等高性能场景 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 5.2.3. 纤纳光电:连续纤纳光电:连续 7 次刷新世界纪录的钙钛矿先行者次刷新世界纪录的钙钛矿先行者 纤纳光电成立于 2015 年,致力于“钙钛矿前沿技术、钙钛矿材料研究、相关产品及高端装备的设计研发、低碳制造和市场化应用”,公司在全球累计申报 200 多项知识产权专利,承担了 3 项国家科技部重点研发计划,2019-20

96、20 连续两年被认定为最具成长性的准独角兽企业,当前已完成 C 轮融资。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 31/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图图 52:纤纳光电拥有年轻、高学历的管理团队:纤纳光电拥有年轻、高学历的管理团队 图图 53:纤纳光电不断突破钙钛矿小组件转换效率世界纪录:纤纳光电不断突破钙钛矿小组件转换效率世界纪录 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 七次刷新钙钛矿小组件转换效率世界纪录,获得全球首个钙钛矿加严稳定性测试认七次刷新钙钛矿小组件转换效率世界纪录,获得全球首个钙钛矿加严稳定性测试认证。证。2017 年公司第一次打破了

97、国外对钙钛矿半导体光伏新材料的技术垄断后,先后 7 次刷新了钙钛矿太阳能组件效率的世界纪录,并获得全球首个钙钛矿稳定性认证及稳定性多倍加严认证。2021 年 11 月,公司创造了钙钛矿小组件 21.4%(稳态)转换效率的世界纪录,组件面积 19.32cm2,公司在钙钛矿太阳能电池量产化技术方面具备国际领先优势。 表表 9:纤纳光电七次刷新钙钛矿小组件转换效率世界纪录纤纳光电七次刷新钙钛矿小组件转换效率世界纪录 时间时间 公司里程碑公司里程碑 2017 年年 2 月月 以 15.2%的转换效率,首次打破此前长期由日本保持的钙钛矿小组件世界效率纪录 2017 年年 5 月月 将钙钛矿小组件世界效率

98、记录刷新至 16.0% 2017 年年 12 月月 钙钛矿光伏组件光电转换效率提高至 17.4%,再次打破由自己保持的记录 2018 年年 7 月月 钙钛矿小组件效率再创新高,达到 17.9%,稳态功率输出效率达到 17.3% 2019 年年 12 月月 获得了全球首个钙钛矿组件稳定性认证,已具备薄膜光伏组件进入市场前非常重要的准入条件,组件满足 25 年使用寿命 2020 年年 7 月月 以 18.04%的钙钛矿小组件光电转换效率成绩,再次蝉联了钙钛矿小组件世界效率纪录榜首 2021 年年 1 月月 完成由三峡资本领投的 C 轮融资 2020 年年 1 月月 稳定性再突破,按照 IEC 61

99、215:2016 标准中三项环境老化测试标准,分别为 1000h的光衰老化实验(在 1 个标准太阳光辐照度下,组件老化温度为 70)、3000h 的湿热老化实验、100kWh 紫外老化实验,组件老化后的转换效率均与初始值相当 2021 年年 5 月月 创造了钙钛矿太阳能小组件在稳态输出下 20.2%的效率世界纪录 2021 年年 11 月月 钙钛矿太阳能小组件在稳态功率输出下的效率达到了 21.4%,刷新自己的记录 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 公司建有国内首个钙钛矿生产基地,领航钙钛矿太阳能电池商业化。公司建有国内首个钙钛矿生产基地,领航钙钛矿太阳能电池商业化。公司在浙江衢州建有国内首

100、个钙钛矿生产基地,一期厂房 11000 平方米,包含半导体车间、动力、合成、仓库、办公、宿舍等相关配套,入选了 2018 年浙江省重点建设工程。公司预计,钙 行业深度报告行业深度报告 http:/ 32/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 钛矿太阳能电池大规模应用后,发电成本可降低至目前传统电池的一半左右,约 0.2-0.3元/度,与煤电价格相当。 2021 年 6 月 3 日, 公司与亚玛顿签署合作协议公司与亚玛顿签署合作协议, 未来双方将在玻璃定制、 BIPV 组件、TCO 玻璃等多个方面展开多维度合作。亚玛顿是全国制造业单项冠军企业,在玻璃应用、镀膜技术、BIPV 产品等方面有着丰富

101、的技术积累和研发经验,纤纳光电将向亚玛顿提供全球领先的钙钛矿量子点夹层技术,携手推动 BIPV 在双碳时代的广泛应用。 2021 年 6 月 4 日, 公司公司与一道新能源签署了战略合作协议与一道新能源签署了战略合作协议, 致力于钙钛矿叠层技术、BIPV 和 BAPV 等领域展开全面合作。 5.2.4. 众能光电:在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能可达众能光电:在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能可达 200MW/年年 杭州众能光电科技有限公司成立于 2015 年 8 月,核心团队来自清华大学和华中科技大学,定位于用新型薄膜光电技术将能源变得更加普惠大众,专业从事钙钛矿太阳能光伏组件以及相关装备

102、的研发和产业化。2017 年起,公司设计和生产的装备在国内外 30+客户中得到应用,有力地推动光电技术的研发和产业化进程。 公司自主研发钙钛矿太阳能电池组件及相关设备。公司自主研发钙钛矿太阳能电池组件及相关设备。核心团队来源于清华大学和华中科技大学,现有办公区、实验室、生产车间 3000 平米,员工近 50 人,拥有近 20 项发明和实用新型专利,获得了国家高新技术企业、杭州市雏鹰和浙江省重点技术创新专项等荣誉和科技奖励,通过了 ISO9001 质量管理体系认证。 图图 54:众能光电专业从事钙钛矿太阳能光伏组件以及相关装备的研发和产业化:众能光电专业从事钙钛矿太阳能光伏组件以及相关装备的研发

103、和产业化 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 公司拥有业内领先的钙钛矿太阳能电池生产线的供货业绩。公司拥有业内领先的钙钛矿太阳能电池生产线的供货业绩。公司已对外销售刮涂/涂布一体机、磁控溅射、热蒸发镀、ALD 和激光刻蚀机等工艺单机以及钙钛矿太阳能光伏组件整线近 100 台套,钙钛矿激光划线刻蚀设备出货 50 台套,钙钛矿 PVD 设备出货量30 台套。 公司的 64cm2和 3000cm2的组件效率分别达到 20%和 17%, 处在国际先进水平,公司在建钙钛矿太阳能光伏组件生产线产能可达 200MW/年。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 33/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分

104、图图 55:众能光电发展里程碑:众能光电发展里程碑 图图 56:众能光电:众能光电 18.08%大面积器件认证效率世界先进大面积器件认证效率世界先进 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 5.2.5. 万度光能:投资万度光能:投资 60 亿元建设钙钛矿太阳能电池生产基地亿元建设钙钛矿太阳能电池生产基地 万度光能成立于 2016 年,主要从事超低成本光伏器件开发与产业推广,核心目标是基于印刷技术及廉价原材料,从基础研究到产业化应用全链条布局一体化推进,获得高效稳定的新型太阳能电池。 公司承接了华中科技大学武汉光电国家研究中心韩宏伟教授团队的研究成果。公司承接了华

105、中科技大学武汉光电国家研究中心韩宏伟教授团队的研究成果。公司在单一导电衬底上通过逐层印刷方式涂覆三层介孔膜,制备可印刷介观钙钛矿太阳能电池。2018 年,万度光能实现了 110 平米印刷介观钙钛矿太阳能电池系统,相关结果发表在科学杂志上截至 2021 年,公司在国际上率先完成下一代光伏可印刷介观钙钛矿太阳能电池中试及户外验证,产业化指标在国际上处于领先地位。 图图 57:万度光能结构及万度光能结构及 100 平米可印刷钙钛矿太阳能电池板示范系统介绍平米可印刷钙钛矿太阳能电池板示范系统介绍 资料来源:公司官网,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 34/36 请务必阅读正文之后

106、的免责条款部分 公司投资公司投资 60 亿元建设万度光能可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目。亿元建设万度光能可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目。项目占地 110 亩, 分两期建设, 第一期建设一条 200MW 级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线,成功后拟扩充至 10GW 产能,满足光伏市场对廉价太阳能电池的需求。项目建成投产后,每年可生产 10GW 以上的太阳能电池,实现年产值 100 亿元。 图图 58:万度光能:万度光能 2400-7300 的独栋研发生产中心的独栋研发生产中心 图图 59:万度光能:万度光能 800-2500 的现代服务产业创新平台的现代服务产业创新平台 资料来源

107、:公司公众号,浙商证券研究所 资料来源:公司公众号,浙商证券研究所 5.2.6. 合特光能:合特光能:计划建计划建首条异质结首条异质结/钙钛矿叠层电池中试线,目标效率钙钛矿叠层电池中试线,目标效率 28%以上以上 据杭萧钢构投资者互动平台上表示:公司的子公司合特光电计划在公司的子公司合特光电计划在 2022 年底投产首年底投产首条异质结条异质结/钙钛矿叠层电池中试线,目标效率钙钛矿叠层电池中试线,目标效率 28%以上,一旦该生产线顺利投产,将大幅以上,一旦该生产线顺利投产,将大幅增加公司产品的市场竞争力。增加公司产品的市场竞争力。 合特光电自 2001 年就开始了异质结太阳能电池的技术研发,并

108、在电池工艺和生产设备方面取得了较大的突破,具有完全自主知识产权,此外还申请了异质结/钙钛矿叠层电池技术的相关专利。公司已经基本完成了从实验室走向市场端的过程,已经具备产品投产的技术条件,产线投产后可直接进入产品生产和推广,同时产业链的延伸布局也让产品有更大的降本空间。 2022 年 5 月,杭萧钢构对合特光电员工开展持股计划杭萧钢构对合特光电员工开展持股计划。杭萧钢构拟收回不超过 1000万股,不低于 500 万股的公司股票,回收价格不超过 6.03 元/股,受让价格为回购成本均价,参与对象以自有或自筹资金出资。 图图 60:合特光电拟在全国落成数个产业基地合特光电拟在全国落成数个产业基地 资

109、料来源:公司公众号,浙商证券研究所 行业深度报告行业深度报告 http:/ 35/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6. 投资建议投资建议 重点推荐:重点推荐:迈为股份、亚玛顿、金辰股份、罗博特科、帝尔激光、捷佳伟创等。 重点关注:重点关注:京山轻机、协鑫集成、隆基股份、宁德时代、天合光能、东方日升、通威股份、晶科能源、中来股份、聆达股份、金风科技、杰普特、拓日新能、杭萧钢构等。 重点重点关注非上市公司关注非上市公司:德沪涂膜、协鑫光电、纤纳光电、极电光能、众能光电、万度光能等。 表表 10:钙钛矿设备、材料、电池相关公司估值表钙钛矿设备、材料、电池相关公司估值表 公司名称公司名称 股票

110、代码股票代码 日期:日期: 2022/7/12022/7/1 EPS PE 股价股价/ /元元 总市值总市值/ /亿元亿元 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 迈为股份 300751.SZ 479 829 5.9 5.1 7.5 10.4 80 93 63 46 京山轻机 000821.SZ 20 125 0.2 0.48 0.68 0.81 78 38 27 22 拓日新能 002218.SZ 6 83 0.1 - - - 42 - - - 天合光能 688599.SH 68 1472 0.9 1.7 2.4 3.0 69 36 2

111、5 20 捷佳伟创 300724.SZ 106 369 2.1 2.8 3.5 4.3 44 33 26 21 杰普特 688025.SH 56 52 1.0 1.7 2.7 3.7 51 29 19 13 金辰股份 603185.SH 137 526 0.6 1.2 1.7 2.4 273 136 96 68 罗博特科 300757.SZ 51 56 -0.4 0.5 1.3 2.8 -111 88 36 17 亚玛顿 002623.SZ 33 67 0.3 1.0 2.0 3.2 150 39 20 13 宁德时代 300750.SZ 564 13134 6.8 10.3 16.2 21.

112、9 76 51 32 24 协鑫集成 002506.SZ 4 244 -0.3 - - - -11 - - - 金风科技 002202.SZ 14 583 0.8 0.9 1.1 1.3 18 16 13 11 隆基股份 601012.SH 64 4877 1.7 1.9 2.4 3.0 39 35 28 22 通威股份 600438.SH 58 2609 1.8 4.0 3.6 4.1 33 15 17 15 晶澳科技 002459.SZ 76 1793 1.3 1.8 2.5 3.2 59 41 30 24 东方日升 300118.SZ 31 277 0.0 1.3 1.7 2.5 -61

113、6 23 17 12 晶科能源 688223.SH 15 1535 0.1 0.3 0.5 0.6 98 50 31 23 中来股份 300393.SZ 17 185 -0.3 0.6 1.0 1.4 -57 28 17 12 聆达股份 300125.SZ 18 48 -0.3 0.4 1.3 1.7 -55 35 12 9 资料来源:Wind,浙商证券研究所整理(迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、罗博特科、亚玛顿 eps 为浙商机械团队预测,其他公司eps 均为 Wind 一致预期) 7. 风风险提示险提示 光伏行业产品或技术替代的风险。光伏行业产品或技术替代的风险。若未来下游相关产业发生重大技

114、术革新和产品升级换代,下游市场对公司现有产品需求发生不利变化,而公司在研发、人才方面投入不足,技术和产品升级跟不上行业或者竞争对手步伐,公司的竞争力将会下降,对公司经营业绩带来不利影响。 行业深度报告行业深度报告 http:/ 36/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 股票投资评级说明股票投资评级说明 以报告日后的 6 个月内,证券相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准,定义如下: 1、买入 :相对于沪深 300 指数表现 20以上; 2、增持 :相对于沪深 300 指数表现 1020; 3、中性 :相对于沪深 300 指数表现1010之间波动; 4、减持 :相对于沪深 300 指数表现1

115、0以下。 行业的投资评级:行业的投资评级: 以报告日后的 6 个月内,行业指数相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准,定义如下: 1、看好 :行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以上; 2、中性 :行业指数相对于沪深 300 指数表现10%10%以上; 3、看淡 :行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以下。 我们在此提醒您,不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系,表示投资的相对比重。 建议:投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况,比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素。投资者不应仅仅依靠投资评级来推断结论 法律声明及风险提示法律声明及风险

116、提示 本报告由浙商证券股份有限公司(已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格,经营许可证编号为:Z39833000)制作。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料,但浙商证券股份有限公司及其关联机构(以下统称“本公司” )对这些信息的真实性、准确性及完整性不作任何保证,也不保证所包含的信息和建议不发生任何变更。本公司没有将变更的信息和建议向报告所有接收者进行更新的义务。 本报告仅供本公司的客户作参考之用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。 本报告仅反映报告作者的出具日的观点和判断,在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议,投资者应当对本报

117、告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责任。 本公司的交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理公司、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。 本报告版权均归本公司所有,未经本公司事先书面授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、发布、传播本报告的全部或部分内容。经授权刊载、转发本报告或者摘要的,应当注明本报告发布人和发布日期,并提示使用本报告的风险。未经授权或未按要求刊载、转发本报告的,应当承担相应的法律责任。本公司将保留向其追究法律责任的权利。 浙商证券研究所浙商证券研究所 上海总部地址:杨高南路 729 号陆家嘴世纪金融广场 1 号楼 25 层 北京地址:北京市东城区朝阳门北大街 8 号富华大厦 E 座 4 层 深圳地址:广东省深圳市福田区广电金融中心 33 层 上海总部邮政编码:200127 上海总部电话:(8621) 80108518 上海总部传真:(8621) 80106010 浙商证券研究所:https:/

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