中金公司研報(bào)指出，經(jīng)歷兩個(gè)月股價(jià)調(diào)整和盤(pán)整后，我們認(rèn)為A股鈣鈦礦板塊有望于2Q23重新迎來(lái)全年重要布局窗口。受光伏板塊β向上、鈣鈦礦行業(yè)大會(huì)以及頭部企業(yè)穩(wěn)定性認(rèn)證進(jìn)展催化，今年初至2月中旬，鈣鈦礦電池指數(shù)上漲24%，跑贏光伏指數(shù)13個(gè)百分點(diǎn)。2月下旬至4月上旬，板塊消息面承壓，指數(shù)回落至今年初以前水平。站在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)向前展望，我們認(rèn)為隨著1Q23末頭部初創(chuàng)公司中試線提效取得喜人進(jìn)展，2Q23起產(chǎn)業(yè)鏈有望進(jìn)入GW級(jí)產(chǎn)線進(jìn)展活躍期，有望對(duì)二級(jí)市場(chǎng)鈣鈦礦板塊熱度回升形成催化，建議關(guān)注頭部企業(yè)GW線招標(biāo)進(jìn)展帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會(huì)。

(資料圖片僅供參考)

全文如下

中金 | 光伏前沿系列五：2Q23有望成為全年鈣鈦礦板塊重要布局窗口

本篇為鈣鈦礦雙月報(bào)系列第二篇，覆蓋：1)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池行業(yè)最新投資研究思考；2)投資人關(guān)注度高的行業(yè)重點(diǎn)問(wèn)題分析；3)行業(yè)技術(shù)、產(chǎn)能、投融資等事件跟蹤。覆蓋時(shí)間范圍2023年1月-3月。

摘要

經(jīng)歷兩個(gè)月股價(jià)調(diào)整和盤(pán)整后，我們認(rèn)為A股鈣鈦礦板塊有望于2Q23重新迎來(lái)全年重要布局窗口。受光伏板塊β向上、鈣鈦礦行業(yè)大會(huì)以及頭部企業(yè)穩(wěn)定性認(rèn)證進(jìn)展催化，今年初至2月中旬，Wind鈣鈦礦電池指數(shù)上漲24%，跑贏Wind光伏指數(shù)13個(gè)百分點(diǎn)。2月下旬至4月上旬，板塊消息面承壓，指數(shù)回落至今年初以前水平。站在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)向前展望，我們認(rèn)為隨著1Q23末頭部初創(chuàng)公司中試線提效取得喜人進(jìn)展，2Q23起產(chǎn)業(yè)鏈有望進(jìn)入GW級(jí)產(chǎn)線進(jìn)展活躍期，有望對(duì)二級(jí)市場(chǎng)鈣鈦礦板塊熱度回升形成催化，建議關(guān)注頭部企業(yè)GW線招標(biāo)進(jìn)展帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會(huì)。

鈣鈦礦行業(yè)本期解惑：鈣鈦礦組件材料體系價(jià)值量和供給格局如何？結(jié)合投資人近期密集詢問(wèn)，我們對(duì)鈣鈦礦材料體系成本拆分進(jìn)行詳細(xì)展開(kāi)?？偨Y(jié)而言，鈣鈦礦組件材料成本(功能層、封裝層)合計(jì)0.696元/瓦，其中：

功能層合計(jì)0.063元/瓦，占材料成本的9%。其中包括空穴傳輸層價(jià)值量0.002元/瓦(以NiOx為例)，鈣鈦礦層價(jià)值量0.036元/瓦(以溶質(zhì)FAPbI3，溶劑DMF+DMSO為例)，電子傳輸層價(jià)值量0.017元/瓦(以SnO2+少量C60為例)，背電極層0.008元/瓦(以ITO/Cu/ITO復(fù)合電極為例)。

封裝層合計(jì)0.634元/瓦，占材料成本的91%。其中包括TCO透明導(dǎo)電玻璃(FTO玻璃，即浮法玻璃+FTO透明導(dǎo)電膜層)價(jià)值量0.394元/W，占材料成本的57%；背板浮法玻璃價(jià)值量0.120元/W，占材料成本的17%；POE膠膜價(jià)值量0.094元/W，占材料成本的13%；密封膠(丁基膠)價(jià)值量0.026元/W，占材料成本的4%。

我們對(duì)2023年1-3月鈣鈦礦行業(yè)動(dòng)態(tài)進(jìn)行梳理，詳見(jiàn)正文。

風(fēng)險(xiǎn)

技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期，融資環(huán)境不及預(yù)期。

正文

鈣鈦礦路演反饋及投資觀點(diǎn)更新

2Q23有望成為全年鈣鈦礦板塊重要布局窗口

我們重申看好2023年光伏鈣鈦礦板塊二級(jí)市場(chǎng)投資機(jī)會(huì)。我們于2022年10月24日發(fā)布首篇鈣鈦礦行業(yè)深度報(bào)告《光伏前沿研究一：鈣鈦礦如何從0到1？》，并于2023年1月6日發(fā)布首篇鈣鈦礦雙月報(bào)《光伏前沿研究四：鈣鈦礦雙月報(bào)01 如何把握2023年鈣鈦礦太陽(yáng)能電池投資機(jī)會(huì)？》，持續(xù)追蹤光伏鈣鈦礦從0到1技術(shù)進(jìn)展。我們認(rèn)為，2023年是光伏鈣鈦礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)從1到10、GW級(jí)產(chǎn)線從0到1、資本市場(chǎng)關(guān)注度提高的重要節(jié)點(diǎn)年份。隨著1Q23末頭部初創(chuàng)公司中試線提效取得喜人進(jìn)展，2Q23起產(chǎn)業(yè)鏈有望進(jìn)入GW級(jí)產(chǎn)線進(jìn)展活躍期，對(duì)二級(jí)市場(chǎng)板塊熱度形成催化。

我們梳理1Q23到2Q23，鈣鈦礦板塊值得關(guān)注的重點(diǎn)事件包括：

協(xié)鑫光電：近期1m*2m組件最高效率達(dá)到16%，GW線已然啟動(dòng)部分長(zhǎng)周期設(shè)備采購(gòu)。根據(jù)協(xié)鑫科技2022年年報(bào)業(yè)績(jī)交流會(huì)溝通[1]，子公司協(xié)鑫光電100MW鈣鈦礦1m*2m組件于3月末實(shí)現(xiàn)16%效率，并繼續(xù)計(jì)劃于今年實(shí)現(xiàn)18%效率目標(biāo)，后續(xù)將啟動(dòng)16%效率組件送IEC穩(wěn)定性認(rèn)證工作。對(duì)于GW級(jí)產(chǎn)線，公司正在積極考慮選址問(wèn)題，對(duì)于交期較長(zhǎng)的設(shè)備的采購(gòu)交流也在推進(jìn)，部分進(jìn)口設(shè)備的交期可能要達(dá)到1年左右。

極電光能：三個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.6m*1.2m中試線最高效率從無(wú)到14%的突破，GW線長(zhǎng)周期設(shè)備采購(gòu)有望于年中啟動(dòng)。根據(jù)公司交流，極電光能150MW鈣鈦礦0.6m*1.2m組件產(chǎn)線于2022年12月投產(chǎn)出片，于今年3月實(shí)現(xiàn)14%的冠軍片效率，并完成首批出貨，后續(xù)亦將推動(dòng)組件送IEC穩(wěn)定性認(rèn)證工作。對(duì)于GW級(jí)產(chǎn)線，根據(jù)公開(kāi)采訪[2]，公司已于2月份開(kāi)始推進(jìn)無(wú)錫GW級(jí)產(chǎn)線建設(shè)，目前土地招拍掛已完成，廠房在設(shè)計(jì)中，目標(biāo)是2H24投產(chǎn)；結(jié)合長(zhǎng)周期設(shè)備交期，我們預(yù)計(jì)設(shè)備招標(biāo)有望于2023年中左右啟動(dòng)。

纖納光電：2023年1月獲得行業(yè)首個(gè)全面積組件穩(wěn)定性認(rèn)證。2023年1月6日，纖納光電消息[3]，經(jīng)德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)(VDE)權(quán)威認(rèn)證，纖納α組件(0.635m x 1.245m，11.4%轉(zhuǎn)換效率)已順利通過(guò)IEC61215、IEC61730穩(wěn)定性全體系認(rèn)證，為全球首個(gè)，我們認(rèn)為標(biāo)志著鈣鈦礦行業(yè)在大面積商用組件穩(wěn)定性認(rèn)證上取得了重要突破，具備積極意義。

此外，寧德時(shí)代(根據(jù)供應(yīng)商公開(kāi)交流，正處于產(chǎn)線調(diào)試階段)、仁爍光能(常熟150MW產(chǎn)線已于3月中旬全面開(kāi)工，公司預(yù)計(jì)8月底主體竣工，三季度設(shè)備安裝完畢)等企業(yè)百兆瓦量產(chǎn)中試線的進(jìn)展亦值得重點(diǎn)關(guān)注。

圖表1:鈣鈦礦頭部公司產(chǎn)線進(jìn)展(截至2023年3月)*標(biāo)星為2Q23鈣鈦礦板塊投資重點(diǎn)關(guān)注方向

資料來(lái)源：公司公告，公司官網(wǎng)，中金公司研究部

注：中金公司不完全統(tǒng)計(jì)，若有出入請(qǐng)以公司口徑為準(zhǔn)

2023年鈣鈦礦板塊投資思路：持續(xù)尋找增量領(lǐng)域

從投資方向來(lái)看，我們建議重點(diǎn)關(guān)注鈣鈦礦相比晶硅帶來(lái)的增量市場(chǎng)和流程變化：吸光材料由晶硅變?yōu)殁}鈦礦，會(huì)省去晶硅產(chǎn)業(yè)鏈上游硅料、硅片、以及中游電池到組件的串焊環(huán)節(jié)，投資機(jī)會(huì)集中于保留下來(lái)的電池制備、組件封裝兩大環(huán)節(jié)。這兩大環(huán)節(jié)當(dāng)前相關(guān)生產(chǎn)制造公司以非上市公司為主，而相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備和制造輔材則有上市公司活躍其中。我們于2023年1月6日發(fā)布的《光伏前沿研究四：鈣鈦礦雙月報(bào)01 如何把握2023年鈣鈦礦太陽(yáng)能電池投資機(jī)會(huì)？》已對(duì)相關(guān)投資方向進(jìn)行詳細(xì)梳理，詳情可參考我們此前已發(fā)布報(bào)告。

此次鈣鈦礦雙月報(bào)02，結(jié)合投資人近期交流詢問(wèn)，我們更新提示幾個(gè)近期詢問(wèn)度持續(xù)提升的增量方向：一方面，設(shè)備端口市場(chǎng)關(guān)注蒸鍍?cè)O(shè)備應(yīng)用空間，以及鈍化層/修飾層相關(guān)設(shè)備需求；另一方面，輔材端口市場(chǎng)關(guān)注核心功能層材料的具體構(gòu)成和投資機(jī)會(huì)。

設(shè)備：鈍化層、C60蒸鍍或?yàn)閮纱笤隽款I(lǐng)域

一方面，百兆瓦量產(chǎn)中試線功能層設(shè)備選型路線多樣化程度超預(yù)期，關(guān)注蒸鍍?cè)O(shè)備。根據(jù)我們此前梳理，PVD空穴傳輸層+狹縫涂布鈣鈦礦層+RPD電子傳輸層+PVD背電極層是較為典型的鈣鈦礦量產(chǎn)設(shè)備思路。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合近期產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研，隨企業(yè)樣本增多，我們注意到幾個(gè)潛在變化：1)C60蒸鍍?cè)陔娮觽鬏攲由系膽?yīng)用或被更多企業(yè)導(dǎo)入(與目前常用的金屬氧化物相比，C60穩(wěn)定性、導(dǎo)電性更優(yōu)，成本具備下降空間)，帶來(lái)增量蒸鍍?cè)O(shè)備需求。2)傳輸層除使用真空鍍膜設(shè)備，應(yīng)用全涂布解決方案的企業(yè)亦不在少數(shù)。

另一方面，GW級(jí)時(shí)代關(guān)注提升鈣鈦礦穩(wěn)定性所需的增量功能層(鈍化層、保護(hù)層)可能帶來(lái)的設(shè)備需求，關(guān)注ALD設(shè)備。界面修飾/界面鈍化可以有效減少界面處缺陷復(fù)合帶來(lái)的效率損失，提高轉(zhuǎn)換效率，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)前，企業(yè)多數(shù)將鈍化劑摻在鈣鈦礦前驅(qū)體溶劑中，在鈣鈦礦層中添加鈍化功能。未來(lái)在GW級(jí)產(chǎn)線上為提升鈍化效果，鈍化層或獨(dú)立為兩個(gè)功能層，引入兩臺(tái)增量設(shè)備需求。根據(jù)不同的鈍化層材料方案，初步來(lái)看大面積選用涂布機(jī)制備鈍化層；若用鹽類材料做修飾層則可能選用蒸鍍?cè)O(shè)備；若用金屬氧化物則可能選用RPD或者ALD設(shè)備。

輔材：市場(chǎng)關(guān)注核心功能層材料價(jià)值量拆分和投資機(jī)遇

鈣鈦礦材料體系對(duì)于判斷整體成本，以及潛在投資機(jī)會(huì)均具備參考意義。下一個(gè)章節(jié)“鈣鈦礦行業(yè)本期解惑”中，我們將對(duì)材料體系成本拆分進(jìn)行詳細(xì)展開(kāi)。總結(jié)而言，鈣鈦礦組件材料成本(功能層、封裝層)合計(jì)0.696元/瓦，其中：

功能層合計(jì)0.063元/瓦，占材料成本的9%。其中包括空穴傳輸層價(jià)值量0.002元/瓦(以NiOx為例)，鈣鈦礦層價(jià)值量0.036元/瓦(以溶質(zhì)FAPbI3，溶劑DMF+DMSO為例)，電子傳輸層價(jià)值量0.017元/瓦(以SnO2+少量C60為例)，背電極層0.008元/瓦(以ITO/Cu/ITO復(fù)合電極為例)。

封裝層合計(jì)0.634元/瓦，占材料成本的91%。其中包括TCO透明導(dǎo)電玻璃(FTO玻璃，即浮法玻璃+FTO透明導(dǎo)電膜層)價(jià)值量0.394元/W，占材料成本的57%；背板浮法玻璃價(jià)值量0.120元/W，占材料成本的17%；POE膠膜價(jià)值量0.094元/W，占材料成本的13%；密封膠(丁基膠)價(jià)值量0.026元/W，占材料成本的4%。

圖表2:鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈圖譜(更新至2023年3月)

資料來(lái)源：公司公告，公司官網(wǎng)，中金公司研究部

鈣鈦礦行業(yè)本期解惑：鈣鈦礦組件材料體系價(jià)值量和供給格局如何？

本期我們聚焦鈣鈦礦組件材料的選擇和價(jià)值量測(cè)算。

作為薄膜太陽(yáng)能電池，鈣鈦礦電池由多種功能、厚度不同的薄膜層疊而成，膜層的選材、厚度等都直接影響著電池的性能。以當(dāng)前量產(chǎn)規(guī)劃中最常見(jiàn)的平面反式結(jié)構(gòu)為例，鈣鈦礦電池按照制造順序依次是TCO透明導(dǎo)電玻璃層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和背電極層。而在將電池封裝成組件的過(guò)程中，則需要在電池的背電極之上疊放背板玻璃，并用POE膠膜和丁基膠進(jìn)行層壓封裝，最終構(gòu)成鈣鈦礦組件的完整結(jié)構(gòu)，如下圖所示。

圖表3:鈣鈦礦電池(平面反式)和組件結(jié)構(gòu)

資料來(lái)源：福斯特公告，中金公司研究部

鈣鈦礦組件材料價(jià)值量集中在封裝材料。通過(guò)梳理各家有量產(chǎn)計(jì)劃鈣鈦礦企業(yè)的專利等信息并結(jié)合調(diào)研情況，我們歸納出量產(chǎn)鈣鈦礦組件各結(jié)構(gòu)組成材料的常見(jiàn)選擇，以此測(cè)算各膜層的材料價(jià)值量(TCO導(dǎo)電層一般與玻璃基底同時(shí)制造，故合并計(jì)算)。如下表所示，以典型平面反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦為例，假設(shè)選擇商業(yè)化量產(chǎn)中較為常規(guī)的材料組合，量產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)16%的組件轉(zhuǎn)換效率和100%的生產(chǎn)良率，單瓦組件的材料價(jià)值量約為0.696元/瓦。其中，占比較大的是封裝材料，即TCO導(dǎo)電玻璃(0.39元/W，占比57%)、背板玻璃(0.12元/W，占比17%)、POE膠膜(0.094元/W，占比13%)和丁基膠(0.026元/W，占比4%)，而鈣鈦礦電池各膜層材料的價(jià)值量則較小，合計(jì)僅0.063元/W，占比9%。

圖表4:鈣鈦礦組件選材及價(jià)值量測(cè)算(以典型平面反式結(jié)構(gòu)為例)

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，公司官網(wǎng)，solarzoom，中金公司研究部

下面，我們將對(duì)其中重點(diǎn)結(jié)構(gòu)組成的材料選擇逐一進(jìn)行梳理。

TCO透明導(dǎo)電層。TCO玻璃全稱透明導(dǎo)電氧化物鍍膜玻璃，是在超白玻璃上施鍍一層TCO透明導(dǎo)電層制成，同時(shí)具有較好的光透過(guò)率和導(dǎo)電性能，根據(jù)其鍍膜層材料的不同可以分為ITO、FTO、AZO三種。

在鈣鈦礦電池的TCO玻璃頂電極上，F(xiàn)TO是商業(yè)化應(yīng)用的主流選擇。ITO的鍍膜層成分是摻雜SnO2的氧化銦錫，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于LCD、OLED等顯示及觸控器件的透明導(dǎo)電電極，也因?qū)щ娐?、透過(guò)率好等特點(diǎn)被用作早期的鈣鈦礦電池頂電極材料，但其激光刻蝕能力和光散射能力較差。FTO是摻雜氟的SnO2，盡管導(dǎo)電率、透過(guò)率不及ITO，但是在成本、工藝性能和綜合光學(xué)性能等方面的優(yōu)勢(shì)使其成為最適合的商業(yè)化頂電極TCO玻璃。AZO是鋁摻雜的ZnO透明導(dǎo)電玻璃，具有成本低、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，目前受限于材料的工藝性能難以推廣，主要是AZO激光刻劃性能不佳、不耐高溫且容易受潮和氧化，如果未來(lái)這些問(wèn)題得到解決將有潛力代替FTO。

圖表5:鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)平面反式結(jié)構(gòu)專利的TCO透明導(dǎo)電層選擇

注：“-”為專利中未披露材料層厚度；專利中材料選擇可能與實(shí)際量產(chǎn)不同

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，中金公司研究部

在線CVD是FTO的主要生產(chǎn)方法，存在一定技術(shù)門(mén)檻。FTO玻璃的生產(chǎn)分為離線鍍膜和在線鍍膜兩種：離線鍍膜采用CVD化學(xué)氣相沉積或PVD磁控濺射，需要對(duì)超白玻璃進(jìn)行預(yù)處理、清洗、加熱等工序，高溫過(guò)程容易導(dǎo)致形變，且成本較高；在線鍍膜使用CVD化學(xué)氣相沉積，直接在浮法玻璃生產(chǎn)線末端鍍膜，由于性能與成本優(yōu)勢(shì)，使其成為目前主流的TCO玻璃生產(chǎn)工藝路線。使用在線法生產(chǎn)FTO玻璃需要根據(jù)原有的浮法玻璃生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、定制鍍膜設(shè)備，對(duì)浮法生產(chǎn)線工藝進(jìn)行調(diào)整，并不斷調(diào)試合適的鍍膜工藝參數(shù)，比離線法的技術(shù)門(mén)檻更高，新進(jìn)入的企業(yè)需要一定時(shí)間的積累。

短期內(nèi)，國(guó)內(nèi)鈣鈦礦FTO玻璃的供應(yīng)將是艾杰旭(耀皮)和金晶科技兩強(qiáng)并立的格局。受限于市場(chǎng)規(guī)模和較高的技術(shù)門(mén)檻，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)擁有FTO生產(chǎn)能力。旭硝子是全球第二大玻璃制品公司，供貨中建材等的碲化鎘薄膜電池，其在中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)FTO玻璃的大連艾杰旭已于2022年被耀皮玻璃收購(gòu)，產(chǎn)能達(dá)1000萬(wàn)平米/年，是國(guó)內(nèi)主要的FTO生產(chǎn)商。金晶科技目前已成功通過(guò)國(guó)內(nèi)多家頭部鈣鈦礦初創(chuàng)企業(yè)生產(chǎn)線認(rèn)證，其FTO生產(chǎn)線增加了消除色差的工序因此尤其適合BIPV等應(yīng)用場(chǎng)景，公司目前擁有2條合計(jì)產(chǎn)能2400萬(wàn)平米/年的FTO玻璃生產(chǎn)線，我們預(yù)計(jì)公司明年仍將有產(chǎn)線進(jìn)行冷修技改，加碼儲(chǔ)備TCO產(chǎn)能。其余有FTO生產(chǎn)能力的中國(guó)玻璃、旗濱集團(tuán)等，或是當(dāng)前時(shí)點(diǎn)產(chǎn)能尚處爬坡、或是當(dāng)前戰(zhàn)略重心未放在TCO領(lǐng)域，短期內(nèi)較難取得市場(chǎng)份額。在ITO、AZO玻璃領(lǐng)域，亞瑪頓、南玻、信義等企業(yè)都已有布局，后續(xù)若這兩種TCO玻璃在量產(chǎn)鈣鈦礦電池的應(yīng)用出現(xiàn)突破，則這些廠商都將存在一定的入場(chǎng)機(jī)會(huì)。

價(jià)值量方面，當(dāng)前TCO導(dǎo)電玻璃銷售價(jià)格在60元/平米以上，假設(shè)16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率，對(duì)應(yīng)160瓦/平米功率密度，換算TCO導(dǎo)電玻璃單瓦價(jià)值量約0.39元/瓦。

圖表6:國(guó)內(nèi)企業(yè)TCO玻璃產(chǎn)能及布局情況

資料來(lái)源：公司官網(wǎng)，公司公告，中金公司研究部

空穴傳輸層(HTL)。空穴傳輸層在鈣鈦礦電池中起傳輸空穴到接觸電極及阻擋電子反向傳輸、降低復(fù)合的作用。在平面正式結(jié)構(gòu)中空穴傳輸層位于鈣鈦礦層之上，為避免加工過(guò)程中損傷鈣鈦礦而選材范圍受限，往往需要使用有機(jī)小分子Spiro-OMeTAD，性能優(yōu)但熱穩(wěn)定性不足且成本過(guò)高，這也限制了平面正式結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)應(yīng)用。平面反式結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的空穴傳輸材料包括聚合物PEDOT:PSS和無(wú)機(jī)金屬氧化物NiOx，其中NiOx由于低廉的成本、相對(duì)適宜的能帶結(jié)構(gòu)和良好的穩(wěn)定性成為鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)的一種普遍選擇，層厚一般為20-30nm。

價(jià)值量方面，我們以PVD法制作空穴傳輸層的典型技術(shù)路線進(jìn)行測(cè)算。通過(guò)專利資料查得NiOx單價(jià)約2元/g，基于20nm的空穴傳輸層厚度、16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率、以及80%的PVD設(shè)備原材料利用率，我們計(jì)算得出NiOx的材料用量為0.001g/w，結(jié)合單耗與單價(jià)，對(duì)應(yīng)空穴傳輸層材料的單瓦價(jià)值量約0.002元/瓦。

圖表7:鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)平面反式結(jié)構(gòu)專利的空穴傳輸層選擇

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，中金公司研究部

鈣鈦礦層。鈣鈦礦層是鈣鈦礦電池的核心，可吸收一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的太陽(yáng)光，促進(jìn)光生載流子的解離與輸運(yùn)。鈣鈦礦層材料為鈣鈦礦型(ABX3)有機(jī)金屬鹵化物，其中A為有機(jī)陽(yáng)離子或半徑較大的金屬陽(yáng)離子，B為金屬陽(yáng)離子，X為鹵族陰離子，其光電性能和穩(wěn)定性的調(diào)控都可以通過(guò)改變材料組分實(shí)現(xiàn)，A組分若使用FAxMA1-x則x可在0-1間任選，B組分由Pb替換為Sn可減小帶隙，X組分的離子半徑越小帶隙越寬。這種可調(diào)性為鈣鈦礦材料的研發(fā)提供了巨大的空間，各家企業(yè)也紛紛通過(guò)微調(diào)組分實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性能，具體配比屬于技術(shù)機(jī)密，我們?cè)跍y(cè)算時(shí)選擇了較為普遍的FAPbI3基礎(chǔ)體系(實(shí)驗(yàn)室常用MA但存在穩(wěn)定性問(wèn)題)，厚度則在400-600nm之間。對(duì)于前驅(qū)體溶液中經(jīng)常添加的添加劑(用于調(diào)控結(jié)晶、提高器件穩(wěn)定性等)和鈍化劑(用于鈍化表面缺陷、提高器件效率等)，由于選擇過(guò)于豐富且用量較小，因此暫不在此測(cè)算。

圖表8:鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)平面反式結(jié)構(gòu)專利的鈣鈦礦層選擇

注：“-”為專利中未披露材料層厚度；專利中材料選擇可能與實(shí)際量產(chǎn)不同

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，中金公司研究部

由于量產(chǎn)鈣鈦礦層多使用溶液涂布法制備，所以可通過(guò)溶劑工程對(duì)鈣鈦礦前驅(qū)體溶液的溶劑組分合理選擇和控制，以達(dá)到有效調(diào)控鈣鈦礦表面形貌的效果。目前比較常見(jiàn)的溶劑選擇為二元溶劑，例如以DMF作為主要的溶劑，并以一定比例摻雜DMSO(如4:1)。相較于單組分DMF，加入的DMSO極性更強(qiáng)、沸點(diǎn)更高，因此能與碘化鉛形成更強(qiáng)作用的路易斯酸堿加合物，從而在退火過(guò)程中揮發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量的鈣鈦礦晶體，提升電池性能。

圖表9:DMSO和DMF混合溶劑工程過(guò)程示意圖

資料來(lái)源：《A Review on Morphology Engineering for Highly Efficient and Stable Hybrid Perovskite Solar Cells》[4]，中金公司研究部

價(jià)值量方面，我們以狹縫涂布法制作鈣鈦層的典型技術(shù)路線進(jìn)行測(cè)算。我們通過(guò)調(diào)研獲得鈣鈦礦前驅(qū)體溶劑中FAPbI3單價(jià)約0.73元/g，基于500nm的鈣鈦礦層中位數(shù)厚度、16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率、以及95%的狹縫涂布設(shè)備原材料利用率，我們計(jì)算得出FAPbI3的單位用量為0.0135g/瓦、單瓦價(jià)值量約0.01元/瓦；結(jié)合DMF/DMSO溶劑的單位用量微1.497g/瓦、0.434g/瓦，單瓦價(jià)值量合計(jì)約0.026元/瓦，得到鈣鈦礦層材料價(jià)值量合計(jì)0.036元/瓦。

電子傳輸層(ETL)。電子傳輸層的作用是抽取傳輸電子和阻擋空穴的作用，需要具備合適的費(fèi)米能級(jí)、優(yōu)異的電導(dǎo)率和電子遷移率等。常見(jiàn)的電子傳輸層材料包括金屬氧化物(如SnO2、ZnO和TiO2)和富勒烯及其衍生物(如C60和PCBM)，富勒烯的穩(wěn)定性、導(dǎo)電性均優(yōu)于金屬氧化物，但成本過(guò)于高昂(C60價(jià)格達(dá)200元/g，高品質(zhì)原料價(jià)格更高)，所以商業(yè)化應(yīng)用中不是所有企業(yè)都使用全C60的電子傳輸層方案。目前較為常見(jiàn)的選擇是使用C60/SnO2復(fù)合電子傳輸層，其中主材料層為SnO2，而C60層的厚度較小。

價(jià)值量方面，我們以蒸鍍C60+RPD金屬氧化物的典型技術(shù)路線進(jìn)行測(cè)算。我們通過(guò)調(diào)研獲得C60單價(jià)約200元/g，通過(guò)詢價(jià)獲得SnO2單價(jià)約1元/g，基于20nm的電子傳輸層厚度、16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率、30%的蒸鍍和RPD原材料利用率、以及1:9的C60:SnO2的用量配比(假設(shè))，我們計(jì)算得出電子傳輸層的C60/SnO2單耗分別為7e-5g/瓦、0.0026g/瓦，價(jià)值量合計(jì)0.017元/瓦。

圖表10:鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)平面反式結(jié)構(gòu)專利的電子傳輸層選擇

注：專利中材料選擇可能與實(shí)際量產(chǎn)不同

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，中金公司研究部

背電極層。背電極對(duì)鈣鈦礦電池的電荷收集起到至關(guān)重要的作用，Au、Ag、Al、Cu等金屬都是實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的背電極材料，其中Au、Ag的導(dǎo)電性能好但由于成本原因不適合于量產(chǎn)。除此之外，在實(shí)際的長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用中金屬背電極容易透過(guò)電子傳輸層擴(kuò)散到鈣鈦礦層，造成鈣鈦礦材料的降解和變性，導(dǎo)致電池性能退化。而透明金屬氧化物ITO盡管導(dǎo)電性較差，但卻不易發(fā)生擴(kuò)散，同時(shí)其透光性也為透明鈣鈦礦電池的實(shí)現(xiàn)提供了可能。量產(chǎn)鈣鈦礦電池常用150nm的全I(xiàn)TO背電極或40/5/40nm的ITO/Cu/ITO復(fù)合背電極。ITO電極較Cu電極或ITO/Cu/ITO復(fù)合電極厚度更厚，主要系為了彌補(bǔ)ITO較差的導(dǎo)電性，需要使用比Cu等金屬背電極更大的層厚，以減小電荷流動(dòng)所受阻礙，避免增加電池的串聯(lián)電阻Rs，從而實(shí)現(xiàn)相同的輸出功率表現(xiàn)。

圖表11:鈣鈦礦量產(chǎn)企業(yè)平面反式結(jié)構(gòu)專利的背電極層選擇

注：“-”為專利中未披露材料層厚度；專利中材料選擇可能與實(shí)際量產(chǎn)不同

資料來(lái)源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，中金公司研究部

ITO膜的制備通常使用磁控濺射，核心材料為ITO靶材，由氧化銦和氧化錫兩種金屬氧化物的粉末進(jìn)行混合后加工成ITO復(fù)合粉體后壓制、高溫?zé)Y(jié)而成。目前，我國(guó)約有一半的ITO靶材來(lái)源于進(jìn)口，特別是在高端ITO靶材如TFT-LCD、觸控屏用 ITO靶材領(lǐng)域的主要市場(chǎng)份額被IX日礦和三井等日韓企業(yè)占據(jù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)還在從低端產(chǎn)品邁向高端的進(jìn)程中，其中參與較多的上市公司包括隆華科技、阿石創(chuàng)、康達(dá)新材等。

價(jià)值量方面，我們以PVD/蒸鍍/PVD制備ITO/Cu/ITO復(fù)合電極的典型技術(shù)路線進(jìn)行測(cè)算。我們通過(guò)映日科技招股說(shuō)明書(shū)和詢價(jià)分別獲得ITO、Cu的單位價(jià)格1.69元/g、0.1元/g，基于40/5/40nm的復(fù)合電極厚度、16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率、以及80%/30%/80%的PVD/蒸鍍/PVD原材料利用率，我們計(jì)算得出復(fù)合電極的材料單耗為ITO/Cu分別0.0044g/瓦、0.0009g/瓦，單瓦價(jià)值量約0.0076元/瓦。

圖表12:上市公司ITO靶材產(chǎn)能及布局情況

資料來(lái)源：公司官網(wǎng)，公司公告，中金公司研究部

丁基膠。在將鈣鈦礦電池制成組件的過(guò)程中，需要使用POE膠膜將電池片與浮法背板玻璃粘結(jié)固定，而膠膜的防水防潮性能又無(wú)法滿足薄膜電池的密封需求，所以利用丁基膠的高阻水性和高粘結(jié)性作為封邊材料以提升封裝阻水性能、維持組件輸出功率。丁基膠是以丁基橡膠(IIR)為主體材料的膠黏劑，原材料丁基橡膠是異丁烯(97%~99%)和少量異戊二烯(1%~3%)組成的合成橡膠，分子極性大、不飽和鍵含量低、分子鏈活性低，因此具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。目前丁基膠的主要原材料丁基橡膠和聚異丁烯均以進(jìn)口為主，丁基膠制造端的主要市場(chǎng)同樣由德國(guó)科美林和美國(guó)柯耐士等國(guó)外企業(yè)占據(jù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)方面則有康達(dá)新材、上海科健等已完成產(chǎn)品研發(fā)，目前處于下游實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段，老化性能還需進(jìn)一步優(yōu)化以與進(jìn)口產(chǎn)品媲美。

價(jià)值量方面，我們通過(guò)調(diào)研了解到一塊0.6m*1.2m鈣鈦礦組件丁基膠用量約25g，結(jié)合16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率、以及120元/kg的進(jìn)口丁基膠價(jià)格，得到丁基膠單耗約0.217g/瓦，單位價(jià)值量為0.026元/瓦。

封裝膠膜、背板玻璃。當(dāng)前來(lái)看，鈣鈦礦對(duì)于POE膠膜和浮法背板玻璃的要求與其他應(yīng)用領(lǐng)域差異較小。價(jià)值量方面，我們采用目前晶硅光伏POE膠膜15元/平米、建材浮法玻璃19.25元/平米的價(jià)格假設(shè)，結(jié)合16%的鈣鈦礦組件轉(zhuǎn)換效率，得到封裝膠膜、背板玻璃的單位價(jià)值量分別為0.094元/瓦、0.12元/瓦。

除了以上這些主要的結(jié)構(gòu)組成以外，鈣鈦礦電池中還可以加入其他材料層。如在空穴傳輸層和鈣鈦礦層之間施鍍2nm的Cu-BTA鈍化層以飽和鈣鈦礦材料表面及晶界處存在的大量未配位懸掛鍵缺陷，以及在電子傳輸層和背電極層之間施鍍2-10nm的BCP修飾層以增強(qiáng)電極對(duì)可見(jiàn)光的反射、增大短路電流的作用。由于這些特殊膜層的選擇過(guò)于多樣，具體細(xì)節(jié)也屬于商業(yè)機(jī)密，因此難以找到代表性的材料，且層厚、用量都較小，暫不在此測(cè)算。

鈣鈦礦行業(yè)動(dòng)態(tài)一覽(2023.01-2023.03)

本章節(jié)我們對(duì)2023.01-2023.03月期間的行業(yè)重大事件進(jìn)行梳理。

圖表13:鈣鈦礦行業(yè)投融資活動(dòng)一覽(2023.01-2023.03)

資料來(lái)源：公司公告，公司官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表14:鈣鈦礦行業(yè)產(chǎn)能落地動(dòng)態(tài)一覽(2023.01-2023.03)

資料來(lái)源：公司公告，公司官網(wǎng)，中金公司研究部

圖表15:鈣鈦礦行業(yè)重要新聞及進(jìn)展一覽(2023.01-2023.03)

資料來(lái)源：公司官網(wǎng)，公司公告，中金公司研究部

風(fēng)險(xiǎn)提示

鈣鈦礦技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期：

鈣鈦礦技術(shù)量產(chǎn)仍處于初期階段，一方面，還需要在大面積制備、轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性中尋找平衡，相關(guān)材料體系、制備工藝、生產(chǎn)設(shè)備仍需試錯(cuò)迭代，若相關(guān)技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期則會(huì)延后鈣鈦礦技術(shù)大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)；另一方面，鈣鈦礦技術(shù)的遠(yuǎn)期發(fā)展空間在于疊層電池，晶硅/鈣鈦礦疊層、鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層電池的效率攻關(guān)、以及制備工藝研發(fā)亦處于早期，若疊層電池進(jìn)展不及預(yù)期則會(huì)影響鈣鈦礦技術(shù)的遠(yuǎn)期市場(chǎng)空間。

融資環(huán)境不及預(yù)期：

鈣鈦礦電池組件量產(chǎn)由眾多仍處于一級(jí)市場(chǎng)的制造企業(yè)、設(shè)備企業(yè)共同推動(dòng)，當(dāng)前企業(yè)無(wú)法較難內(nèi)生產(chǎn)生現(xiàn)金流，更多依賴一級(jí)資本進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)和產(chǎn)線建設(shè)，若企業(yè)融資進(jìn)度不及預(yù)期，或?qū)⒂绊懴嚓P(guān)企業(yè)的產(chǎn)線建設(shè)進(jìn)度，進(jìn)而影響鈣鈦礦技術(shù)進(jìn)程。