出品 | 妙投APP
作者 | 董必政
头图 | 视觉中国
核心看点：
相较光伏晶硅电池，钙钛矿电池具有理论转换效率高、理论制造成本低等优势，有望成为下一代光伏电池技术；
在钙钛矿电池产业链中，钙钛矿设备、TCO玻璃是2023年最值得关注的赛道。
近日，光伏钙钛矿电池板块表现活跃，从2022年12月23日至今上涨幅度达到了30%，领涨多数新能源板块。究其原因，2022年以来，国内钙钛矿电池产业化进程提速,多家钙钛矿电池企业已经开始试生产；与此同时，市场资金也纷纷看好钙钛矿电池发展的预期，选择用脚投票。
那么，为何市场对钙钛矿电池预期这么高？以及2023年钙钛矿电池产业链哪个环节更值得关注呢？让我们一起来探讨一下。
一、钙钛矿电池处于量产初期
资本市场对钙钛矿电池预期较高主要在于，与当下主流的晶硅电池相比，钙钛矿电池的理论光电转换效率更高、理论制造成本更低，有望成为下一代主流的光伏电池。
光伏发电成本依赖于太阳能电池的光电转换效率以及制造成本。有研究显示，转换效率每提升1%，发电成本可降低7%。为了追求更高的光电转换效率，各光伏企业不断研发新型光伏电池技术。现在，光伏电池正在从P型晶硅电池时代迈入N型晶硅电池时代，主流的N型晶硅光伏电池技术有Topcon、HJT等。
根据晶科能源、天合光能、东方日升三家光伏企业披露的数据，Topcon晶硅电池量产的光电转换效率为24%-25%，HJT晶硅电池量产的光电转换效率可达25.5%。而学术界通常认为晶硅电池的理论极限为29.4%，技术极限约为27.5%。
目前，Topcon、HJT的量产光电转换效率离理论光电转换效率尚有一定的距离。但是，隆基HJT晶硅太阳能电池实验室最高效率已经达到26.5%，已非常接近其理论效率天花板。因此，不少光伏企业又将注意力投向理论转换效率更高的技术——钙钛矿电池。
钙钛矿光伏电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体（具有ABX3的化学通式）作为吸光材料的太阳能电池。与传统晶硅太阳能电池相比，钙钛矿电池具有效率上限高、成本低、可叠层、柔性等优势。
在投资成本方面，由于晶硅太阳能电池需要经历硅料、硅片、电池、组件四个环节，因此需要四个工厂来生产，耗时至少三天，单GW投资成本之和约10亿元；而钙钛矿太阳能电池流程可在一个工厂完成，45分钟即可走完生产流程，当前单GW投资成本为7亿元+，成熟期可下降至5亿元。
在生产成本方面，由于钙钛矿材料占成本比例较小，协鑫光电100MW生产线的组件成本小于1元/W，预计5-10GW级别的量产生产线的组件成本约为0.5-0.6元/W，远低于晶硅极限生产成本1元/W。
除了转换效率上限高、理论综合成本低外，钙钛矿电池的温度效应、弱光效应均优于晶硅电池。此外，钙钛矿可制备成柔性电池，可广泛应用于BIPV幕墙和屋顶，在分布式光伏市场更具备竞争力。
现阶段，钙钛矿电池研究进展主要分为单结电池和多结叠层电池。多结叠层电池主要有叠层（双结）、钙钛矿/晶硅、钙钛矿/钙钛矿叠层。目前晶硅大厂倾向选择钙钛矿/晶硅叠层的路线，全钙钛矿路线多见于初创企业。
在钙钛矿/晶硅电池叠层中，HJT与钙钛矿配适度更高，HJT顶层与钙钛矿底层都是TCO导电层，与钙钛矿做叠层电池时，HJT产线无需更改。而钙钛矿与PERC/Topcon电池叠层时，需要去除晶硅电池顶层绝缘的氮化硅/氧化铝，另外制备TCO导电层，对晶硅电池产线改动较大。
虽然钙钛矿电池的具体路线还存在一定的不确定性，但钙钛矿/晶硅电池叠层的技术路径无疑给为钙钛矿的产业化争取更好的生存和发展空间。
从市场空间来看，2025年钙钛矿组件市场空间达37.5亿元，2030年达950亿元。按照各家厂商发布的量产规划，2023年合计钙钛矿组件产能1.25GW，2025年7.4GW，预计组件市场空间约37.5亿元，2030年钙钛矿组件产能预计142GW，对应市场空间约950亿元，2022-2030年的CAGR达128%。
钙钛矿需求高增带动设备及原材料需求增长。预计2030年设备、原材料空间达239/490亿元。若2030年钙钛矿组件产量为95GW，产能对应设备市场空间为239亿元，其中镀膜、激光、涂布、封装设备分别为120/60/36/24亿元；对应钙钛矿材料市场空间28亿元，玻璃市场空间259亿元（FTO玻璃182亿元，背板玻璃77亿元），封装材料市场空间98亿元（POE胶膜及丁基胶各49亿元），靶材市场空间105亿元，玻璃及靶材因单位成本占比较高，价值量空间较大。
在钙钛矿产业化进程方面，截至目前，国内已有三条百兆瓦级别的钙钛矿光伏组件产线建成（协鑫光电、纤纳光电、极电光能），多条百兆瓦产线、GW级产线正在推进中。根据不完全统计，2022年钙钛矿产能约为0.47GW，2023年有望达到1.16GW，2024年有望达到4.47GW。在技术与资本的双重推进下，多条GW级别生产线有望于2023年招标，2-3年内落地。
那么，在钙钛矿电池初步量产的背景下，钙钛矿产业链哪些环节有望受益呢？让我们来探讨一下。
二、钙钛矿设备、TCO玻璃受益明显
由于钙钛矿电池处于量产的初期并结合各赛道的特点，妙投认为钙钛矿设备、TCO导电玻璃的企业有望率先受益。
从钙钛矿的产业链来看，钙钛矿设备、TCO导电玻璃属于产业链的上游。
1.钙钛矿设备
钙钛矿量产，设备先行。钙钛矿电池组件生产共需要镀膜、激光、涂布、封装四种设备。目前MW级产线设备总投资约1.2亿元，其中镀膜、激光、涂布、封装设备投资比例为50%、25%、15%、10%。
在镀膜设备环节，国内生产镀膜设备的主要厂家有捷佳伟创、晟成光伏、科晶智达、弗斯迈、众能光电等，其中捷佳伟创、晟成光伏（京山轻机）产业化进程最为靠前。
其中，22年7月，捷佳伟创的钙钛矿光伏电池生产关键量产设备“立式反应式等离子体镀膜设备”(RPD)通过厂内验收，将发运客户投入生产，并再次中标某领先公司的钙钛矿电池量产线镀膜设备订单；2021年5月，晟成光伏（京山轻机子公司）与业内钙钛矿电池领先企业开展钙钛矿叠层电池技术开发战略合作，公司研发的钙钛矿电池团簇型多腔式蒸镀设备现已量产,并成功应用于多个客户端。
在涂布设备环节，目前最主流的设备是狭缝涂布机。其中，德沪涂膜为国内最大的钙钛矿电池制造用核心狭缝涂布设备供应商，在大尺寸电子级狭缝涂布设备领域市场占有率达70%以上，技术指标与全球同类企业产品相当；并向供应协鑫100MW钙钛矿产线供应大尺寸核心狭缝涂布设备。此外，协鑫光电、纤纳光电、大正微纳在狭缝涂布设备也有布局。
在激光设备环节，国内厂商已实现量产。帝尔激光、迈为股份、德龙激光、大族激光等激光企业均在激光设备有布局。
其中，帝尔激光的激光设备在钙钛矿太阳能电池TCO层、氧化物层、电极层的生产制程中均有应用，目前已有小批量订单并已完成交付；迈为股份2021年已经交付用于单结钙钛矿电池的激光设备，未来将对单结钙钛矿会加大装备布局；德龙激光2020年推出针对钙钛矿薄膜太阳能生产整段设备（包括P1、P2、P3激光划线设备以及P4激光清边设备），目前设备已投入客户量产线使用，率先实现百兆瓦级规模化量产。
从钙钛矿设备的价值量来看，镀膜设备价值量最高，未来镀膜设备国产化为降本主要途径。因此，国内镀膜设备有望迎来发展良机。另外，设备的研发根据下游厂商的需求进行定制化，一旦进入其供应链，不易更换。
因此，妙投认为晟成光伏（京山轻机）、捷佳伟创具备先发优势的钙钛矿镀膜设备更易脱颖而出。
2.TCO玻璃
钙钛矿的玻璃为TCO玻璃，主要起透光和导电作用，是钙钛矿电池的核心部件。根据分布式能源网的数据，在晶硅电池组件中，光伏玻璃仅占7%的成本；在钙钛矿电池组件中，TCO玻璃的成本占比达到32%。
在十多年前的薄膜电池浪潮中，我国玻璃厂商生产过TCO玻璃，但由于薄膜电池与晶硅电池的后续竞争中性价比落后，硅料价格下跌导致晶硅电池性价比提升，薄膜电池需求下降，TCO玻璃产量较小或产线关停。
目前能够量产TCO玻璃企业主要以日本企业和国内的金晶科技为主。2022年5月底，金晶科技的TCO导电膜玻璃生产线在淄博正式投产，可年产TCO玻璃1800万平方米，是国内首条TCO导电膜玻璃生产线。
不过，值得注意的是，当前钙钛矿电池厂商产线规模小，小批量采购价格较高，随着钙钛矿电池扩产，规模化采购后价格将下降。此外，过去国内厂商有生产TCO玻璃的经验，随着钙钛矿的GW级别量产和产能扩张，更多的玻璃厂商将进入这个赛道，市场竞争会加剧。
因此，妙投认为，在钙钛矿电池处于小批量量产的初期，金晶科技凭借先发优势，有望吃到产业链的红利。未来，若其他玻璃企业加入TCO玻璃赛道可能会对其盈利能力产生影响，应密切关注产业链的动态。
三、小结
相较于主流的光伏晶硅电池，钙钛矿电池因理论转换效率上限高、理论制造综合成本低等优势，有望成为下一代光伏电池技术。目前，钙钛矿电池仍处于量产的初期，钙钛矿设备、TCO玻璃是当下受益确定性最高的赛道。
在钙钛矿设备环节，京山轻机等企业率先布局最贵的镀膜设备，有望从众多设备厂商中脱颖而出。
在TCO玻璃赛道，金晶科技先发优势明显，具备国内首条TCO导电膜玻璃生产线，2023年有望充分受益。长期来看，TCO玻璃壁垒不高，其他的玻璃企业纷纷加入，对先发者的盈利能力造成压力。
目前，钙钛矿设备、TCO玻璃被市场资金提前炒作，主要在于对钙钛矿产业链发展预期的看好。由于市场对钙钛矿提前炒作属于市场资金行为，暂无法准确地预判。
不过，妙投认为，钙钛矿设备、TCO玻璃的行情炒作可以参考2022年光伏Topcon、HJT设备以及2020-2021年光伏玻璃这两波行情。通过对比且结合钙钛矿电池产业化进程，妙投认为钙钛矿设备、TCO玻璃的行情炒作还未结束，请密切关注。
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