>> 申萬宏源-光伏設(shè)備行業(yè)“新技術(shù)”系列之二：鈣鈦礦電池技術(shù)，鈣鈦礦東風(fēng)漸起，降本增效未來可期-230108
| 上傳日期： |
2023/1/8 |
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| 2036KB |
| 格式： |
pdf 共36頁 |
來源： |
申萬宏源 |
| 評級： |
增持 |
作者： |
朱棟 |
| 下載權(quán)限： |
此報告為加密報告 |
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本期投資提示：
鈣鈦礦光伏橫空出世，效率屢創(chuàng)新高。鈣鈦礦是以俄羅斯礦物學(xué)家Perovski的名字命名的，最初單指鈦酸鈣（CaTiO3）這種礦物，后來把結(jié)構(gòu)為ABX3以及與之類似的晶體統(tǒng)稱為鈣鈦礦物質(zhì)。隨后鈣鈦礦材料優(yōu)異的性質(zhì)被充分研究挖掘，電池效率也快速攀升至25.7%，在短短十余年內(nèi)幾乎追趕上晶硅光伏電池過去四十余年的的最佳效率26.7%，使其具備了未來挑戰(zhàn)晶硅光伏電池主導(dǎo)地位的實(shí)力。
多種技術(shù)路線涌現(xiàn)，對硅基光伏是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。由于晶硅具有窄帶隙的特點(diǎn)，限制了其最高轉(zhuǎn)換效率，通過將其與對應(yīng)的寬帶隙吸光材料（1.6-1.7eV）結(jié)合構(gòu)建疊層電池可有效實(shí)現(xiàn)效率提升，目前鈣鈦礦/晶硅疊層電池的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最高效率已達(dá)到31.3%，并有望在未來繼續(xù)提升至35%以上。雖然鈣鈦礦有望成為光伏領(lǐng)域的終極技術(shù)形態(tài)從而顛覆現(xiàn)有的晶硅體系，但由于晶硅可以與鈣鈦礦做疊層電池，二者結(jié)合量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率有望做到30%以上，因此對于晶硅電池體系來說，鈣鈦礦也是一種發(fā)展機(jī)遇。
鈣鈦礦兩大困擾仍待解決。當(dāng)前鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)化最大的障礙即材料穩(wěn)定性較弱、電池壽命較短。目前為止的研究表明，通過元素工程設(shè)計晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鈣鈦礦材料，并結(jié)合界面工程實(shí)現(xiàn)太陽能電池結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，雜化鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性問題是有望完全解決的。而實(shí)現(xiàn)高效率鈣鈦礦電池的大面積制備是其產(chǎn)業(yè)化的另一大挑戰(zhàn)。對大多數(shù)光伏技術(shù)來說，大面積制備往往伴隨著電池效率的降低，這主要是由于電池面積增大伴隨著串聯(lián)電阻的線性增大。對于鈣鈦礦電池而言，這種隨電池面積增加而性能降低的現(xiàn)象更加明顯，未來也是需要解決的一大障礙。
上下游加快布局，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速。近年來隨著市場對光伏技術(shù)的關(guān)注度不斷提升，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化布局也開始提速。業(yè)內(nèi)企業(yè)在原材料、生產(chǎn)工藝、電池結(jié)構(gòu)與設(shè)備端不斷取得突破，努力去解決鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性、大面積制備和高效率的“不可能三角”問題。
在這個過程中，不僅有新勢力企業(yè)積極布局鈣鈦礦主產(chǎn)業(yè)鏈，更有傳統(tǒng)晶硅設(shè)備企業(yè)研發(fā)鈣鈦礦核心設(shè)備并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)線設(shè)備的交付。多方力量共同推動，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速，預(yù)計2026年鈣鈦礦組件產(chǎn)能有望達(dá)到37GW。
投資分析意見：
未來隨著鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷提速，鈣鈦礦設(shè)備與組件企業(yè)有望持續(xù)受益，按照目前市場上已經(jīng)公開的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃，我們預(yù)計到2026年，鈣鈦礦產(chǎn)能有望達(dá)到37GW。建議關(guān)注在鈣鈦礦核心設(shè)備布局較為領(lǐng)先的鈣鈦礦企業(yè)如京山輕機(jī)、杰普特等。對于鈣鈦礦組件企業(yè)來說，隨著產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速和技術(shù)進(jìn)步，鈣鈦礦組件未來的生產(chǎn)成本有望大幅降低，屆時鈣鈦礦組件的產(chǎn)品競爭力將顯著提升，市場份額也將不斷提升。且憑借超高的光電轉(zhuǎn)換效率，未來鈣鈦礦與晶硅疊層的電池技術(shù)有望成為光伏領(lǐng)域的終極技術(shù)形態(tài)，建議關(guān)注在鈣鈦礦領(lǐng)域具有前瞻性布局的企業(yè)如奧聯(lián)電子、寶馨科技等。
風(fēng)險提示：
1）鈣鈦礦技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期；2）光伏裝機(jī)不及預(yù)期；3）相關(guān)標(biāo)的業(yè)務(wù)進(jìn)展不及預(yù)期。
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