在钙钛矿三种常见构造中,反式平面结构因适配低温工艺,被普遍视为最适合产业化的路线;其单GW产能投资额有望比晶硅电池低约50%(协鑫光电公众号、中银证券),这意味着同等产能下设备与材料的资本开支强度明显下降。随着中试线向量产线过渡,涂布、激光、PVD与封装四类设备,以及各功能膜层材料,将成为率先受益的环节。市场空间的具体规模,需以官方后续公布及第三方实测为准。
为什么反式结构先拉动设备与材料
钙钛矿组件采用“三明治”结构,由多个功能层铺设而成,膜层之间的相互作用会直接影响稳定性。三种常见构造中,正式结构效率高,介孔结构在正式基础上增加介孔层、稳定性更好,但介孔层需要450℃高温烧结,难以与柔性衬底结合,不太适合大规模量产;相比之下,反式平面结构更适合产业化。
正因如此,研究钙钛矿产业机会,主要围绕反式结构展开,并按层拆解其生产工艺与对应设备、材料。反式结构放量的第一步,是产线建设带来的设备采购,随后才是规模化生产拉动的材料消耗。
设备与材料的价值分布
从反式平面结构的生产工艺看,设备端主要有四类:涂布设备、激光设备、PVD设备,以及封装设备。其中封装环节与晶硅路线较为接近。材料端则对应各组功能膜层,膜层质量与层间相互作用既关系效率,也关系稳定性。
| 环节 | 主要设备/材料 | 关注要点 |
|---|---|---|
| 涂布 | 涂布设备 | 大面积成膜均匀性 |
| 激光 | 激光设备 | 划线精度与良率 |
| 镀膜 | PVD设备 | 膜层致密性与一致性 |
| 封装 | 封装设备 | 与晶硅路线相近 |
| 材料 | 各功能膜层材料 | 影响效率与稳定性 |
单GW投资额下降,并不等于设备需求变小,而是单位产能的资本开支结构发生变化:晶硅路线涉及四个环节,钙钛矿做完电池即完成组件,流程更短、产业链更可控,降本路径也相对顺畅。设备与材料环节的增长空间,正随中试线扩产逐步打开。
常见问题
反式平面结构为什么被认为最适合产业化?
反式平面结构适配低温工艺,而介孔结构所需的450℃高温烧结难以与柔性衬底结合,不适合大规模量产。因此在三种常见构造中,反式被认为最具产业化潜力,相关设备与材料研究也多围绕它展开。
单GW投资额更低,设备市场空间会缩小吗?
单GW产能投资额有望比晶硅电池低约50%(协鑫光电公众号、中银证券),但钙钛矿流程更短、产业链更可控,设备与材料环节会随产线数量增加而放量。空间大小取决于后续量产线落地节奏,需以官方公布及第三方实测为准。
钙钛矿目前最大的产业化障碍是什么?
稳定性是主要制约:钙钛矿由离子键结合,相比晶硅的共价键更易受高温、光照、水解和氧化影响,电池寿命偏短。此外,尺寸放大后效率会下降,大面积量产的效率与成本平衡仍需产业突破。