会议要点
1. 钙钛矿行业提效与市场前景
A股电新板块表现亮眼，估值和机构持仓调整到有吸引力的位置，新能源电力设备行业突出在全球的竞争优势
国金电新团队发布光伏高效新技术系列报告，深入分析钙钛矿技术及相关市场公司的技术进展与市场影响
钙钛矿是光伏板块投资的重点，报告用原创图表介绍不同工艺，分析产学研进展，对投资决策具有指导意义
2. 效率飞跃与产业变革
钙钛矿电池技术拥有高效率及低成本优势，理论最高效率可达31%，实验室已达26%，晶硅电池叠加钙钛矿层理论效率可达35%，当前最高已超33%，展现出迅速提效的潜力和未来应用前景。
钙钛矿设备市场投资机遇显著，单G瓦级产线价值估计约六亿美元，其中镀膜设备占50%，激光设备超20%。晶硅设备厂商可利用现有技术快速适应和进入钙钛矿设备市场。
混合使用晶硅与钙钛矿技术可以实现产业共赢，避免对既有产业链的颠覆性冲击，具备终极电池技术路线潜力。目前全产链成本约1.3至1.35元每瓦，未来成本有望降至0.5至0.6元每瓦，具备巨大性价比潜力，但暂无明确量产时间节点。
3. 效率飞跃与产业化探索
钙钛矿电池效率显著提升：2013年至2023年，钙钛矿电池效率提高了12个百分点；未来有望成为主流技术，引领成本降低和效率提升。
钙钛矿电池应用场景广泛认可：其理论极限效率单节可达33%，叠层最高可达45%，showing significant room for efficiency improvement.
钙钛矿电池产业化进展：2023年实验室外组件效率范围达17%-27%，面积扩大至百平方厘米以上；大面积组件与晶硅相近，成本进一步降低空间预期。
4. 产业化与技术并进
钙钛矿电池具备优异吸光材料性能，光吸收能力强，电子空穴对积活跃度低，以及电荷传输性能优异，这些特性为其在光伏领域的应用提供了基础。
国家政策频繁提及并支持钙钛矿发展，中国光伏行业协会成立专题组推进其光伏电池标准化，产业化进展加快，市场融资活动活跃，多家企业获得多轮融资。
预计到2025年，国内钙钛矿产能将超过22GW；到2030年，产能规模将突破40GW，展现突破性增长，促进产业化进程。
5. 钙钛矿电池产业化展望
钙钛矿电池技术瓶颈：界面匹配和传输层优化对电池性能和长期稳定性至关重要；当前涂布工艺是钙钛矿产业化的首选方法。
主流工艺与设备竞争：传统光伏企业与显示LED设备制造商均涉足钙钛矿薄膜工艺；高效率薄膜及其优质界面是提升太阳能电池性能的关键。
叠层电池前景：钙钛矿/硅叠层电池效率已超过30%，具有低制备温度和工艺一致性；产业化将因成本和效率考量寻求合适的叠层结构。
6. 钙钛矿产业化飞速发展
钙钛矿行业产业化进展迅速，尤其是荆轲领导的top公司取得了显著成果。
投资标的方向集中在结痂、迈韦、金山、金静以及胁芯等公司。
节后计划级别招标将逐步落地，预计会带来良好投资机会。
会议实录
1. 钙钛矿行业提效与市场前景
非常感谢。各位尊敬的投资者，大家过年好。我是国金建新团队的首席分析师姚瑶。非常感谢大家在假期中参加我们的深度报告慧眼计划会议。在此，我代表国际电新团队祝大家新春快乐，龙年大吉。同时，祝愿大家在龙年的投资中财运亨通，业绩显著。
自年初以来，A股市场波动较大，电新板块特别是其中一些高质量股票，在市场调整期的抗跌性和市场反弹期的向上弹性方面表现都非常突出。这一方面确实反映了该板块经过近两年的调整后，无论是估值还是机构持仓情况均已降至较低且具吸引力的水平。另一方面则体现出市场对中国企业，在全球范围内具有明显竞争优势的新能源电力设备大产业，的热情和参与度持续赓续。
在去年12月发布的电新各子行业年度策略报告中，我们也一一细化了2024年重点关注的方向和个股，很多策略报告中的预测目前正逐步得到验证。言归正传，我们小组在春节前不到一个月时间内，围绕市场关注的电新板块问题和我们今年看好的方向，发布了多篇行业与公司的深度分析报告。在这接近尾声的春节假期两天中，我会集中向各位投资者汇报，希望能对大家新年后的投资决策提供帮助。接下来，请我们团队的分析师李轩宇为大家详细介绍钙钛矿行业提效和产业化的进展情况。
我们都知道，在整个光伏板块投资中，新技术始终是一个核心焦点。我们国金电新团队对于光伏新技术的研究积累颇深。本次报告概述的是我们整个光伏高效新技术系列深度报告中的第五篇。虽然可能不是市场上最早发布的钙钛矿行业报告，但我相信我们的报告肯定是最用心准备的一篇。报告中，我们通过大量原创高清图表，简明阐释了钙钛矿的不同工艺路线。同时，对一二级市场相关公司在钙钛矿领域的技术进展进行了最新的梳理和总结，以帮助投资者全面理解钙钛矿技术的难点、设备和耗材的影响，以及产学研的最新动态。这些都是对投资结论产生重大影响的关键问题。
2. 效率飞跃与产业变革
钙钛矿行业：高效率兴起，产业化加速发展首先来说，钙钛矿电池一直受到广泛关注，特别是在近两年中，N型电池技术因为其快速提升的效率和大幅增长的体量值得注意。产业化阶段的高渗透率表明，将有极大的投资机会。
钙钛矿电池以其理论上的高极限效率和低成本优势脱颖而出，有望成为最终的电池技术路线。在理想状态下，单节钙钛矿电池的理论转换效率可以达到31%，而实验室里已经达到了26%的最高效率。如果将钙钛矿与晶硅电池叠层，则理论转换效率可达到35%，实验室效率突破了33%。相比之下，钙钛矿电池从技术提出到实现超过25%的实验室效率仅用了十年时间，而晶硅电池花费了六十年，这展现了钙钛矿技术巨大的发展潜力和未来应用前景。
设备层面，钙钛矿电池相对于传统晶硅电池制造更具投资吸引力。钙钛矿电池生产过程中，需要经过四道沉积工序和激光工艺，这增加了设备的价值量和工艺难度。
核心设备厂商拥有进一步提升工艺的潜力，预计能够利用丰富的调试经验和先进的研发能力，适应新的钙钛矿电池材料体系，推出高性能设备。根据我们的调研，钙钛矿的单机产线成本大约是六亿美金，其中镀膜设备占50%的比重，激光设备则超过20%。随着大规模量产的实现，设备制造企业可直接受益。
我们认为，晶硅电池作为基础，钙钛矿电池作为增效途径，才能实现产业共赢。晶硅与钙钛矿的结合，不会对现有产业链造成颠覆性冲击，而能够打破当前光伏产品的效率壁垒，并预期拥有更高的理论极限效率。因此，双方的结合可能成为未来电池技术路线中的一个重要产业供应模式。
就成本而言，目前钙钛矿组件的生产成本大致在每瓦1.3到1.35元之间，与当前晶硅全产链成本相比，还未展现出明显的性价比。但预期随着批量化生产设备的成熟和效率的持续提升，未来组件成本有望降至5到6角每瓦，届时性价比将显现。然而，目前尚未见到明确的时间节点。
关于钙钛矿行业的投资，我们的立场一直很明确。关注那些在钙钛矿技术领域，尤其是材料寿命、稳定性、扩大面积及提升整体量产能力等关键问题上取得突破的主流厂商。这些突破无疑会带来市场需求的激增，并推动快速产能扩张与竞争加速。因此，跟踪相关催化事件的发展势在必行。
当前最值得追踪的指标之一是钙钛矿技术的项目级展示和产能落地速度，这是评估新技术投资前景的关键。至于投资建议，我们会在后续提供更详细的解析。主要方向涵盖三个层面：
提供不同功能层制备所需的镀膜设备厂商，其中包括涂布和关键的激光设备。
与钙钛矿电池产业化相关的材料企业，这里我们看好新兴科技领头羊。
在钙钛矿产能布局上相对领先的头部制造企业，我们重点推荐的是协信科技。
3. 效率飞跃与产业化探索
接下来的内容分为四部分。首先，我会介绍钙钛矿电池技术最新的发展进展、产能和效率等方面的情况。第二和第三部分将主要围绕钙钛矿的工艺进行探讨。最后，我将谈及投资相关的标的信息。
在第一部分中，我们注意到，光伏电池技术路径的发展趋势非常明确地指向了钙钛矿与TOPCon结构的结合，或者单独采用钙钛矿进行叠层。这一趋势之所以确定，不仅因为钙钛矿在理论效率极限上具有较高的潜力，而且其生产成本很低。同时，钙钛矿效率提升的速度非常快。在过去十年（2013年至2023年）中，钙钛矿电池的效率提升了12个百分点。而相比之下，晶硅双层电池在过去七年提升了10个百分点的效率。这表明钙钛矿电池不仅具有理论上更高的效率，而且效率提升的速度也比较快。
钙钛矿电池的广泛应用场景已经获得了广泛认可。从理论极限效率来看，之前一代的P型电池（PERC）的极限效率为24.5%，而我们目前正在产业化的N型电池TOPCon双面电池的极限效率为28.7%。最新的理论模型更新显示，理论极限效率可达29.2%。晶硅电池效率的理论极限约为20.4%，而单节钙钛矿电池理论上可以达到33%的效率。如果采用叠层技术，理论最高效率可以达到45%，这证明了提效空间是巨大的。因此，钙钛矿电池有望在未来成为继晶硅技术后的下一代主导技术，带领行业实现成本降低、效率提升的新目标。
从产业化潜力的角度来看，钙钛矿技术逐步展现出其应用前景。尽管钙钛矿组件在实验室里实现的高效率通常面积仅约一平方厘米，且面积扩大会对效率产生显著影响，但自2023年以来，包括人数、机电、协信等主要组件制造企业公开披露的消息显示，经权威机构认证的钙钛矿组件效率已经达到了17%至27%。超过一半的组件面积为百平方厘米级别。此外，我们也看到在平方米级别的组件效率正逐步接近产业化的需求。例如，协鑫在2023年11月推出了2平方米的单节钙钛矿组件，其效率达到18.04%，并获得了中国计量科学院的认证。这个面积已经非常接近传统的182/72片板型晶硅组件的面积。
因此，钙钛矿电池在产业化方面的问题正逐步得到解决。成本方面，由于原材料廉价易得，钙钛矿组件的成本非常低。根据我们的测算，不同工艺场景下钙钛矿组件的成本大约在1.34元每瓦，处在1.3到1.4元这个水平。虽然目前尚未达到理想的性价比，但未来仍有进一步降低成本的空间。
4. 产业化与技术并进
钙钛矿电池具有非常良好的特性，其吸光材料性能优异，结构多样化。早在1994年，研究人员就已发现有机无机钙钛矿材料的电源性能会随晶体维度变化，为光伏领域的应用提供了可能性。
其优异的光源性能体现在几个方面：首先，其电子空穴对的活动性低；其次，光吸收能力强；再次，其带隙可调，这直接决定了可吸收光波段的范围。带隙较大会影响电池充分利用太阳光而带隙偏小则不利于获取高的开路电压。因此，选择合适组分优异且稳定的钙钛矿材料是获得高效稳定光伏器件的前提。此外，钙钛矿还拥有优异的电荷传输性能。
钙钛矿结构也非常丰富，如常见的正式结构和反式结构。正式结构主要以纯钙钛矿为主，而反式结构更与主流晶硅电池结构匹配。虽然反式结构开发较晚，但从发展潜力来看，它具有巨大的前景。
目前，国家对钙钛矿的发展给予了很大支持。从2016年的"十三五"规划开始，能源科技相关的国家政策中频繁提及钙钛矿，显示出对高效太阳能电池技术发展的支持。2023年3月，中国光伏行业协会成立了钙钛矿光伏电池标准的专题组，旨在推动钙钛矿光伏电池标准化工作，助力技术进步和产业化发展。在政策的鼎力支持下，光伏行业的成熟发展，为钙钛矿组件的研发和配套设备企业提供了融资活动的良好环境。部分企业短短几年内获得了多轮融资，如协鑫、现代机电等头部企业。
针对光伏产业，国内领先的钙钛矿企业主要分为三类：第一类是专业从事钙钛矿产品研发和制造的创新型高科技企业，例如机电协信、先纳；第二类是研发布局型的巨头企业，如宁德时代、比亚迪、隆基、通威；第三类则是以高校科研院所为背景的企业，比如万度、众能等。
根据目前公司公开的产能规划和产能落地情况，我们预计到2025年，国内钙钛矿产能将超过22GW；到2023年，产能规模将突破40GW。虽然这只是根据公布的产能规划统计的结果，但实际进展可能会更快，或可能因产业化进展而不及预期。不过，从统计角度看，这个规模仍然是非常惊人的。钙钛矿电池产业化进展加快，不仅在产能规划和扩张方面，业务场景的增加也为投资者增添了信心。
其中几个重要事件值得关注。2023年11月，三峡集团的库布齐200万千瓦光伏治沙项目成功并网，该项目配套建设的一兆瓦钙钛矿地面光伏电站采用了先纳自研的钙钛矿组件，成为全球首个商业化运营的兆瓦级别钙钛矿地面光伏项目。去年12月，华能青海共和光伏电站中完成了1米×2米商用尺寸的钙钛矿光伏示范项目，对产业化进展和钙钛矿组件应用起到了重要的催化作用。
钙钛矿的工艺流程相对简单，以反式结构为例，主要有四道沉积工序，涉及三大材料层：功能层、电荷传输层和电极。这个过程需要使用激光设备、真空镀膜设备、涂布设备和封装设备等四种设备。钙钛矿工艺不同于晶硅电池工艺，其激光工序达到四道，分为P1至P3，以及P4的边缘修整。在这个工艺流程中，激光设备的价值量显著提升，其在整个价值链中的比重超过20%。早期布局的设备厂商如德隆、英诺、杰普特以及晶硅领域的DR等，都已推出相关激光设备并获得头部客户认可。
5. 钙钛矿电池产业化展望
首先是关于传输层，它决定了光伏设备的性能下限。传统光伏设备企业在镀膜环节拥有先发优势。在钙钛矿电池中，无论是电子传输层还是空穴传输层，其核心作用是建立电荷运输通道，并阻挡电荷的不对称传输。钙钛矿电池界面与传输层紧密关联，设计的关键不仅在于优质薄膜的制备，更在于界面匹配和优化钝化处理。与晶硅电池相比，钙钛矿电池使用的是多种不同的材料，因此界面适配度dada降低。从长期稳定性来看，表面工程在性能提升过程中起到越来越重要的作用。
在真空环境下的物理成膜技术，包括电子传输层、空穴传输层和电极制备的主流工艺是PVD。根据反应方式的不同，PVD可以分为真空蒸镀、磁控溅射以及脉冲激光沉积（PLD）。此外，还存在其他解决方案，例如通过原子层沉积（ALD）等新兴但高效的技术，尽管目前磁控溅射仍然是主流工艺。
对于光伏设备企业来说，在镀膜环节的要求极高，因为优质薄膜及其界面是太阳能电池提升趋势的一部分。因此，那些在晶硅电池中拥有成熟镀膜设备的企业已经开始布局钙钛矿镀膜工艺，并被我们重点推荐。相辉、金山这样的领域领导者，以及在LED领域的企业，如奥莱德，他们在钙钛矿层的研究上决定了转换效率的上限。
薄膜的质量决定了电池关键性能的上限。影响薄膜质量的主要因素包括薄膜内缺陷的多少和材料的稳定性。另外，钙钛矿组件生产车间使用的化学试剂具有毒性，且气味刺鼻，这些溶剂的改善有巨大改进空间。大面积制备对于提升钙钛矿电池效率同样至关重要。目前钙钛矿层面的主要工艺是溶液法，包括干法和湿法，且细分为一步式和两步式溶液法。在生产上，钙钛矿电池主要依靠涂布法，如刮涂、狭缝涂布、喷涂和喷墨印刷，其中狭缝涂布法是企业和设备制造商的首选工业技术。我们统计了设备企业在概念化设备同步方面的进展，发现很多优秀公司已经做了简单布局。
而钙钛矿叠层电池的工艺，我们认为是非常有前景的。叠层电池可以分为两端、三端和四端结构。其中两端结构最为经济，且成本较低，符合叠层电池产业化的前提条件。目前来看，四端结构即将成为叠层电池产业化的方向。
针对叠层电池，初期需要确保单节钙钛矿电池性能优异。后续将更倾向于四端结构，但基于成本考量，未来可能转向两端结构。这是我们对产业化路径的一种判断。在与晶硅结合的叠层方向上，市场主要关注效率，并且认为有最大的提升潜力。目前，全球有四个研究机构在钙钛矿上的认证效率超过了30%，最高达到33.5%，这是由隆基在商业规模上实现，并得到欧洲太阳能测试机构的权威认证。
钙钛矿单结电池之所以被认为是叠层电池的最优解，一个原因是它具有较高的开路电压和填充因子；其次是生产工艺简单，升级为叠层电池时需要的改造较少。另外，它适用于低温制程，制备工艺流程通常在200度以下，钙钛矿制备温度则在150度左右，这说明硅材料与钙钛矿在材料特性和工艺流程上具有一定的一致性。
尽管叠层电池开发并不是一帆风顺，但我们主要关注各大头部企业在钙钛矿电池领域的最新进展，忽略一些较为细节的问题。头部厂商，如隆基、通威、华晟等，在钙钛矿和液晶显示电池领域取得了显著进展。在叠层电池的产业化尝试方面，2018年澳大利亚团队才开始进行钙钛矿与叠层电池的研究。去年11月，金科通过开发新型叠层电池结构，在转换效率上达到了32.2%，并获得权威机构认证。12月，协鑫在大面积组件上实现了26.34%的效率，并获得中国计量科学院的权威认证。
