深度报告-20220914-中国银河-机械设备行业_钙钛矿-颠覆者or赋能者__36页_3mb

报告摘要

钙钛矿-颠覆者 or 赋能者？总结

核心内容

钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为第三代太阳能电池的代表，凭借其优异的光电特性、快速的效率提升和显著的成本优势，正成为光伏产业的重要发展方向。其光电转换效率理论极限可达30%以上，叠层结构下可进一步提升至40%以上，远超晶硅电池。随着技术的成熟和规模化生产，钙钛矿组件成本有望降至0.6元/W，具备较大的市场竞争力。

主要观点

效率优势：钙钛矿电池效率提升速度快，实验室效率从2009年的3.8%提升至2022年的25.7%，预计2023年中试组件效率将达到19.3%。其带隙可调性使其能匹配太阳光谱，提高光谱利用率。
成本优势：钙钛矿电池的工艺流程短（仅需45分钟）、原材料成本低、能耗低，使得其在GW级产能下组件成本显著低于晶硅电池。其制造成本预计在10GW级时可降至0.6元/W。
产业化进展：钙钛矿电池已进入产业化落地阶段，2022年纤纳光电实现工商业分布式光伏组件出货，华能集团、中国三峡集团等央企积极参与布局。目前在建产能约0.86GW，规划产能超28.3GW。
产业链结构：相比晶硅电池，钙钛矿电池产业链更短，分为上游材料和辅材、中游电池厂商、下游电站及新型应用。主要涉及镀膜、涂布、激光、封装等设备。
应用前景：钙钛矿电池适用于分布式电站、BIPV、柔性光伏、可穿戴设备等新型应用场景，尤其在轻量化、美观度、可设计性方面具备优势。

关键信息

材料特性：钙钛矿材料具有ABX₃型正八面体晶体结构，带隙可调范围在1.18-3.02eV，适合叠层多结电池设计。
工艺技术：主要技术路径包括平面反式、平面正式、介观印刷结构。其中，平面结构被多数企业采用。
设备需求：钙钛矿电池设备包括镀膜设备（PVD/ RPD）、涂布设备、激光设备、封装设备。镀膜设备占设备价值量的50%以上。
设备投资：单GW电池产能建设投资约5亿元，设备价值量约3-4亿元。十四五期间设备需求预计达175-263亿元。
稳定性进展：钙钛矿组件已通过IEC612215加速老化测试，稳定性问题正在逐步解决。
产业链企业：包括协鑫光电、纤纳光电、极电光能、万度光能、南大昆山研究院等。

投资建议

建议关注钙钛矿电池规模化进程中的设备投资机会，尤其是镀膜设备（如捷佳伟创、京山轻机）、激光设备（如大族激光、迈为股份、帝尔激光、杰普特、德龙激光）和蒸镀设备（如京山轻机子公司晟成光伏）。这些设备在钙钛矿电池的生产过程中具有关键作用。

风险提示

电池技术进展不及预期
扩产节奏低于预期

产业链结构

上游

主要为基础化工材料、玻璃、靶材等
导电层使用ITO或FTO导电玻璃，其中FTO成本更低、激光刻蚀更易实现
钙钛矿前驱液由碱金属卤化物和有机金属卤化物组成，对纯度要求不高

中游

材料、工艺、设备齐头并进
常见技术路径：平面反式、平面正式、介观印刷结构
工艺路线：涉及导电层、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层、电极层
主要设备：镀膜设备（PVD/ RPD）、涂布设备、激光设备、封装设备

下游

应用包括集中式与分布式电站、BIPV、柔性光伏、可穿戴设备等
钙钛矿在BIPV、柔性光伏等领域具备独特优势，有望成为未来光伏产业的重要组成部分

效率与成本预测

时间	实验室小电池片效率	玻璃基小组件效率	玻璃基中试组件效率	实验室柔性组件效率
2021	24.8%	21.4%	17%	20.2%
2022	25.8%	22.0%	18.5%	20.7%
2023	26.3%	22.8%	19.8%	21.2%

随着效率提升和规模化生产，度电成本有望持续下降，达到0.06美元/KWh。

钙钛矿电池与晶硅电池对比

对比项	晶硅太阳能电池	钙钛矿太阳能电池
工艺流程长度	四个工厂，耗时三天以上	单一工厂，仅需45分钟
1GW产能投资成本	9.6亿元	5亿元
吸光层厚度	180微米	0.3微米
吸光层成本占比	60%	5%
吸光层纯度要求	99.9999%纯硅	95%纯度钙钛矿
最高工艺温度	1700℃	150℃
单瓦功耗	1.52KWh	0.12KWh