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基础材料行业专题研究:TCO镀膜玻璃薄膜BIPV关键辅材-220801(16页).pdf

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基础材料行业专题研究:TCO镀膜玻璃薄膜BIPV关键辅材-220801(16页).pdf

1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。1 证券研究报告 基础材料基础材料 TCO 镀膜玻璃:镀膜玻璃:薄膜薄膜 BIPV 关键辅材关键辅材 华泰研究华泰研究 建材建材 增持增持 (维持维持)玻璃玻璃 增持增持 (维持维持)研究员 方晏荷方晏荷 SAC No.S0570517080007 SFC No.BPW811 +(86)755 2266 0892 研究员 张艺露张艺露 SAC No.S0570520070002 +(86)10 6321 1166 研究员 黄颖黄颖 SAC No.S0570522030002 SFC No.BSH293 +(86)21 2897 22

2、28 行业行业走势图走势图 资料来源:Wind,华泰研究 2022 年 8 月 01 日中国内地 专题研究专题研究 建筑节能专题四:国产建筑节能专题四:国产 TCO 镀膜玻璃有望迎来快速发展镀膜玻璃有望迎来快速发展 我们在建筑节能专题 1 和 3 中,总结认为“十四五”BIPV 有望迎来快速发展,光电玻璃基于行业增速和竞争格局是发展潜力较大的细分行业之一,我们在本报告重点分析了薄膜电池组件中的关键辅材:TCO 镀膜玻璃。我们测算“十四五”期间全球 TCO 镀膜玻璃市场有望达 211 亿元,钙钛矿叠层电池应用推广下,需求有望进一步增加。由于镀膜设备专用性强,玻璃厂投资谨慎,但随着国内 BIPV

3、市场的兴起,以及国产镀膜设备的加快量产,我们认为 TCO 玻璃国产化将有望实现从 0 到 1 的突破。超白浮法原片是基础,超白浮法原片是基础,在线在线镀膜镀膜设备设备和和工艺是核心工艺是核心 TCO 镀膜玻璃的生产环节主要包括靶材、原片和设备工艺三大部分,其中靶材直接决定了 TCO 玻璃的性质,并通过改变其掺杂物也可在不同方面增强 TCO 的性能。超白浮法玻璃原片是生产 TCO 镀膜玻璃的基础,截至 22年 7 月末全国共有 19 条在产超白浮法玻璃产线,日熔量 12250 吨。镀膜设备决定 TCO 玻璃的镀膜工艺,是生产 TCO 玻璃的核心壁垒之一,目前主流镀膜工艺为 PVD 和 CVD 两

4、种,其中 PVD 成本较高但 CVD 具有良好的阶梯覆盖性能。目前主流的 TCO 镀膜主要采用在线镀膜,设备专用性强,也是大部分浮法玻璃厂无法快速转产的重要因素。FTO 玻璃是当前主流产品,“十四五”期间玻璃是当前主流产品,“十四五”期间全球全球规模或突破规模或突破 200 亿亿 常见的 ITO/FTO/AZO 镀膜玻璃分别使用锡掺杂氧化铟(In2O3)、氟掺杂氧化锡(SnO2)和铝掺杂氧化锌(ZnO)作为 TCO 靶材,其中 ITO 玻璃主流工艺采用 PVD 中的磁控溅射,具有良好的导电性能但光散射能力差,广泛应用于电子和平板显示行业。FTO 玻璃导电性略差于 ITO 玻璃,起初作为 Low

5、-E 玻璃应用于建筑,产品不断改进后已成为薄膜组件主流选择。AZO玻璃易于掺杂且可在掺杂后大幅提高导电性能,具有较强发展潜力,但当前工艺无法实现在线镀膜。我们测算 2025 年全球 TCO 镀膜玻璃需求约为 1.5亿平米,“十四五”期间市场总规模有望达到 211 亿元,CAGR+20.5%。国内外薄膜组件需求国内外薄膜组件需求高景气,高景气,国产国产 FTO 玻璃有望率先突破玻璃有望率先突破 TCO 镀膜玻璃种类丰富,不同类型 TCO 玻璃的主要生产企业和行业竞争格局各不相同。其中 ITO 玻璃发展成熟,其行业需求和格局较为稳定,FTO玻璃有望受益于国内薄膜 BIPV 增长和海外 First

6、Solar 扩产,国产厂商有望率先实现突破。从主要生产厂商来看,日本板硝子是目前全球最大的光伏用TCO 镀膜玻璃供应商,始于 1989 年,截至 2022 年 4 月共有 8 条在线镀膜产线,总产能超过 5000t/d。国内厂商中,耀皮玻璃最早引入海外技术并通过合资公司生产 TCO 镀膜玻璃,金晶科技和旗滨集团具备较好的技术资金储备,中建材集团则全产业链布局薄膜电池及关键材料。风险提示:薄膜电池需求不及预期、TCO 镀膜良率较低、竞争格局恶化。(40)(26)(12)317Aug-21Nov-21Mar-22Jul-22(%)建材玻璃沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务

7、必一起阅读。2 基础材料基础材料 正文目录正文目录 国产国产 TCO 玻璃从玻璃从 0 到到 1.3 TCO 镀膜玻璃是薄膜电池组件的重要部分.3 TCO 靶材:种类丰富,价格差异大.5 玻璃原片:超白浮法玻璃是基础.5 设备工艺:在线镀膜为主,设备国产化加快推进.6 全球市场空间广阔,国内公司奋力追赶全球市场空间广阔,国内公司奋力追赶.9 ITO 镀膜玻璃:早期 TCO 产品.9 FTO 镀膜玻璃:目前主流产品.9 主要生产企业介绍.10 板硝子.10 金晶科技.11 耀皮玻璃.11 旗滨集团.12 中国建材集团.12 北玻股份.13 风险提示.13 WYBVPY4X4YPUAU4Y6M9R

8、6MtRnNtRpNiNpPuMeRpPmO7NrRxOuOsQqQMYrMpP 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。3 基础材料基础材料 国产国产 TCO 玻璃从玻璃从 0 到到 1 TCO 镀膜玻璃是薄膜电池组件的重要部分镀膜玻璃是薄膜电池组件的重要部分 镀膜玻璃是指通过在玻璃表面涂镀镀膜玻璃是指通过在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求的光学性能,满足某种特定要求的玻璃的玻璃。镀膜玻璃根据其涂镀层物质的不同而表现出不同的性质,而根据其不同的性质和应用场景镀膜玻璃可大

9、致分为三类:热反射玻璃、低辐射(Low-E)玻璃、导电玻璃。热反射玻璃表面镀层主要为铬、钛等金属或其化合物,可呈现丰富的色彩,对红外线有较高的反射率而对紫外线有较高的吸收率,可减少阳光对室内带来的热量。低辐射玻璃表面镀层主要为锡、银、铜等金属或其化合物,对可见光有较高的透射率,对波长较长的红外辐射有较高的反射率,减少辐射的同时有利于室内采光。TCO(Transparent conductive oxide)玻璃即透明导电氧化物镀膜玻璃属于导电玻璃,具有较好的光透过率和导电性能。根据靶材和掺杂物的不同,TCO 玻璃主要有 ITO 镀膜玻璃、FTO 镀膜玻璃和 AZO 镀膜玻璃三种,其主要原材料为

10、 TCO 靶材(包括掺杂物)、玻璃原片(主要为超薄玻璃基板),生产商通过镀膜设备将掺杂的 TCO 靶材涂镀在玻璃原片上。TCO玻璃的镀膜过程可在玻璃生产线上进行(在线),也可脱离生产线单独进行(离线),生产工艺主要分为物理沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等。根据镀膜使用的 TCO 及掺杂物的不同,TCO 玻璃具有不同的导电性能和光透过率,可被广泛应用于电子显示、薄膜及钙钛矿光伏电池、建筑玻璃等产品上。图表图表1:TCO 镀膜镀膜玻璃产业链玻璃产业链示意示意 注:Von Ardenne(未上市)、Oerlikon(OERL SW)、CVV 即 CVD Equipment Corporati

11、on(CVV US)、First Solar(FSLR US)、三星(00593 KS)、LG(LPL US)资料来源:Comparison Between Chemical Vapor Deposition CVD and Physical Vapor Deposition PVD Coating Techniques:A Review Paper(2021 年 8 月 1 日,作者:Ali Musbah 等)、旗滨集团招股说明书、华泰研究 TCO 玻璃的特性首先由其使用的 TCO 靶材决定,常见的 ITO 镀膜玻璃、FTO 镀膜玻璃和AZO镀膜玻璃分别使用锡掺杂氧化铟(In2O3)、氟掺杂

12、氧化锡(SnO2)和铝掺杂氧化锌(ZnO)作为 TCO 靶材。ITO 玻璃的主流生产工艺是磁控溅射,属于 PVD 中的一种,由于其具有良好的导电性能,可作为玻璃电极产品被广泛应用于平板显示器行业。ITO 玻璃初期也曾应用于薄膜光伏电池的前电极,但随着对光吸收性能要求的提高,TCO 玻璃还必须具备提高光散射的能力,而 ITO 镀膜很难做到这一点且其应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定,因此在薄膜光伏电池上逐渐被 FTO 玻璃替代。FTO 玻璃主要采用 CVD 工艺镀膜,其导电性略差于 ITO 玻璃,起初可作为 Low-E 玻璃应用于建筑上。通过对原有生产配方和工艺进行改进后,目前已可制造出导电

13、性较好、具有较高的光透过率和雾度(可对光进行散射)的 FTO 玻璃,成为薄膜光伏电池的主流选择。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。4 基础材料基础材料 AZO 玻璃既可使用 CVD 工艺也可使用 PVD 工艺进行镀膜,由于其易于实现掺杂,可在掺杂后大幅提高导电性能。AZO 玻璃具有与 ITO 玻璃接近的光电性能,且原材料易得,生产成本较低,且在等离子体中性能更为稳定;而与 FTO 玻璃相比,AZO 玻璃则拥有更强的导电性能和光透过率。因此,AZO 玻璃可以在不同领域对前两者形成替代,具有较大发展潜力。但从目前来看,AZO 无法进行在线镀膜,其膜层偏软且刻蚀后存放时间偏

14、短(化学稳定性较差),因此暂时不是薄膜太阳能电池的最佳选择(薄膜太阳能电池的生命周期通常为20 年以上)。图表图表2:不同不同 TCO 镀膜镀膜玻璃特性玻璃特性对比对比 资料来源:Stanford Advanced Materials Corporation、华泰研究 图表图表3:不同类型不同类型 TCO 镀膜玻璃镀膜玻璃优缺点总结优缺点总结 优点优点 缺点缺点 ITO 玻璃 电导率高,透过率高,膜层牢固 成本高,基板尺寸小,原料有毒,激光刻蚀性能较差 FTO 玻璃 膜层硬,化学和力学抵抗性好 方阻大,透过率偏低 AZO 玻璃 原料易得且无毒,制造成本低,易于实现掺杂,性能指标好 膜层偏软,镀

15、膜后不能钢化,刻蚀后存放时间偏短 资料来源:光伏 TCO 镀膜玻璃的应用技术分析(半导体:光伏行业2010 年第 5 期,作者:贾政)、华泰研究 除了产品本身特性,TCO 玻璃的实际表现还与其他镀膜层材料的选择有关,尤其是钙钛矿电池上,由于钙钛矿材料的不同,不同 TCO 玻璃呈现出的效果也不同。如在以锡为金属离子的钙钛矿电池上使用 FTO 玻璃的转化效率比 ITO玻璃高;在含有溴离子的钙钛矿电池上,使用 IZO 和 ITO 玻璃的光电转化效率远高于使用 AZO 玻璃的。图表图表4:使用不同使用不同 TCO 玻璃的钙钛矿电池光电转化效率差别较大玻璃的钙钛矿电池光电转化效率差别较大 资料来源:Hi

16、gh-Performance Flexible Perovskite Solar Cells on Ultrathin Glass:Implications of the TCO(The Journal of Physical Chemistry Letters,2017 年 9 月 25 日,作者:Benjia Dou 等)、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。5 基础材料基础材料 TCO 靶材靶材:种类丰富,:种类丰富,价格差异大价格差异大 TCO 靶材种类丰富,价格差别较大靶材种类丰富,价格差别较大。TCO 玻璃的性质由 TCO 靶材直接决定,同时通过改

17、变其中的掺杂物质也可在不同方面增强 TCO 的性能。TCO 靶材是影响 TCO 玻璃成本的重要因素之一,其价格与所需要的金属元素(或)价格相关。ITO 的原料铟较为稀有,因此ITO 玻璃成本较高,而 FTO 和 AZO 的原料主要是锡和锌,相对更易得且价格较低,因此后两者的成本相对较低。另一方面,铟的毒性强于锡和锌,使用不当或对环境有一定污染。TCO 靶材的制作壁垒较高,其质量、尺寸和纯度均会影响镀膜层的平整性和一致性。目前TCO 靶材(尤其是大尺寸高纯靶材)基本被住友和三井等日韩企业垄断,国内企业如先导薄膜(未上市)、壹纳光电(未上市)、江丰电子(300666 CH)已在部分靶材上实现国产化

18、,但盈利水平较低。据江丰电子年报,2020 年(2021 年未披露相关数据)其太阳能电池靶材营收 0.2 亿元,毛利率 13.8%。图表图表5:不同不同 TCO 主要主要成分成分及可选用的掺杂物及可选用的掺杂物 TCO 掺杂物掺杂物 SnO2 Sb,F,As,Nb,Ta ZnO Al,Ga,B,In,Y,Sc,F,V,Si,Ge,Ti,Zr,Hf,Mg,As,H In2O3 Sn,Mo,Ta,W,Zr,F,Ge,Nb,Hf,Mg CdO In,Sn GaInO3 Sn,Ge CdSb2O3 Y 资料来源:Transparent Conducting Oxide Films for Variou

19、s Applications:A Review(Reviews on advanced materials sciencevolume 53 issue 1,作者:Afre 等)、华泰研究 玻璃原片玻璃原片:超白浮法玻璃是:超白浮法玻璃是基础基础 用于光伏电池上的 TCO 玻璃需要具有良好的透光性,因此通常选用超白浮法玻璃。目前国内仅有信义玻璃(868 HK)、旗滨集团(601636 CH)、金晶科技(600589 CH)、等公司具有超白浮法玻璃生产能力。据卓创资讯,截至 2022 年 7 月底,全国在产超白浮法玻璃产线共有 19 条,合计产能(日熔量)12250 吨/天。另一方面,随着柔性钙

20、钛矿电池的逐步发展,柔性玻璃(如康宁的 Willow Glass)也可用作 TCO 的玻璃基板。图表图表6:国内在产超白浮法玻璃产线(截至国内在产超白浮法玻璃产线(截至 2022 年年 7 月底)月底)玻璃厂商玻璃厂商 超白浮法玻璃在产产能(超白浮法玻璃在产产能(t/d)信义玻璃 2000 南玻 A 4100 金晶科技 2050 旗滨集团 500 耀皮玻璃 550 安彩高科 600 洛阳玻璃 400 旭硝子大连 600 雁翔湘实业 1000 金富源玻璃 450 合计合计 12250 注:不包括超白浮法光伏玻璃产线;耀皮玻璃(600819 CH)、安彩高科(600207 CH)、洛阳玻璃(600

21、876 CH)、旭硝子(5201 JP)、雁翔湘实业(未上市)、金富源玻璃(未上市)资料来源:卓创资讯、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。6 基础材料基础材料 设备设备工艺工艺:在线镀膜为主,设备国产化:在线镀膜为主,设备国产化加快加快推进推进 镀膜设备决定 TCO 玻璃的镀膜工艺,是生产 TCO 玻璃的核心壁垒之一。目前 TCO 玻璃的主流镀膜工艺为 PVD 和 CVD 两种方式,其中采用 PVD 镀膜的设备及制造成本较高。据板硝子欧洲技术中心的报告,一条光伏用 TCO镀膜玻璃的磁控溅射产线(包设备)投资约 4000万美元(约 2.7 亿人民币)。据板硝子

22、公告,其于 2018 年宣布将投资 380 亿日元投资计划,包括在美国新建一条 TCO 玻璃产线和在越南重启一条产线。其中新建的 TCO 玻璃生产线采用在线的 APCVD 工艺进行 TCO 镀膜,产能为 600t/d,投资额约为 2.65 亿美元(约 17.9亿人民币),其中单台在线 CVD 镀膜设备约为 1.2 亿元人民币。总体来看,虽然单台镀膜设备价格较高,但一条完整TCO镀膜玻璃产线的主要投资还是在浮法玻璃原片窑炉建设上。镀膜设备领先的生产技术同样掌握在几家国外公司手中,其中德国的冯阿登纳(Von Ardenne)、瑞士的奥瑞康(Oerlikon)和美国的应用材料(Applied Mat

23、erials)均掌握 PVD和 CVD 镀膜设备的生产技术;美国的 CVV 同时掌握 APCVD 和 LPCVD 镀膜设备的生产技术,可分别应用于在线和离线镀膜。国内公司中,北玻股份(002613 CH)在磁控溅射镀膜设备上拥有多年生产经验,2022 年 7 月其自主研发、设计、制造的国内首条 8.5 代大尺寸 TCO 玻璃镀膜产线面世,达到世界前列水平。图表图表7:PVD 镀膜设备镀膜设备 图表图表8:APCVD 镀膜设备镀膜设备 资料来源:Von Ardenne、华泰研究 资料来源:CVD Equipment Corporation、华泰研究 PVD 主要采用磁控溅射的方式,其工作原理是在

24、真空的条件下使入射离子在电场的作用下轰击靶材,使得靶材表面的中性原子或分子获得足够动能脱离靶材表面,沉积在基片表面形成薄膜。CVD 镀膜的原理是以热能、等离子体放电等形式的能量使气态前驱体(TCO)在固体(玻璃)表面发生化学反应并沉积在固体表面,CVD 镀膜工艺可分为 thermal CVD和 activated CVD。Thermal CVD 通过加热来维持化学反应,其工作温度在 500700 度之间,而根据工作环境的气压不同 thermal CVD 还可进一步分为 APCVD(常压)和 LPCVD(低压)等工艺。Activated CVD 主要通过射频等离子体来激活和维持化学反应(如 PE

25、CVD),受激发的分子可以在低温下发生化学反应,因此其工作温度仅为 200350 度。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。7 基础材料基础材料 图表图表9:PVD 镀膜过程示意图镀膜过程示意图 图表图表10:CVD 镀膜过程示意图镀膜过程示意图 资料来源:Comparison Between Chemical Vapor Deposition CVD and Physical Vapor Deposition PVD Coating Techniques:A Review Paper(2021 年 8 月 1日,作者:Ali Musbah 等)、华泰研究 资料来源:Co

26、mparison Between Chemical Vapor Deposition CVD and Physical Vapor Deposition PVD Coating Techniques:A Review Paper(2021 年 8 月 1日,作者:Ali Musbah 等)、华泰研究 不同类型的镀膜工艺各有优劣,CVD 镀膜具有良好的阶梯覆盖性能,便于制备复合产物,且其沉积相比 PVD 工艺较高。膜层厚度方面,CVD 镀层厚度高于 PVD 镀层,但其膜层表面会比基板粗糙,而 PVD 镀层的表面粗糙程度则与基板表面相近。绕镀性上,CVD 工艺可将膜层镀在基板的各个表面,而 PVD

27、 工艺在背面和侧面的镀膜效果欠佳。最后,由于 CVD工艺会产生反应尾气,其通常会带有毒性和可燃性,处理不当可能会对设备和环境造成污染。图表图表11:PVD 与与 CVD 镀膜工艺对比镀膜工艺对比 工作温度工作温度 沉积速率沉积速率 镀层厚度镀层厚度 表面粗糙程度表面粗糙程度 绕镀性绕镀性 环保环保 成本成本 PVD 磁控溅射 较低 慢 2.5m 左右 与基板表面相近 较差 无污染 较高 CVD APCVD 较高 较快 7.5m 左右 比基板表面略粗糙 较好 反应尾气可能会对环境造成污染 较低 LPCVD 高 较慢 PECVD 较低 较快 资料来源:Stanford Advanced Mater

28、ials Corporation、华泰研究 对于原片厂商而言,TCO 镀膜可分为在线镀膜和离线镀膜,在线镀膜即将镀膜设备安装在浮法玻璃生产线的锡槽上方,离线镀膜则是镀膜则是独立于玻璃产线之外。由于 PVD 设备较大且结构较为复杂,因此无法用于在线镀膜;而 CVD 设备相对简单,可用于在线镀膜。在线镀膜由于与玻璃生产同时进行,可以减少额外清洗、重新加热等工序,因此制造成本比离线镀膜更低且沉积速度较快、产量较大,但因此也无法随时调整工艺参数导致灵活性较差。离线镀膜设备可模块化设计,不仅可以根据客户需求调整配方和工艺参数,产能调整也较为方便。在膜层特性上,在线镀膜的膜层硬度较高,因此其又被称为硬镀膜

29、,但在透过率上在线镀膜的产品略低于离线镀膜的产品。但是从全生命周期来看,在线镀膜的设备具有较强的专用性,且窑炉投产后改变玻璃生产线较难(需要在窑炉的锡槽上方预留空间),因此具有较高的退出成本。同时,当前在线镀膜工艺主要用来生产薄膜光伏电池用的 FTO 玻璃,其原料将使用氟进行掺杂,会对窑炉有一定污染,可能降低窑炉的使用寿命。在薄膜组件需求尚未兴起时,超白浮法玻璃企业投资在线镀膜较为谨慎。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。8 基础材料基础材料 图表图表12:在线镀膜与离线镀膜对比在线镀膜与离线镀膜对比 工艺工艺 膜层硬度膜层硬度 透过率透过率 方阻方阻 沉积速度沉积速度

30、 灵活性灵活性 设备和制造成本设备和制造成本 镀膜后是否可钢化镀膜后是否可钢化 在线镀膜 CVD 较高 较低 较大 较快 较低 较低 可以 离线镀膜 PVD/CVD 偏软 较高 较小 较慢 较高 较高 不能 资料来源:Comparison Between Chemical Vapor Deposition CVD and Physical Vapor Deposition PVD Coating Techniques:A Review Paper(2021 年 8 月 1 日,作者:Ali Musbah 等)、华泰研究 图表图表13:TCO 在线镀膜产线示意图在线镀膜产线示意图 资料来源:NS

31、G European Technical Center、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。9 基础材料基础材料 全球全球市场空间广阔市场空间广阔,国内公司奋力追赶国内公司奋力追赶 ITO 镀膜玻璃镀膜玻璃:早期:早期 TCO 产品产品 TCO镀膜玻璃种类丰富,不同类型TCO玻璃的主要生产企业和行业竞争格局各不相同。ITO玻璃作为发展较早、较为成熟的 TCO 玻璃,其行业需求和格局较为稳定。据凯盛科技集团(未上市)债券募集说明书,截至 2021 年末,中国拥有 60 条左右的 ITO 玻璃生产线,是全球最主要的生产基地;其中凯盛科技(600552 CH)拥有

32、11 条 ITO 玻璃产线,合计日产能 10 万片。2022 年凯盛科技审议通过了对集团(原洛阳玻璃旗下)超薄电子玻璃基板业务的收购,收购完成后公司将完成从 ITO 玻璃原片到 ITO 镀膜的产业链布局,业务协同和竞争力有望进一步增强。由于主要采用离线镀膜工艺,因此 ITO 镀膜厂商不一定要自己生产原片,国内其他 ITO 镀膜玻璃厂商中,而长信科技(300088 CH)和莱宝高科(002106 CH)则不具备玻璃原片生产能力。图表图表14:凯盛科技凯盛科技 ITO 玻璃产销量及单价玻璃产销量及单价 资料来源:凯盛科技集团债券募集说明书、华泰研究 FTO 镀膜玻璃镀膜玻璃:目前主流产品:目前主流

33、产品 美国头部光伏组件企业 First Solar 采用的是薄膜电池路线,而薄膜电池组件是 TCO 镀膜玻璃的重要需求来源。据 First Solar 年报,其 2021 年末产能约 7.9GW,公司计划到 2023/2024年产能将增长至 14.5/16GW,未来两年新增产能将超过 8GW,其中 2023 年美国和印度工厂各新增 3.3GW。国内方面,根据我们在 建筑节能专题:薄膜 BIPV春潮涌动(20220406)中的分析,我们预测受益于建筑节能及 BIPV 相关政策的推动,2022-2025 年国内可安装薄膜电池 BIPV 的幕墙总面积有望达 3.55 亿平米,薄膜电池 BIPV 的总

34、需求有望超过 10GW(假设新建立面 BIPV 全部应用薄膜组件,屋面全部应用晶硅组件)。我们假设 First Solar出货量占海外总需求的 95%,则到 2025 年全球薄膜电池组件需求有望超过 23GW;假设组件单平米功率为 150W,则对应 TCO 玻璃需求约为 1.5 亿平米。价格方面,根据爱采购网的不同厂家标价,TCO 镀膜玻璃价格区间与厚度和产品质量有关,3.2mm 玻璃价格在 60-70 元/平米。我们假设 3.2mm 的薄膜组件 TCO 镀膜玻璃价格约 60元/平米,2.65mm 左右薄膜组件 TCO 镀膜玻璃价格约 40 元/平米,但随着金晶科技等国内公司产能的快速释放和量

35、产后单位成本下降,我们预计未来价格也会有所下降。由于 First Solar 最新款组件的前板玻璃厚度为 2.8mm,因此我们假设新增薄膜电池需求中薄玻璃的占比会逐渐提升,假设到 2025 年 3.2/2.65mm 的镀膜玻璃占比分别为 20%/80%,对应 2025年总的薄膜电池组件用 TCO 镀膜玻璃市场空间有望达 55.5 亿元,CAGR+20.5%,“十四五”期间 TCO 镀膜玻璃总的市场规模有望达到 211 亿元。0246810121401,0002,0003,0004,0005,0006,0007,00020021Q1(元/片)(万平米)产量销量售价(右)免责

36、声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。10 基础材料基础材料 图表图表15:2025 年薄膜组件用年薄膜组件用 TCO 镀膜玻璃市场空间有望达镀膜玻璃市场空间有望达 55.5 亿元亿元 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 国内薄膜电池组件需求(GW)0.1 0.52 1.71 3.37 6.01 国外薄膜电池组件需求(GW)8.32 10.00 15.26 16.84 17.37 合计合计 8.42 10.52 16.97 20.21 23.38 TCO 镀膜玻璃需求(万平米)5260 6575 10608 12633 14612 3.2mmTCO 玻璃

37、价格(元/平)60 56 54 52 50 2.65mmTCO 玻璃价格(元/平)40 38 37 36 35 薄膜组件薄膜组件 TCO 镀膜玻璃市场空间(亿元)镀膜玻璃市场空间(亿元)26.30 30.90 46.46 51.54 55.52 注:国内薄膜组件需求仅考虑新建立面 BIPV 全部应用薄膜组件,屋面仍采用晶硅组件。资料来源:First Solar 官网、华泰研究预测 钙钛矿钙钛矿电池电池有望成为新的需求增长点有望成为新的需求增长点。钙钛矿太阳能电池属于第三代太阳能电池技术,其以钙钛矿材料作为光吸收材料,由于其具有较高的光吸收系数,且可通过叠层的方式吸收不同波长的太阳光,因此具有较

38、高的理论最高光电效率,有望成为铜铟镓硒 CIGS、碲化镉CdTe 之后第三类量产的薄膜电池技术。传统的钙钛矿电池的结构为 N-I-P 结构,与非晶硅薄膜电池类似,因此其同样需要用到 TCO 镀膜玻璃。目前国内公司协鑫光电(未上市)、大正微纳(未上市)、纤纳光电(未上市)等均正在积极相关技术的应用和产能扩张,我们认为随着钙钛矿的逐步量产和普及,TCO 镀膜玻璃用量有望从单层变为双层,相关需求也有望迎来较大增量。图表图表16:钙钛矿与钙钛矿与 HJT 叠层电池结构示意图叠层电池结构示意图 资料来源:Monolithic Perovskite/Si Tandem Solar Cells:Pathwa

39、ys to Over 30%Efficiency(2019 年 12 月 10 日,作者:Heping Shen 等)、华泰研究 主要生产企业主要生产企业介绍介绍 板硝子板硝子 板硝子是全球最大的光伏用 TCO 镀膜玻璃供应商,其于 1989 年便开始向薄膜电池公司提供 TCO 镀膜玻璃样品。板硝子与 First Solar 建立了持久的联系,是其目前主要的 TCO 镀膜玻璃供应商。板硝子主要采用在线的 APCVD 镀膜工艺生产 FTO 镀膜玻璃,2019-2020年板硝子先后于越南和美国各投产了一条800t/d和600t/d的在线TCO镀膜产线。截至2022年 4 月,板硝子共有 8 条具有

40、在线镀膜装置的产线(不一定全部用于生产 TCO 玻璃),总产能超过 5000t/d。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。11 基础材料基础材料 图表图表17:板硝子在线镀膜产线分布(截至板硝子在线镀膜产线分布(截至 2022 年年 4 月)月)资料来源:Introduction to NSG、华泰研究 金晶科技金晶科技 金晶科技是国内超白浮法玻璃的领军企业,发展历史悠久,在玻璃深加工领域具备较强的品牌和技术优势。截至 2022 年 6 月末,公司合计拥有 12 条浮法玻璃生产线,且在 TCO玻璃镀膜领域具备核心优势,拥有自主知识产权的在线 CVD 镀膜技术,目前有 2

41、条在产的TCO 在线镀膜线,产能合计 1100t/d(淄博 1 条 600t、马来西亚 1 条 500t 背板线)。同时,公司在马来西亚还有 1 条 500t/d 前板产线在建,若后续需求持续快速扩张,公司在宁夏的600t/d 产线和淄博的超白浮法玻璃产线亦可改造使用。图表图表18:金金晶科技超白晶科技超白 TCO 玻璃产品参数玻璃产品参数 资料来源:金晶科技官网、华泰研究 耀皮玻璃耀皮玻璃 板硝子的子公司皮尔金顿是耀皮玻璃的股东之一,截至 2022 年 3 月末仍然持有耀皮玻璃10.7%的股权。2011 年板硝子与公司达成协议,在江苏常熟设立合资公司江苏皮尔金顿耀皮玻璃有限公司,通过该公司生

42、产 TCO 镀膜玻璃,该产线同样使用板硝子的在线镀膜 CVD技术。2019 年 12 月,耀皮玻璃通过了收购皮尔金顿意大利无限公司所持 50%江苏皮尔金顿耀皮玻璃有限公司股权,江苏皮尔金顿成为公司全资子公司。据公司年报,公司每年会按协议价向其股东 NSG 及其关联方采购设备和技术服务(专利),而生产出的玻璃则按市场价向其销售。据公司公告,2017-2021 年公司通过关联交易向 NSG 及其关联方销售玻璃的金额为 2000-4000 万元左右。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。12 基础材料基础材料 图表图表19:2017-2021 年年耀皮玻璃与耀皮玻璃与 NSG

43、及其关联方的关联交易内容及金额及其关联方的关联交易内容及金额 交易类型交易类型 交易内容交易内容 2017 2018 2019 2020 2021 采购 技术服务费 35.19 391.99 534.03 223.61 70.76 采购 设备购置费 28.96 37.17/5.13 16.99 销售 销售玻璃 3661.12 3659.98 1917.47 2295.94 4065.59 注:交易金额单位为万元;2021 年前该关联方名称为皮尔金顿国际控股公司 BV 及其关联方 资料来源:公司公告、华泰研究 旗滨集团旗滨集团 旗滨集团是国内浮法玻璃龙头企业之一,在优质浮法玻璃原片、光伏玻璃、节

44、能建筑玻璃、高铝电子玻璃、中性硼硅药用玻璃等进行了全方位布局。2010 年公司在其在线 LOW-E 镀膜生产线上试生产出了 TCO 镀膜玻璃,具备柔性生产技术;2011-2022 年,公司位于漳州的 600t/d 和河源的 800t/d 在线镀膜 TCO 产线顺利投产,但后因市场变化公司实际生产产品有所变化。公司与在线镀膜的领先公司阿克玛(ARKEMA)合作开发在线镀膜技术,是我国较早量产在线 TCO 镀膜玻璃的企业。同时,公司还具备在 LOW-E 玻璃产线上柔性生产的经验,我们认为若 TCO 玻璃需求持续放量,公司有望通过柔性生产实现更大的产量。图表图表20:旗滨集团具备旗滨集团具备 TCO

45、 在线镀膜能力的产线在线镀膜能力的产线 生产企业生产企业 生产线名称生产线名称 日熔量(吨)日熔量(吨)最近点火时间最近点火时间 漳州旗滨玻璃有限公司 漳州二线 600 2019.08 漳州三线 600 2020.11 河源旗滨玻璃有限公司 河源一线 800 2022.07 资料来源:公司公告、卓创资讯、华泰研究 中国建材集团中国建材集团 中国建材集团(未上市)集科研、制造、流通为一体,拥有产业、科技、成套装备、物流贸易四大业务板块的中国最大的综合性建材产业集团。中国建材集团子公司凯盛科技集团具有从高密度 ITO 靶材,到超薄电子玻璃基板,再到 ITO 镀膜玻璃生产,最后到显示模组全贴合的全产

46、业链布局,是国内最大的 ITO 玻璃供应商。同时,中国建材集团积极布局碲化镉和铜铟镓硒等薄膜电池产线,产能规划超过 5GW,其中成都中建材已投产 100MW 碲化镉薄膜电池组件产线,未来中国建材集团有望成为国内 TCO 镀膜玻璃最大的需求来源之一。图表图表21:中国建材集团“十四五”薄膜电池产能规划中国建材集团“十四五”薄膜电池产能规划 公司公司 地点地点 产能规划产能规划 类型类型 投资投资 开工时间开工时间 邯郸中建材 邯郸 300MW CdTe 9 亿元 2018 年 泰州中建材 泰州 首期 200MW CdTe/2018 年 总规划 1GW/中建材(株洲)醴陵 300MW CdTe 1

47、8 亿元 2019 年 总规划 1GW 100 亿元 雅安中建材 雅安 300MW CdTe 30 亿元 2020 年 凯盛科技集团 青岛 一期 300MW CdTe 20 亿元 2020 年 总规划 600MW 40 亿元 瑞昌中建材 瑞昌 100MW CdTe 10 亿元 2020 年 凯盛科技集团 蚌埠 一期 300MW CdTe 20 亿元 2021 年 总规划 600MW 40 亿元 中建材佳星玻璃 佳木斯 100MW CdTe 30 亿元 2019 年 定西中建材 定西 100MW CdTe 8 亿元 2020 年 凯盛科技集团 徐州 一期 300MW CIGS 24 亿元 201

48、8 年 总规划 1.5GW 100 亿元 资料来源:公司公告,各地政府官网,华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。13 基础材料基础材料 北玻股份北玻股份 北玻股份是国内领先的玻璃深加工装备及产品解决方案供应商,其子公司北玻镀膜拥有丰富的真空镀膜经验,截至 2021 年末已累计销售超过 20 条大面积真空镀膜设备。北玻镀膜生产的立式镀膜线采用磁控溅射的镀膜技术(PVD),可离线生产 ITO 和 AZO 等镀膜玻璃。2011 年,由北玻股份独立研发、设计和制造的 8.5 代大面积 AZO 镀膜玻璃产线成功面世,是我国的首条大面积 AZO 镀膜玻璃产线。图表图表22

49、:北玻镀膜立式镀膜线北玻镀膜立式镀膜线 资料来源:北玻镀膜官网、华泰研究 风险提示风险提示 1)薄膜电池需求不及预期。薄膜电池需求不及预期。虽然 TCO 镀膜玻璃的下游应用范围较广,但电子显示和建筑等领域的需求较为稳定,未来的增量主要在薄膜电池及钙钛矿电池上。若薄膜电池需求不及预期,则 TCO 镀膜玻璃的发展将受限。2)TCO 镀膜镀膜良率不及预期良率不及预期。虽然国内已有公司具备 TCO 镀膜玻璃的量产能力,但部分核心设备和生产工艺仍掌握在少数国外公司手中。若无法获得核心设备或技术,则可能导致生产良率过低,经济性欠佳。3)扩产后竞争格局恶化。扩产后竞争格局恶化。当前具备 TCO 镀膜玻璃生产

50、能力的公司较少,在良好的需求预期下行业内有可能会涌入更多新玩家,进而有可能导致产能过剩竞争格局恶化。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。14 基础材料基础材料 免责免责声明声明 分析师声明分析师声明 本人,方晏荷、张艺露、黄颖,兹证明本报告所表达的观点准确地反映了分析师对标的证券或发行人的个人意见;彼以往、现在或未来并无就其研究报告所提供的具体建议或所表迖的意见直接或间接收取任何报酬。一般声明及披露一般声明及披露 本报告由华泰证券股份有限公司(已具备中国证监会批准的证券投资咨询业务资格,以下简称“本公司”)制作。本报告所载资料是仅供接收人的严格保密资料。本报告仅供本公司

51、及其客户和其关联机构使用。本公司不因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司认为可靠的、已公开的信息编制,但本公司及其关联机构(以下统称为“华泰”)对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅反映报告发布当日的观点和判断。在不同时期,华泰可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。以往表现并不能指引未来,未来回报并不能得到保证,并存在损失本金的可能。华泰不保证本报告所含信息保持在最新状态。华泰对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司不是

52、 FINRA 的注册会员,其研究分析师亦没有注册为 FINRA 的研究分析师/不具有 FINRA 分析师的注册资格。华泰力求报告内容客观、公正,但本报告所载的观点、结论和建议仅供参考,不构成购买或出售所述证券的要约或招揽。该等观点、建议并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对客户私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,华泰及作者均不承担任何法律责任。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。除非另行说明,本报告中所引用

53、的关于业绩的数据代表过往表现,过往的业绩表现不应作为日后回报的预示。华泰不承诺也不保证任何预示的回报会得以实现,分析中所做的预测可能是基于相应的假设,任何假设的变化可能会显著影响所预测的回报。华泰及作者在自身所知情的范围内,与本报告所指的证券或投资标的不存在法律禁止的利害关系。在法律许可的情况下,华泰可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易,为该公司提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务或向该公司招揽业务。华泰的销售人员、交易人员或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。华泰没有将此意见及建议向

54、报告所有接收者进行更新的义务。华泰的资产管理部门、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。投资者应当考虑到华泰及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。有关该方面的具体披露请参照本报告尾部。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布的机构或人员,也并非意图发送、发布给因可得到、使用本报告的行为而使华泰违反或受制于当地法律或监管规则的机构或人员。本报告版权仅为本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人(无论整份或部分

55、)等任何形式侵犯本公司版权。如征得本公司同意进行引用、刊发的,需在允许的范围内使用,并需在使用前获取独立的法律意见,以确定该引用、刊发符合当地适用法规的要求,同时注明出处为“华泰证券研究所”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。本公司保留追究相关责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。中国香港中国香港 本报告由华泰证券股份有限公司制作,在香港由华泰金融控股(香港)有限公司向符合证券及期货条例及其附属法律规定的机构投资者和专业投资者的客户进行分发。华泰金融控股(香港)有限公司受香港证券及期货事务监察委员会监管,是华泰国际金融控股有限公司的

56、全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。在香港获得本报告的人员若有任何有关本报告的问题,请与华泰金融控股(香港)有限公司联系。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。15 基础材料基础材料 香港香港-重要监管披露重要监管披露 华泰金融控股(香港)有限公司的雇员或其关联人士没有担任本报告中提及的公司或发行人的高级人员。有关重要的披露信息,请参华泰金融控股(香港)有限公司的网页 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息请参见下方“美国“美国-重要监管披露”重要监管披露”。美国美国 在美国本报告由华泰证券(美国)有限公司向符合美国监管规定的机构

57、投资者进行发表与分发。华泰证券(美国)有限公司是美国注册经纪商和美国金融业监管局(FINRA)的注册会员。对于其在美国分发的研究报告,华泰证券(美国)有限公司根据1934 年证券交易法(修订版)第 15a-6 条规定以及美国证券交易委员会人员解释,对本研究报告内容负责。华泰证券(美国)有限公司联营公司的分析师不具有美国金融监管(FINRA)分析师的注册资格,可能不属于华泰证券(美国)有限公司的关联人员,因此可能不受 FINRA 关于分析师与标的公司沟通、公开露面和所持交易证券的限制。华泰证券(美国)有限公司是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。任何直接

58、从华泰证券(美国)有限公司收到此报告并希望就本报告所述任何证券进行交易的人士,应通过华泰证券(美国)有限公司进行交易。美国美国-重要监管披露重要监管披露 分析师方晏荷、张艺露、黄颖本人及相关人士并不担任本报告所提及的标的证券或发行人的高级人员、董事或顾问。分析师及相关人士与本报告所提及的标的证券或发行人并无任何相关财务利益。本披露中所提及的“相关人士”包括 FINRA 定义下分析师的家庭成员。分析师根据华泰证券的整体收入和盈利能力获得薪酬,包括源自公司投资银行业务的收入。中国建材(3323 HK):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司在本报告发布日之前 12 个月内曾向标的公司提供投

59、资银行服务并收取报酬。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或不时会以自身或代理形式向客户出售及购买华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工具,包括股票及债券(包括衍生品)华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工具,包括股票及债券(包括衍生品)。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或其高级管理层、董事和雇员可能会持有本报告中所提到的任何证券(或任何相关投资)头寸,并可能不时进行增持或减持该证券(或投资)。因此,投资者应该意识到可能存在利益冲突。评级说明评级说明 投资评级基于分析师对报告发布日后 6 至 12 个月内行业或公司回报潜力(含此期间的股息回报)相对基准表现的预期

60、(A 股市场基准为沪深 300 指数,香港市场基准为恒生指数,美国市场基准为标普 500 指数),具体如下:行业评级行业评级 增持:增持:预计行业股票指数超越基准 中性:中性:预计行业股票指数基本与基准持平 减持:减持:预计行业股票指数明显弱于基准 公司评级公司评级 买入:买入:预计股价超越基准 15%以上 增持:增持:预计股价超越基准 5%15%持有:持有:预计股价相对基准波动在-15%5%之间 卖出:卖出:预计股价弱于基准 15%以上 暂停评级:暂停评级:已暂停评级、目标价及预测,以遵守适用法规及/或公司政策 无评级:无评级:股票不在常规研究覆盖范围内。投资者不应期待华泰提供该等证券及/或

61、公司相关的持续或补充信息 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。16 基础材料基础材料 法律实体法律实体披露披露 中国中国:华泰证券股份有限公司具有中国证监会核准的“证券投资咨询”业务资格,经营许可证编号为:941011J 香港香港:华泰金融控股(香港)有限公司具有香港证监会核准的“就证券提供意见”业务资格,经营许可证编号为:AOK809 美国美国:华泰证券(美国)有限公司为美国金融业监管局(FINRA)成员,具有在美国开展经纪交易商业务的资格,经营业务许可编号为:CRD#:298809/SEC#:8-70231 华泰证券股份有限公司华泰证券股份有限

62、公司 南京南京 北京北京 南京市建邺区江东中路228号华泰证券广场1号楼/邮政编码:210019 北京市西城区太平桥大街丰盛胡同28号太平洋保险大厦A座18层/邮政编码:100032 电话:86 25 83389999/传真:86 25 83387521 电话:86 10 63211166/传真:86 10 63211275 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 深圳深圳 上海上海 深圳市福田区益田路5999号基金大厦10楼/邮政编码:518017 上海市浦东新区东方路18号保利广场E栋23楼/邮政编码:200120 电话:86 755 82493932/传真:86 755 82492062 电

63、话:86 21 28972098/传真:86 21 28972068 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 华泰金融控股(香港)有限公司华泰金融控股(香港)有限公司 香港中环皇后大道中 99 号中环中心 58 楼 5808-12 室 电话:+852-3658-6000/传真:+852-2169-0770 电子邮件: http:/.hk 华泰证券华泰证券(美国美国)有限公司有限公司 美国纽约哈德逊城市广场 10 号 41 楼(纽约 10001)电话:+212-763-8160/传真:+917-725-9702 电子邮件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版权所有2022年华泰证券股份有限公司

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