钙钛矿技术变革中,设备厂是率先受益的环节,但国产化进程呈现明显的结构性分化:涂布、激光等环节国产化率较高,而PVD(物理气相沉积)设备中的RPD等核心环节仍存在进口依赖,自主可控程度取决于核心设备与零部件的国产替代进度。
钙钛矿电池生产的主要设备包括钙钛矿印刷设备及真空镀膜设备,具体可归为四类:涂布与印刷设备、PVD设备、激光设备,以及封装设备。其中,涂布与印刷、PVD设备与面板行业TFT制程关联度高,不少供应商来自面板设备领域;激光设备则属于相对通用的设备。从工艺看,涂布是制备钙钛矿层的主流路线,狭缝涂布因在锂电池极片、液晶面板光学膜中已有应用,在精度、设备控制和浆料配方上更有经验;印刷路线中的丝网印刷虽成本低、吞吐量高,但高温制备时容易破坏钙钛矿层。PVD设备用于制备电子传输层、空穴传输层,以及TCO玻璃和电极层,包含蒸镀、磁控溅射和RPD三种工艺,其中RPD原为日本住友的独家技术,现已授权给国内厂商。激光设备用于刻蚀电路结构,业内称为P1-P4四道工序,前三道用于划刻线槽形成独立模块,P4用于清除无效区域方便拼接。
国产化现状:核心环节存在差异
从国产化程度看,各环节表现并不一致。涂布设备方面,国内主要钙钛矿企业普遍布局了狭缝涂布机,部分企业布局刮刀涂布机,实验室级别的旋涂机也有多家布局,整体国产化基础较好。激光设备方面,核心壁垒在于激光器是否自制,头部激光设备企业中,部分企业已实现激光器自制,但仍有企业的大功率激光器等重要原材料主要通过境外厂商或其境内代理商采购。PVD设备方面,RPD工艺原为日本住友独家技术,虽已授权给国内厂商,但该环节的技术源头仍体现进口依赖特征。
红利期的机遇与挑战
钙钛矿作为大型技术变革,第一波享受到红利的往往是设备厂,电池厂大部分要等到产业链成熟后才有投资机会。在这一红利期,国产设备面临下游扩产需求与国产替代政策支持的双重机遇。国内主要钙钛矿企业已在涂布、蒸镀等环节形成专利布局,为设备国产化提供了产业协同基础。但挑战同样存在:设备本身的难点并不在设备上,反而在工艺上,驾驭设备的人所积累的KNOW-HOW(工艺诀窍)才是核心壁垒;同时,激光器、RPD等核心部件与工艺的技术积累仍相对不足,制约了完全自主可控的进度。
常见问题
钙钛矿核心设备中,哪些环节进口依赖度较高?
RPD设备是进口依赖较为突出的环节,该工艺原为日本住友的独家技术,现已授权给国内厂商。此外,激光设备中的激光器自制情况在头部企业间存在差异,部分企业的大功率激光器等重要原材料仍通过境外厂商或其境内代理商采购。
涂布设备在钙钛矿生产中处于什么地位?
涂布是制备钙钛矿层的主流工艺路线,其中狭缝涂布更为主流,因在锂电池极片、液晶面板光学膜中已有应用,在精度、设备控制和浆料配方方面更有经验。国内主要钙钛矿企业普遍布局了狭缝涂布机,国产化基础较好。
设备国产化与自主可控之间是什么关系?
设备国产化是自主可控的前提,但并非充分条件。钙钛矿设备的难点不仅在设备本身,更在工艺积累,即驾驭设备的KNOW-HOW。因此,核心设备(如激光器、RPD)的国产替代进度,决定了自主可控的最终程度。