钙钛矿电池扩产正带动上游关键辅材加速国产化,但国产TCO玻璃与靶材的自主可控进程并不均衡:在TCO玻璃环节,以金晶科技、洛阳玻璃为代表的国内企业已实现量产突破并进入下游供货阶段;而在靶材环节,大尺寸高纯产品仍由日韩企业主导,国内仅先导薄膜、壹纳光电、江丰电子等少数企业取得部分突破。整体来看,在线CVD镀膜设备需企业自行设计,是当前国产化进程中真正的核心壁垒。
TCO玻璃:国产企业已实现量产供货
TCO(透明导电膜)玻璃是薄膜电池的核心基体材料,其作用类似于晶硅电池中的硅片。在镀膜工艺上,在线镀膜(CVD)因省去二次加热、成本更低且膜层质量管控更优,已逐步淘汰离线镀膜(PVD)路线,未来有望成为主流。
国内TCO玻璃领域最具代表性的是金晶科技,公司早年在马来西亚建有薄膜光伏组件面板和背板生产线,具备薄膜电池玻璃生产经验。据公司披露,其与纤纳光电合作,纤纳光电前期跑片所用玻璃均由金晶科技生产,公司自产品下线以来已与国内部分碲化镉、钙钛矿电池企业建立业务关系并开始供货。
另一家值得关注的企业是洛阳玻璃,其托管了凯盛科技集团旗下的成都中建材、瑞昌中建材及凯盛光伏等薄膜太阳能电池业务。集团下属这几家企业是国内薄膜电池领域的先行者,在具备下游需求支撑的情况下,上游TCO玻璃技术的突破也相对更为顺畅。
| 企业 | 核心看点 |
|---|---|
| 金晶科技 | 与纤纳光电合作,TCO玻璃已实现出货 |
| 洛阳玻璃 | 凯盛科技集团旗下光伏业务整合平台,托管多家薄膜电池先驱企业 |
| 亚玛顿 | 布局超薄玻璃,适合BIPV应用场景 |
靶材:大尺寸高纯产品仍待突破
靶材是赋予TCO玻璃导电功能的关键材料。TCO按材料分为三类:高温FTO、中温ITO和低温AZO。其中高温FTO因热衰减更慢,是碲化镉等高温工艺薄膜电池的必要选择;ITO因含稀有金属铟,成本更高且具有一定毒性。
目前TCO靶材市场(尤其是大尺寸高纯靶材)基本被住友、三井等日韩企业垄断,国内取得部分突破的企业主要有先导薄膜(未上市)、壹纳光电(未上市)和江丰电子(A股上市)三家。需要说明的是,国产靶材在部分细分品类已实现突破,但整体替代进程仍处于进行时,大规模替代尚需时日。
核心壁垒:在线CVD设备的自主设计能力
TCO玻璃自主可控的最大难点并不在材料本身,而在于设备。离线镀膜只需采购PVD设备即可生产,在线镀膜则因PVD设备体积大、结构复杂无法直接嫁接在玻璃产线上,只能采用结构更简单的CVD设备。而CVD设备并非标准化产品,需要玻璃厂家自行设计后再找代工厂制造,定制化程度极高,对企业know-how积累提出了很高要求。
这意味着,在线CVD设备的设计能力直接决定了TCO玻璃的自主可控程度,也是国内企业能否在钙钛矿扩产浪潮中占据主动的关键变量。
常见问题
在线镀膜和离线镀膜哪种会成为主流?
在线镀膜在成本和成膜质量控制上更具优势,虽然离线镀膜在产业化初期因模块化生产、参数调整灵活而有一定空间,但随着产业化进度加快,在线镀膜的优势会逐步放大,更有可能成为主流路线。
为什么碲化镉电池必须用FTO靶材?
FTO属于高温TCO材料,在加热状态下热衰减更慢。碲化镉电池采用高温工艺制成,因此只能选用FTO靶材,而ITO和AZO在中低温场景下性能更优但无法满足高温工艺要求。
国产TCO玻璃与靶材目前处于什么阶段?
TCO玻璃环节,金晶科技等企业已实现量产并向碲化镉、钙钛矿电池企业批量供货;靶材环节,国内仅少数企业在部分产品上取得突破,大尺寸高纯靶材仍以日韩供应为主,完整的自主可控仍需在CVD设备设计与靶材纯度两方面持续积累。