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，憑借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线，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线的效率持續突破，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級產线加速落地，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，打开長期增效天花板。
▍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）的有機金屬滷化物半導體作爲吸光材料，憑借其弱光性、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，鈣鈦礦電池依托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线。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%。
▍單結鈣鈦礦電池制備工藝百花齊放，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线爲主，我們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制備工藝尚未定型，多技術路线百花齊放，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制備工藝，其中協鑫光電、仁爍光能採用塗布法，極電光電綜合幹法+溼法工藝制備鈣鈦礦層，纖納光電則採用公司獨立开發的溶液打印技術。
▍頭部企業GW級產线加速落地，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线的效率持續突破，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年开啓GW线建設，我們預計部分產线有望在2025年前建成投運。此外，晶硅組件廠商也積極开展晶硅/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，目前國內百兆瓦產线整體設備投資額仍在1億以上，我們預計未來隨着GW級量產线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制備以PVD（磁控濺射、蒸鍍）爲主，成熟量產线投資有望降至2億元/GW，電子傳輸層的制備則以RPD爲主。狹縫塗布法是目前鈣鈦礦層的首選制備方式，當前百兆瓦线塗布設備價值量在2000萬左右，我們預計量產後GW线塗布設備成爲有望降至5000萬左右。激光設備主要用於P1-P3劃线以及P4的清邊工序，近兩年國產激光設備加速轉型升級，加碼鈣鈦礦產業布局，企業已具備大尺寸激光刻劃成套設備交付能力。
▍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。
▍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线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級產线加速落地，鍍膜、塗布、激光等核心設備以及鈣鈦礦電池領先制造廠商有望率先受益。
注：本文節選自中信證券研究部已於2024年4月18日發布的《電力設備與新能源行業光伏鈣鈦礦電池專題1—光伏代際升級方向，產業化進程加快》報告，分析師：華鵬偉S1010521010007、林劼S1010519040001、張志強S1010521120001、周家禾S1010522040002
標題：鈣鈦礦電池：光伏代際升級方向，產業化進程加快
地址：https://www.wellnewss.com/post/619222.html
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