钙钛矿产业化带动立式PVD设备需求,市场规模增长的核心驱动力在于钙钛矿电池制造对镀膜工艺的多环节依赖、大尺寸玻璃基板对设备形态的重新定义,以及产线投资周期中设备价值量的显著提升。其中,PVD(含RPD)设备在钙钛矿全产业链设备价值量中占比约40%,是价值量最高的设备环节,其需求增长直接受益于钙钛矿电池从研发走向量产的资本开支扩张。
技术迭代:钙钛矿工艺对PVD设备的刚性需求
钙钛矿电池的制造流程对PVD设备存在高度依赖。在钙钛矿电池的制备环节中,除了钙钛矿层本身外,从玻璃基板到两个传输层以及电极的制备,均会涉及PVD设备。这意味着PVD设备在单条产线中的使用频次极高,属于多环节重复采购的核心设备。
同时,PVD作为一种工艺原理,在晶硅与钙钛矿两条技术路线上均适用,但设备形态存在显著差异。晶硅路线因硅片薄片化趋势,更倾向于采用水平式(卧式)设备以避免薄片难以固定的问题;而钙钛矿电池在玻璃基板上镀膜,随着玻璃尺寸增大,水平放置易发生自然形变,立式设备可实现自下而上镀膜,因此立式PVD被视为钙钛矿路线更适配的技术方向。这一技术路线的分野,构成了立式PVD设备需求的结构性支撑。
产线投资:设备价值量与单线需求的双重提升
从产线投资角度看,PVD设备的市场增量不仅来自新建产线的设备采购,还来自单条产线内设备需求数量的增长。以激光设备为例,有设备厂商反馈,原先一条产线仅需1台设备,现在需要4台,单条产线的设备价值量随之大幅提升。这一趋势在PVD设备领域同样具有参考意义——随着钙钛矿电池尺寸放大、转换效率要求提高,产线对镀膜设备的数量与精度要求同步上升。
在产业化进度方面,国内设备厂商已完成关键设备的量产交付。捷佳伟创完成了立式反应式等离子体镀膜设备(RPD)的量产线出货,该设备通过厂内验收并填补国产设备空白;京山轻机旗下晟成光伏完成了蒸镀PVD(卧式&立式)的出货,并申请了集成RPD和PVD的镀膜设备专利;湖南红太阳则完成了溅射镀PVD及ALD设备的出货。设备厂商的密集交付,标志着钙钛矿用PVD设备已从研发验证阶段进入量产导入阶段。
市场格局:国产设备厂商的卡位与竞争
从供应商格局看,钙钛矿用镀膜设备已形成多技术路线的国产供应体系。溅射镀PVD领域,国产厂商包括捷佳伟创、众能光电、京山轻机(晟成光伏)、湖南红太阳;RPD领域目前以捷佳伟创为代表;蒸镀PVD领域则有进口厂商加拿大Angstrom Engineering与国产厂商京山轻机(晟成光伏)、众能光电、合肥欣奕华、德竹芯源等。ALD设备方面,进口厂商荷兰SMIT与国产厂商湖南红太阳均有布局。
值得注意的是,立式设备被设备厂商视为面向未来的技术储备。捷佳伟创的产品线中,晶硅路线大体采用水平式设备,而钙钛矿路线则布局了两款立式设备,这一产品布局反映了设备厂商对钙钛矿大尺寸化趋势的前瞻判断。随着钙钛矿电池从实验室小尺寸向量产大尺寸过渡,立式PVD设备的适配性优势将进一步凸显,有望成为产线投资的主流选择。
常见问题
为什么钙钛矿更适合立式PVD设备而非卧式?
钙钛矿电池在玻璃基板上镀膜,当玻璃尺寸增大时,水平放置容易发生自然形变。立式设备采用自下而上的镀膜方式,可有效规避大尺寸基板在水平状态下的形变问题,因此被设备厂商视为钙钛矿路线的技术储备方向。
钙钛矿用PVD设备目前是否已实现量产交付?
部分国产设备已完成量产线出货。捷佳伟创已实现立式RPD设备的量产线出货并通过厂内验收,京山轻机旗下晟成光伏完成了蒸镀PVD设备的出货,湖南红太阳完成了溅射镀PVD及ALD设备的出货。
PVD设备在钙钛矿产线中的价值量占比如何?
在钙钛矿全产业链设备中,PVD(含RPD)设备的价值占比约为40%,是价值量最高的设备环节。这主要源于PVD在钙钛矿电池制备中的多环节使用——除钙钛矿层外,玻璃基板、传输层、电极等环节均需用到PVD设备。