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01产业驱动因素
①钙钛矿电池技术取得重大突破
近期,中国科学院半导体研究所成功研发出光电转换效率高达27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件,实现了效率与稳定性的协同突破。
该器件在85℃高温老化测试1000小时后仍能维持初始效率的82.8%。
这一重要进展解决了钙钛矿电池此前寿命短、易衰减的关键痛点,将为钙钛矿电池的规模化应用铺平道路。
②行业产能建设持续落地
2025年至今已有24家钙钛矿相关企业获得融资,单笔金额5000万元至2亿元不等,覆盖全产业链各环节。
与此同时,协鑫光电、极电光能等GW级产线相继投产,仁烁光能、中核光电等企业也加速布局,产业化进程全面提速。
据行业统计,2024年我国钙钛矿量产产能已达2GW,2027年预计达到29GW,产能规模3年增长超14倍。
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③产业政策支持推动
11月11日,工信B表示到2027年底初步建立全国制造业中试服务网络,其中提到前沿材料方向中试平台建设要点包括钙钛矿材料等。
能源电子方向的中试平台建设要点则包括聚焦钙钛矿光伏电池、叠层光伏电池等先进光伏技术等。
02产业全景图
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03上游产业链
03-1原材料
钙钛矿电池的核心原材料包括钙钛矿材料、TCO导电玻璃、POE胶膜、光伏玻璃及丁基胶等。相较于传统晶硅电池,钙钛矿电池的原料成本优势显著,仅为前者的1/10。
其中,钙钛矿材料在电池中主要充当光吸收层,兼具高效与低成本的双重优势。
不过,它在光伏组件中的成本占比仅为5.3%,而TCO玻璃占据了绝大部分成本,随着钙钛矿GW级产线的落地,TCO玻璃的供应也会增加,从而让成本下降。
从性能要求来看,TCO导电玻璃需满足90%以上的高透光率与低电阻率要求,POE胶膜须具备优异的耐候性,丁基胶则要保证长效密封性。
因此,原材料的性能参数与品质稳定性,在很大程度上决定了钙钛矿电池的效率与使用寿命。
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03-2设备
钙钛矿电池的生产工艺相对比较简单,核心生产设备仅包括镀膜设备、涂布设备、激光设备和封装设备。
其中,镀膜设备涵盖PVD、RPD等主流类型,负责沉积电子传输层、空穴传输层等关键薄膜。
涂布设备以狭缝涂布技术为主,用于制备钙钛矿吸收层等功能性涂层,需在大尺寸基板上保持稳定的涂覆精度。
除此之外,激光设备的核心作用是将整片电池分割为多个子电池,进而形成串联结构,这对设备的高精度提出了更为严格的要求。
目前国内企业也在对相应设备进行改造升级,已有部分制造商成功实现量产并出货,国产化进程较快。
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03-3相关标的
①金晶科技:TCO导电膜玻璃龙头,国产化率超95%,现有年产能达4500万平方米,是国内市场的核心供应商。
②隆华科技:积极布局钙钛矿电池靶材市场,与先导薄膜、阿石创等企业共同致力于无铟化、低成本高性能靶材的研发。
③奥来德:形成设备与材料的双轮驱动布局,专注于低成本有机钙钛矿载流子传输材料的研发与生产,相关产品已获得业务订单。
④捷佳伟创:提供钙钛矿电池整线设备,成功中标研发产线,并突破钙钛矿/晶硅叠层电池的量产关键技术。
⑤京山轻机:旗下晟成光电业务覆盖从研发线至GW级量产的全周期设备解决方案,核心设备已获批量交付。
⑥迈为股份:其钙钛矿激光刻划机已能量产,2025年打算投资21亿建叠层电池设备产线。
04中游产业链
04-1钙钛矿电池及组件制造
随着钙钛矿电池进入量产化阶段,其技术路线和制备工艺已基本确定。
当前,行业的技术路线差异主要在于电池结数:是采用单结还是叠层结构。
若选择叠层路线,则进一步分为钙钛矿/晶硅叠层、钙钛矿/钙钛矿叠层两大方向。
基于对稳定性、效率和成本的综合考量,产业界已形成共识:单结结构优先采用平面反式结构,叠层方式则以两端叠层为主流。
总体来说,无论是哪种技术路线,钙钛矿电池核心制造流程均可概括为四大环节:基底预处理、功能层沉积、电极制备和封装测试。
单结与叠层路线的核心流程一致,仅叠层需额外增加顶层电池制备步骤,且工业界主流的平面反式结构流程更适配规模化生产。
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此外,钙钛矿组件生产能耗相对较低,具有优越的环保性能。
钙钛矿组件制造过程中,工艺温度不超过150°C,工艺流程短,整体能耗极低,每瓦组件能耗约为0.12kWh,显著优于晶硅组件超过1.52kWh每瓦的能耗水平。
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同时,钙钛矿远期大规模量产后成本显著低于晶硅,其组件价格将降至0.79元/W,仅为晶硅极限的65%左右。
按15年寿命计算,对应电站的LCOE为0.24元/W,低于晶硅电站LCOE降本极限,长期性价比优势突出。
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04-2相关标的
①协鑫集成:产业化进程领先,其GW级产线已成功下线首片超大尺寸商业组件。
②隆基绿能:专注于晶硅-钙钛矿叠层电池技术的研发,其自主研发的叠层电池转换效率已达到行业领先的34.85%。
③通威股份:在钙钛矿/硅叠层电池领域实现全面积效率28.39%,实验室研发效率达到34.69%。
④京东方A:利用其在显示领域的深厚积累,跨界布局钙钛矿电池技术。
05下游产业链
值得一提的是,钙钛矿电池正凭借其轻量化、半透明、弱光效应好以及颜色可定制等独有特性,突破传统光伏的应用边界,催生出多元化的应用场景。
具体而言,它正在对现有技术形成有力的替代与升级。
在光伏建筑一体化领域,它不再是附加在建筑上的组件,而是直接作为幕墙或窗户等建材本身,实现从“光伏加建筑”到“光伏即建筑”的转变。
在车载光伏方面,其柔性特质能完美贴合流线型车身,替代部分电网充电需求。
此外,卓越的弱光性能更使其能广泛应用于室内光伏,为海量物联网设备持续供电。
甚至在太空探索等前沿领域,它极高的功率质量比也展现出巨大潜力。
综上所述,钙钛矿电池不仅仅是一项技术进步,更是一把开启光伏与建筑、交通及日常生活深度结合的新时代的钥匙。
据预测,2025年我国钙铁矿组件市场空间将达到37.5亿元,到2030年钙钛矿电池渗透率有望达到30%,这一数字将激增至950亿元。
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06发展趋势
总的来说,钙钛矿电池技术已驶入发展快车道,在效率与稳定性取得关键突破的基础上,正快速迈向规模化制造,其商业化路径日益清晰。
未来随着其性价比持续提升和技术前景日益明朗,该技术有望在不久的将来成为重塑能源格局、推动全球能源结构向高效低碳转型的重要驱动力。
本文引用参考图片和文献:东吴证券、山西证券、国盛证券、国海证券、华创证券、Wind、同花顺、行行查、萝卜投研数据网站、各公司公开资料,不代表本人立场,不构成投资建议。
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