[Table_Title]光伏行业专题研究钙钛矿电池：“黑科技”见曙光2022年08月16日[Table_Summary]【投资要点】◆钙钛矿是一种薄膜电池技术路线，低成本、高效率等优势突出，有望成为下一代光伏技术路线。钙钛矿生产涉及PVD、涂布、激光、封装等设备，以及TCO玻璃、电极等材料，产业化瓶颈在于解决结晶工艺和批量供应的工程问题。我们认为，通过优化配方工艺和封装技术解决稳定性难题后，钙钛矿是下一个光伏产业α，有望出现类似于颗粒硅和磷酸铁锂对替代路线的超越：◆性价比：光伏产业需要降本促进发展，而晶硅路线即将触及理论效率上限，原材料供需错配、价格暴涨短期难解。钙钛矿组件投资成本较晶硅低，100MW组件成本低于1元/W，未来扩大至GW级产线后，成本可降至0.1美元/W，性价比驱动商业化加速。◆技术成熟度：一方面转换效率提升较快，截至2022年7月实验室转换率已提升至31.3%，龙头企业百MW组件运行效率接近16%，中期量产效率可达25%，叠层电池亦能有望提高转换效率。另一方面，钙钛矿工艺流程和工程改进周期短，技术进步快，量产和使用寿命短等问题有望得到解决，2022年6月《科学》杂志报道钙钛矿太阳能电池设备可在超过行业标准的情况下运行大约30年。◆应用场景：BIPV、电动汽车车顶材料等应用场景或为突破口。钙钛矿运用场景较晶硅路线更为广泛，或成为未来BIPV、电动汽车车顶发电领域的主流材料，预计22-25年BIPV渗透率逐步提升。◆竞争格局：国内企业在实验室和量产方面均领先全球，已有20余家企业在钙钛矿方面进行布局，主要集中在上游材料、中游电池及设备以及通用技术类等领域。同时，新能源企业也积极申请相关专利，累积相关专利数量已超过4000件。海外FirstSolar和板硝子等企业在钙钛矿光伏电池设备和材料领域也占据一席之地。【配置建议】◆建议关注：具备专利和研发技术布局的钙钛矿龙头公司。➢纤纳光电（钙钛矿相关专利百余项，钙钛矿商用组件α已交付）。➢协鑫光电（钙钛矿组件实用化产品获TÜV商业认证）。➢捷佳伟创（300724.SZ，光伏设备商，钙钛矿整线设备进入研发阶段）。➢隆基绿能（601012.SH，单晶硅片和组件龙头，钙钛矿相关专利20项）。➢宁德时代（300750.SZ，钙钛矿光伏电池研究顺利，正在搭建中试线）。➢金晶科技（600586.SH，钙钛矿电池TCO玻璃国产龙头）。【风险提示】◆钙钛矿电池技术突破不及预期、产业化进程缓慢◆出现其他技术路线[Table_Rank][Table_Author]东方财富证券研究所证券分析师：周旭辉证书编号：S1160521050001证券分析师：朱晋潇证书编号：S1160522070001证券分析师：曲一平电话：S1160522060001联系人：陈然电话：18811464006联系人：滕玘电话：18049807795[Table_PicQuote]相对指数表现[Table_Report]相关研究《行业联合专题：全球锂资源十年周期全面复盘和未来展望》2022.7.25《从俄乌冲突对A股军工产业链带来四大技术升级启示》2022.07.08《2022年下半年度策略展望：看好新能源、新老基建、粮食安全赛道》2022.06.28《智能汽车联合专题：乘风破浪，拾级而上》2022.06.12-15.00%-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%钙钛矿指数涨跌幅沪深300指数涨跌幅[行业研究/光伏行业/证券研究报告挖掘价值投资成长2017敬请阅读本报告正文后各项声明2[Table_yemei]光伏行业专题研究正文目录1.薄膜电池：与晶硅路线不同的第二代光伏电池.....................51.1潜在优势：成本优势明显，应用场景多元..........................51.2技术路线：多种技术并存，碲化镉最成熟.........................71.2.1非晶硅(a-Si)..............................................81.2.2碲化镉(CdTe)..............................................81.2.3铜铟镓硒(CIGS).............................................91.2.4砷化镓（GaAs）............................................101.2.5钙钛矿（Perovskite）......................................101.3产业现状：商用产量较低，碲化镉占九成.........................112.钙钛矿电池：更有前景的薄膜电池..............................132.1.钙钛矿电池转换效率优势凸显应用前景广阔......................132.2.工艺：钙钛矿设备和电池生产是关键............................152.3.TCO玻璃：作为钙钛矿电池电极的关键部件.......................162.3.1.TCO靶材有较高生产壁垒.....................................162.3.2.超白浮法玻璃构成玻璃基底..................................172.3.3.镀膜工艺为关键技术环节....................................172.4.设备：较高壁垒铸成护城河....................................182.4.1.薄膜制备：高性能大面积薄膜制备技术是核心..................182.4.2.激光刻蚀：构建钙钛矿电池组件的核心工艺....................192.4.3.封装技术：保障钙钛矿电池性质的关键一环....................193.行业空间：薄膜和钙钛矿电池未来趋势...........................203.1.复盘：薄膜电池的沉浮，钙钛矿的兴起..........................203.1.1.薄膜电池历经两起两落，转换效率制约进一步发展..............203.1.2.钙钛矿的兴起：晶硅电池理论极限将至，无硅料成本优势彰显...233.2.钙钛矿电池市场空间：乘BIPV之风，市场空间广阔...............253.3.钙钛矿电池经济性分析：光伏组件设备费用仅为晶硅成本的85%.....273.4.晶硅-钙钛矿叠层电池是产业化方向............................294.投资建议：布局具备钙钛矿技术优势的国产龙头....................294.1国内企业在钙钛矿技术方面的布局..............................294.2钙钛矿产业链公司举例........................................314.2.1.捷佳伟创（002179.SZ）....................................314.2.2.金刚玻璃（300093.SZ）....................................324.2.3.杭萧钢构（600477.SH）....................................334.2.4.拓日新能（002218.SZ）....................................344.2.5.通威股份（600438.SH）....................................344.2.6.宁德时代（300750.SZ）....................................354.2.7.协鑫光电.................................................364.2.8.明阳智能(601615.SH)......................................374.2.9.隆基绿能（601012.SH）....................................374.2.10.爱康科技（002610.SZ）...................................384.2国外企业在钙钛矿技术和构成材料方面的布局....................394.3具备钙钛矿技术企业估值情况分析...............................402017敬请阅读本报告正文后各项声明3[Table_yemei]光伏行业专题研究图表目录图表1：薄膜电池分类及结构.................................................................................5图表2：钙钛矿薄膜电池制造流程.........................................................................6图表3：薄膜电池成本随产能提升显著下降.........................................................6图表4：薄膜电池在复杂环境下发电效率更优.....................................................7图表5：主流薄膜电池技术对比.............................................................................7图表6：非晶硅薄膜电池结构及成品.....................................................................8图表7：CdTe薄膜电池结构及成品....................................................................9图表8：CIGS薄膜电池结构及成品....................................................................9图表9：CIGS薄膜电池结构及成品..................................................................10图表10：钙钛矿薄膜电池结构及成品................................................................11图表11：2021年CdTe电池在薄膜电池中的占比超过9成...........................11图表12：薄膜电池产业化进展............................................................................12图表13：钙钛矿晶体结构示意图........................................................................13图表14：钙钛矿电池结构及工作原理................................................................13图表15：各类电池转换效率................................................................................14图表16：钙钛矿电池优势....................................................................................15图表17：钙钛矿电池制作工艺流程....................................................................16图表18：超白浮法玻璃在光伏发电中的应用....................................................16图表19：超白浮法玻璃在光伏发电中的应用....................................................17图表20：TCO导电膜玻璃镀膜工艺（ITO工艺）..............................................18图表21：钙钛矿电池镀膜设备技术....................................................................18图表22：钙钛矿电池刻蚀设备技术....................................................................19图表23：钙钛矿电池封装设备技术....................................................................20图表24：太阳能光伏电池技术路线图................................................................20图表25：薄膜电池发展历史................................................................................21图表26：2010-2021年全球薄膜电池市占率变化.............................................21图表27：2012-2021年全球薄膜电池产量变化（MW）.....................................22图表28：2011-2021年全球十大组件出口商排名.............................................22图表29：FirstSolar营业收入及毛利率变动.................................................22图表30：2021-2030年各种电池平均转换效率变化趋势预测.........................23图表31：钙钛矿转换效率实验室理论上限高....................................................23图表32：钙钛矿转换效率实验室理论上限高....................................................24图表32：硅料价格持续上涨，电池成本不断攀升............................................24图表34：硅料价格挤占电池行业利润空间（亿元）........................................24图表35：钙钛矿2030年市场份额或超29%.......................................................25图表36：每年增量分布式光伏市场空间测算....................................................26图表37：假设边界条件........................................................................................27图表38：钙钛矿和成熟多晶硅电池投资成本比较............................................28图表39：钙钛矿叠层太阳能电池（两端式和四端式）....................................29图表40：钙钛矿叠层太阳能电池最高转换效率突破30%.................................29图表41：目前国内主流钙钛矿企业的布局信息................................................30图表42：国内企业申请钙钛矿专利情况............................................................31图表43：近年来捷佳伟创经营业绩情况..........................................................32图表44：近年来金刚玻璃经营业绩情况............................................................33图表45：近年来杭萧钢构经营业绩情况............................................................33图表46：近年来拓日新能经营业绩情况............................................................34图表47：近年来通威股份经营业绩情况............................................................35图表48：近年来宁德时代经营业绩情况............................................................36图表49：协鑫科技的钙钛矿技术情况................................................................36图表50：近年来明阳智能经营业绩情况............................................................37图表51：近年来隆基绿能经营业绩情况............................................................382017敬请阅读本报告正文后各项声明4[Table_yemei]光伏行业专题研究图表52：近年来爱康科技经营业绩情况............................................................39图表52：钙钛矿技术企业估值情况分析............................................................402017敬请阅读本报告正文后各项声明5[Table_yemei]光伏行业专题研究1.薄膜电池：与晶硅路线不同的第二代光伏电池1.1潜在优势：成本优势明显，应用场景多元薄膜电池是继晶硅电池之后出现的第二代电池技术，种类上包括硅基类（非晶硅、微晶硅、低温多晶硅等）、化合物类（碲化镉、铜铟镓硒、III-IV组、钙钛矿等）、有机质类等。根据NREL统计数据，2021年薄膜电池出货量约为7.8GW，市场占比约为4%，成为光伏市场的重要补充。薄膜电池通常由五层功能性薄膜构成，其中P层吸光层为核心部件，决定了各类电池的性能差异：1）透明导电氧化物（TCO）薄膜：主要起到透光和导电的作用；2）N型窗口层：在光照条件下产生光伏效应；3）P型吸光层：整个电池中最为核心的部分，光生载流子的产生、输运主要在该层进行；4）背接触层：降低P型吸收层和金属电极的接触势垒，减少背接触处载流子的复合几率；5）背电极：通常为金属薄膜，主要作用是收集空穴，连接外电路。图表1：薄膜电池分类及结构资料来源：Pilkington，东方财富证券研究所电池性能及制造工艺等方面决定了薄膜电池较晶硅电池而言具有更低的制造成本，且随着效率和产能提高仍有较大摊薄空间：1）光转化系数大，节约耗材：薄膜电池的活性材料几乎直接带隙半导体，吸光能力较晶体硅高出至少2个数量级。同等光吸收能力下，CIGS薄膜电池的活性材料用量仅为晶硅电池的1%左右；2）生产链条短，制造成本低：晶硅电池的产业链包括多晶硅-硅片-电池片-组件四大环节，生产流程复杂；而薄膜电池核心环节生产自动化程度高，能实现大批量生产。根据协鑫纳米披露的信息，钙钛矿组件的所有工艺流程都可以在一个工厂里面进行，从原材料到组件只要45分钟，但是组件制造成本可以降至晶硅的50%左右。2017敬请阅读本报告正文后各项声明6[Table_yemei]光伏行业专题研究图表2：钙钛矿薄膜电池制造流程资料来源：SolarMagazine，东方财富证券研究所图表3：薄膜电池成本随产能提升显著下降资料来源：EnergyCentral，东方财富证券研究所与传统晶硅相比，薄膜电池在透光率、颜色、尺寸方面的可定制化程度较高，建材属性更重，适配于物联网、交通、军事和商业建筑等多类场景。薄膜电池能基于用途设计成不同透光度、颜色图案、尺寸厚度的定制化产品。相比于晶硅电池，薄膜电池柔韧性更佳，能覆盖于不同弧度的建筑物曲面屋顶，应用场景广阔。此外，薄膜电池具备弱光性强、温度系数低、热斑效应弱等特点，在弱光环境下发电能力远胜于晶硅电池，同样装机量下，CdTe发电量高于晶硅5%以上。2017敬请阅读本报告正文后各项声明7[Table_yemei]光伏行业专题研究图表4：薄膜电池在复杂环境下发电效率更优资料来源：龙焱能源，HJTPV，东方财富证券研究所1.2技术路线：多种技术并存，碲化镉最成熟薄膜电池现已发展出包括碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）、砷化镓（GaAs）、非晶硅(a-Si)、有机薄膜、钙钛矿等多种技术路线，其中碲化镉(CdTe)技术最为成熟，钙钛矿技术效率提升速度最快。图表5：主流薄膜电池技术对比资料来源：SOLARMAGAZINE，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明8[Table_yemei]光伏行业专题研究1.2.1非晶硅(a-Si)非晶硅薄膜电池是最早的也是最成熟的用于制作薄膜太阳能电池。Spear和LeComber在1975年首次观察到非晶硅(a-Si)中的掺杂，1976年证明出可以制造非晶硅薄膜电池。非晶硅薄膜电池的结构最常采用的是p-i-n结构，此类结构能够避免由于缺陷态密度较高造成的电池寿命较短的问题。非晶硅薄膜电池的优势在于原料充足、无毒、物美价廉，但存在转换效率低（实验室/工业效率分别为14%/6%左右）和性能衰减严重（组件衰减15%-25%）等问题，已经很难具备较强竞争力，目前主要应用于小型电子产品。图表6：非晶硅薄膜电池结构及成品资料来源：NREL，Wikipedia，东方财富证券研究所1.2.2碲化镉(CdTe)CdTe是目前技术成熟度最高的刚性薄膜电池。第一个CdTe薄膜电池是由RCA实验室于1976年在CdTe单晶上镀上In的合金制得的，其效率为2.1%。1982年，Kodak实验室用化学沉积法在P型的CdTe上制备一层超薄的N型CdS，制备了效率超过10%的异质结p-CdTe/n-CdS薄膜太阳能电池。这是现在产业化碲化镉薄膜太阳能电池的原型。CdTe薄膜电池的沉积技术有多种路线，包括气相输运沉积(VTD)、近距离升华(CSS)、常压物理气相沉积(APPVD)、溅射沉积、电镀沉积等，其中气相输运沉积(VTD)技术和近距离升华(CSS)技术最适合于工业化生产。CdTe材料带隙宽度约1.45eV，与太阳光谱更匹配，其理论效率达32%，高于晶硅电池，目前CdTe薄膜电池的实验室效率已达25.5%，国外商业化组件效率达到19%。2017敬请阅读本报告正文后各项声明9[Table_yemei]光伏行业专题研究图表7：CdTe薄膜电池结构及成品资料来源：NREL，ResearchGate，东方财富证券研究所1.2.3铜铟镓硒(CIGS)CIGS电池的前身是由波音公司于1981年制造的硒化铜铟（CIS）电池，其效率为9.4%。1995年，美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员将镓嵌入到CIS基质中，以制造出第一个CIGS薄膜太阳能电池，其效率为17.1%。CIGS薄膜电池是通过溅射工艺在基板上放置钼电极层来制造的。基板通常由聚酰亚胺或金属箔制成，PN异质结中的P掺杂层由CIGS制成，N掺杂缓冲层则由CdS通过化学浴沉积形成。为了保护吸收层，会在CdS缓冲层上方放置了一层i-ZnO本征窗口层,最后覆盖有由铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)制成的厚AZO化合物层，作为保护电池的TCO层。近三年国内外CIGS技术发展缓慢，实验室效率最高记录保持在由SolarFrontier于2019年创造的23.4%，商业组件的效率通常在12%至14%之间，二者离33%的理论效率仍存在较大差距。图表8：CIGS薄膜电池结构及成品资料来源：NREL，ScienceDirect，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明10[Table_yemei]光伏行业专题研究1.2.4砷化镓（GaAs）GaAs材料早在1954年就被发现具有光伏效应，70年代，随着IBM等公司及研究单位的参与，GaAs作为光伏电池开始蓬勃发展。目前，常用于GaAs制备的技术有几种，主要有液相外延（LPE）和有机化合物气相淀积(MOCVD)等。此外，由于砷化镓晶圆直径通常为4―6英寸，比硅晶圆的12英寸要小得多，需要通过磊晶技术和特殊机台进行制备，总体而言GaAs电池技术工艺较为复杂。GaAs具有更高的电子迁移率和电子饱和速度，这使得GaAs晶体管能够在超过250GHz的频率范围内工作。GaAs电池被认为是理论效率最高的薄膜电池，单结电池理论效率达到30%，多结电池理论效率超过50%。2021年，研究人员使用了由GaAs材料制成的薄膜电池，在单色光下获得68.9％的转化效率。图表9：CIGS薄膜电池结构及成品资料来源：NREL，AirforceTechnology，东方财富证券研究所1.2.5钙钛矿（Perovskite）钙钛矿电池是新一代太阳能技术，钙钛矿化合物可以通过改变材料来调整以响应太阳光谱中的不同颜色，在光伏应用领域潜力巨大。2012年，研究人员首次利用卤化铅钙钛矿作为光吸收层来制造稳定的薄膜电池，其光电转换效率超过10%。钙钛矿薄膜电池结构与晶硅电池的经典结构略有不同。钙钛矿电池可以使用传统的n-i-p或p-i-n结构制造，将钙钛矿吸收层夹在空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)之间，然后用玻璃覆盖透明层。目前最广泛技术是一步法沉积，但也有不同的制造方法使用两步法沉积、气相辅助或热气相沉积。钙钛矿电池未来有望成为晶硅电池的有力竞争者，在小面积实验室设备中，钙钛矿的转化效率在过去五年中快速提升，已经超过了几乎所有的薄膜技术（III-V技术除外）。根据NREL数据，截至2022年1月26日，单结钙钛2017敬请阅读本报告正文后各项声明11[Table_yemei]光伏行业专题研究矿器件的效率记录为25.7%，串联钙钛矿-硅器件的效率记录为29.8%。图表10：钙钛矿薄膜电池结构及成品资料来源：DepartmentofEnergy，东方财富证券研究所1.3产业现状：商用产量较低，碲化镉占九成在全球范围内，碲化镉(CdTe)是商用薄膜组件的最大组成部分，也是传统硅基技术的低成本替代品。据NREL披露的数据，2021年全球光伏出货量约为194GW，其中薄膜电池占比不到5%，与晶硅电池仍有较大差距。从细分类型来看，单晶硅类占比95%，CdTe类占比4%，a-Si类与CIS/CIGS类合计占比不到1%，CdTe电池在薄膜电池中的占比超过9成。在硅料价格的不断上涨背景下，以碲化镉为代表的薄膜电池经济性优势凸显。图表11：2021年CdTe电池在薄膜电池中的占比超过9成资料来源：NREL，东方财富证券研究所与晶硅电池相比，薄膜电池先发优势明显，手握核心生产技术的厂商往往能筑起宽阔的护城河从而处于垄断地位。目前全球范围内有量产能力的CdTe电池企业仅有美国FirstSolar、德国Calyxo、和三家中国企业（中建材、龙焱科技、中山瑞科），其中仅有美国FirstSolar具备大规模生产CdTe薄膜组件2017敬请阅读本报告正文后各项声明12[Table_yemei]光伏行业专题研究的能力，根据NREL披露的数据，2021年FirstSolar的CdTe薄膜电池产量7.6GW，市场份额超过95%。近几年国内厂商通过并购海外技术公司，已具备商用碲化镉组件生产能力，但产业链尚处于规模扩产阶段，根据CPIA的数据，2021年国内薄膜电池产量仅130MW。CIGS电池是另一款已突破产业化瓶颈的薄膜电池，其效率最接近晶硅电池，但成本仍处于相对高位，商业化进展缓慢。CIGS电池具有成本低、效率高、稳定性好等优越的综合性能，转换效率最接近单晶硅电池。NREL估算CIGS电池的制造成本在0.59美元/W左右，与晶硅电池相比造价昂贵，全球范围内市场份额不到1%，近两年已有多家光伏制造商宣布退出CIGS领域。2021年10月，曾为全球最大光伏制造商的日本SolarFrontier宣布决定关闭CIGS组件业务，今年德国光伏设备制造商Manz表示将停止在CIGS薄膜领域的所有活动，并中断与神华集团的CIGS合作项目。国内方面，尚越光电和圣晖莱在柔性CIGS薄膜领域已实现规模量产，其余企业多数仍处于研发和试产阶段。钙钛矿电池近年来发展迅猛，全球首款钙钛矿商用组件α已于7月成功交付。作为HJT和TOPCon下一代技术，钙钛矿在光伏降本革命方面给业内带来了希望，根据NREL披露数据，钙钛矿电池的长期成本有望降至0.18美元/W水平。国内多家企业争相布局钙钛矿赛道，产业进程均纷纷提速。协鑫纳米100MW钙钛矿组件计划2022年投入量产，杭州纤纳光电投资54.6亿元，建成5GW的钙钛矿工厂并正式投产，首款钙钛矿量产商用组件已于7月成功交付。图表12：薄膜电池产业化进展资料来源：HAZPVA，北极星，中国电力网，各公司官网，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明13[Table_yemei]光伏行业专题研究2.钙钛矿电池：更有前景的薄膜电池2.1.钙钛矿电池转换效率优势凸显，应用前景广阔钙钛矿是一种光电转换效率高的晶体材料，在光伏、LED等领域广泛应用。利用𝐶𝐻3𝑁𝐻3𝑃𝑏𝐼3等钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料制作的太阳能电池，称为钙钛矿型太阳能电池（perovskitesolarcells），属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池（EmergingPV）。钙钛矿、电子传输层、空穴传输层等组成钙钛矿电池。钙钛矿太阳能电池与非晶硅薄膜他那样电池类似，具有P-I-N结构，钙钛矿材料作为光吸收层（I层），夹在电子传输层（N层）和空穴传输层（P层）之间。太阳光从FTO面照射到钙钛矿太阳能电池上的吸收层，然后吸收光子激发产生激子进而分离成电子-空穴对。电子和空穴对进一步分离成自由电子和带正电的空穴，最后分别被电子传输层和空穴传输层快速抽取。即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层，最后被FTO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集，最后，通过连接FTO和金属电极的电路而产生光电流。图表13：钙钛矿晶体结构示意图图表14：钙钛矿电池结构及工作原理资料来源：南京信息工程大学，东方财富证券研究所资料来源：南京信息工程大学，东方财富证券研究所注：（a）介孔结构；（b）规则平面结构；（c）倒置平面结构与传统晶硅电池和其他类型的薄膜电池相比相比，钙钛矿电池更具发展潜力，主要优势在于高转化率提升速率和低成本。2017敬请阅读本报告正文后各项声明14[Table_yemei]光伏行业专题研究图表15：各类电池转换效率资料来源：NREL，东方财富证券研究所一方面，钙钛矿电池转化率仍在不断提升，增长斜率显著高于其他类型薄膜电池。在电池转换效率方面，根据2022年7月美国国家可再生能源实验室数据，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的钙钛矿/硅叠层电池最高转换效率达到了31.3%，德国海姆霍兹柏林材料所(HZB)钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池最高转换效率达到24.2%，韩国蔚山科学技术大学(UNIST)的单结钙钛矿电池最高转换效率达到25.7%。可以看出，不论是单结还是叠层电池，转换效率都较高，尤属钙钛矿/硅叠层电池的转换效率最高。2009年第一个钙钛矿电池被生产出来时，其转换效率仅有3.8%，短短十二年，其实验室转换效率就达到了30%以上，接近晶硅电池水平，这种发展速度的背后，得益于钙钛矿材料远强于晶硅的吸光性能，能量转换过程中的极低能量损失，也与其覆盖光谱范围宽的特征有关。在转换率方面，钙钛矿电池的进展远胜于如碲化镉、铜铟镓硒等薄膜电池。另一方面，钙钛矿电池具备低成本优势。薄膜电池的制约之一在于成本，如砷化镓薄膜电池就因过于昂贵而民用化进程几乎停滞的，但钙钛矿电池由于原材料储量丰富，且前驱液的配制不涉及任何复杂工艺，成本相对低廉。根据纤纳光电、协鑫纳米、牛津光伏等三家公司公布的数据，其钙钛矿电池的生产成本在0.4美元/W以下，扩大至GW级产线后，成本可降至0.1美元/W或更低。对比已经商业化的单晶硅组件来看，垂直一体化厂商的单晶硅组件最优内部生产成本目前约为0.21～0.22美元/W，按较低生产成本数据来比较，钙钛矿电池比单晶硅电池拥有成本优势。钙钛矿电池应用场景广阔。由于高转化率和低成本优势，钙钛矿电池适用于大型电站等场景。同时因其轻薄、柔性和可定制的特性，一旦突破了关键技术问题，未来有望广泛适用于光伏建筑一体化、电子消费产品、传感器、布料等多种场景。钙钛矿及其叠层电池有可能替代和补充晶硅产品，获得可观的市场份额。2017敬请阅读本报告正文后各项声明15[Table_yemei]光伏行业专题研究图表16：钙钛矿电池优势资料来源：《太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析》，东方财富证券研究所2.2.工艺：钙钛矿设备和电池生产是关键钙钛矿电池的整个生产流程中，镀膜、刻蚀、封装等环节尤为关键。镀膜：钙钛矿电池作为新型太阳能薄膜电池，其制备工艺与其他薄膜电池类似，需要通过溶液涂布法、溶液喷涂法、气相沉积法等方式，制备高纯度、缺陷少、高覆盖率、致密的钙钛矿层薄膜与传输薄膜，以改善不同层结构之间的电学接触，减少传输过程中的损耗，实现高的电池转换效率。刻蚀：钙钛矿太阳能电池的介孔结构为FTO导电玻璃、TiO2致密层、TiO2介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极。通过多道激光刻蚀，可以构建钙钛矿电池中的电路结构，把多个钙钛矿电池串联成组件。封装：钙钛矿太阳能电池中的各功能层材料对空气中的水蒸汽、氧气，紫外光，压力等比较敏感，遇水、氧气、或者受到紫外线直接照射会发生材料改性分解、功能丧失的情况。封装技术能够有效地将工作元件与外界环境隔离，防止各种杂质的污染和腐蚀，是一种提高精密电子元器件使用寿命的方法。上述工艺涉及原材料、设备、技术等产业链。其中钙钛矿原料资源丰富，制作工艺相对简单，且用料不多，壁垒不大。但钙钛矿电池设备技术壁垒极高，是电池生产的主要约束。在主要涉及刻蚀设备、镀膜设备、测试设备、封装设备等。2017敬请阅读本报告正文后各项声明16[Table_yemei]光伏行业专题研究图表17：钙钛矿电池制作工艺流程资料来源：清新电源，东方财富证券研究所2.3.TCO玻璃：作为钙钛矿电池电极的关键部件TCO玻璃是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜，主要包括n、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。TCO玻璃具有高导电性和高透明性，在光伏电池中使用TCO玻璃，能够有效收集电池的电流，同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层，因此TCO是电池前电极的必要构件。TCO镀膜玻璃的生产环节主要包括靶材、原片和镀膜工艺三大部分。2.3.1.TCO靶材有较高生产壁垒靶材是在溅射过程中被高速等离子体流轰击的目标材料，也是制备电子薄膜的核心原材料，其纯度为99.99%以上。靶材直接决定了TCO玻璃的性质，通过改变其掺杂物，可在不同方面增强TCO的性能。TCO玻璃按照导电氧化物的不同大概分为ITO、FTO、AZO三种。ITO（氧化铟锡）透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中以提高导电率。FTO导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F)。AZO导电玻璃为掺杂铝的ZnO导电玻璃（ZnO：Al）。图表18：超白浮法玻璃在光伏发电中的应用资料来源：《TCO玻璃的应用及制备方法》，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明17[Table_yemei]光伏行业专题研究TCO靶材拥有技术、客户双重壁垒。一方面，膜层的透光率、导电率、硬度等性能也会受到靶材制备工艺的直接影响，需要特定的晶体结构，对靶材的工艺条件较为严格。另一方面，由于高纯溅射靶材的产品质量、性能指标直接决定了终端产品的品质和稳定性，需要经过供应商初评、报价、样品检测、小批样使用、以及稳定性检测等一系列评价过程，认证周期较长。2.3.2.超白浮法玻璃构成玻璃基底TCO玻璃要求有良好的透光性，超白浮法玻璃是基础。太阳能超白玻璃是一种透光率高于91%的低铁玻璃，产品采取了特殊工艺和专有配方，是一种耐候性和可加工性优越的太阳能光热和光伏产品的专用玻璃，目前被广泛用于薄膜太阳能电池前板玻璃、平板式太阳能集热器、太阳能热发电集热镜、BIPV项目等领域。图表19：超白浮法玻璃在光伏发电中的应用资料来源：金晶集团，东方财富证券研究所2.3.3.镀膜工艺为关键技术环节TCO导电膜玻璃镀膜工艺的难度较高，仅有少数企业实现量产。镀膜主要分为在线镀膜和离线镀膜两种，其中离线镀膜需要把浮法玻璃的基板先拉到镀膜线上，然后重新电加热升温再镀膜，其缺点在于能耗高，同时镀膜均匀性难以保证，故技术路线来说在线镀膜优于离线镀膜。在线镀膜采用高温化学气相沉积(CVD)工艺，在优质普通或超白浮法玻璃表面沉积一层透明导电氧化物膜，使其透射率、面电阻及雾度达到优化平衡，但在线镀膜和玻璃产业线高度绑定，不灵活，具有较高沉没成本。2017敬请阅读本报告正文后各项声明18[Table_yemei]光伏行业专题研究图表20：TCO导电膜玻璃镀膜工艺（ITO工艺）资料来源：JournalofMaterialsScience，东方财富证券研究所2.4.设备：较高壁垒铸成护城河2.4.1.薄膜制备：高性能大面积薄膜制备技术是核心制备大面积高性能高稳定性薄膜是当前主要技术难点，主要瓶颈在设备技术方面，其中镀膜设备壁垒极高，国内主要镀膜设备供应商包括上海德沪、京山轻机、捷佳伟创、西子洁能、众能光电、宏大真空等。图表21：钙钛矿电池镀膜设备技术供应商相关设备具体进展晟成光伏钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备2021年初，晟成光伏投资10亿新建智能装备制造中心，项目部分用于钙钛矿叠层电池核心设备研发机构。同年5月与业内钙钛矿电池领先企业开展技术开发战略合作，经过长时间研发，钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产捷佳伟创立式反应式等离子体镀膜设备（RPD)2021年公司RPD设备已取得钙钛矿中试线订单，钙钛矿整线设备也进入研发阶段。10月RPD设备中标首个钙钛矿中试设备采购订单众能光电高精度涂布机、真空蒸镀机、磁控溅射机等2020年6月进行钙钛矿太阳能器件效率认证，已建成100-500kW级大面积钙钛矿太阳能器件中试平台宏大真空大面积抗反射导电膜磁控溅射镀膜生产线2017年起先后开发出单体光学镀膜机、双室光学镀膜机、三室光学镀膜机等产品，2022年初，世界首台跑道式双腔同时成膜四室机也即将出厂成都四盛科技真空镀膜设备2020年公司中标华能钙钛矿中试研发项目真空沉积（PVD）系统设备采购德沪涂膜钙钛矿涂膜设备2021年11月公司开发的全球首套用于大面积钙钛矿太阳能面板制造核心涂膜设备系统验收成功，成为我国首个可提供高品质量产电子级精密狭缝涂布设备的本土公司大正微纳精密狭缝涂布设备2019年连续刷新柔性钙钛矿太阳能电池效率的世界纪录，光电转换效率破21%2017敬请阅读本报告正文后各项声明19[Table_yemei]光伏行业专题研究资料来源：solarzoom，各公司官网，东方财富证券研究所2.4.2.激光刻蚀：构建钙钛矿电池组件的核心工艺国产钙钛矿激光设备供应商主要包括迈为股份、帝尔激光、杰普特等。杰普特已有产品应用于钙钛矿电池，2021年8月为大正微纳定制的全球首套柔性钙钛矿模切设备通过验收并正式投入使用。帝尔激光回应其激光设备可用于钙钛矿电池生产。迈为股份21年年报披露，制造了钙钛矿激光设备样机。众能光电钙钛矿激光划线刻蚀设备已出货50台套。其中帝尔激光为光伏激光设备龙头。图表22：钙钛矿电池刻蚀设备技术资料来源：索比光伏网，东方财富证券研究所2.4.3.封装技术：保障钙钛矿电池性质的关键一环钙钛矿太阳能电池中的各功能层材料对空气中的水蒸汽、氧气，紫外光，压力等比较敏感，遇水、氧气、或者受到紫外线直接照射会发生材料改性分解、功能丧失的情况。封装技术能够有效地将工作元件与外界环境隔离，防止各种杂质的污染和腐蚀，是一种提高精密电子元器件使用寿命的方法。目前，常见的钙钛矿太阳能的电池封装技术有两种：第一种（1stgeneration）封装技术是使用蒸发金属喷射器和焊接金属带将电流从电池传导到外部，并将金属带的边缘密封，器件位于封闭空腔中心。第二种（2ndgeneration）封装技术是利用透明的ITO电极将钙钛矿与金属电极分离，确保电极与PSCs之间有一定的横向间隙，封装的一边直接是ITO电极，进而可以更好的密封整个器件。这两种都是“封边”式封装技术。供应商相关设备具体进展迈为股份激光设备样机2020年进入样机阶段，2021年为客户交付定制的单结大面积钙钛矿电池激光设备帝尔激光PERC激光消融设备、SE激光掺杂设备、用于钙钛矿电池的激光设备等2021年开始进行钙钛矿电池的相关研发，2022年3月公司即将交付应用于钙钛矿电池的激光设备杰普特柔性钙钛矿膜切设备2021年8月为大正微纳定制的全球首套柔性钙钛矿膜切设备，通过验收并正式投入生产使用2017敬请阅读本报告正文后各项声明20[Table_yemei]光伏行业专题研究图表23：钙钛矿电池封装设备技术资料来源：澎湃新闻，东方财富证券研究所3.行业空间：薄膜和钙钛矿电池未来趋势3.1.复盘：薄膜电池的沉浮，钙钛矿的兴起3.1.1.薄膜电池历经两起两落，转换效率制约进一步发展太阳能光伏电池按照技术路线可以分为晶硅电池（第一代电池）、薄膜电池（第二代电池）以及第三代电池。其中，晶硅电池包括多晶硅电池和单晶硅电池两类，是目前主流的太阳能电池，以单晶硅电池为主。薄膜电池是第二代电池，包括硅基类、化合物类（碲化镉、铜铟镓硒、III-IV组、钙钛矿等）、有机质类等，是太阳能电池发展的重要方向。第三代电池中目前多为实验室成果，尚无量产。图表24：太阳能光伏电池技术路线图资料来源：前瞻产业研究院，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明21[Table_yemei]光伏行业专题研究薄膜电池发展经历两起两落。在1980年代,薄膜电池一度占据电池市场30%的市场份额，被称为下一代光伏技术。但不久后实验室中晶硅电池的效率已经能够达到20%，硅基薄膜的效率瓶颈始终未能得到突破，因此整个90年代薄膜电池的总体份额持续滑落。而在2004年，FirstSolar实现了低成本CdTe电池的量产，薄膜电池再次开启快速扩张，2009年FirstSolar一度成为电池产量冠军，全球市占率高达12%。2010年后，随着光伏企业晶硅电池技术的突破，晶硅成本快速下降且效率大幅领先，薄膜电池失去低成本优势，市场份额被不断压缩。图表25：薄膜电池发展历史资料来源：FraunhoferISE，东方财富证券研究所2021年，全球薄膜电池市场占有率为3.8%，同比下降0.2个百分点。主要原因是尽管全球薄膜电池产量有所增长，但增速不及晶硅组件。2021年全球薄膜太阳电池的产能10.7GW，产量约为8.28GW，同比增长27.7%，主要是受FirstSolar产量增长的拉动。从产品类型来看，2021年碲化镉(CdTe)薄膜电池的产量约为8.03GW，其中国外7.9GW，国内130MW，占比为97%;铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池的产量约为245MW，其中国外210MW，国内35MW，占比为3%。图表26：2010-2021年全球薄膜电池市占率变化资料来源：CPIA，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明22[Table_yemei]光伏行业专题研究图表27：2012-2021年全球薄膜电池产量变化（MW）资料来源：CPIA，东方财富证券研究所薄膜电池领军企业FirstSolar年组件出货量2011年后排名不断回落。在薄膜电池领域，FirstSolar一家独大，引领行业艰难中前进。虽然碲化镉的转化效率并不是薄膜电池中最高的，但得益于FirstSolar在量产技术上的持续突破（过去十年平均每年组件转化效率提升0.5pct以上），碲化镉成为了最主流的薄膜电池。自2010年以来，FirstSolar长期位列全球组件出口商前十，但相比于2011年全球组件出货第二的地位，FirstSolar的排名出现了较大幅度的下滑，同时FirstSolar的营业收入较2010年也未出现明显增长，毛利率也稳定在20%左右。图表28：2011-2021年全球十大组件出口商排名资料来源：PVInfolink，东方财富证券研究所图表29：FirstSolar营业收入及毛利率变动资料来源：Choice，东方财富证券研究所排名201120122013201420152016201720182019202020211无锡尚德英利集团英利集团天合光能天合光能晶科能源晶科能源晶科能源晶科能源乐叶光伏乐叶光伏2FirstSolarFirstSolar天合光能英利集团阿特斯天合光能阿特斯晶澳太阳能晶澳太阳能晶科能源晶澳太阳能3英利集团无锡尚德阿特斯阿特斯晶科能源晶澳太阳能天合光能天合光能天合光能晶澳太阳能天合光能4天合光能天合光能晶科能源晶澳太阳能晶澳太阳能阿特斯晶澳太阳能乐叶光伏乐叶光伏天合光能晶科5阿特斯阿特斯FirstSolar晶科能源韩华韩华韩华阿特斯阿特斯阿特斯阿特斯6夏普晶澳太阳能韩华FirstSolar英利集团协鑫集成协鑫集成韩华韩华韩华东方日升7Sunpower夏普晶澳太阳能韩华FirstSolarFirstSolar乐叶光伏东方日升东方日升东方日升韩华8晶科能源韩华Sunpower夏普协鑫集成英利集团东方日升协鑫集团FirstSolar正泰FirstSolar9韩华Sunpower京瓷Sunpower东方日升乐叶光伏英利集团中利集团协鑫集成FirstSolar尚德10京瓷晶科能源SolarFrontier京瓷亿晶广电苏州腾晖FirstSolarFirstSolar顺风光电尚德正泰2017敬请阅读本报告正文后各项声明23[Table_yemei]光伏行业专题研究薄膜电池技术转换效率持续进步，但和晶硅电池仍存在一定差距。目前碲化镉薄膜电池的实验室和量产最高转化效率分别为22.1%和19.7%(均由FirstSolar创造);而作为对比，晶硅电池的转化效率则在始终高于碲化镉的基础上仍在持续提升，实验室最高效率已达27.6%。3.1.2.钙钛矿的兴起：晶硅电池理论极限将至，无硅料成本优势彰显在薄膜电池发展历程中，涌现了诸多新兴技术，但大多数受限于量产条件和效率，大多数难以实现商业化。在这些新兴技术中，钙钛矿电池的产业化前景相对可观，有望成为晶硅电池的有力竞争者。晶硅电池转换效率的理论极限将至，钙钛矿有望开辟电池新天地。根据CPIA,晶硅电池理论上的效率极限是29.4%，现实条件可实现的工程极限效率是27.1%；而在量产电池方面，根据CPIA预测，到2030年，常规PERC晶硅电池效率24.1%，HJT电池效率26%，TOPCon电池效率25.6%，IBC电池效率26.2%，逼近工程极限，而钙钛矿单结电池理论极限33%，显著高于晶硅电池。2009年钙钛矿电池技术首次运用在光伏领域时，其转换效率仅有3.8%；而直至今日，钙钛矿的实验室转换效率已经超过25%，未来有望持续上升。图表30：2021-2030年各种电池平均转换效率变化趋势预测分类2021年2022年2023年2025年2027年2030年P型多晶BSFP型多晶黑硅电池19.5%19.5%19.7%———PERCP型多晶黑硅电池21.0%21.1%21.3%21.5%21.7%21.9%PERCP型铸锭单晶电池22.4%22.6%22.8%23.0%23.3%23.6%P型多晶PERCP型单晶电池23.1%23.3%23.5%23.7%23.9%24.1%N型单晶Topcon单晶电池24.0%24.3%24.6%24.9%25.2%25.6%异质结电池24.2%24.6%25.0%25.3%25.6%26.0%IBC电池24.1%24.5%24.8%25.3%25.7%26.2%资料来源：CPIA，东方财富证券研究所图表31：钙钛矿转换效率实验室理论上限高资料来源：NREL，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明24[Table_yemei]光伏行业专题研究图表32：钙钛矿转换效率实验室理论上限高资料来源：NREL，东方财富证券研究所硅料价格持续上扬，钙钛矿迎来成本优势。自2020年起，硅料行情迎来强周期。截至2022年8月3日，多晶硅致密料价格达294元/kg，硅料价格的持续上涨使得下游电池和组件厂商利润承压均出现一定程度的下滑，净利率出现一定程度下滑。而钙钛矿制作过程无需硅料，制作金属卤化物钙钛矿所需原材料储量丰富，价格低廉，且前驱液的配制不涉及任何复杂工艺，对纯度要求不高，后续组件对加工环境要求也不高。组件生产过程不需要晶硅电池的千度左右的加工温度，在生产过程中的能耗比较低，多数环节也不需要真空环境。图表33：硅料价格持续上涨，电池成本不断攀升资料来源：Choice，东方财富证券研究所图表34：硅料价格挤占电池行业利润空间（亿元）资料来源：Choice，东方财富证券研究所硅料厂家净利润净利率净利润净利率净利润净利率通威32.547.36%110.3317.38%大全12.4826.75%68.0662.83%113.6569.56%电池厂家净利润净利率净利润净利率东方日升2.401.50%-12.17-6.46%晶澳18.277.07%27.936.76%天合光能16.735.69%21.854.91%晶科能源16.484.90%16.324.02%2022年上半年2020年2021年2020年2021年2017敬请阅读本报告正文后各项声明25[Table_yemei]光伏行业专题研究稳定性是目前制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素。钙钛矿太阳能电池作为历史上发展最快的光伏技术，在效率及成本端均较晶硅类电池有优势，但主要缺点是寿命短。早期的钙钛矿型太阳能电池（PSC）只能持续几分钟，目前钙钛矿太阳能电池的T80寿命（效率下降到初始值的80%）约4000小时，未来有望进一步提高。根据2022年6月《科学》杂志报道，美国普林斯顿大学研究人员开发出了第一个具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池，这标志着一种新兴的可再生能源技术的重要里程碑。该团队预计，他们的设备可在超过行业标准的情况下运行大约30年，如果可以实现量产，钙钛矿的稳定性问题有望得到解决。3.2.钙钛矿电池市场空间：乘BIPV之风，市场空间广阔钙钛矿电池既可以做成刚性电池组件，又可以做成柔性电池组件。基于薄膜电池的优良特性和钙钛矿的低成本优势，柔性钙钛矿电池未来有望成为BIPV(光伏建筑一体化系统）、柔性场景（如柔性手机、柔性显示器、可穿戴衣服/背包、帐篷/移动电源等便携式设备）等差异化应用场景的主流产品；同时钙钛矿叠加晶硅的刚性组件可以应用于地面光伏电站。RethinkEnergy预测，2030年钙钛矿市场份额或将超过全球市场的29%。在RethinkEnergy2021年发布的报告中，他们认为目前受钙钛矿产能的限制，2025年前钙钛矿的市场份额会缓慢上升至7%。而2025年后，光伏装机的增长将受到传统组件市场的供应限制，从长远来看，钙钛矿有可能将光伏成本降低80%，再加上其无可比拟的高效率，2030年钙钛矿装机量可能将达到116.9GW，超过当年光伏新增装机量市场份额的29%。图表35：钙钛矿2030年市场份额或超29%资料来源：RethinkEnergy，东方财富证券研究所BIPV市场空间广阔，钙钛矿有望搭乘行业春风。BIPV是分布式光伏的一种形式，近年来发展迅猛。首先对分布式光伏未来市场空间进行预估，按照增量市场和存量市场进行估计。分布式光伏新增市场：2021年，全国竣工面积2017敬请阅读本报告正文后各项声明26[Table_yemei]光伏行业专题研究40.83亿平方米，比上年增加2.35亿平方米，同比增长6.11%，也是近四年来第一次有所上升。受房地产调控政策影响，预计22-25年建设面积难以有所增长，因此假设22-25年每年新增竣工面积为40亿平方米，并且假设未来建筑面积类别分布保持不变，假设住宅/厂房/商业/办公及其他各类型建筑屋顶分布式光伏渗透率分别为5%/30%/10%/50%，其中公建的渗透率最高，主要由于整县推进政策中要求政府公建项目中的分布式光伏占比不低于50%。以此为基础，再假设单平米光伏板载荷为150W，根据2022年已招标的数据假设分布式光伏建设成本为4.5元/瓦，则未来每年建筑带来的分布式光伏市场空间为2334亿元。而根据中国BIPV联盟，“十三五”期间我国BIPV的系统造价降幅达到90%，至2025年BIPV的系统造价有望降至2.5元/w，以此为基础计算未来市场空间，则为1297亿元。因此2022-2025年，预计每年分布式光伏市场增量空间在1297-2334亿之间。图表36：每年增量分布式光伏市场空间测算资料来源：CPIA，中国建筑协会，国土资源部，国家统计局，东方财富证券研究所。风险提示：未来逐年竣工面积可能呈现跌势，分布式光伏渗透率不及预期。存量市场：按照CPIA在2019年的报告，我国存量建筑面积约为600亿平方，其中适宜安装分布式光伏的建筑面积约为30亿平米。按照中国建筑节能协会和国家统计局逐年的建筑竣工面积，预计2022年底国内存量建筑面积约为850亿平米，按照CPIA对存量建筑5%预估的可安装面积，则2022年底可安装分布式光伏的面积约为42.5亿平米。假设存量建筑面积分布式光伏设备年安装率为10%，按照每平米150W的安装载荷，22-25年间造价由4.5元/瓦降至2.5元/瓦，则每年存量市场可带来的分布式光伏市场空间为1594-2869亿元之间。根据中国光伏行业协会光电建筑专委会的数据，2020年我国BIPV总装机容量约为709MW，在分布式光伏中的占比仅为4.5%，未来提升空间较大。今年2月，国家发展改革委、国家能源局发布关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见，鼓励BIPV的发展。因此乐观预计到2025年BIPV的装机渗透率可达20%，以此测算BIPV的市场空间2025年逾500亿。且不同于现今晶硅电池大行其道的局面，薄膜电池占据了BIPV的主要市场空间。未来钙钛矿电池实现大规模量产后，凭借高转换效率优势，有望在BIPV市场变革中迎来巨大的潜在需求空间。新能源汽车的太阳能发电车顶也是钙钛矿电池有望进入的市场。2016年，知名物流厂商使用MiaSolé柔性薄膜电池铺设于物流卡车顶上，为卡车停车时提供电力，用于冷藏车、冷链物流及冷库，而不用柴油推动，从而减轻营运成本。2017年8月23日，汉能与全球顶尖车企奥迪共同研发集成薄膜太阳能车顶的奥迪样车，薄膜太阳能电池产生的电量为车内空调系统或座椅加热器等供电。随着钙钛矿电池转换效率和稳定性的提高，汽车太阳能发电车顶也是未来2017敬请阅读本报告正文后各项声明27[Table_yemei]光伏行业专题研究有望大规模运用的应用场景之一。根据中汽协预测，2022年中国汽车市场总销量或将达到2700万左右，同比增长5%，假设2023-2035年均以5%的增速增长，到2035年，中国汽车市场总销量将达到5000万辆左右，根据国务院发布的《新能源汽车产业发展规划》，2025年新能源车的销售量占比预计为20%，预测2035年新能源车销量占比可达40%左右，届时新能源汽车销量预计可达2000万辆。届时太阳能发电车顶如能实现规模化量产和较高的渗透率，市场空间广袤。3.3.钙钛矿电池经济性分析：光伏组件设备费用仅为晶硅成本的85%2022年国能经济技术研究院的潘莹等人从经济性的角度对钙钛矿电池在光伏电站的运用进行综合考量：目前虽然已经建成钙钛矿电池的示范电站，但是尚未有大规模的成熟商业电站，因此只能以假设的方式对钙钛矿电池经济性成本进行粗略估计，将其与市场上成熟的单晶硅电池进行比较，假设条件如下所示：图表37：假设边界条件类别假设条件项目情况甘肃敦煌某600MW光伏工程容配比1.27，交流侧装机容量600MW，直流侧装机容量约762MWp资金来源资本金占总投资的20%，其余为银行贷款组件选择单晶硅组件选用隆基Himo5产品，并且假设钙钛矿组件稳定性问题已解决，也可用25年售价单晶硅组件1.76元/W，钙钛矿组件1.5元/W转换效率单晶硅组件21.3%，钙钛矿组件按商业化大面积组件可以达到17%假设输出功率单晶硅组件540W，根据转换效率计算，钙钛矿组件按435W假设组件尺寸2256cm×1133cm，为2.56m2组件块数和用地面积单晶硅组件141.1111万块，使用钙钛矿组件175.0919万块，则建设用地将增加24%工期10个月支架选择选用固定可调支架，每年调节2次角度，10月至次年3月角度调节为50°，4月至9月角度调节为15°，加入部分平单轴跟踪及双轴跟踪支架阵列方位角方阵方位角选为0°，即朝向正南距地面高度采用50°安装倾角时，组件最低点距地面0.5m逆变器选择集中式逆变器组件清洗90天为周期的定期清洗，辅以沙尘天气过后的不定期清洗；清洗水车为主，气力吹吸为辅上网电量在运营期25年内平均上网小时数为1786.7h，年平均发电量为136141.8×104kW·h资料来源：《太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析》，东方财富证券研究所除此之外，考虑到现阶段钙钛矿电池的转换效率相比较单晶硅电池更低，因此应当给予更高的容配比，按照1.27的容配比进行计算。钙钛矿组件的数量将是单晶硅组件数量的1.24倍，由此带来占地面积、支架等投资成本相应增加，计算时也按增加24%考虑。另外考虑到钙钛矿组件比单晶硅组件便宜，假设其商业化售价为1.5元/W。2017敬请阅读本报告正文后各项声明28[Table_yemei]光伏行业专题研究图表38：钙钛矿和成熟多晶硅电池投资成本比较序号项目单晶硅组件钙钛矿组件设备费/万元安装费/万元合计/万元相对单晶硅变化，%设备费/万元安装费/万元合计/万元设备费安装费1设备及安装工程光伏发电设备及安装光伏组件1340134132851241142165127119343支架用钢26634386212412433048479237840小计16064779941686411472649919157182汇流及变配电设备及安装12738374131121241241580546416269集电线路18724187241241242323223232接地1492149212412418511851分系统调试607607124124754754整套启动调试8989124124111111合计1273829280202665163069363311993992发电厂工程2179712427046交通工程21061242613其他建筑工程276124342合计24179300023项目建设用地费用11041241370项目建设管理费46821004682生产准备费252100252勘察设计费600100600其他税费21001002100合计873890044基本预备费706710070675建设期利息27401243397工程静态投资（序号1～4）242650245473工程动态投资（序号1～5）245389248870不含外送单位静态投资3.18元/W3.22元/W不含外送单位动态投资3.22元/W3.27元/W资料来源：《太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析》，东方财富证券研究所基于以上假设，他们计算得到单晶硅电池组件设备费用134013万元（1.76元/W），而替换为钙钛矿电池组件的设备费只有114216万元，即钙钛矿电池的设备费仅为单晶硅组件的85%。从综合成本来看，钙钛矿最终的单瓦静态投资为3.22元/W，动态投资为3.27元/W，而单晶硅组件则分别为3.18元/W和3.22元/W，钙钛矿目前的动态和静态投资基本与单晶硅组件成本持平，这主要是因为钙钛矿目前量产效率偏低，达到与单晶硅相同的输出功率需要更多组件。随着钙钛矿转换效率和稳定性的提高，钙钛矿的投资成本有望低于单晶硅组件。2017敬请阅读本报告正文后各项声明29[Table_yemei]光伏行业专题研究3.4.晶硅-钙钛矿叠层电池是产业化方向构筑叠层器件是进一步提升太阳能电池效率的最重要途径。在串联叠层太阳能电池中，宽带隙的顶电池吸收短波长的太阳光，窄带隙的底电池吸收未被宽带隙顶电池利用的长波长太阳光；通过使用不同带隙的半导体材料，可以减小单结电池中载流子热弛豫导致的能量损失，同时还可以拓宽太阳能光谱的利用范围，从而提高电池的转换效率。开发具有理想匹配能隙的双结叠层太阳能电池，理论上可以获得44%以上的转化效率，远高于单结电池的理论效率（33%）。图表39：钙钛矿叠层太阳能电池（两端式和四端式）资料来源：《钙钛矿-硅叠层太阳能电池的研究》，东方财富证券研究所钙钛矿太阳能电池能更有效地利用高能量的紫外和蓝绿可见光，而硅太阳能电池可以有效地利用钙钛矿材料无法吸收的红外光。因此，通过叠层方式组合两种单电池，可以突破传统纯硅光伏电池的理论效率极限，进一步提升硅光伏电池的效率。根据牛津光伏的数据，理论效率来看，新式钙钛光伏电池的单层理论效率可达31%，钙钛矿双结叠层电池转换效率可达35%，钙钛矿三结叠层电池理论效率可达45%以上。因此全钙钛矿叠层电池以其高效率、低成本、制备工艺简单等突出优势，近年来逐渐成为了世界光伏研究领域的重要热点方向。图表40：钙钛矿叠层太阳能电池最高转换效率突破30%资料来源：太阳能钙钛矿电池技术发展和经济性分析，东方财富证券研究所4.投资建议：布局具备钙钛矿技术优势的国产龙头4.1国内企业在钙钛矿技术方面的布局尽管钙钛矿这项颇具前景的电池新技术尚未进入大规模产业化，但这条起步阶段的赛道已有不少企业争相布局。目前国内有20家企业已经在钙钛矿方面进行布局，并主要集中在上游材料、中游电池及设备以及通用技术类这三大2017敬请阅读本报告正文后各项声明30[Table_yemei]光伏行业专题研究方向，主要以新能源企业为主。近年来国内关于钙钛矿太阳能电池的专利申请数量出现明显增长，现国内累积相关专利数量已超过4000件，虽然大多数专利的申请人为高校及科研院所，但近年来以杭州纤纳光电等新能源企业为代表企业开始着手在钙钛矿太阳能电池产业布局专利。其中，杭州纤纳光电于2015年成立，2017年开始大量申请钙钛矿太阳能电池相关专利；华能集团2019年钙钛矿太阳能电池相关专利出现爆发式申请；浙江浙能技术研究院有限公司作为浙江能源集团唯一直属的企业研究院，于2018年开始大量申请相关专利；成都新柯力化工科技有限公司在钙钛矿结构光伏材料领域具有较为雄厚的研发实力，于2015年开始大量申请相关专利，其研发申请的有关钙钛矿光伏材料相关专利得到诸多下游生产厂家的认可。北京宏泰创新科技有限公司于2019年开始大量申请钙钛矿电池相关专利。协鑫集团下属的昆山协鑫光电材料有限公司也申请了数量较多的相关专利。图表41：目前国内主流钙钛矿企业的布局信息资料来源：根据各公司年报及投资者问答平台信息整理，东方财富证券研究所金晶科技材料公司是国内唯一可供应碲化镉/钙钛矿电池封装玻璃的企业，全球主要TCO玻璃供应商仅2家（另一家是日本板硝子），目前在国内已经在给碲化镉电池企业（包括成都中建材、龙焱、中山瑞科等）和钙钛矿电池企业供货，且有望进入全球最大薄膜电池企业fs供应链。金刚玻璃材料4.8GW高效异质结电池片与组件项目将采用全新异质结技术生产多尺寸双面微晶产品，并通过PVD（物理气相沉积）及CVD（化学气相沉积）降本工艺、全新金属化工艺等进一步降低产品成本。隆华科技材料钙钛矿靶材取得突破，7月27日公司表示钙钛矿电池用靶材当前处于供货测试阶段万润股份材料公司在钙钛矿太阳能电池材料领域有专利布局，公司积极关注相关领域下游行业发展情况。杭萧钢构电池子公司合特光电在不晚于2023年5月10日实现高转化效率钙钛矿/晶硅薄膜叠层电池100兆瓦中试线投产，且电池转化效率达到28%以上”。关于中试线的筹备进展情况，目前已完成了各供应商的技术交底，陆续推进各类设备的下单采购及进场安排，目标在2022年底完成生产线的建设。天合光能电池正在开展钙钛矿/晶硅两端叠层太阳池的设计、制备研究。进展或阶段性成果包括参与国家重点研究技术，聚焦高效N型TOPCon/钙钛矿叠层电池及高效HJT/钙钛矿叠层电池的研究，完成钙钛矿调研报告、完成稳定性测试系统搭建。拟达到目标：钙钛矿/晶体硅两端叠层太阳电池效率大于29%纤纳光电电池公司在浙江衢州建有国内首个钙钛矿产业基地，基地中试线产能20MW。全球首条100MW钙钛矿规模化产线已于2022年初率先建成投产，2月开建了全球首个钙钛矿集中式光伏地面电站。2022年5月20日，纤纳光电钙钛矿α组件全球首发，该组件采用纤纳独立开发的溶液打印技术，具有功率高、稳定性好、温度系数低、热斑效应小、不易隐裂等特性，可进行12年产品材料与工艺质保，25年线性功率输出质保。7月纤纳光电在浙江衢州举行了首批α组件的发货仪式，此次发货数量为5000片，用于省内工商业分布式钙钛矿电站。极电光能电池2022年4月9日，经中国计量科学研究院检测认证，极电光能研发团队在300cm²的大尺寸钙钛矿光伏组件上，创造了18.2%转换效率新的世界纪录，这也是继去年公司在63.98cm²组件上取得20.5%认证效率之后的又一重大突破。通威股份电池2022年7月27日，通威股份在互动平台表示，在太阳能电池技术方面，公司已全面展开对全背接触技术、钙钛矿/硅叠层电池技术等前沿电池技术的研究与开发隆基绿能电池公布异质结-钙钛矿叠层电池专利，该叠层电池包括底电池、空穴传输层、钙钛矿吸收层以及透明导电层明阳智能电池2022年2月公司异质结光伏电池项目设备采购已经完成，目前已经在江苏省盐城市开始建设，异质结组件项目目前已经在河南省信阳市开始建设，目前一切进展顺利，预计2022年内投产爱康科技电池目前公司正与其他钙钛矿电池公司开展叠层电池的开发西子洁能设备公司参股10%的杭州众能光电科技有限公司是国内第三代光伏技术——钙钛矿太阳能电池技术的领军企业，在钙钛矿装备制造方面目前处于国内第一，国际领先地位。公司核心研发团队由海外院士，国家万人，杰青等业内领先专家组成，拥有近20项发明和实用新型专利，主要从事薄膜光电器件（钙钛矿/OPV）和相关装备的研发和生产。是国内最早研发并生产钙钛矿设备的企业之一。捷佳伟创设备公司顺利出货了GW级异质结电池产线设备，并再次中标钙钛矿电池量产线镀膜设备订单。近期捷佳伟创连续拿到两次钙钛矿设备订单。该RPD镀膜设备是捷佳伟创面向钙钛矿电池持续研发的系列核心装备之一，为新时代的光伏技术提供了更可靠的装备保证。京山轻机设备控股子公司晟成光伏团簇型多腔式蒸镀设备迎来量产交付,并在积极布局其他钙钛矿电池设备并进行了相应的技术储备。目前公司已与行业多家钙钛矿电池企业进行了业务联系和合作，并有产品应用于多个客户端。迈为股份设备钙钛矿设备尚处于研发阶段。虽然公司钙钛矿设备处于研发阶段，但公司异质结设备在手订单约18亿元拓日新能通用技术国内非晶硅太阳能电池芯片龙头，公司正在进行杂化钙钛矿光电探测器的关键技术研发，钙钛矿研发项目正处于原有设备改造、使用寿命以及封装等技术试验测试阶段，未正式投产宁德时代通用技术2022年5月5日，公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线。华能通用技术2022年6月26日，中电联标准化管理中心召开专家审查会，讨论通过了由华能清能院主持编制的中电联《钙钛矿光伏组件》标准送审稿。《钙钛矿光伏组件》是我国首个钙钛矿光伏组件的通用技术标准，在推动钙钛矿光伏产业化应用进程上具有重要标志性意义。华能集团是最早从事钙钛矿技术研发的能源企业，通过几年的刻苦攻关，掌握了从实验室电池、微型模组到中试组件的全流程制备技术。由华能新能源公司和清能院共同开发的三代线级别中试组件在转换效率、组件尺寸等关键技术指标均达到国际领先水平。华能集团澜沧江公司与云南大理州政府、安徽华晟新能源科技有限公司签订大理年产5GW高效异质结光伏电池和5GW组件投资项目合作协议，将在云南大理经济技术开发区落地5GW双面微晶高效异质结电池与组件项目协鑫光电电池协鑫光电研发的钙钛矿技术正处在关键时期。协鑫光电投资的100MW钙钛矿光伏生产线已经于2021年9月建设完成，接下来是持续投入研发，使这条生产线各项指标达到设计标准。协鑫光电生产的尺寸为1m×2m的全球最大尺寸钙钛矿组件已经下线，投建的全球首条100MW量产线已在昆山完成厂房和主要硬件建设，计划2022年投入量产。预计在工艺和产能稳定后，量产组件产品光电转化效率将超过18%。2017敬请阅读本报告正文后各项声明31[Table_yemei]光伏行业专题研究新能源企业积极申请相关专利，一方面表明钙钛矿技术具有较为明朗的应用前景，另一方面也表明钙钛矿太阳能电池等产品的产业化有了一定进展。今年7月28日，纤纳光电在浙江衢州举行首批α组件发货仪式，全球首款钙钛矿商用组件α成功交付；金晶科技是国内唯一可供应碲化镉/钙钛矿电池封装玻璃的企业，全球主要TCO玻璃供应商仅2家（另一家是日本板硝子），目前在国内已经在给碲化镉电池企业和钙钛矿电池企业供货，且有望进入全球最大薄膜电池企业FirstSolar的供应链。我们认为随着钙钛矿应用领域的增加，未来能在相关技术上持续跟进、良品率达标并在产能上实现较快释放的国内新能源企业，将会拥有更大的市场份额。图表42：国内企业申请钙钛矿专利情况资料来源：专利汇，东方财富证券研究所4.2钙钛矿产业链公司举例4.2.1.捷佳伟创（002179.SZ）捷佳伟创是一家国内领先的从事晶体硅太阳能电池设备研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司紧紧围绕“高效化、国际化、智能化、多元化”的发展战略，在光伏PERC、TOPCon、HJT、钙钛矿等各技术路线上及半导体领域加强技术创新和新产品的研发，向客户提供性能稳定、品质可靠的设备，在钙钛矿电池技术路线上，公司RPD设备取得了钙钛矿中试线的订单，同时钙钛矿的整线设备也进入了研发阶段。公司主要业务是刻蚀设备，占总营业收入83.2%。公司在今年7月底顺利出货了GW级HIT电池产线设备，并再次中标某235681414152022252627293438384545475661112020406080100120捷佳伟创苏州迈为科技股份有限公司拓日新能杭萧钢构深圳黑晶光电科技有限公司技术有限公司珠海德光源新能源科技有限公司杭州众能光电科技有限公司东方日升隆基绿能无锡极电光能科技有限公司爱康科技天光材料科技股份有限公司上海黎元新能源科技有限公司万润股份无锡同春新能源科技有限公司浙江天地环保科技股份有限公司天合光能协鑫集团北京宏泰创新科技有限公司浙江浙能技术研究院有限公司成都新柯力化工科技有限公司华能集团杭州纤纳光电科技有限公司2017敬请阅读本报告正文后各项声明32[Table_yemei]光伏行业专题研究钙钛矿领先公司的钙钛矿电池量产线镀膜设备订单，该RPD镀膜设备是公司面向钙钛矿电池技术研发的系列核心装备之一，具备多项自主知识产权和较高的技术壁垒，提前布局新时代的光伏电池技术并为新型电池技术的发展提供可靠保证。近期经国际权威机构第三方认证，中国研制的全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率高达28.0%，创造了新的历史；同期，该团队在大面积全钙钛矿叠层电池组件也取得重要进展，通过采用可产业化的制备技术，实现了认证效率21.7%的叠层电池组件，为目前大面积钙钛矿电池组件的最高转换效率；钙钛矿电池兼备高效率和低成本以及对环境造成的影响较小等特点，将起到重要的引领作用。2021年全年，捷佳伟创实现营收50.47亿元，同比增长24.80%;实现归母净利润7.17亿元，同比增长37.16%。期间费用率基本保持稳定，盈利能力显著修复。多项光伏电池技术领域均有布局，获得阶段性突破。图表43：近年来捷佳伟创经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2.2.金刚玻璃（300093.SZ）金刚玻璃是一家专注于各类高科技特种玻璃及系统研发、设计、生产于一体的高新技术企业,主营各类特种安防玻璃产品。公司收入构成中，钢门窗防火型材营业收入占比59.34%，安装工程营业收入占比22.11%，安防玻璃营业收入占比59.34%。2021年6月，其中外合资子公司吴江金刚玻璃科技有限公司公告立项1.2GW大尺寸半片超高效异质节太阳能电池及组件项目，7月采购迈为整线设备4.8亿元，12月首条异质结电池生产线设备正式入厂安装，公司转型光伏电池组件快速推进。2022年4月，同样选用迈为股份设备的华晟二期2GW项目首批210电池片顺利出片，最高转化效率达24.68%。2022年6月18日，金刚玻璃公告称，拟投资建设4.8GW高效异质结电池片及组件项目，项目后续的研发、调试、生产基地均落地在甘肃酒泉。项目投资41.91亿元，建设周期为18个月，分两期投建。6月23日，金刚玻璃与迈为股份（300751）签署了《高效异质结太阳能电池设备及技术合作协议》。公司拥有38项授权的专利，包括超薄化学强化玻璃及其制备方法、非导可触控镜面显示玻璃等。2021年，公司全年实现营业总收入为3.21亿元，较去年同期下降2.60%;营业利润为-1.39亿元，较去年同期下降9.77%;归属于上市公司股东的净利润2017敬请阅读本报告正文后各项声明33[Table_yemei]光伏行业专题研究为-2.02亿元，较去年同期下降53.81%。图表44：近年来金刚玻璃经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2.3.杭萧钢构（600477.SH）杭萧钢构成立于1985年，经过37年的发展，已经成为绿色钢结构建筑行业集“研发、设计、制造、安装、建材、施工、供应链、产业大数据平台、BIPV光伏建筑一体化”等全产业链于一体的多元化企业集团。主营业务为多高层钢结构，占主营业务收入67%。杭萧钢构首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池中试线计划22年底投产，目标转化效率28%以上。第一，合特光电具有完全自主知识产权，公司晶硅薄膜/异质结钙钛矿叠层电池技术，通过新材料新工艺调节半导体材料带隙和界面钝化，可达30%以上转化效率。第二，公司计划22年底投产首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池中试线，目标转化效率28%以上，该生产线投产将大幅增加合特光电产品的市场竞争力。图表45：近年来杭萧钢构经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明34[Table_yemei]光伏行业专题研究4.2.4.拓日新能（002218.SZ）公司是国内A股上市的首家纯太阳能企业，是国内首家可同时生产非晶硅、单晶硅、多晶硅三种太阳电池的光伏企业,主营范围是研发、生产及销售太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、太阳能应用产品、太阳能集热板及热水器系统。收入构成中，晶体硅太阳能电池芯片及组件营业收入占比37.08%，电费收入占比30.84%，光伏太阳能玻璃营业收入占比26.60%。该公司是薄膜电池龙头之一，其单晶硅电池产品通过IEC61215国际认证，进入欧美等八大超级市场和电站工程，企业品牌TOPRAYSOLAR在国际上具有较高知名度，已成为国内规模最大，技术最先进的非晶硅太阳电池制造商，公司非晶硅太阳电池的产量，出口量居国内第一。深圳拓日新能公司拥有申请及已获得授权的专利共107项，如光电感应钙钛矿探测器、烟雾感应钙钛矿探测器、薄膜硅、晶体硅异质结双面太阳能电池等。公司拥有非晶硅太阳电池全套生产线设备制造和生产工艺技术、高效晶体硅太阳电池关键设备制造及生产工艺技术、新型平板太阳能集热器关键设备制造及生产工艺技术、光伏玻璃关键设备制造。图表46：近年来拓日新能经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2.5.通威股份（600438.SH）通威股份以农业及新能源为主业，形成了“农业(渔业)+光伏”资源整合、协同发展的经营模式，主要业务及在产业链中的位置如下图所示，其中2021年光伏营收占比60.1%。公司拥有从上游高纯晶硅生产、中游高效太阳能电池片生产、到终端光伏电站建设与运营的垂直一体化光伏企业，形成了完整的拥有自主知识产权的光伏新能源产业链条。2021年公司光伏技术中心重点开展与国内外大学、研究所等科研机构的产学研合作，进一步加强对行业跨代技术、前沿技术(包括HBC、钙钛矿、叠层电池/组件、光伏+储能等技术)的研发。公司是硅料、电池双龙头，管理水平卓越、成本优势领先。截止2021年底，公司拥有多晶硅产能18万吨，电池产能45GW，均位于行业第一。硅料高景气背景下，公司产能持续领先，预计集中受益。截止2022Q2，公司硅料产能合计18万吨/年，预计到2023年底，公司硅料产能将达到33万吨/年，2026年将2017敬请阅读本报告正文后各项声明35[Table_yemei]光伏行业专题研究达到80-100万吨/年，将长时间业绩维持在150-200亿区间，公司竞争力至此质变。公司在该领域申请的专利有集散式光伏光热能源微网、光伏光热能源微网。图表47：近年来通威股份经营业绩情况资料来源：公司年报，东方财富证券研究所4.2.6.宁德时代（300750.SZ）公司是全球领先的新能源创新科技公司，从事新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,以及锂电池回收利用业务。宁德核心技术为动力和储能电池领域,材料、电芯、电池系统、电池回收二次利用等全产业链研发及制造能力。主营业务CATL专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售，致力于为全球新能源应用提供一流解决方案。2017年公司动力锂电池出货量全球遥遥领先，达到11.84GWh。已与国内多家主流车企建立合作关系，并成功在全球市场上占据一席之地，也成为国内率先进入国际顶尖车企供应链的锂离子动力电池制造商。今年5月5日的业绩说明会上，宁德时代董事长曾毓群称公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线。此次宁德时代正式官宣进入钙钛矿领域，或许将会进一步推动这一新型电池技术的落地与产业化。2017敬请阅读本报告正文后各项声明36[Table_yemei]光伏行业专题研究图表48：近年来宁德时代经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2.7.协鑫光电协鑫光电科技控股有限公司成立于2010年，为协鑫集团下属企业。公司完成了100MW钙钛矿电池产能建设的B轮企业，也是目前市场唯一拥有量产能力的企业。协鑫光电专注于颠覆性的下一代钙钛矿太阳能组件的研发、生产，致力于开发大尺寸1m2m的太阳能组件。并依托于其现有的全球领先的10MW的中试产线，不断提高钙钛矿电池的光电转化效率，提升稳定性，并进一步降低太阳能电池的成本。公司的经营目标是通过进一步降低太阳能电池的成本，进而实现光伏+储能的平价上网，解决太阳能发电不稳定的短板，使清洁能源成为能源市场的主流。在钙钛矿电池领域，协鑫光电于2019年完成了尺寸为45cm×65cm的钙钛矿组件效率认证，经全球最权威的光伏组件商业认证机构TÜVRheinland认证，效率达15.31%（现已经提升至17%），是目前为止全球面积最大、组件效率认证最高的钙钛矿组件。协鑫光电也成为全球唯一一家取得钙钛矿组件实用化产品商业认证的企业。图表49：协鑫科技的钙钛矿技术情况资料来源：协鑫科技官网，东方财富证券研究所2017敬请阅读本报告正文后各项声明37[Table_yemei]光伏行业专题研究4.2.8.明阳智能(601615.SH)作为全球化清洁能源整体解决方案提供商，公司致力于能源的绿色、普惠和智慧化，业务涵盖风、光、储、氢等新能源开发运营与装备制造，位居中国企业500强和全球新能源企业500强前列，全球海上风电创新排名第一位，正奋力打造全球知名的千亿级新能源产业集团。主要业务是风力发电机组，占营业总收入93%。2022年2月，明阳智能表示异质结光伏电池项目设备采购已经完成，目前已经在江苏省盐城市开始建设。公司已经拥有了钙钛矿的技术储备，并在河南信阳建有明阳新能源产业园，其异质结组件项目目前已经在信阳市开始建设，目前一切进展顺利，预计2022年内投产。2021年11月30日，明阳智能5GW异质结电池项目启动开工仪式，项目投资50亿元，其中一期规划产能2.5GW，预计投产后平均转化效率在24.5%以上。2021年公司实现营业总收入271.58亿元，同比增长20.93%;归母净利润31.01亿元，同比增长125.69%;公司营收增长主要系公司风机收入与发电收入同步提升;归母净利润高增主要系营收拉动及出售电站增厚利润所致。图表50：近年来明阳智能经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2.9.隆基绿能（601012.SH）公司成立于2000年，主要从事单晶硅棒、硅片、电池和组件的研发、生产和销售，以及光伏电站开发、建设及运营业务等。公司已形成了从单晶硅棒/硅片、单晶电池/组件到下游单晶光伏电站应用的完整产业链，其中太阳能组件和单晶硅棒/硅片是公司的核心制造业务，2021年，组件和硅片/硅棒在营业收入中的占比分别为72.23%和21.04%。目前公司已发展成为全球最大的单晶硅片和组件制造企业。2017敬请阅读本报告正文后各项声明38[Table_yemei]光伏行业专题研究图表51：近年来隆基绿能经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所钙钛矿技术方面，公司专注于钙钛矿电池和电池组件的制造，目前公司发明公开、发明授权的钙钛矿相关专利有20项。2022年4月21日，在第十九届中国光伏学术大会上，公司以25.7%效率入选晶硅/钙钛矿叠层电池中国最高效率。2021年航天电器研究开发费用为5.04亿元，较上年同期增长17.72%；截至2021年12月31日，公司累计获得专利授权1,548项，其中：发明专利476项（含国际发明专利）。4.2.10.爱康科技（002610.SZ）爱康科技深耕新能源领域，打造新能源制造加新能源服务双轮驱动的业务发展模式，已经发展成为国内领先的高效新能源综合服务商。预计到今年年底将形成5GW异质结电池产能，约占全球总产能的20%-25%，稳居异质结领域第一梯队。公司新能源制造业务中光伏边框、支架等多个拳头产品出货量即市场占有率连续多年稳居行业前列，其中光伏边框制造作为爱康传统优势业务，产品占据全球市场份额近10%，光伏支架制造占全国市场份额的15%，2008年自今，累计出货量超10GW。公司坚持发展以高效异质结电池及组件为核心边框支架为支撑的先进高效制造产业，通过苏州、湖州、赣州、泰州、无锡五大制造基地的布局依托具有年产4000万套光伏边框，6GW光伏支架产能优势，计划5年内实现18GW的异质结电池组件产能。爱康科技表示，公司高度重视钙钛矿电池的市场前景，已经涉足钙钛矿材料与HJT叠层电池技术的研发。2021年新冠疫情及原材料价格大幅上升等因素对公司经营造成不利影响，叠加公司部分高效电池及组件产能仍处于爬坡阶段，对公司业绩释放产生部分影响。公司实现营业收入25.31亿元，归属于上市公司股东的净利润现亏损。爱康科技拥有江苏苏州、江苏泰州、江西赣州、浙江湖州四大生产基地，产线布局处于行业领先水平，产能属于行业优势产能，累计出货组件超11GW，实现营业收入13.50亿元，同比大幅增长85.49%。2017敬请阅读本报告正文后各项声明39[Table_yemei]光伏行业专题研究图表52：近年来爱康科技经营业绩情况资料来源：Choice，东方财富证券研究所4.2国外企业在钙钛矿技术和构成材料方面的布局美国钙钛矿研发：美国能源部太阳能技术办公室通过不同的项目支持了处于不同发展阶段的各种钙钛矿初创公司。这些公司包括BeyondSilicon、BlueDotPhotonics、CubicPV、能源材料公司、FirstSolar、GVDCorporation、Nanosonic、nTact、Optigon、SwiftSolar和TandemPV。为了增加从事钙钛矿商业化工作的公司的多样性，美国能源部太阳能技术办公室推出了钙钛矿创业奖，为新公司提供种子资金。韩国钙钛矿研发：2021年，韩国太阳能组件制造商韩华QCells电池公司将在未来五年内投资1.5万亿韩元（12.8亿美元），以扩大太阳能组件的制造能力，并增加其本国的研发活动。此次投资承诺中的部分资金将投向TOPCon和tandem钙钛矿技术。2021年12月，韩华QCells牵头的钙钛矿-晶硅叠层电池技术被选中参与一项为期三年的韩国国家项目，开发和商业化具有高耐久性和高效率的钙钛矿晶硅太阳能电池。日本政府对钙钛矿光伏电池的政策：2021年，日本国会参议院正式通过了修订后的《全球变暖对策推进法》。钙钛矿光伏电池制备的设备主要有：涂覆机、RPD或PVD设备、蒸镀机以及封装用的层压机。涂覆机和RPD是生产环节中最贵设备。其中国外设备产能布局有：1）美国nTact长期深耕钙钛矿行业，是全球领先的钙钛矿涂膜设备企业。nTact是全球最早聚焦发现和解决大面积和Si-Tandem钙钛矿涂膜遇到的技术挑战的精密涂膜设备公司。2）RPD或PVD设备：瑞士Meyerburger、德国Vonardenne、德国Singulus、日本住友；3）激光划刻设备：德国乐普科。在钙钛矿的关键组件TCO玻璃方向，日本的板硝子公司拥有较强的技术积淀。其是全球最大的光伏用TCO镀膜玻璃供应商，其于1989年便开始向薄膜电池公司提供TCO镀膜玻璃样品。板硝子与FirstSolar建立了持久的联系，是其目前主要的TCO镀膜玻璃供应商。板硝子主要采用在线的APCVD镀膜工艺生产FTO镀膜玻璃，2019-2020年板硝子先后于越南和美国各投产了一条800t/d和600t/d的在线TCO镀膜产线。公司未来有望在钙钛矿TCO玻璃这一关键组件领域继续占据优势地位。2017敬请阅读本报告正文后各项声明40[Table_yemei]光伏行业专题研究4.3具备钙钛矿技术企业估值情况分析图表53：钙钛矿技术企业估值情况分析证券代码证券名称PE（倍数）EPS(元）最新2022E2023E2024E2022E2023E2024E总市值(亿元)评级300750.SZ宁德时代80.545.330.223.411.216.921.712,447.1增持601012.SH隆基绿能47.622.918.014.32.53.24.14,397.3未评级600438.SH通威股份18.711.913.512.34.43.94.22,343.5未评级601615.SH明阳智能15.716.313.912.21.82.12.4665.7未评级300724.SZ捷佳伟创64.250.939.331.52.83.64.5492.7未评级002610.SZ爱康科技-40.6——————0.00.30.4176.5未评级600477.SH杭萧钢构33.925.621.118.30.20.30.3127.2未评级300093.SZ金刚玻璃-47.4——————0.20.50.7110.6未评级002218.SZ拓日新能64.8————————————90.6未评级资料来源：Choice，东方财富证券研究所（未评级标的数据来自choice一致预期数据，宁德时代为本所新能源组覆盖，最新PE截至2022.8.12）2017敬请阅读本报告正文后各项声明41[Table_yemei]光伏行业专题研究东方财富证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格分析师申明：作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。投资建议的评级标准：报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级（另有说明的除外）。评级标准为报告发布日后3到12个月内的相对市场表现，也即：以报告发布日后的3到12个月内的公司股价（或行业指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中：A股市场以沪深300指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500指数为基准。股票评级买入：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅15%以上；增持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于5%～15%之间；中性：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-5%～5%之间；减持：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-15%～-5%之间；卖出：相对同期相关证券市场代表性指数跌幅15%以上。行业评级强于大市：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅10%以上；中性：相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-10%～10%之间；弱于大市：相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10%以上。免责声明：本研究报告由东方财富证券股份有限公司制作及在中华人民共和国（香港和澳门特别行政区、台湾省除外）发布。本研究报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本研究报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写，本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性，客户也不应该认为该信息是准确和完整的。同时，本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更，在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司会适时更新我们的研究，但可能会因某些规定而无法做到。除了一些定期出版的报告之外，绝大多数研究报告是在分析师认为适当的时候不定期地发布。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议，也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况，若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请。本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动。过去的表现并不代表未来的表现，未来的回报也无法保证，投资者可能会损失本金。外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投资的收入产生不良影响。那些涉及期货、期权及其它衍生工具的交易，因其包括重大的市场风险，因此并不适合所有投资者。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任，投资者需自行承担风险。本报告主要以电子版形式分发，间或也会辅以印刷品形式分发，所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据，不得用于营利或用于未经允许的其它用途。如需引用、刊发或转载本报告，需注明出处为东方财富证券研究所，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。