钙钛矿涂布设备与面板行业的TFT制程设备同源,中国企业在面板设备领域已有长期积累,这部分能力可以迁移到钙钛矿涂布环节。从国内主要钙钛矿企业在钙钛矿层制备工艺上的专利布局看,狭缝涂布机的布局企业数量多于刮刀涂布机,说明中国企业在涂布设备环节已具备一定的产业化准备度。但涂布与PVD设备本质上并非钙钛矿专属,而是针对钙钛矿做了优化,行业真正的难点在工艺Know-how,中国企业的位置更多取决于工艺积累,而非单纯的设备制造能力。
涂布与印刷:两条路线,涂布更主流
在钙钛矿层的制备上,主要有涂布和印刷两种思路。涂布工艺相对更为主流,其中又分为狭缝涂布和刮刀涂布两条路线,二者通过不同设备来控制镀膜厚度与成膜质量,狭缝涂布更为主流——该技术在锂电池制造极片、液晶面板光学膜中均有应用,因此在精度、设备控制、浆料配方等方面积累了更多经验。
印刷路线中应用最多的是丝网印刷,其优势在于低成本和高吞吐量,但高温制备时容易破坏钙钛矿层。此外,实验室常用的旋涂工艺虽膜层均匀,但浆料使用率较低,不适合产业化,与量产工艺不能对等看待。
从国内主要钙钛矿企业对钙钛矿层制备工艺的专利布局(不完全统计)看:
| 工艺路线 | 布局企业数量 |
|---|---|
| 狭缝涂布机 | 5家 |
| 旋涂机(实验室级别) | 5家 |
| 刮刀涂布机 | 2家 |
| 丝网印刷机 | 2家 |
数据来源:智慧芽,中银证券
设备同源:面板TFT制程能力的迁移
钙钛矿设备中,除封装与激光外,涂布和PVD两类设备都用到了面板行业的TFT制程,因此在这两类设备上能看到不少公司此前就是给面板做设备的。PVD即物理气相沉积,主要有三种工艺,前两种较为成熟;最后一种RPD原为日本住友的独家技术,现已授权给捷佳伟创,这也是捷佳对外表述其钙钛矿设备布局时所指向的技术。这一案例说明,全球技术流动为中国企业提供了技术获取路径。
难点在工艺,而非设备本身
涂布、印刷、PVD、激光这几类设备并非专属于钙钛矿,在其他行业均有出现,只是针对钙钛矿做了优化。因此钙钛矿行业的难点并不在设备上,而在于工艺——驾驭设备的人拥有更多Know-how。中国企业在涂布环节的位置,最终取决于工艺积累的深度。
常见问题
刮刀涂布和狭缝涂布,哪种更主流?
狭缝涂布更为主流。该技术在锂电池极片制造和液晶面板光学膜生产中已有应用,在精度、设备控制和浆料配方方面经验更成熟。刮刀涂布同样是涂布路线之一,但国内布局该工艺的钙钛矿企业数量相对较少。
中国企业在钙钛矿涂布设备上的准备度如何?
从专利布局看,国内主要钙钛矿企业在狭缝涂布机上的布局数量多于刮刀涂布机,具备一定产业化基础。同时,涂布设备与面板TFT制程同源,中国企业在面板设备领域的积累可以形成支撑。但全球竞争格局仍在演变中,最终位置取决于工艺Know-how的积累。
为什么说钙钛矿行业的难点在工艺而非设备?
涂布、印刷、PVD、激光这几类设备在别的行业都有出现,只是针对钙钛矿做了优化,并非全新设备。真正决定成败的是驾驭设备、掌握成膜工艺的Know-how,这也是中国企业能否在涂布环节占据有利位置的关键。