2023年钙钛矿在团队、产能、资本市场三个维度均将继续突破，由此带来钙钛矿产业链投资机会。预计2023年内行业中试线扩产规模或达1000-1200MW，同比2022年的350MW增长接近两倍；1H23三家企业或率先启动行业首批GW级产能的建设和招标活动；且2023-24年我们预计各家一级市场钙钛矿公司融资轮次有望继续向前推进。以上动作均有望催化2023年钙钛矿板块表现。从投资方向来看，我们建议重点关注：1）钙钛矿核心层设备具备高弹性，激光划线设备具备高确定性，传输层、钝化层设备增量空间亦值得关注；2）钙钛矿组件导电、阻水要求带来较晶硅的增量辅材需求，重点关注TCO导电玻璃、ITO靶材、丁基胶以及POE粒子胶膜四大方向。

　　钙钛矿行业本期解惑：单结钙钛矿核心层设备进展几何？钙钛矿层大面积、低成本、高效率制备是目前单结钙钛矿产业化核心难点，溶液涂布和真空镀膜是当前两种竞争技术路线。其中，溶液涂布法优势是1）原料利用率高，成本较低，生产速率快；2）设备兼容度较高，钙钛矿层配方变化对涂布设备无底层改动要求；目前产业化难点是1）为实现大面积一致性需解决涂布物理一致性和结晶化学一致性；2）溶液涂布工艺的结晶时间窗口窄，对涂布设备提出更高要求。而真空镀膜法优势是大面积厚度和均匀性更好控制，对基底平整度要求低，或适合晶硅叠层路线；目前产业化难点是1）设备成本较高、生产速率慢、清洗频率更高；2）对于钙钛矿层配方调整的兼容度更低（目前行业趋势：a. 钙钛矿层ABX3分子式复杂化，需要多源共蒸以及金属共蒸，提高技术难度；b. 钙钛矿层配方中除ABX3外，引入添加剂和钝化剂，无法通过共蒸方式制备，需要增加工艺步骤。）；3）由于结晶大小、反应不彻底残留等影响，目前效率记录低于竞争路线。

　　我们对2022年10-12月钙钛矿行业动态进行梳理，详见正文。

　　风险：技术进步不及预期，融资环境不及预期。

　　正文

　　钙钛矿路演反馈及投资观点更新

　　如何把握2023年钙钛矿太阳能电池投资节奏？

　　光伏提效降本诉求愈发迫切，钙钛矿从0到1恰逢其时。我们于2022年10月24日发布首篇钙钛矿行业深度报告《光伏前沿研究一：钙钛矿如何从0到1？》。自发布以来，市场对报告关注度远超我们预期，我们认为随着海外传统能源价格的高位回落，以及国内光伏电站配储要求的提升，光伏提效降本诉求在未来几年将比过去两年更为迫切。从而，围绕光伏产业链提效降本新技术的投资主题也有望更加受到持续关注，钙钛矿从0到1恰逢其时。

　　自2020年以来，学术界在钙钛矿的界面钝化、添加剂等工程上屡有进展，产业界在组件封装上给出方案，均为解决困扰钙钛矿产业化的核心问题之一，也即稳定性问题，寻找到了突破口。在此之后，钙钛矿的产业化落地得以加速推进，在2021-2022年行业融资规模、估值水平水涨船高的基础之上，我们认为2023年钙钛矿在团队、产能、资本市场三个维度均将继续突破，由此带来钙钛矿产业链投资机会：

　　团队从1到10。我们不完全统计，2021年国内全行业扩产两条/200兆瓦钙钛矿中试线，分别来自纤纳光电、协鑫光电，据我们了解当前转换效率在14-16%之间。2022年国内全行业扩产三条/350兆瓦钙钛矿中试线，分别来自极电光能、万度光能、无锡众能，据我们了解当前处于产线调试爬坡阶段，效率数据有望于明年上半年产出。我们预计2023年国内全行业扩产规模乐观情况下有望达到六条/1000兆瓦，分别来自仁烁光能、光晶能源、脉络科技等。团队中试线进入从1到10阶段，各家企业在电池结构、材料体系、工艺设备上各有特色，首先实现效率目标，随后提高利用率、良率、稳定性表现，为后续扩产明确工艺路线。

　　GW级产线从0到1。我们不完全统计，在百兆瓦产线进度上领跑的纤纳光电、协鑫光电、极电光能均在2023年有GW级产线扩产计划。根据我们调研了解，GW级产线相关的设计、建设、招标工作最快均有望于2023年上半年启动，推动全国钙钛矿产业规模实现量变，给相关产业链公司业绩带来更大弹性。

　　二级市场从0到1。我们预计钙钛矿初创公司的融资轮次有望持续向前推进。此外，上市公司以参股形式介入钙钛矿制造初创领域的案例我们统计已不少于两家，我们判断未来二级市场钙钛矿领域活跃公司有望与日俱增。

　　我们建议2023年把握钙钛矿的行业重要事件（如行业大会、稳定性认证、商业化出货等）和公司重要事件（如头部企业GW级产线招标、融资推进等）节点，或将是钙钛矿主题投资的主要窗口。

　　图表1：钙钛矿头部公司产线进展（截至2022年12月）

资料来源：公司公告，公司官网，中金公司研究部 注：中金公司不完全统计，若有出入请以公司口径为准

　　如何把握2023年钙钛矿电池投资方向？

　　从投资方向来看，我们建议重点关注钙钛矿相比晶硅带来的增量市场和流程变化：吸光材料由晶硅变为钙钛矿，会省去晶硅产业链上游硅料、硅片、以及中游电池到组件的串焊环节，投资机会集中于保留下来的电池制备、组件封装两大环节。这两大环节当前相关生产制造公司以非上市公司为主，而相关生产设备和制造辅材则有上市公司活跃其中，具体来看：

　　设备：钙钛矿层为主要核心工序，激光设备为主要确定工序

　　根据我们的产业链调研，目前100兆瓦钙钛矿产线的投资额约为1.2-1.5亿元不等。其中，以一个典型平面反式结构为例，设备用量和格局为：

　　一台涂布机：用于钙钛矿层制备，价值量合计1500万元，价值量占比~13%；目前市场主要供应商为上海德沪和日本东丽浩能科技（科恒股份子公司）等。

　　两台PVD磁控溅射设备：空穴传输层、背电极各一台，价值量合计2000万元，价值量占比~17%；目前市场主要供应商为京山轻机、德国莱宝、梅耶博格、湖南红太阳等。

　　一台RPD反应等离子沉积设备：电子传输层一台，价值量合计2000万元，价值量占比17%；目前市场主要供应商为捷佳伟创、韩国SNTEK等。

　　四台激光设备：P1-P2-P3三道激光划线各一台，P4一道激光清边需一台，价值量合计1500万元，价值量占比~13%；目前市场主要供应商为大族激光、德龙激光、杰普特、迈为股份、帝尔股份等。

　　图表2：典型100MW钙钛矿中试线设备投资额分布

资料来源：公司公告，中金公司研究部

　　从投资角度来看，当前沿重要性+确定性两条主线寻找机会，未来关注钝化层、传输层需求变化。

　　重要性角度，钙钛矿核心层制备的质量（如厚度、一致性等）对最终组件的生产效率和转换效率起到决定性影响。目前钙钛矿层主流使用狭缝涂布的方式，优点是成本低、设备兼容度高、原料利用率高，但大面积均匀性不易控制、对基底平整度要求高。真空镀膜是在大面积均匀性、基底平整度要求等方面有优势的竞争技术路线，但目前面临料利用率较低、成本高、生产速度慢、设备兼容度低等待解决的问题。由于产业仍在0到1阶段，从投资人角度来看设备选型尚未定型，围绕解决钙钛矿层制备痛点的狭缝涂布、真空镀膜设备均可能有表现机会。

　　确定性角度，与功能层设备不同，激光设备选型不受电池结构和材料体系影响，量的逻辑更为清晰。有别于第二代薄膜电池的无机体系，钙钛矿电池的有机体系对激光切割热损伤更为敏感，减少激光划线工序带来的效率损失也是部分头部钙钛矿公司近阶段工作重心之一。为帮助钙钛矿组件提效，一方面，激光设备商需要保证激光输出的稳定性，提升激光划线的质量、减少短路点；另一方面，激光设备商需要提升激光设备精度（P1/P4纳秒级，P2/P3皮秒级），将激光划线做窄，提高有效受光发电面积。因此，激光设备是确定性高、存一定壁垒的环节。

　　未来增量角度，一方面，GW级时代关注提升钙钛矿稳定性所需的增量功能层（钝化层、保护层）可能带来的设备需求。界面修饰/界面钝化可以有效减少界面处缺陷复合带来的效率损失，提高转换效率，增强结构稳定性。当前，企业多数将钝化剂掺在钙钛矿前驱体溶剂中，在钙钛矿层中添加钝化功能。未来在GW级产线上为提升钝化效果，钝化层或独立为两个功能层，引入两台增量设备需求。根据不同的钝化层材料方案，初步来看大面积选用涂布机制备钝化层；若用盐类材料做修饰层则可能选用蒸镀设备；若用金属氧化物则可能选用RPD或者ALD设备。

　　另一方面，传输层真空镀膜路线亦有诸多变种。背电极有PVD/蒸镀两种选择；空穴层采用PVD较为主流；电子层采用PVD/RPD/热蒸镀方案均有，核心诉求是减少电子层制备对于基底钙钛矿层的损伤。

　　辅材：聚焦导电性、阻水性两大新需求

　　对于钙钛矿产业链辅材环节的投资机会，我们认为核心也是把握钙钛矿较晶硅的变化之处，我们认为核心在于两大方面：1）导电方式；2）阻水要求，这两个方向的变化有望带来增量的辅材需求。

　　导电方式的变化带来TCO导电玻璃、透明背电极增量需求。晶硅电池使用双面导电银浆来实现金属化制程，但由于银会跟钙钛矿材料中的卤化离子反应氧化发黑，所以钙钛矿导电电极材料不再使用晶硅电池中常用的银浆，而是用正面TCO导电玻璃+背面透明金属氧化物背电极代替，由此催生出对于TCO导电玻璃和ITO靶材的增量需求。

　　封装稳定性要求的提高带来丁基胶，POE粒子胶膜增量需求。与晶硅相比，钙钛矿的化学不稳定性（遇外部水汽易分解）和物理不稳定性（遇光照内部易离子迁移）都更高，提高对于通过封装环节提升稳定性的要求，趋势上钙钛矿时代的封装工艺严格程度、重要性有所提升。由此，封装稳定性要求的提高带来POE胶膜、丁基胶两大封装材料的增量需求。其中：

　　POE胶膜在晶硅N型组件时代已有使用，在钙钛矿时代将从晶硅时代的选配（需求占比20-30%）成为标配（需求占比100%，由于EVA胶膜长时间运行老化产生的小分子酸会破坏钙钛矿，钙钛矿仅可使用POE胶膜封装），国内各大胶膜厂均有相关技术储备。

　　丁基胶为钙钛矿时代的新品种，在晶硅时代仅部分银包铜组件对丁基胶使用有所涉及，具备阻水性、低温性、气密性、热稳定性、绝缘性、化学稳定性六大优势。当前，进口丁基胶为供给主力，国内厂商在耐候性上还需继续突破。

　　图表3：钙钛矿产业链图谱（电池制造，组件封装，设备）

资料来源：中金公司研究部

　　钙钛矿行业本期解惑：钙钛矿核心层设备进展几何？

　　本期我们聚焦钙钛矿核心层设备选型讨论。

　　溶液涂布vs真空镀膜

　　钙钛矿组件面积放大后面临效率损失，钙钛矿层制备质量是其中影响关键一环。在0.1cm2的测试面积下，钙钛矿实验室效率记录为25.7%。随测试面积提升至20cm2以上，实验室认证效率下降至约22%。随测试面积进一步提升至和传统晶硅组件相同的平米级别，量产效率记录目前不到15%。为解决面积放大后效率大幅损失问题，核心在于提高钙钛矿层的制备质量。

　　图表4：不同面积钙钛矿组件认证效率追踪（截至2022年11月）

资料来源：《Progress in Photovoltaics》[1]，中金公司研究部

　　钙钛矿层大面积生产工艺的核心难点是保证钙钛矿薄膜在大面积生产条件下保持平整、致密、全覆盖、大晶粒，主要制备难点在于：1）钙钛矿层厚度仅500nm，对玻璃基底的热胀冷缩和翘曲更加敏感，提高了膜层成膜难度；2）一次性成膜面积在平米级，与晶硅电池镀膜（最大0.2m×0.2m）相比面积有显著提升，提升成膜难度。

　　目前钙钛矿层的主流制备工艺包括溶液涂布法和真空镀膜法。溶液涂布法成本低、设备兼容度高、原料利用率高，但大面积均匀性不易控制、对基底平整度要求高。真空镀膜法均匀性控制好、对基底平整度要求低，但原料利用率较低、成本高、生产速度慢、设备兼容度低。

　　图表5：溶液涂布法和真空镀膜法对比

资料来源：《大面积钙钛矿薄膜涂布技术与钙钛矿太阳能模组研究》[2]，公司公告，公司官网，中金公司研究部

　　溶液涂布

　　溶液涂布法原料利用率较高，设备成本相对较低，但均匀性和厚度控制还需设备进一步改善性能。溶液涂布法将液态涂布物质涂敷到基底上，再通过干燥固化成膜。溶液涂布主要有四种实现方式，分别为狭缝涂布、刮刀涂布、喷雾涂布和喷墨打印，其中，狭缝涂布相对更有利于控制钙钛矿层大面积制备的均匀性，是目前主流的钙钛矿量产涂布工艺。

　　狭缝涂布：将钙钛矿前驱体溶液从狭缝上倒下去，狭缝在机械装置带动下左右移动，移动时配合加热，吹氮气使溶剂蒸发，过程中钙钛矿溶液形核、结晶，从液相到固相形成钙钛矿薄膜。

　　刮刀涂布：刮刀带动前驱体溶液铺满基底形成平整湿膜，湿薄膜干燥形成固态薄膜。

　　喷雾涂布：前驱体溶液液滴通过喷枪压力喷射，在基底上形成湿膜，在干燥后形成固体膜。

　　喷墨打印：通过调节打印枪内压力，将钙钛矿前驱体溶液打印在基底上形成薄膜。

　　图表6：溶液涂布法对比

资料来源：《大面积钙钛矿薄膜涂布技术与钙钛矿太阳能模组研究》[3]，中金公司研究部

　　与真空镀膜相比，溶液涂布的优劣势主要包括：

　　优势一：溶液涂布原料利用率高，速度快，成本较低。根据产业链调研，我们了解到狭缝涂布的材料利用率可以达到90%以上，狭缝涂布过程中，钙钛矿前驱体溶液密封在储液罐中，从狭缝涂布头中挤出后直接沉积在基底上，溶液损失小，材料利用率高。而采用真空镀膜如蒸镀法的材料利用率仅为30-40%，真空镀膜过程中，靶材蒸发气化后再沉积到基底上，过程中靶材与基板之间距离较大，导致部分蒸镀材料最终并未沉积于基板上，造成靶材损失。

　　优势二：设备兼容度较高，钙钛矿层配方变化对涂布设备无底层改动要求。在制备过程中，溶液涂布法将钙钛矿前驱体溶剂、添加剂和钝化材料混合注入涂布刀头，在非接触条件下让涂布液均匀分布在基底上。钙钛矿层配方仍处于快速迭代阶段，相比于真空镀膜设备，钙溶液涂布设备对于钙钛矿配方中ABX3分子式变化、添加剂引入或钝化材料引入的工艺兼容度更高，毋须对设备进行底层改动，更多关注调整后的配方腐蚀性（对应调整设备零部件材料）、固含量（影响结晶和成膜速率）、粘度水平（影响涂布过程）即可。

　　难点一：为实现大面积一致性需攻克涂布物理一致性和结晶化学一致性两道难关。溶液涂布法分为两个工序，分别是涂布和干燥结晶，涂布为物理过程，要求膜厚一致性；干燥结晶为化学过程，需保持结晶一致性。涂布过程中的膜厚一致性问题可借鉴其他行业经验解决，目前解决方案包括通过放慢生产节拍等，干燥结晶过程中的结晶一致性是目前涂布法的重要课题。在干燥结晶过程中，溶液形成晶核，进一步结晶转变为晶体。产生晶核的区域结晶比例更高，钙钛矿转换效率更高。如果结晶一致性较差、致密性不高，就会出现部分区域成核结晶，而部分区域未结晶的情况，从而影响转换效率。包括钙钛矿配方本身特性、涂布设备的温度场和压力场控制、干燥工艺技术路线等，都会影响结晶效果。

　　难点二：若配方溶剂挥发度高，或将缩窄溶液涂布工艺时间窗口，需要涂布设备对应调整。钙钛矿前驱体溶液在挥发到一定临界点时即开始成核，溶剂的挥发速度和配方有关，如果溶剂挥发程度高，则组件面积越大、涂布速度越慢，则更有可能在涂布过程中就开始成核。此外，涂布设备对温度场和压力场控制（如出现对流、温差）都有可能导致溶剂挥发速度变快，导致溶液涂布工艺时间窗口缩窄、工艺难度放大。

　　真空镀膜

　　真空镀膜法对基底要求略低于溶液涂布法，大面积均匀性、厚度控制较好；但是原料利用率低、设备成本较高。真空镀膜在高真空的条件下将靶材以气相的形式沉积到基底表面形成薄膜，共有三种实现方式，分别为蒸发镀膜、磁控溅射镀膜（PVD）、等离子源镀膜（RPD）。在钙钛矿层制备中，主流使用方法为蒸发镀膜，简称蒸镀法。

　　蒸镀法：将镀膜材料（靶材）放置于腔室中，利用分子泵抽低腔室气压，真空度达到要求后，通过加热方式使靶材固体气化，并在基底上形核生长成膜。

　　PVD法：在真空条件下，利用经过加速的高能粒子轰击靶材表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。

　　RPD法：在真空条件下，通过等离子强产生的等离子体在磁场作用下轰击靶材，靶材升华后沉积至沉底上形成薄膜。

　　图表7：真空镀膜法对比

资料来源：公司公告，公司官网，中金公司研究部

　　与溶液涂布相比，真空镀膜的优劣势主要包括：

　　优势一：大面积厚度和均匀性更好控制，对基底平整度要求低。据论文显示[4]，蒸镀法制备薄膜均匀性好、质量高、实验可重复性好，易于制备大面积钙钛矿薄膜。蒸镀法在OLED发光层制备等领域应用时间长，解决方案成熟，可以对薄膜的厚度和均匀性进行精准调控。

　　难点一：真空镀膜设备成本较高，生产速率慢。由于核心传感和精密配件依靠进口、高真空条件对设备气密性提出更高要求，蒸镀设备成本往往较高，部分钙钛矿企业表示蒸镀设备成本是狭缝涂布的3-4倍，部分钙钛矿企业表示蒸镀设备成本略高。另外，由于抽真空时间较长，薄膜的生产速率较慢，进一步提高了生产成本。

　　难点二：与溶液涂布法对比，真空镀膜设备对于钙钛矿层配方调整的兼容度更低，共蒸工艺难度大。近几年来，为提高钙钛矿层效率和稳定性，科研界、产业界针对钙钛矿核心层配方快速迭代，配方持续复杂化，蒸镀设备工艺和材料配比需不断跟随调整，设备兼容性是一大挑战：

　　一方面，钙钛矿层ABX3分子式复杂化，多源共蒸以及金属共蒸提高技术难度。钙钛矿量产初期的甲胺（A）铅（B）碘（X）结构相对简单，仅涉及两种材料的二元共蒸，蒸发速率和化学计量比控制相对容易。目前演化来看，A位置由甲胺或转变为甲醚+铯，B位置在铅的基础上或添加重金属离子锡来调节带隙和吸光范围，X位置在碘基础上或添加溴。面对钙钛矿分子式的复杂化，涉及多种材料的多源共蒸在设备复杂性、化学计量比控制等方向可能存在挑战；此外需解决金属和钙钛矿蒸发温度不同（金属蒸发温度可能超过钙钛矿可承受温度），如何共蒸的问题。

　　另一方面，钙钛矿层配方中除ABX3外，引入添加剂和钝化剂改善效率和稳定性表现。添加剂主要用于改善钙钛矿材料自身稳定性，其中一般含金属元素，钝化剂主要用于提升钙钛矿组件的效率。根据我们调研了解，若采用蒸镀法，从技术上钝化材料无法通过共蒸成膜，需在蒸镀钙钛矿层后进一步制作独立的钝化层，额外增加工序和成本。

　　难点三：真空镀膜方式目前效率记录比狭缝涂布低约一个百分点。可能的原因从企业反馈来看包括：1）狭缝涂布相较于蒸镀，前者做出来的晶粒比后者大；2）蒸镀方式几种材料之间若反应不彻底产生的残留会影响钙钛矿的稳定性和效率。

　　企业布局进展情况

　　从企业布局来看，目前钙钛矿层制备以涂布法为主。采用涂布法的公司有协鑫光电、大正微纳、纤纳光电、仁烁光能等，主要供应商包括上海德沪、日本东丽和科恒股份子公司浩能科技等。根据上海德沪2022年11月27日消息，目前国内已建和在建的500MW试量产线核心涂膜设备供货中，德沪狭缝涂布设备供货达350MW，市占率70%；日本东丽供货150MW，市占率30%。

　　同时，也有部分企业采用蒸镀法或蒸镀+涂布方法。采用蒸镀法的公司有极电光能（蒸镀+涂布）、无限光能，主要供应商包括欣奕华、泰科诺等。此外，布局蒸镀设备的企业还包括奥来德、京山轻机和众能光电等。奥来德于2022年11月18日发布公告，宣布投资建设钙钛矿蒸镀设备，同时开展核心材料研发项目，公司深耕OLED行业，子公司上海升翕专注蒸发源和小型蒸镀机研发，掌握多项核心技术，有助于大尺寸蒸镀设备研发。京山轻机目前有小尺寸蒸镀设备出货，主要应用于实验室和小规模实验线。众能光电是在量产中首家推行全干法工艺的公司，采用干法共蒸CVD方法进行钙钛矿多种材料的蒸镀反应，同时在狭缝涂布设备方面也有布局。

　　钙钛矿行业动态一览（2022.10-2022.12）

　　本章节我们对2022.10-2022.12月期间的行业重大事件进行梳理。

　　图表8：钙钛矿行业投融资活动一览（2022.10-2022.12）

资料来源：公司公告，公司官网，中金公司研究部

　　图表9：钙钛矿行业产能落地动态一览（2022.10-2022.12）

资料来源：公司公告，公司官网，中金公司研究部

　　图表10：钙钛矿行业重要新闻及进展一览（2022.10-2022.12）

总结：1.目前国内钙钛矿层制备主流路线以涂布法为主

              2.钙钛矿用涂布机国产只有两家能做，其中一家便是浩能科技（科恒股份子公司）

         3.100mw需要涂布机1500万，1gw就是1.5亿；保守估计，随着工艺的成熟，到2025年规划产能保守估计100gw，涂布工艺渗透率按70%算，对应涂布机需求105亿，科恒市占率按30%算，则仅涂布机这块增加营收30亿左右，根据上海德沪调研时所说的涂布机净利润率为30%，那么涂布机给科恒带来9亿利润。给与30倍估值，2025年，科恒目标市值（仅涂布机这块）270亿。