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市場(chǎng)研究

激光設(shè)備行業(yè)分析:鈣鈦礦加速滲透,激光設(shè)備放量在即

來(lái)源:未來(lái)智庫(kù)2023-01-13 我要評(píng)論(0 )   

(報(bào)告出品方/作者:國(guó)泰君安證券,周天樂(lè)、趙文通)1. 投資觀點(diǎn)2025 年前鈣鈦礦電池將以疊層形式和晶硅電池共存,2025 年后單結(jié)組 件將開(kāi)始滲透。鈣鈦礦電池的理論效率...

(報(bào)告出品方/作者:國(guó)泰君安證券,周天樂(lè)、趙文通)

1. 投資觀點(diǎn)

2025 年前鈣鈦礦電池將以疊層形式和晶硅電池共存,2025 年后單結(jié)組 件將開(kāi)始滲透。鈣鈦礦電池的理論效率達(dá) 31%,分別較 PERC 單晶 /HJT/TOPCon 電池高 6.5/3.5/2.3pct,疊層后理論效率將提升至 45%。鈣 鈦礦產(chǎn)線設(shè)備投資較晶硅電池低 44%-50%;組件制造成本約為 1 元/W, 量產(chǎn)后有望降至 0.3-0.4 元/W,而 PERC/TOPCon/HJT 電池組件分別為 2/2.05/2.2 元/W。雖然鈣鈦礦電池具有高效率和低成本優(yōu)勢(shì),但是目前 僅完成了 3 年可靠性驗(yàn)證,我們認(rèn)為在 2025 年之前鈣鈦礦電池將是晶 硅電池的補(bǔ)充,以疊層形式提升組件的整體效率表現(xiàn),在 2025 年完成 長(zhǎng)周期驗(yàn)證后,非疊層的單結(jié)鈣鈦礦組件有望快速提升滲透率。 鈣鈦礦加速滲透將帶來(lái)新激光設(shè)備需求。鈣鈦礦電池生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì) 各功能層進(jìn)行刻蝕以形成子電池結(jié)構(gòu),激光設(shè)備具有組件效率影響更小、 生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。鈣鈦礦電池的加工精度要求為 0.3-0.5 微米,原有激 光設(shè)備無(wú)法滿足要求,鈣鈦礦電池開(kāi)啟滲透后將帶來(lái)新激光設(shè)備需求。

哪些激光設(shè)備供應(yīng)商將受益于鈣鈦礦投資機(jī)會(huì)? 目前能夠提供整線激光設(shè)備的廠商具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)并有望保持高市占率。 帝爾激光率先推出了 PERC 激光摻雜設(shè)備,市占率超過(guò) 90%。目前鈣鈦 礦存在不同的技術(shù)路線,參考 PERC 激光摻雜設(shè)備發(fā)展歷程,我們認(rèn)為 率先實(shí)現(xiàn)出貨的廠商能夠與客戶形成較強(qiáng)的合作關(guān)系并保持高市占率。 整線激光設(shè)備的毛利率高于激光器,自產(chǎn)激光器將改善激光設(shè)備毛利率。 激光設(shè)備技術(shù)難度高,毛利率高于激光器,以德龍激光為例,其激光器 產(chǎn)品毛利率約為 35%-45%,激光設(shè)備產(chǎn)品毛利率約為 40%-50%。激光 器作為核心元器件,在激光設(shè)備價(jià)值量中占比約為 40%-60%,廠商能夠 通過(guò)自產(chǎn)激光器以降低成本,提升設(shè)備毛利率。

2. 鈣鈦礦電池將憑借高效低本優(yōu)勢(shì)快速滲透

現(xiàn)階段多種光伏電池技術(shù)同步推進(jìn),其中鈣鈦礦電池效率領(lǐng)先。目前光 伏電池技術(shù)可以分為硅晶電池、化合物薄膜電池、鈣鈦礦電池等類(lèi)型, 從效率來(lái)看,硅晶電池是現(xiàn)階段比較成熟的光伏電池技術(shù),實(shí)驗(yàn)室效率 和量產(chǎn)效率均相對(duì)領(lǐng)先。化合物薄膜電池具有衰減低、重量輕、材料消 耗少、制備能耗低、適合與建筑結(jié)合(BIPV)等特點(diǎn),且實(shí)驗(yàn)室效率高 于硅晶電池;鈣鈦礦電池具有成本低、靈活性高等特點(diǎn),能夠與 HJT 疊 層,有望開(kāi)啟快速滲透。

2.1. 鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

鈣鈦礦電池是使用具有鈣鈦復(fù)合氧化物晶體結(jié)構(gòu)的化合物作為吸光半 導(dǎo)體材料的第三代光伏電池技術(shù)。鈣鈦礦電池的發(fā)電原理為:1)鈣鈦 礦層吸收光子產(chǎn)生電子-空穴對(duì);2)電子從鈣鈦礦層傳輸?shù)诫娮觽鬏攲?并被透明導(dǎo)電氧化物(TCO,一般使用導(dǎo)電玻璃)收集,同時(shí)空穴從鈣 鈦礦層傳輸?shù)娇昭▊鬏攲硬⒈唤饘匐姌O收集;3)通過(guò)連接 TCO 和金屬 電極形成電流。



鈣鈦礦電池的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。鈣鈦礦電池主要由以下幾個(gè)功能層組成: 透明導(dǎo)電氧化物(TCO)、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦層、空穴傳輸層 (HTL)和背電極。根據(jù)功能層的堆疊順序,鈣鈦礦電池可分為正置的 n-i-p 和倒置的 p-i-n 結(jié)構(gòu)。根據(jù)是否使用介孔支架,PSCs 可以進(jìn)一步分 為介孔結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)。

2.2. 鈣鈦礦電池具有高效率、低成本優(yōu)勢(shì)

鈣鈦礦電池將憑借轉(zhuǎn)換效率和成本優(yōu)勢(shì)快速滲透。鈣鈦礦電池是第三代 薄膜電池的代表技術(shù)路線,理論轉(zhuǎn)換效率上限高于晶硅電池,通過(guò)與 HJT 等晶硅電池疊層后能夠進(jìn)一步提高效率,同時(shí)鈣鈦礦電池的設(shè)備成 本和材料成本均較晶硅電池低超 50%。光伏技術(shù)迭代以降本和增效為主 線,而鈣鈦礦的效率和成本優(yōu)勢(shì)明顯,雖然目前還面臨面積擴(kuò)大將影響 效率、壽命不及晶硅電池等問(wèn)題,但是我們認(rèn)為鈣鈦礦電池將在 2023 年實(shí)現(xiàn) GW 級(jí)產(chǎn)能投產(chǎn),并有望在 2025 年實(shí)現(xiàn) 10GW 產(chǎn)能投產(chǎn)。

2.2.1. 鈣鈦礦電池的理論效率上限更高,提效速度更快

鈣鈦礦電池的理論效率上限高于晶硅電池。鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率上限 為31%,分別較PERC單晶電池/HJT 電池/TOPCon電池高6.5/3.5/2.3pct。 通過(guò)與晶硅電池疊層,鈣鈦礦電池能夠進(jìn)一步提升效率上限,多結(jié)電池 理論效率可達(dá) 45%。

鈣鈦礦是效率提升最為迅速的光伏電池技術(shù)。2009 年鈣鈦礦初次發(fā)明時(shí) 轉(zhuǎn)換效率僅為 3.8%,在經(jīng)過(guò) 13 年的發(fā)展后鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá) 到 25.7%,二/四端子鈣鈦礦晶硅疊層電池分別實(shí)現(xiàn)了 29.8%/26.63%的轉(zhuǎn) 換效率,是轉(zhuǎn)換效率提升速度最快的光伏電池技術(shù)。

鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化效率有望快速提升。纖納光電 100WM 鈣鈦礦電池 產(chǎn)線已投產(chǎn),協(xié)鑫光電 100MW 鈣鈦礦組件已下線,極電光能 150MW 鈣鈦礦電池產(chǎn)線已于 2022 年 12 月投產(chǎn)。國(guó)內(nèi)鈣鈦礦光伏組件產(chǎn)業(yè)化仍 處于較為初期的階段,鈣鈦礦組件的產(chǎn)業(yè)化效率僅為 16%左右,隨著大 面積影響效率等問(wèn)題逐漸得到解決,我們預(yù)計(jì) 2023 年鈣鈦礦組件的產(chǎn) 業(yè)化效率將超過(guò) 18%并持續(xù)提升。



2.2.2. 鈣鈦礦電池的設(shè)備投資和單位成本低于晶硅電池

相較于晶硅電池,鈣鈦礦組件具有綜合成本優(yōu)勢(shì)。根據(jù)協(xié)鑫光電數(shù)據(jù), 100MW 中試線生產(chǎn)的鈣鈦礦組件成本為 1 元/W,當(dāng)產(chǎn)能提高至 10GW 時(shí)鈣鈦礦組件成本將降至 0.5 元/W,隨著未來(lái)產(chǎn)能提升,鈣鈦礦組件成 本有望進(jìn)一步降低至 0.3-0.4 元/W,較目前 PERC 電池的 2 元/W 的組件 成本有明顯優(yōu)勢(shì)。

鈣鈦礦電池原材料來(lái)源豐富且廉價(jià)。鈣鈦礦電池所用鈣鈦礦原材料是具 有 ABX3 結(jié)構(gòu)的化合物的統(tǒng)稱,其中 A 是甲胺、銫等有機(jī)/無(wú)機(jī)陽(yáng)離子, B 是鉛、鍺等金屬陽(yáng)離子,X 為鹵素陰離子。A、B、X 位均可以相互替 換組合,可選材質(zhì)種類(lèi)達(dá)數(shù)千種。同時(shí)鈣鈦礦原材料多為采礦等工業(yè)生 產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品,采購(gòu)成本較低,原材料成本是傳統(tǒng)晶硅電池的 5% 左右。 鈣鈦礦電池單位原材料用量少于晶硅電池。目前 PERC 電池所用硅片平 均厚度約為 170 微米,TOPCon 電池所用硅片的平均厚度約為 165 微米, HJT 電池所用硅片的平均厚度約為 150 微米,每平方米晶硅電池的硅料 用量約為 400 克。鈣鈦礦具有良好的吸收光譜能力,僅需不足 1 微米的 厚度就可以吸收超 90%的太陽(yáng)光,每平米的材料使用量小于 2 克。

鈣鈦礦材料純度要求低于晶硅電池,能耗成本更低。光伏級(jí)硅料純度要 求為 99.9999%(6N),而制造 20%效率級(jí)別鈣鈦礦僅需純度 90%左右的 鈣鈦礦原材料,制造 30%效率級(jí)別鈣鈦礦需要使用純度約 98%的鈣鈦礦 原材料。硅料提純過(guò)程需要保持 1000 度以上高溫,單晶光伏組件制造的能耗約為 1.52kWh/W,而鈣鈦礦組件的能耗成本為 0.12kWh/W。



鈣鈦礦設(shè)備投資僅為晶硅電池的 50%。不同于晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈有硅料、 硅片、電池和組件 4 個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈僅有 1 個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié), 同時(shí)鈣鈦礦電池的制備過(guò)程無(wú)需高溫處理,根據(jù)協(xié)鑫光電數(shù)據(jù),GW 級(jí) 鈣鈦礦產(chǎn)線投資約為 5 億元,較目前晶硅電池產(chǎn)線每 GW9-10 億元的投 資低 44%-50%。另外受益于生產(chǎn)環(huán)節(jié)較少,鈣鈦礦組件的整體生產(chǎn)流程 僅耗時(shí) 45 分鐘,顯著少于晶硅電池的 3 天。

2.3. 2025 年鈣鈦礦組件產(chǎn)能有望達(dá)到 15GW

初期鈣鈦礦電池將作為晶硅電池的補(bǔ)充,待可靠性和大面積組件制備問(wèn) 題解決后有望開(kāi)始快速滲透。鈣鈦礦電池滲透仍然面臨著兩大問(wèn)題:1) 可靠性,目前鈣鈦礦電池僅完成了 3 年的老化測(cè)試,產(chǎn)品壽命較晶硅電 池的 20 年仍有明顯差距;2)大面積組件制備難度較大,目前業(yè)界仍未解決大面積鈣鈦礦組件的薄膜制備不勻影響轉(zhuǎn)換效率問(wèn)題。鈣鈦礦電池 在短期內(nèi)難以取代晶硅電池成為主流電池技術(shù),我們預(yù)計(jì) 2025 年之前 鈣鈦礦電池將通過(guò)與晶硅電池疊層等方式成為晶硅電池的補(bǔ)充并逐漸 滲透,并在 2025 年解決可靠性和大面積問(wèn)題后開(kāi)始逐漸取代晶硅電池 成為主流電池技術(shù)。 鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化于 2022 年啟動(dòng),國(guó)內(nèi)產(chǎn)能接近 350MW。鈣鈦礦業(yè)界關(guān)注 度較高,但技術(shù)發(fā)展初期需要投入大量研發(fā)資金,投資周期較長(zhǎng),提高 穩(wěn)定性、規(guī)模量產(chǎn)大面積組件的難度較大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)能源行業(yè)頭部企 業(yè)以及科研院校紛紛開(kāi)始探索鈣鈦礦技術(shù),推動(dòng)鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。 極電光能、協(xié)鑫光電等企業(yè)自 2021 年開(kāi)始探索規(guī)?;虡I(yè)量產(chǎn)生產(chǎn)鈣 鈦礦組件,在 2022 年完成產(chǎn)線試驗(yàn)并開(kāi)始投產(chǎn)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截 至 2022 年 12 月國(guó)內(nèi)共有近 350MW 大面積鈣鈦礦產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)或接近量產(chǎn)。

鈣鈦礦產(chǎn)能將從 2024 年開(kāi)始快速提升。國(guó)內(nèi)廠商目前仍處于 100MW 規(guī) 模產(chǎn)線試產(chǎn)的階段,考慮到鈣鈦礦的大面積和穩(wěn)定性問(wèn)題仍需時(shí)日,我 們認(rèn)為 2023 年國(guó)內(nèi)鈣鈦礦產(chǎn)能將達(dá)到 GW 級(jí)別,將在 2024 年開(kāi)始快速 提高,并于 2026 年達(dá)到 30GW 級(jí)別。

3. 鈣鈦礦組件工藝及設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單

3.1. 鈣鈦礦工藝包括鍍膜、涂布、刻蝕和封裝環(huán)節(jié)

鈣鈦礦產(chǎn)線工藝主要包括鍍膜、涂布/印刷、刻蝕和封裝等環(huán)節(jié)。目前鈣 鈦礦的生產(chǎn)技術(shù)路線尚未標(biāo)準(zhǔn)化,不同鈣鈦礦廠商往往會(huì)采用不同的工藝和技術(shù)路線,但大部分工藝路線都包括鍍膜、涂布/印刷、刻蝕和封裝 這四個(gè)主要的工藝環(huán)節(jié)。

3.1.1. 鍍膜環(huán)節(jié)

鍍膜環(huán)節(jié)制備各功能層和電極層,是鈣鈦礦電池的關(guān)鍵工藝??昭▊鬏?層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、TCO 層和背電極的制備過(guò)程中均涉及鍍膜。 鈣鈦礦組件鍍膜環(huán)節(jié)主要使用物理氣相沉積技術(shù)(PVD),即在真空條 件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā) 并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場(chǎng)的加速作用,使被蒸發(fā)物 質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。根據(jù)反應(yīng)方法不同,PVD 可以分為蒸鍍、 磁控濺射鍍和反應(yīng)式等離子體鍍(RPD),其中:1)蒸鍍成熟度較高, 薄膜純度高但其過(guò)程溫度較高,薄膜附著力較差,主要應(yīng)用于金屬和有 機(jī)材料電極;2)磁控濺射鍍的薄膜附著力較強(qiáng),過(guò)程溫度較低但是會(huì) 產(chǎn)生厚度不均勻的問(wèn)題,主要應(yīng)用于金屬氧化物電極;3)RPD 的薄膜 質(zhì)量更高,對(duì)襯底的轟擊損傷較小,成膜速度更快,但是設(shè)備成本較高, 且專(zhuān)利被日本住友掌握,國(guó)內(nèi)僅有捷佳偉創(chuàng)獲授權(quán)后生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備,主 要應(yīng)用于金屬氧化物電極。



3.1.2. 涂布/印刷環(huán)節(jié)

涂布/印刷環(huán)節(jié)主要制備鈣鈦礦層。涂布和印刷工藝主要用于生產(chǎn)鈣鈦礦 層,并且在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用這兩項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)空穴傳輸層和電 子傳輸層。濕法涂布和印刷是制備鈣鈦礦層的兩種主要工藝,其中濕法涂布工藝的可控性強(qiáng),已經(jīng)成為主流工藝;而印刷工藝用于生產(chǎn)印刷型 鈣鈦礦組件,適用范圍有限。

涂布技術(shù)可以分為刮涂、輥涂以及狹縫涂布等,其中狹縫涂布是主流工 藝。1)狹縫涂布技術(shù)是一種高精度涂布方式,工作原理為涂布液沿著 涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉(zhuǎn)移到基材上,具有涂布速度快、精度高、 濕厚均勻、漿料利用率高、可同時(shí)進(jìn)行多層涂布等優(yōu)點(diǎn)。2)刮涂的工 作原理是使用刮刀刮掉基材上的過(guò)量涂料,具體工作原理是將過(guò)量漿料 涂在薄膜基材上,在基材通過(guò)涂輥與刮刀之間時(shí)刮掉多余漿料,并由此 在基材表面形成一層均勻的涂層,刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚 度。優(yōu)點(diǎn)是易于控制涂布量和涂布精度,適用于高固含量和高黏度的漿 料,但存在這種刮刀具在刮涂過(guò)程中可能會(huì)對(duì)器件表面造成損傷。3) 輥涂的工作原理是涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料,通過(guò)刮刀間隙來(lái)調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量, 并利用背輥和涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上,優(yōu)缺點(diǎn)和刮涂類(lèi)似。

3.1.3. 刻蝕環(huán)節(jié)

刻蝕環(huán)節(jié)用于切割子電池,激光刻蝕已經(jīng)成為主流方法。鈣鈦礦刻蝕工 藝有機(jī)械刻蝕、金剛線刻蝕和激光刻蝕等方法,激光刻蝕具有綜合成本 較低、精度高、死區(qū)小、效率高等優(yōu)勢(shì),已成為鈣鈦礦刻蝕的主流工藝。

3.1.4. 封裝環(huán)節(jié)

封裝環(huán)節(jié)可以減緩鈣鈦礦電池穩(wěn)定性破壞過(guò)程,可以分為完全覆蓋封裝 和邊緣封裝。鈣鈦礦電池組件對(duì)外部環(huán)境較為敏感,不利的外部環(huán)境將 加速鈣鈦礦層的分解,常見(jiàn)封裝方式可以分為兩種:1)完全覆蓋封裝, 在模塊頂部制備封裝層,優(yōu)點(diǎn)是封裝效果更好,但是對(duì)鈣鈦礦層以及其 它功能層的影響較大。2)邊緣封裝,在模塊周?chē)胖妹芊鈩瑑?yōu)點(diǎn)是 減少對(duì)功能層的影響,同時(shí)對(duì)材料透光率的要求較低,但封裝效果會(huì)相 應(yīng)降低。



3.2. 設(shè)備種類(lèi)較少,單位投資較低

鈣鈦礦產(chǎn)線主要包括 PVD、涂布、激光和封裝四種設(shè)備。鈣鈦礦生產(chǎn)工 序可以分為磁控濺射/熱蒸鍍、反應(yīng)式等離子體沉積、濕法涂布、激光刻 蝕、激光清邊和封裝等環(huán)節(jié),主要應(yīng)用了 PVD、涂布、激光和封裝四種 設(shè)備。由于尚未形成規(guī)模,現(xiàn)階段鈣鈦礦光伏組件的生產(chǎn)線投資相對(duì)較 高,極電光能 150MW 鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線投資約 2 億元,而協(xié)鑫光電的 100MW 鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線投資約為 1 億元,仍存在較大下降空間。

PVD 設(shè)備是鈣鈦礦產(chǎn)線中價(jià)值量最高的設(shè)備類(lèi)型,占比約 50%。雖然 目前鈣鈦礦的技術(shù)路線尚未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,不同技術(shù)路線之間使用 PVD 設(shè)備和涂布設(shè)備的數(shù)量和比例不同,但是總體來(lái)看,PVD/涂布/激光/封 裝設(shè)備的價(jià)值量占比分別約為 50%/20%/20%/10%。

4. 鈣鈦礦快速滲透帶來(lái)旺盛激光設(shè)備需求

4.1. 激光設(shè)備將成為鈣鈦礦產(chǎn)線標(biāo)配

激光劃線和清邊是鈣鈦礦制備過(guò)程中的必須工序。鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需 要解決制備大面積組件所面臨的電阻提高等問(wèn)題,主要解決方向是通過(guò) 將電池以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式制作組件來(lái)降低電阻,其中串聯(lián)是鈣鈦礦 的主要應(yīng)用方式。在形成鈣鈦礦電池的串聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)需要對(duì)不同的功能層 在不同的位置進(jìn)行劃線。功能層的劃線可以通過(guò)掩膜版、化學(xué)蝕刻、機(jī) 械或者激光劃線完成。激光劃線可以產(chǎn)生更細(xì)的劃線區(qū)域,目前激光劃 線已逐漸取代其他劃線方法成為主要的劃線方法,同時(shí)激光設(shè)備還可以 應(yīng)用于鈣鈦礦的膜層清除工序環(huán)節(jié)。

激光劃線 P1 工藝:通過(guò)激光設(shè)備分割底部的 TCO 襯底。在導(dǎo)電玻璃電 極 TCO 層制備完成后,在制備空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層之 前通過(guò)激光設(shè)備進(jìn)行劃線,形成相互獨(dú)立的 TCO 襯底。 激光劃線 P2 工藝:劃開(kāi)空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層。P2 工藝 的目的是露出 TCO 襯底,為連接相鄰兩節(jié)子電池的正負(fù)電極提供通道。 完成空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層制備之后,通過(guò)激光設(shè)備刻蝕 空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層,暴露出 TCO 層,從而在下一步 電極蒸鍍過(guò)程中能夠讓子電池之間的正負(fù)極相互連接。 激光劃線 P3 工藝:去除部分功能層以分割相鄰子電池的正極。P3 工藝需要在蒸鍍完電極后進(jìn)行,本道工藝使用激光設(shè)備刻蝕部分電極,從而 將子電池之間分離開(kāi)。為了保證不損傷 P2 層,本道工藝對(duì)激光設(shè)備加 工精度要求較高。 激光清邊 P4 工藝:封裝前的清理工藝。激光清邊是指利用激光技術(shù)清 除掉電池邊緣的沉積膜,而本工藝相對(duì)較為成熟,同樣可以應(yīng)用于薄膜 電池。過(guò)往技術(shù)難點(diǎn)在于采用近紅外激光進(jìn)行一次清邊,即一次性去除 所有功能層的待去除邊緣,該方法的效率較高但是會(huì)產(chǎn)生膜層側(cè)邊互熔 問(wèn)題,從而導(dǎo)致短路,影響電池的效率和可靠性。業(yè)內(nèi)已研發(fā)出兩次清 邊法分別切除前電極和背電極的待去除邊緣,避免互熔問(wèn)題。

4.2. 激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望快速增長(zhǎng)

4.2.1. 激光設(shè)備在鈣鈦礦產(chǎn)線中價(jià)值量占比約 20%

激光設(shè)備在鈣鈦礦產(chǎn)線中的價(jià)值量占比約 20%。鈣鈦礦對(duì)激光刻蝕有更 高的精度要求。以碲化鎘和銅銦鎵硒薄膜電池為例,對(duì)激光刻蝕的精度 要求分別為 3-5 微米和 2 微米,但鈣鈦礦則需要 0.3-0.5 微米精度的激光 設(shè)備,薄膜電池的激光刻蝕設(shè)備無(wú)法直接應(yīng)用于鈣鈦礦電池生產(chǎn),目前 激光設(shè)備廠商正在與鈣鈦礦生產(chǎn)商合作開(kāi)發(fā)激光設(shè)備。 鈣鈦礦光伏產(chǎn)線激光設(shè)備價(jià)值量約為 1 億元/GW。目前百兆瓦級(jí)別鈣鈦 礦光伏產(chǎn)線中激光設(shè)備價(jià)值量約為 1000 萬(wàn)元,鈣鈦礦產(chǎn)能提升將提高 激光設(shè)備保持同一精度的難度,同時(shí)生產(chǎn)商的經(jīng)驗(yàn)將隨著激光設(shè)備出貨 量的提升而改善,我們預(yù)計(jì)在這兩個(gè)因素的共同影響下 GW 級(jí)產(chǎn)線的激 光設(shè)備價(jià)值量約為 1 億元/GW。

4.2.2. 2025 年鈣鈦礦激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 10 億元

激光設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)配置,將伴隨鈣鈦礦產(chǎn)能快速擴(kuò)張同步放量。激光劃 線和清邊設(shè)備已成為鈣鈦礦的標(biāo)準(zhǔn)配備,考慮到:1)新增鈣鈦礦產(chǎn)能, 如前文 所述, 我們 預(yù)計(jì) 2023/2024/2025 年新增 鈣鈦 礦組件 產(chǎn)能 0.65/4/10GW。2)鈣鈦礦產(chǎn)能投資,現(xiàn)階段鈣鈦礦產(chǎn)能僅為 380MW 左 右,產(chǎn)能有限造成目前國(guó)內(nèi)鈣鈦礦產(chǎn)能的單位 GW 投資規(guī)模高達(dá) 10-13 億元/GW,未來(lái)單位投資額有望隨著工藝成熟而逐漸下降至 5 億元/GW。 3)激光設(shè)備投資占比,考慮到鈣鈦礦激光設(shè)備已趨于成熟,未來(lái)將隨 鈣鈦礦產(chǎn)線投資額下降,我們預(yù)計(jì)其將在鈣鈦礦設(shè)備投資額中保持 20% 的占比?;谝陨霞僭O(shè),我們預(yù)計(jì) 2023-2025 年國(guó)內(nèi)新增激光設(shè)備市場(chǎng) 規(guī)模為 1.2/4.8/10 億元。



5. 投資分析

德龍激光

國(guó)內(nèi)激光精細(xì)微加工頭部廠商,在鈣鈦礦、巨量轉(zhuǎn)移和鋰電池除膜設(shè)備 領(lǐng)域均已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,有望在 2023 年快速放量。德龍激光聚焦于半 導(dǎo)體、光學(xué)、顯示及消費(fèi)電子等領(lǐng)域的激光精細(xì)微加工設(shè)備業(yè)務(wù),2020 年國(guó)內(nèi)泛半導(dǎo)體激光設(shè)備市占率達(dá) 15%,排名第三;2016-2020 年中國(guó) 大陸主要面板廠的激光切割類(lèi)設(shè)備銷(xiāo)量占 12%,排名第三。公司目前已 經(jīng)突破了鈣鈦礦 P0(激光打標(biāo))、P1-P3 及 P4 全套激光加工設(shè)備生產(chǎn)工 藝,Micro-LED 激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備已經(jīng)通過(guò)客戶測(cè)試,同時(shí)公司的在研 項(xiàng)目鋰電池電芯激光除膜工藝進(jìn)展順利,以上新項(xiàng)目有望在 2023 年開(kāi) 始放量。

疫情影響收入確認(rèn)疊加研發(fā)費(fèi)用大幅上漲,公司凈利潤(rùn)受到影響,但恢 復(fù)在即。受到疫情影響,公司下游客戶訂單確認(rèn)進(jìn)度不及預(yù)期,2022Q3 公司營(yíng)收為 3.57 億元,同比下滑 1.78%。在收入確認(rèn)不及預(yù)期的情況下, 2022Q3 公司研發(fā)費(fèi)用達(dá)到 5,767 萬(wàn)元,同比增長(zhǎng) 39.2%,對(duì)公司盈利造 成了負(fù)面影響,2022Q3 扣非歸母凈利潤(rùn)為 2,678 萬(wàn)元,同比下降 41.36%; 在毛利率僅同比下降 0.98pct 的情況下,2022Q3 公司凈利率同比下降 4.04pct 至 9.7%。隨著疫情對(duì)下游客戶確認(rèn)收入的影響逐漸出清,我們 認(rèn)為公司 2022 年未能確認(rèn)的收入有望遞延至 2023 年確認(rèn),從而改善公 司整體業(yè)績(jī)表現(xiàn)。 激光設(shè)備是公司的主營(yíng)業(yè)務(wù),營(yíng)收占比長(zhǎng)期超過(guò) 70%。在公司的營(yíng)收結(jié) 構(gòu)中,激光設(shè)備自 2018 年起占比就保持在 70%及以上水平,成為公司 業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>



產(chǎn)能利用充分,激光器自產(chǎn)比例較高,公司毛利率表現(xiàn)良好。公司的激 光設(shè)備為定制化產(chǎn)品,不同產(chǎn)品由于技術(shù)要求、設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)難度存 在差異因此需要分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試,疊加下游需求旺盛, 2019-2021 年公司產(chǎn)能利用率均超 110%,從而攤薄了生產(chǎn)成本。公司能 夠生產(chǎn)納秒、皮秒和飛秒激光器,外售激光器業(yè)務(wù)毛利率約為 40%-50%, 而公司生產(chǎn)的激光加工設(shè)備中大部分都搭載了自產(chǎn)激光器,有利于降本, 激光加工設(shè)備業(yè)務(wù)毛利率長(zhǎng)期保持在 40%-50%區(qū)間,為鈣鈦礦設(shè)備降本 留下了充足空間。

杰普特

MOPA 脈沖激光器全球市占率第一,切入鋰電和光伏激光設(shè)備領(lǐng)域。杰 普特是全球市占率最高的 MOPA 脈沖激光器生產(chǎn)商,2021 年 MOPA 脈 沖激光器出貨量約為 2.5 萬(wàn)臺(tái),市占率接近 70%。公司利用在 MOPA 激 光器領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)順利切入鋰電池激光加工設(shè)備和鈣鈦礦設(shè)備業(yè)務(wù)領(lǐng)域, 并且主動(dòng)縮減競(jìng)爭(zhēng)激烈的連續(xù)切割激光器相關(guān)業(yè)務(wù),營(yíng)收規(guī)模和凈利潤(rùn) 有望恢復(fù)快速增長(zhǎng)。

傳統(tǒng)業(yè)務(wù)承壓疊加新業(yè)務(wù)訂單確認(rèn)延期影響,財(cái)務(wù)表現(xiàn)承壓。公司 2022 年前 3 季度營(yíng)收為 8.1 億元,同比下降 6.9%;扣非歸母凈利潤(rùn)為 4,291 萬(wàn)元,同比增長(zhǎng) 0.7%。受到疫情影響,下游通用激光器需求疲軟,新能 源設(shè)備使用的激光器訂單確認(rèn)不及預(yù)期。激光設(shè)備方面部分客戶的設(shè)備 驗(yàn)收工作進(jìn)度受到影響,部分激光設(shè)備需要到 2023 年才能確認(rèn)收入。 調(diào)整業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu),收縮傳統(tǒng)連續(xù)切割激光器業(yè)務(wù),加速推進(jìn)光伏和鋰電設(shè) 備業(yè)務(wù)布局。2022 年上半年連續(xù)切割激光器產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,導(dǎo)致公 司連續(xù)切割激光器產(chǎn)品毛利率水平較 2021 年同比大幅下降,對(duì)凈利潤(rùn) 造成一定影響。公司已對(duì)連續(xù)切割激光器進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整,收縮切割市場(chǎng) 布局,著重在鋰電、光伏、消費(fèi)電子模組檢測(cè)設(shè)備等新業(yè)務(wù)領(lǐng)域,目前 新業(yè)務(wù)拓展進(jìn)程順利,有望改善公司的盈利表現(xiàn)。



大族激光

國(guó)內(nèi)激光行業(yè)規(guī)模最大的廠商之一,設(shè)備能夠應(yīng)用多個(gè)領(lǐng)域,將受益于 2023 年鋰電、光伏和大功率激光器復(fù)蘇。大族激光的產(chǎn)品范圍覆蓋從激 光器到設(shè)備的全產(chǎn)業(yè)鏈,并能夠提供鋰電、PCB、光伏和顯示面板等多 領(lǐng)域的激光加工設(shè)備,受到疫情反復(fù)、鋰電頭部客戶停止設(shè)備采購(gòu)、硅 料價(jià)格處于高位壓制組件廠商支出等因素影響,2022 年公司業(yè)績(jī)表現(xiàn)不 佳。隨著疫情管控措施放松以及原材料價(jià)格回歸正常水平,2023 年下游 設(shè)備需求有望復(fù)蘇。

主要下游行業(yè)有望于 2023 年重啟設(shè)備采購(gòu),公司作為國(guó)內(nèi)激光設(shè)備規(guī) 模最大的廠商將率先受益。2022 年原材料價(jià)格大幅上漲,硅料價(jià)格年內(nèi) 最大漲幅達(dá) 25%,磷酸鐵鋰價(jià)格年內(nèi)最大漲幅超 70%,原材料價(jià)格的快 速上漲擠占了行業(yè)內(nèi)公司增加設(shè)備的成本空間,寧德時(shí)代等廠商 2022 年前 3 季度均未開(kāi)展設(shè)備招標(biāo),光伏企業(yè)也放緩了升級(jí)產(chǎn)線的安排,導(dǎo) 致公司訂單不及預(yù)期同時(shí)收入確認(rèn)也受到影響。目前動(dòng)力電池和光伏原 材料已經(jīng)開(kāi)始降價(jià),鈣鈦礦等新技術(shù)路線逐漸落地,下游設(shè)備需求有望 于 2023 年開(kāi)始恢復(fù)。


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激光設(shè)備鈣鈦礦激光技術(shù)
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