钙钛矿行业深度报告:下一代光伏电池新秀,产业化曙光初现东吴证券国际经纪2023-03-21.pdf
摘要:提效快、成本低,钙钛矿潜力十足!钙钛矿为有机无机金属卤化物ABX3,可由人工合成,配方达几十万种,且材料光电损失小。效率上:晶硅电池理论效率极限29.4%,目前最高已达26.8%,而单结钙钛矿肖克利极限33.7%,可调整配方来靠近理论上限。钙钛矿叠层发展潜力更广!成本上:钙钛矿材料可人工合成、原材料成本低、不易受限,GW级别量产钙钛矿材料成本占比约3%,组件成本<1.0元/W,5-10GW级别量产,组件成本可降至0.5-0.6元/W。应用上:钙钛矿具备轻薄、可弯曲特性、同时颜色可调节,在BIPV和车顶光伏市场具备竞争力,可广泛应用于各种场景,有望成为新一代光伏发电明星材料!单结/叠层多元发展,钙钛矿技术百花齐放!钙钛矿电池结构主要分为单结和多结叠层电池。单结电池结构分为介孔结构和平面正式或反式结构,目前单结电池产业化主要为平面反式结构。叠层结构分为窄带隙底电池、互联结/隧穿结、宽带隙顶电池三部分;两端叠层成本低、寄生吸收少,两电池电流需严格匹配,具备产业化生产前景;目前钙钛矿/晶硅叠层研究进展领先,实验室效率最高可达32.5%。不同技术路线各有优劣,目前晶硅大厂倾向选择钙钛矿/晶硅叠层的路线,全钙钛矿路线更适合初创企业。工艺铸就核心竞争力,设备国产化降本可期!钙钛矿电池组件生产共需要镀膜、激光、涂布、封装四种设备,镀膜设备价值量最高。目前MW级产线设备总投资约1.2亿元,其中镀膜:激光:涂布:封装设备投资比例为50%:25%:15%;10%,未来镀膜设备国产化为降本主要途径;钙钛矿层作为电池的最核心层主流方法采用狭缝涂布机制备,德沪涂膜产业化进程领先,2022年市占率达70%以上;激光设备国产化进程较快,封装设备承接晶硅组件封装,传统供应商有望受益。技术+政策+资金助力,产业化曙光初现!钙钛矿产业化阶段具有寿命及稳定性、大面积制备难度、铅污染等问题,目前业内通过添加剂、组分工程、设备工艺改良、加强封装等多种手段来应对。协会推动建立行业标准,多家公司的钙钛矿产品通过IEC双85测试,进入量产阶段。目前纤纳光电、协鑫光电、极电光能产业化进度领先,百兆瓦级别产线已搭建完成,GW级产线筹备中,23年或有GW级设备招标;众能/仁烁/万度光能、宝馨科技、奥联电子、宁德时代百兆瓦级别产线搭建中,预计23/25/30年全国合计钙钛矿组件产能1.25/7.4/142GW,产业化在即!市场空间广阔,钙钛矿前景星辰大海!需求端看,光伏装机需求向好+渗透率提升带动钙钛矿市场空间广阔,2025/2030年全球地面电站钙钛矿需求分别为0.3/25.0GW,2025/2030全球分布式钙钛矿需求分别2.3/70.5GW,2025/2030整体市场空间为2.6/95.5GW,2022-2030CAGR达146%,市场空间广阔。投资建议:降本增效促进下,钙钛矿有望成为下一代光伏电池技术方向,重点关注:1)钙钛矿组件:隆基绿能、天合光能、晶澳科技、晶科能源、通威股份,关注东方日升、杭萧钢构、奥联电子等;2)设备:关注捷佳伟创、迈为股份、京山轻机、大族激光、帝尔激光、德龙激光、杰普特、奥来德、德沪涂膜(未上市);3)封装:福斯特、海优新材,关注天洋新材、激智科技;4)TCO玻璃:关注金晶科技、耀皮玻璃。5)关注钙钛矿领先创业公司:纤纳光电、协鑫光电、仁烁光能、极电光能、耀能科技、黑晶光电等(未上市)。风险提示:竞争加剧,政策超预期变化,可再生能源装机不及预期,原材料供给不足等。
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