智通財經APP獲悉,中信證券發佈研報稱,鈣鈦礦作爲第三代太陽能電池技術,在N型電池逐步逼近理論效率極限的趨勢下,憑藉更高光電轉換效率有望接棒N型電池成爲新一代光伏電池主流技術路線,同時鈣鈦礦電池兼具弱光發電性能好、低成本、高生產效率等優勢,發展前景廣闊。近年來國內鈣鈦礦產業化提速,企業基於百兆瓦中試線的效率持續突破,頭部企業推出的鈣鈦礦電池產品穩定性也持續提升並初步得到驗證,應用規模達數兆瓦,GW級產線加速落地,鍍膜、塗布、激光等核心設備有望率先受益,隨着單結鈣鈦礦電池產業化逐步成熟,鈣鈦礦疊層有望助力晶硅電池突破單結轉換效率上限,打開長期增效天花板。
中信證券主要觀點如下:
理論效率優勢顯著,鈣鈦礦電池前景廣闊。
鈣鈦礦電池作爲第三代太陽能薄膜電池,利用鈣鈦礦型(ABX3)的有機金屬鹵化物半導體作爲吸光材料,憑藉其弱光性、柔性等特點,鈣鈦礦電池可應用於大型地面電站、光伏建築一體化(BIPV)、車頂光伏、智能可穿戴設備等領域。在以TOPCon、HJT、xBC爲代表的N型電池轉換效率逐步接近理論極限後,鈣鈦礦電池依託更高光電轉換效率和低成本優勢有望接棒N型電池成爲新一代光伏電池主流技術路線。根據IRENA數據,單結鈣鈦礦電池極限轉換效率可達到33%,而隨着大尺寸單結鈣鈦礦電池效率的持續突破,疊層電池未來的發展同樣值得期待。EcoMat研究表明,鈣鈦礦疊層太陽能電池的理論效率極限可達45%。
單結鈣鈦礦電池製備工藝百花齊放,有機-無機雜化體系下的平面反式結構有望成爲主流。
目前鈣鈦礦電池仍以百兆瓦級中試線爲主,該行結合三峽集團等實證項目統計和各廠商公告出貨信息估算,2023年國內鈣鈦礦電池出貨約10MW,產業化相對早期,同時大面積鈣鈦礦電池製備工藝尚未定型,多技術路線百花齊放,其中平面反式結構因更適配晶硅疊層結構有望成爲主流選擇。以平面反式結構爲例,鈣鈦礦電池包括透明導電層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、頂電極等。其中電子傳輸層和空穴傳輸層材料選擇相對固定,氧化錫和氧化鎳爲主流選擇,在實際生產過程中,各家鈣鈦礦廠商基於幹法(蒸鍍)和塗布(溼法)形成了獨有的鈣鈦礦層製備工藝,其中協鑫光電、仁爍光能採用塗布法,極電光電綜合幹法+溼法工藝製備鈣鈦礦層,纖納光電則採用公司獨立開發的溶液打印技術。
頭部企業GW級產線加速落地,鍍膜、塗布、激光等核心設備率先受益。
國內鈣鈦礦電池產業近兩年迎來快速發展,企業基於百兆瓦中試線的效率持續突破,頭部企業推出的鈣鈦礦產品穩定性也持續提升並初步得到驗證,應用規模達數兆瓦,頭部企業率先於2023年開啓GW線建設,該行預計部分產線有望在2025年前建成投運。此外,晶硅組件廠商也積極開展晶硅/鈣鈦礦疊層電池產品研發。鈣鈦礦產業化投資加速推進,設備採購先行,目前國內百兆瓦產線整體設備投資額仍在1億以上,該行預計未來隨着GW級量產線逐步成熟後單位投資有望降至5億元/GW以內,其中鍍膜、激光、塗布爲核心設備,有望率先受益。目前透明導電層、空穴傳輸層以及頂電極的製備以PVD(磁控濺射、蒸鍍)爲主,成熟量產線投資有望降至2億元/GW,電子傳輸層的製備則以RPD爲主。
狹縫塗布法是目前鈣鈦礦層的首選製備方式,當前百兆瓦線塗布設備價值量在2000萬左右,該行預計量產後GW線塗布設備成爲有望降至5000萬左右。激光設備主要用於P1-P3劃線以及P4的清邊工序,近兩年國產激光設備加速轉型升級,加碼鈣鈦礦產業佈局,企業已具備大尺寸激光刻劃成套設備交付能力。
投資策略:
國內鈣鈦礦電池產業化提速,頭部企業基於百兆瓦中試線的大面積組件效率持續突破,且穩定性逐步提升並得到驗證,GW級產線加速落地,鍍膜、塗布、激光等核心設備以及鈣鈦礦電池領先製造廠商有望率先受益。
風險因素:
鈣鈦礦電池擴產不及預期,光伏行業政策變化風險,鈣鈦礦電池行業技術發生重大變化,鈣鈦礦電池成本下降不及預期,鈣鈦礦電池穩定性不達要求。