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民生證券-機(jī)械行業(yè)一周解一惑系列:鈣鈦礦層薄膜制備中涂布、蒸鍍?cè)O(shè)備的對(duì)比選擇-230115
上傳日期:
2023/1/15
大?。?/td>
2275KB
格式:
pdf 共30頁(yè)
來(lái)源:
民生證券
評(píng)級(jí):
推薦
作者:
李哲
,
占豪
行業(yè)名稱(chēng):
機(jī)械
下載權(quán)限:
此報(bào)告為加密報(bào)告,僅限高級(jí)會(huì)員查看
本周關(guān)注:鄭煤機(jī)、三一重工、聯(lián)贏激光、高測(cè)股份
本周核心觀點(diǎn):關(guān)注國(guó)家投資為主的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇主題,如地產(chǎn)、煤礦等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)設(shè)備,同時(shí)關(guān)注成長(zhǎng)板塊底部修復(fù)機(jī)會(huì)
鈣鈦礦電池的核心層“鈣鈦礦層”主要包括兩類(lèi)鍍膜方法:目前鈣鈦礦層薄膜的制備主要有溶液法、氣相法兩類(lèi)工藝,可單獨(dú)或組合使用。1)溶液法(濕法):溶液法內(nèi)部可細(xì)分為一步溶液法、兩步溶液法,兩步溶液法中又分為分布浸漬法和兩步旋涂法。溶液法的核心思想是將鈣鈦礦層所需的有機(jī)、無(wú)機(jī)材料配置成前驅(qū)體溶液,并通過(guò)涂布設(shè)備涂在基底表面,此后經(jīng)過(guò)退火溶液蒸發(fā),在溶液干燥結(jié)晶過(guò)程中,溶液形成晶核,再結(jié)晶變?yōu)榫w,因此又稱(chēng)為濕法;2)氣相法(干法):氣相法內(nèi)部可分為雙源共蒸、單源蒸發(fā)、分布?xì)庀喑练e法。其原理主要是依靠真空蒸鍍?cè)O(shè)備的蒸發(fā)源加熱,使鈣鈦礦層需要的有機(jī)、無(wú)機(jī)靶材蒸發(fā)升華氣態(tài)粒子,氣態(tài)粒子快速?gòu)恼舭l(fā)源向基片表面輸送,氣態(tài)粒子附著在基片表面形核、長(zhǎng)大成固體薄膜,因此又稱(chēng)為干法。3)干濕結(jié)合法:溶液兩步法中存在溶質(zhì)的再溶解,因此在長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)中經(jīng)常會(huì)引起鈣鈦礦薄膜的再溶解而破壞薄膜的致密性,采用氣相法可以避免這一過(guò)程,因此干濕結(jié)合法是首先使用濕法涂布無(wú)機(jī)層,再使用干法蒸鍍有機(jī)層。
總量上濕法占比更高,趨勢(shì)上干法近2年上升更明顯。我們通過(guò)統(tǒng)計(jì)專(zhuān)利布局、鈣鈦礦電池&設(shè)備公司公開(kāi)新聞角度分析目前兩種工藝的實(shí)際進(jìn)度與發(fā)展趨勢(shì)。1)總量:濕法相關(guān)專(zhuān)利最多且發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),2014年就有相關(guān)專(zhuān)利;干法專(zhuān)利數(shù)和發(fā)展時(shí)長(zhǎng)次之,干濕結(jié)合法相關(guān)專(zhuān)利最少且最新,2021年首次出現(xiàn)。2)趨勢(shì):2021/2022年鈣鈦礦企業(yè)相關(guān)專(zhuān)利布局總數(shù)熱度回升,其中濕法相較2018-2020年的平均水平差異不大,但干法相關(guān)專(zhuān)利數(shù)相較2018-2020年的平均水平有較大幅度的上升,同時(shí)2021年開(kāi)始首次出現(xiàn)了干濕法相結(jié)合的專(zhuān)利布局。3)各家布局:協(xié)鑫納米、黎元新能源、曜能科技濕法專(zhuān)利相對(duì)突出,纖納光電、極電光能、眾能光電則是選擇濕法、干法專(zhuān)利同時(shí)布局。目前來(lái)看不同薄膜制備方法仍處于兩種技術(shù)并存發(fā)展的狀態(tài)。
工藝上涂布與蒸鍍各具優(yōu)劣勢(shì):涂布法具有操作簡(jiǎn)單、方便調(diào)控、成膜速度快、原料利用率高、成本低、設(shè)備兼容度較高的特點(diǎn),但存在成膜質(zhì)量較差,存在較多的薄膜缺陷,導(dǎo)致載流子難以分離和擴(kuò)散的問(wèn)題,限制了能量轉(zhuǎn)換效率的提升。蒸鍍法制備的薄膜在均勻性、致密性、缺陷程度等方面表現(xiàn)更佳,在大面積成膜方向上更具有潛力,但是存在薄膜沉積速率慢,生產(chǎn)效率低,靶材利用率低,設(shè)備價(jià)格較高,設(shè)備兼容性較差等缺點(diǎn)。
設(shè)備上涂布難點(diǎn)在刀頭和控制,蒸鍍難點(diǎn)在蒸發(fā)源和控制:涂布設(shè)備根據(jù)刀頭分為刮刀涂布和狹縫涂布,狹縫涂布效果更好且可為無(wú)接觸式涂布,目標(biāo)液膜的參數(shù)可以通過(guò)控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定進(jìn)行精確的數(shù)字化設(shè)計(jì),刀頭的選擇和控制系統(tǒng)的精細(xì)度對(duì)膜的厚度、均勻度影響大。蒸鍍?cè)O(shè)備的工藝難點(diǎn)在于蒸發(fā)源的加熱性能和對(duì)蒸發(fā)速率的控制能力,兩者對(duì)薄膜厚度、均勻度影響大。
投資建議:建議關(guān)注布局鈣鈦礦蒸鍍?cè)O(shè)備的:京山輕機(jī)、奧來(lái)德。
風(fēng)險(xiǎn)提示:1)鈣鈦礦大面積制備工藝突破不如預(yù)期。2)鈣鈦礦商業(yè)化不如預(yù)期。3)鈣鈦礦企業(yè)融資不如預(yù)期。
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