行业投资评级 - 增持(维持)[4] 报告核心观点 - 钙钛矿电池作为第三代光伏电池,在效率和稳定性上取得双突破,已步入GW级产业化元年,预计2027年全球产能超5GW,2030年突破30GW,行业处于“技术突破+产能落地+场景拓展”三重共振的黄金发展期[1][2][47] - 钙钛矿电池技术路线分为单结与叠层两类,其中晶硅/钙钛矿叠层因兼容现有产线成为当前主流研发方向,效率已全面超越晶硅电池[1][15] - 当前钙钛矿组件成本约1.2元/W,高于晶硅,但通过设备国产化、材料替代、工艺优化及产能规模化,降本路径明确,预计2026年单位成本有望降至1.0元/W以下,成本竞争力将赶超晶硅电池[2][44][46] 一、钙钛矿:下一代光伏电池片解决方案 - 钙钛矿是以ABX₃为通式的有机-无机杂化金属卤化物,具备合成工艺简单、光电转换效率高、成本低、重量轻等优势[1][8] - 技术路线主要分为单结钙钛矿电池和叠层钙钛矿电池,叠层路线又细分为晶硅/钙钛矿叠层、全钙钛矿叠层等,其中晶硅/钙钛矿叠层可与PERC、TOPCon、异质结等现有技术结合[1][11] - 在叠层技术中,钙钛矿-异质结叠层因结构适配、开路电压高而成为产业主要选择,钙钛矿-TOPCon叠层则存在结构需改造、电流受限的挑战[12] 二、效率和稳定性双突破,步入GW级量产时代 2.1 技术端:效率与稳定性双突破 - 效率突破:钙钛矿电池效率提升速度远超晶硅电池,单结钙钛矿实验室最高效率达27.3%,钙钛矿-硅串联电池实验室效率达35.0%,大幅超越晶硅电池27.9%的实验室效率上限[1][15] - 单结产业化进展:单结钙钛矿已进入技术迭代与产业化并行阶段,GW级量产线逐步落地,头部企业大面积组件效率接近20%,例如极电光能2㎡组件效率达20.3%,协鑫光电2㎡组件效率达20.17%[1][19][21] - 叠层产业化进展:叠层电池成为技术迭代核心方向,头部企业钙钛矿-TOPCon叠层电池效率突破34%,例如晶科能源N型TOPCon/钙钛矿叠层电池效率突破34.76%,隆基绿能两端叠层电池效率达34.85%[1][22][23] - 全钙钛矿叠层:仁烁光能全钙钛矿叠层电池光电转换效率达30.1%,其全球首个全钙钛矿叠层地面电站已运行1年,技术潜力在太空等细分场景价值凸显[24] - 稳定性突破:行业通过材料改性、封装升级与工艺优化突破稳定性瓶颈,主流企业组件已通过IEC61215与IEC61730商用标准认证,协鑫光电更通过了德国TÜV莱茵3倍加严老化测试[25] - 户外实证:国内MW级户外电站运行超18个月,组件首年衰减率控制在3.2%-4.5%,接近晶硅水平,且在弱光条件下发电量较同容量晶硅组件提升12%-18%[26] - 工艺成熟度:核心生产设备已实现100%国产化,头部设备企业具备GW级整线交付能力,生产流程主要包含PVD、涂布、激光、封装四类设备[1][30][33] 2.2 GW级产线元年 - 产能落地:2025年成为产业化元年,头部企业加速释放产能,极电光能全球首条GW级产线已投产,协鑫光电GW级产线于2025年6月投产,目前已披露的7条GW产线合计规模7.1GW,总投资额85.1亿元[2][35][36] - 单GW投资额下降:单GW产线投资额已由2024年底的15亿元下降到2025年中的10亿元[2][35] - 产能规划:预计2027年全球钙钛矿产能超5GW,2030年突破30GW[2] - 产业链协同:产业链配套逐步完善,TCO导电玻璃国产化率超95%,电子传输层材料、专用封装胶膜等关键材料实现技术突破并推进国产化验证[2][37] - 关键材料与设备: - TCO导电玻璃:成本占电池总成本超1/3,金晶科技自主研发产品将国产化率提升至95%以上,年产能达4500万平方米[37] - 传输层材料:万润股份产品应用于空穴传输层、钙钛矿层及电子传输层,已在多家客户实现持续销售[37] - 封装材料:福斯特的POE胶膜和丁基胶适用于钙钛矿封装,鹿山新材的专用POE胶膜已在多家头部企业测试并开始批量试生产[37][38] - 靶材:隆华科技研发的IZO靶材主要面向钙钛矿电池领域,已在多家实验室及测试线上应用[38] - 设备:国产狭缝涂布设备已占据国内80%市场份额,真空蒸镀设备指标已接近国际领先水平,整线设备企业如捷佳伟创、迈为股份、京山轻机等具备整线交付能力[39][34] - 下游应用拓展:应用场景从地面电站拓展至BIPV、便携电源、车载光伏及航天领域,示范项目向“场景化验证”转变,国内已投运最大全钙钛矿地面电站规模达5兆瓦[2][41] 2.2.3 成本竞争力:逼近晶硅,降本空间明确 - 当前成本:以0.72㎡单结钙钛矿组件测算,当前组件单位生产成本约1.2元/W(组件效率20%),其中材料成本占总成本76%,玻璃为第一大成本项占比29%[2][44][45] - 成本结构:制造端成本中,能耗占比12%,折旧占比8%,人工占比4%,体现出产线较高的自动化水平[44][45] - 降本路径明确: - 设备端:通过大尺寸设备减配、工艺替代(如DC镀膜替代RF镀膜)、多设备集成(蒸镀、RPD、PVD整合)等方式降低投资,预计叠层产线设备投资可降至3亿元/GW[46] - 材料端:通过FTO玻璃替代ITO、传输层材料革新、提升钙钛矿材料利用率至90%等方式,可压缩核心材料成本约45%[46] - 规模效应:随着2026年国内8条GW级产线投产,产能规模化将摊薄固定成本,预计行业平均生产成本可降至1.0元/W以下[46] 三、投资建议 - 建议沿三条主线布局钙钛矿行业投资机会[3][47] - 主线一:设备环节:行业处于GW级产线落地关键期,核心设备需求确定性高,建议优先配置具备GW级整线交付能力的国产设备龙头,如捷佳伟创、迈为股份、京山轻机、曼恩斯特、德龙激光、帝尔激光等[3][47] - 主线二:材料环节:随着产线规模化,核心材料需求将快速增长,建议重点关注国产化率高、成本占比大、技术壁垒强的环节,包括TCO导电玻璃(金晶科技、耀皮玻璃)、高纯度前驱体(万润股份)、专用POE封装胶膜(福斯特、鹿山新材)等[3][47] - 主线三:组件环节:钙钛矿长期核心竞争力在于效率与成本的双重突破,建议优先选择叠层路线布局明确、产能落地节奏快、客户结构优质的组件企业,如协鑫科技、隆基绿能、天合光能、晶科能源等[3][47]
钙钛矿:迎来GW级量产