钙钛矿电池量产在即,TCO玻璃的在线与离线镀膜工艺将走向“在线主导、离线补充”的格局:在线镀膜(CVD)凭借更低的成本和更强的成膜质量管控,未来更有可能成为主流路线;离线镀膜(PVD/CVD)则依靠模块化生产和灵活调参优势,在产业化初期仍占有一席之地。这一变化将推动上游玻璃供应商从“通用采购”转向“深度定制合作”,具备在线镀膜技术积累的厂商有望在产业链中占据更主动的位置。
在线与离线镀膜的核心差异
TCO玻璃的镀膜工艺分为在线与离线两条路线。在线镀膜是在玻璃熔化状态下同步完成镀膜,省去了二次加热环节,能耗和制造成本更低;离线镀膜则需将玻璃先制作好、再二次加热镀膜,成本更高。从性能对比看,在线镀膜在膜层硬度、沉积速度和镀膜后可钢化方面占优,而离线镀膜在透过率、方阻和工艺灵活性上表现更好。
| 维度 | 在线镀膜(CVD) | 离线镀膜(PVD/CVD) |
|---|---|---|
| 工艺 | 与玻璃制作同步 | 二次加热镀膜 |
| 设备与制造成本 | 较低 | 较高 |
| 膜层硬度 | 较高 | 偏软 |
| 透过率 | 较低 | 较高 |
| 方阻 | 较大 | 较小 |
| 灵活性 | 较低 | 较高 |
| 镀膜后是否可钢化 | 可以 | 不能 |
壁垒差异重塑供应商格局
离线镀膜的核心壁垒在于设备采购——只要资金充足、购入PVD设备即可投产;而在线镀膜因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。CVD设备并非一站式采购,需要玻璃厂家自行设计并找代工厂制造,定制化程度高,对企业know-how积累要求更高。这意味着在线镀膜的技术壁垒显著高于离线路线,率先掌握工艺的玻璃厂商将在钙钛矿供应链中建立更深的护城河。随着产业化进度加快,在线镀膜的成本与质量优势会逐步放大,而离线镀膜的灵活调参优势在规模化生产阶段的重要性将相对下降。
上下游合作模式演变
从产业链看,TCO玻璃扮演着类似晶硅中硅片的角色,是钙钛矿电池的核心基体材料。目前国内具备TCO导电膜玻璃技术且能量产的企业较少,金晶科技已与纤纳光电合作并实现TCO玻璃供货,其马来西亚产线为薄膜光伏组件生产商提供面板和背板玻璃;洛阳玻璃通过托管凯盛科技集团旗下薄膜电池业务,成为集团光伏平台;亚玛顿则与纤纳光电在玻璃定制、BIPV组件、TCO玻璃等方面达成战略合作,并布局超薄玻璃产线。此外,TCO靶材(尤其是大尺寸高纯靶材)目前主要由日韩企业供应,国内先导薄膜、壹纳光电、江丰电子等企业已取得部分突破。
常见问题
在线镀膜会完全取代离线镀膜吗?
短期内不会。离线镀膜在导电性、透过率等性能指标上仍有优势,且模块化生产便于根据下游需求快速调整参数,在产业化初期具备实用价值。但从中长期看,在线镀膜的成本优势和质量管控能力将随产业化推进而放大,有望逐步成为主导路线。
钙钛矿电池对TCO玻璃的核心要求是什么?
核心要求在于导电性和透过率的平衡。TCO玻璃需要在保证良好导电性的同时维持较高的光透过率,以提升电池的光电转换效率。此外,不同钙钛矿工艺对靶材的温度适配性也有要求,例如高温工艺路线需要选用FTO靶材。
上游玻璃厂商的竞争壁垒体现在哪些方面?
主要体现在在线镀膜设备的定制化能力上。与离线镀膜“买设备即可生产”不同,在线镀膜需要玻璃厂商自行设计CVD设备并整合进产线,对工艺know-how要求极高。此外,靶材供应也是重要壁垒,大尺寸高纯靶材目前仍以日韩企业为主导,国内企业的突破尚在推进中。