1. 投资观点

钙钛矿电池较晶硅电池在降本增效方面更具想象力，短期看两者共存， 伴随头部企业陆续进入量产期，长期看有望实现对晶硅电池的替代。钙 钛矿电池可突破晶硅电池效率限（29.43%），单节、双节和三节钙钛矿 电池的理论转换率上限分别达到 31%、35%和 45%；钙钛矿电池综合成 本有望降至 0.5-0.6 元/W，是晶硅限成本的 50%。虽然钙钛矿电池商 业潜力大且发展迅速，但产业化前夜仍面临大尺寸与高效率冲突、寿命 较短、原料毒性和制备工艺不成熟的问题。我们认为短期钙钛矿电池通 过拥抱晶硅电池在提升效率的同时绕开大面积制备的难题，表现形式为 晶硅/钙钛矿叠层电池对现有晶硅电池体系的补充；而随着技术和资本推 动，头部企业陆续进入量产验证期，整体节奏先是提升量产效率后是加 速 GW 产线的建设，单节钙钛矿电池经量产验证后长期将会是对晶硅电 池的加速替代。

目前钙钛矿电池工艺路线多样但核心设备确定，产能供给的放量以及应 用需求的催生将为设备投资带来广阔增量。现阶段钙钛矿电池制备中涂 布湿法和蒸镀干法共存，钙钛矿层主流为涂布湿法，真空镀膜在其他各 层通用，而激光工艺贯穿整个环节。钙钛矿电池的制备流程是对传统晶 硅电池的颠覆，我们认为钙钛矿电池产业化对设备增量的体现在涂布湿 法带来的涂布机新增需求、真空蒸镀法通用性带来的蒸镀设备投资占比 提升以及激光工艺精度提升带来的现有激光设备升。根据我们对供需 端的分析，需求端 BIPV 是应用首选，VIPV 前景可期，与晶硅电池相比 将形成差异化竞争，我们测算至 2026 年合计有 69.1GW 的新增潜在市 场需求；供给端我们预计 2024 年有望出现首条 GW 别产线，至 2026 年行业合计产能将达到 24.4GW，为设备厂商带来广阔增量，对应 2026 年 122 亿元的总设备市场空间和 52 亿元新增设备空间。

催化剂：2023 年各钙钛矿厂商百 MW 产线陆续投产，我们预计本年钙 钛矿合计产能将达到 1.2GW，并有望出现 GW 别产线的设备招标，我 们认为 GW 产线设备选型将会进一步确定产业化后的工艺及技术路线， 是判断设备供应商技术水平及量产供应能力的良机。

2. 钙钛矿电池高效率+低成本，商业潜力大

在光伏产业链“降本增效”的驱使下，钙钛矿电池作为第三代太阳能电 池应运而生。本节将从“增效”和“降本”两条主线说明钙钛矿电池的 商业潜力。1）增效：单节、双节和三节钙钛矿电池的理论转换率上限分 别达到 31%、35%和 45%，突破晶硅电池 29.43%的上限。2）降本：一 方面从拆分钙钛矿电池成本发现综合成本有望降至 0.5-0.6 元/W，是晶 硅限成本的 50%；另一方面，钙钛矿电池效率的提升可以提高内部收 益率，钙钛矿效率达 22%（对应组件成本 0.545 元/W）时，光伏电站的 25 年资本金内部收益率达 18.39%，而效率 15%的钙钛矿内部收益率仅 9.33%，效率 20%的单晶硅内部收益率仅 8.21%。 考虑到现阶段大尺寸与高效率冲突+寿命较短+原料毒性+制备工艺不成 熟的产业化难点，我们认为短期钙钛矿电池通过拥抱晶硅电池在提升效 率的同时绕开大面积制备的难题，表现形式为晶硅/钙钛矿叠层电池对现 有晶硅电池体系的补充。

 

 

2.1. 光伏电池历经三代，“降本增效”是核心驱动力

“降本增效”是光伏产业链发展的核心驱动力。进入 2023 年，TOPCon 和 HJT 电池产能规划加速扩产，银包铜和电镀铜等技术助力 HJT 电池 去银降本，我们看到技术的进步不断刷新实验室效率、也看到效率提升 速度的放缓、以及晶硅电池作为x代光伏电池距离效率的限越来越 近；但我们还看到钙钛矿电池作为第三代光伏电池发展速度十分迅猛， 钙钛矿电池从 2009 年实验室 3.8%效率提升至 2022 年的 25.7%用时仅13 年，对比晶硅电池从 13.9%发展至 26.7%用时约 30 年，随后时隔 5 年 隆基才将效率提升至 26.81%（2022 年 11 月），钙钛矿电池发展速度之 快被 Science 评选为 2013 年十大科学突破之一，这背后是更高的效率上 限、更低的潜在制造成本和更具想象力的应用空间。

从三代电池的发展，看光伏行业“降本增效”的推进： x代晶硅电池：太阳能电池的先驱，现已十分成熟，占据 95%以上的 市场。晶硅太阳能电池主要分为：单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。目前， 晶硅太阳能电池的实验室效率已经超过了 26%，并经过多年的发展x早 实现商业化。如今，晶硅电池在市场上拥有绝对份额与地位，根据 PV infolink，2021 年晶硅电池占比超过 95%，该占比预计仍能维持 3~5 年。 虽然，晶硅电池技术成熟+商业化成功，但是硅电池仍然存在很多问题， 比如硅基太阳能电池的制备工艺复杂，高效率往往依赖高纯度的硅材料， 而高纯度的硅材料价格昂贵，容易受到产能供给的影响；而且，晶硅太 阳能电池封装工艺繁复，封装后的晶硅太阳能电池更加笨重。尽管晶硅 太阳能电池技术已经如此成熟，但是在日常生活中仍然没有大规模应用。

第二代薄膜电池：效率上限更高，但稀有元素的存在，使投资额昂贵造 成产业化受限。铜铟镓硒太阳能电池，碲化镉薄膜太阳能电池，砷化镓 太阳能电池，磷化铟太阳能电池是第二代太阳能电池的杰出代表。与晶 硅太阳能电池相比这类电池不仅成本低，质量轻而且转换效率高，商业 化潜力巨大。但是由于这类电池的活性层含有部分稀有元素和重金属元 素，不仅价格昂贵而且很难实现大规模的生产和应用，外加这类电池一 般采用热蒸发的方式制备，设备的成本高，上述原因限制了薄膜电池的 大面积制备和商业化。

第三类新型电池：优势突出+应用空间想象力大，但产业化还需时日。新 型电池主要包括：钙钛矿太阳能电池，染料敏化太阳能电池，有机太阳 能电池，量子点太阳能电池，这类太阳能电池原料无毒且储量丰富，成 本低，工艺简单且可柔性制备，但这类太阳能电池目前还在实验室探索 过程中，尚未商业化。目前，钙钛矿电池凭借高效率+低成本等优势，以 及广阔的潜在应用空间，备受学者和资本的关注，未来有望接棒晶硅电 池成为市场的主流。

2.2. 钙钛矿电池具备更高的效率限

“钙钛矿”既无“钙”、也不含“钛”、更不是“矿”，但种类复杂。钙钛 矿x早是在 1839 年被俄罗斯科学家发现，因存在于钙钛矿石中的钛酸 钙（CaTiO3）化合物而得名，但如今广义钙钛矿是指具有 ABX3 型化学 组成的化合物。其中 A 是大半径的阳离子（A=Pb + , Na+ , Sn+ , Ca2+等）， B 是小半径的阳离子（B=Ti 4+, Mn4+, Fe3+, Ta5+等），X 为阴离子（X=F- , Cl- , Br- , O2-等）。A 位一般是有机阳离子，如甲铵离子，甲脒离子，占据 了正方体的八个定点；B 位一般是是二价金属例子，处于正方体的体心； X 是卤素离子，占据面心，上述三者构成了近似立方体的晶体，这种有 机-无机杂化的方式结合了有机材料和无机材料各自的性能优势。x常用 的纯碘的钙钛矿材料（MAPbI3），带隙约为 1.55e V，对应的吸收带边为 800nm，可以吸收整个可见光谱内的光子且吸收系数高。另外，有机基 团的存在使得材料能有溶于常见的有机溶剂，性质可以通过改变有机离 子的尺寸而调节，故有机-无机钙钛矿这种材料非常适合作为太阳能电池 的吸光层。

 

 

与晶硅 PN 结发电结构不同的是，钙钛矿电池是典型的三明治结构，即 n-i-p 或 p-i-n 结构，区别在于 P 型材料和 N型材料中间多一层本征半导 体 i 层（钙钛矿层）。典型钙钛矿太阳电池共有 5 层，以 n-i-p 结构为例， 下往上依次是：透明导电玻璃 ITO、n 型电子传输层 ETL、本征钙钛矿 吸收层、p 型空穴传输层 HTL、金属电。

透明导电玻璃：接收电子传输至外电路形成阳，要求其方块电阻越 小要好，通过率要在 85%以上，既要保证有效收集载流子，又要保证 充分的采光；

电子传输层：接收钙钛矿层传输的电子并传输至导电玻璃层，要求其 具有较高的电子迁移率，且导带x小值低于钙钛矿材料的导带x小值；

钙钛矿吸收层：捕获光子并产生电子和空穴，是钙钛矿太阳电池的核 心，具有高效的光吸收性能（吸收系数约为 10 5）、良好的双性电荷 迁移率以及较低的激子结合能（约 20meV）；

空穴传输层：接受钙钛矿层传输的空穴并传输至金属电；

金属电：接受空穴传输至外电路形成阴，由于空穴传输材料的限 制，目前金属电所用材料为金和铂，相比传统太阳能电池电材料 （铝、银、石墨等）要昂贵许多。

 

 

基于相同的发电原理，钙钛矿电池可以分为介孔结构和平面结构。钙钛 矿太阳能器件各方面性能很大程度依赖于器件的结构，x早的钙钛矿电 池（2009 年）就是采用介孔式结构，将含碘电解液作为空穴传输层，但 液态材料的使用存在着很多弊端。在介孔结构中，器件的迟滞现象比较 严重，即正向（从负电压到正电压）和反向（从正电压到负电压）扫描 的电流密度-电压曲线出现不完全重合的现象，这不仅影响了测试的准确 性，也严重降低了钙钛矿太阳能电池的实际性能。此外，介孔材料还可 能存在漏电、以及高温烧结造成能耗高的问题，不利于产业化和柔性器 件的制备。

平面结构又可以分为正式（n-i-p）和反式（p-i-n），其中反式更适用于产 业化。相比于正式器件，反式结构器件具有多种优点，例如制备工艺更 加简单、无明显迟滞效应、适合与传统太阳能电池（硅基电池、CIGS 等） 结合制备叠层器件等；另外，反式结构可以实现低温制备，可应用于卷 对卷生产工艺，不仅能降低成本还能实现大面积制备生产，为钙钛矿电 池产业化和大规模生产提供了可能。但是，反式结构器件也存在一些显 著的不足，例如开路电压（Voc）与理论值差距较大，通常为 1.10 V（类 似带隙的正式钙钛矿电池开路电压大于 1.20 V），导致反式结构光电转 换效率相对偏低，主要系器件的钙钛矿活性层中以及钙钛矿活性层与电 荷收集层界面存在大量缺陷，造成了光生载流子的非辐射复合，致使能 量损失严重，限制了开路电压和光电转换效率的提高。目前，在产业化 布局方面，万度光能采用的是介孔结构路线，协鑫光电、电光能和众能光电等厂商多采用平面结构路线。

钙钛矿电池较晶硅电池效率上限更高的原因是钙钛矿材料带隙更大且 可供调节。根据 Shockley-Queisser 提出的详细平衡理论，单结太阳能电 池的理论光电转化效率x高大 33.7%，对应吸光材料禁带宽度在 1.34eV， 通常认为吸光材料的x优带隙为 1.3-1.5eV。1）钙钛矿材料带隙更大： 目前x常用的钙钛矿材料 MAPbI3 和 FAPbI3 的禁带宽度位于 1.5-1.6eV， 接近x优带隙，其理论x大光电转换效率均处于 30%以上，相比之下硅 的带隙为 1.12eV，无法突破 30%的转换效率。2）钙钛矿材料带隙可调： 方法一是调节 A 位阳离子的半径，半径越大钙钛矿带隙越小，例如，对 于半径从小到大的 Cs、MA 和 FA 例子来说，对应得到的 CsPbI3、MAPbI3 和 FAPbI3 钙钛矿带隙依次减小；方法二是调节 B 位卤素占比，通常采 用 Sn 来替代 Pb 作为 B 位，随着 Sn 含量的增加钙钛矿带隙将会减小。 通常钙钛矿薄膜材料的禁带宽度在 1.48-2.3eV。

 

 

钙钛矿+晶硅叠层结构，可提高钙钛矿转换效率理论上限。钙钛矿太阳能电池能更有效地利用高能量的紫外和蓝绿可见光，而晶硅电池可以有 效地利用钙钛矿材料无法吸收的红外光。因此，通过钙钛矿电池与晶硅 电池这种“1+1”叠层的方式组合，可以突破传统晶硅电池理论效率限， 进一步提升太阳能电池的转换效率，比如，晶硅/钙钛矿双节叠层理论效 率达 35%，钙钛矿三节层电池理论效率达 45%。

2.3. 钙钛矿电池的成本低于晶硅电池

本节我们从两个维度来分析钙钛矿电池是如何实现降本的：1）成本拆解： 相比于晶硅，钙钛矿电池在能耗、生产周期、设备投资额和物料用量上 均有明显优势，从而直接/间接影响组件成本中的能源动力、人工、折旧 和钙钛矿，综合成本有望降至 0.5~0.6 元/W，是晶硅限成本的 50%。 2）效率提升：在生产成本一定的条件下，效率的提升可使终端度电成本 降低，对应资本金内部收益率的提升，当钙钛矿降至生产成本 120 元/m2、 转化效率达 22%（对应组件成本 0.545 元/W）时，光伏电站的 25 年资 本金内部收益率达 18.39%，约是采用单晶硅组件时（8.21%）的 3 倍。

成本组成 1（能源动力）：钙钛矿材料纯度要求低，能耗仅需晶硅的十分 之一。太阳能的硅料，纯度要求达到 99.9999%（6 个 9），现在更严格 的标准甚至提升至 99.99999%（7 个 9）；但对于钙钛矿材料而言，仅需 95%（1 个 9）即可满足使用需求，从而大大降低能耗需求。单 W 单晶 组件制造的能耗大约在 1.52kWh，而钙钛矿组件能耗仅为 0.12kWh，就 能耗而言钙钛矿单 W 能耗不到晶硅能耗的 1/10。

 

 

成本组成 2（人工）：产业链大幅缩短，生产周期仅需 45min。对于晶硅 来说，硅料、硅片、电池、组件需要四个以上不同工厂生产加工，倘若 所有环节无缝对接，一片组件完工大概也要 3 天左右时间；而以协鑫光 电 100MW 产线为例，从玻璃、胶膜、靶材、化工原料进入，到组件成 型，总共只需 45 分钟，产业链的缩短让生产周期大幅下降。

成本组成 3（折旧）：钙钛矿的产能投资仅为晶硅的 1/2 左右。对于晶硅 来说，硅料、硅片、电池、组件需要四个以上不同工厂生产加工，倘若 所有环节无缝以 1GW 产能投资来对比，晶硅的硅料、硅片、电池、组件 全部加起来，需要大约 9.6 亿、接近 10 亿元的投资规模，而钙钛矿 1GW 的产能投资，在达到一定成熟度后，约为 5 亿元左右，是晶硅的 1/2。

成本组成 4（钙钛矿）：钙钛矿料耗低，钙钛矿材料仅占组件成本的 5%。 1）从钙钛矿用料来看，由于钙钛矿电池本身光吸收能力较强，对应材料 使用量比较低，钙钛矿层厚度仅为 0.3μm，而晶硅电池中硅片厚度在 180μm，两者相差 600 倍。2021 年全球硅料供应量约 64 万吨，若将这64 万吨硅料完全替换成钙钛矿，仅需不超过 1100 吨的钙钛矿材料就可 以实现，且钙钛矿材料比较常见，不容易出现原材料短缺问题。2）从钙 钛矿电池用料占比来看，根据协鑫光电，钙钛矿材料仅占组件成本的5%， 占比x大是电材料（靶材），达到 37%，靶材、玻璃及其他封装耗材合 计占比达 69%，钙钛矿组件未来仍有较大的降本空间。

成本一定时，效率的提升可使终端度电成本降低，对应资本金内部收益 率的提升。根据上官炫烁等《钙钛矿光伏组件在集中式光伏电站中的应 用前景分析》中对光伏电站的经济性测算，采用单晶硅光伏组件时，光 伏电站的单位建设成本约为 3.33 元/W；采用钙钛矿光伏组件时，光伏电 站的单位建设成本约为 3.12 元/W，对应单晶硅和钙钛矿组件 5 年的资 本金内部收益率为 8.21%和 9.33%。

预测假设： 1）以位于贵州省关岭布依族苗族自治县的某集中式光伏电站为例，光伏 电站所在地的全年总太阳辐照量取 4263.1 MJ/m2； 2）假定该光伏电站以系统效率为 84%，上网电价为 0.3515 元/kWh，光 伏组件首年功率衰减为 2.5%、之后每年衰减 0.7%作为边界条件； 3）单晶硅组件光电转换效取 20.5%，钙钛矿组件效率取 15%。

根据上文，钙钛矿综合成本有望降至 0.5~0.6 元/W，则当钙钛矿降至生 产成本 120 元/m2、转化效率达 22%（对应组件成本 0.545 元/W）时， 光伏电站的 25 年资本金内部收益率达 18.39%，约是采用现阶段单晶硅 组件时（8.21%）的 3 倍，有望在未来逐步完成对晶硅光伏组件的替代， 降低光伏发电的度电成本。

 

 

杂质容忍程度高+温度系数低是钙钛矿潜在优势，体现在功率衰减程度 上。1）钙钛矿对杂质容忍程度更高使得效率衰减程度小，晶硅电池的光 衰主要来自硼氧对，造成晶硅组件的输出功率在刚开始使用的x初的几 天内就会发生 1%~2.5%的效率下降，在使用 25 年后约衰减至初始效率 的 80%；而钙钛矿在稳定性方面潜力很大（可容忍 1%的杂质），在 2016 年已有实验证实巴掌大的钙钛矿组件连续工作 12000 个小时后没有任何 衰减。2）钙钛矿温度系数更低使得效率不易波动，晶硅组件温度系数约 -0.3%/℃，而钙钛矿的温度系数为-0.001%/℃，非常接近于 0，我们取王开 济等《海南顶部半开口式大型薄膜温室环境参数研究》中海南夏季室外 的温度数据作为参考，假定常温 25℃下晶硅和钙钛矿组件效率分为别 20% 和 16%，在每天中晶硅组件效率的下降达 3.7%，相比之下钙钛矿组件效 率基本没有变化。值得一提的是，在上文资本金内部收益率测算方面， 我们并没有考虑钙钛矿和晶硅在组件效率衰减方面的差异，若加以考虑， 钙钛矿在度电成本降低方面将更具潜力。

2.4. 产业化难点：大尺寸与高效率冲突+寿命较短+原料毒性+ 制备工艺不成熟

钙钛矿电池在迈向产业化前，仍有不得不面对并且解决的难题，但我们 也看到了学术界和工业界都在积提出解决方案以应对现阶段钙钛矿 电池存在的劣势，加速产业化的进程。 难点 1：高效率的钙钛矿电池还停留在实验室的小尺寸，但工业界需要 大尺寸高效率。目前，转换效率较高的钙钛矿电池其尺寸均为实验室 别，目前 25.7%x高效率的钙钛矿电池面积仅为 0.1cm2，随着尺寸的增 加效率会快速下降，远未达到商业化尺寸。目前单结钙钛矿电池x高转 化效率在 25.7%，距离 31%的理论限还有很大提升空间，而工业界量 产的大尺寸钙钛矿电池转化效率在 16%左右，与学术界有 10%的效率差 距，根据协鑫 2025 年 22%的效率目标，我们认为伴随制备工艺的逐步 成熟高效率和大尺寸之间的矛盾冲突会进一步改善。

难点 2：受外部因素影响稳定性较低造成寿命短。钙钛矿作为一种离子 晶体材料，材料和结构选择不同可能存在不耐高温、不耐光照、易水解、 易氧化、易发生二次反应等缺陷。目前光伏电站晶硅电池一般要求 T80 寿命（效率下降到初始值的 80%）在 25 年左右，而目前钙钛矿电池 T80 寿命约 4000 小时，虽然离主流技术相差较远，但在学术界已有所突破， 比如根据普林斯顿大学一团队的研究结果表明，将无机材料使用在各个 功能层从而大地提高了 PSC 的寿命，并预测在 35℃条件下连续运行的 寿命为 5 年以上。

 

 

难点 3：钙钛矿材料可能“铅泄露”污染土壤。现阶段，工业化生产希 望x大、性能x好的钙钛矿材料是铅卤钙钛矿，其应用的重点并非在于 到底是含多少铅，更多的需要避免生产过程以及使用过程中的“铅泄露”。 目前针对该问题的解决思路分为开发不含铅的钙钛矿电池和用新材料 来吸收铅这两大思路，以浦项大学 POSTECH 研究小组德研究成果为例， 其开发了一种空穴传输聚合物 Alkoxy-PTEG，可以溶解在薄荷油中，该 聚合物能捕获老化的钙钛矿太阳能电池中的泄漏铅。

难点 4：大面积的制备工艺不成熟。钙钛矿材料本身的结晶时间短，生 产中的工艺窗口时间只有几秒，造成了生产上的困难。虽然目前钙钛矿 层以涂布溶液法为主，但涂布法也面临难以控制厚度等问题；而蒸镀法 虽然成膜均一且良率高，但也存在蒸发速率低、材料利用率低等问题。 目前各种方案的组合仍在尝试中，如南京大学现代工程与应用科学学院 谭海仁教授课题组和英国牛津大学学者运用涂布印刷、真空沉积等技术， 在国际上首次实现了大面积全钙钛矿叠层光伏组件的制备，开辟了大面 积钙钛矿叠层电池的量产化、商业化的全新路径。

3. 技术与资本推动，钙钛矿产业化进程加速

钙钛矿作为光伏行业的热点题材，受到学者+资本的广泛关注，现阶段 产业化初期主要由技术和资本推动：1）技术领先，学者走出实验室。国 内钙钛矿电池代表研究学者有南京大学谭海仁团队、清华大学易陈谊团 队、华中科技大学韩宏伟团队和武汉理工大学黄福志团队等，纷纷陆续 创业，对应仁烁光能、无限光能、万度光能和光晶能源等。2）资本加持， 中试迈向量产。目前明确布局钙钛矿电池的厂家已有十余家，其中协鑫 光电、纤纳光电和电光能领跑，众能光电和仁烁光能等各厂商追逐， 行业整体节奏有望从 2023 年中试线的陆续达产迈向 2024 年 GW 别产 线的建设。 我们认为行业整体节奏先是提升量产效率后是加速 GW 产线的建设，单 节钙钛矿电池经量产验证后长期将会是对晶硅电池的加速替代，因此钙 钛矿电池商业逻辑还需要两方面确认，一方面是关注 2023 年各家厂商 大面积钙钛矿电池的效率情况，另一方面是关注 2024 年 GW 产线实 际的产能情况对应做出的成本。

 

 

3.1. 技术领先，学者走出实验室

XXX+专利先行，国内钙钛矿研究保持高热度。1）国内XXX占据全球半壁江山，根据我们在 Web of Science 上用“perovskite solar cells”主题的 检索统计发现，自 2019 年起全球每年超过 4000 篇XXX成果问世，国内 学者XXX占比超过 50%，关注度可追溯到钙钛矿技术诞生之初。2）国内 专利申请热情远高于其他XXX，主要得益于政策引导+财政补贴；近年来， 一方面与太阳能技术有关的研发部署项目（863 计划、973 计划、XXX自 然科学基金和重点研发计划）很大程度上引导和激发了科研机构的研究 热情，另一方面地方扶持高新企业并对专利申请进行了财政补贴。

 

 

实力使然，国内学者陆续创业，走出实验室。目前，国内学者创业公司 包括但不限于仁烁光能、无限光能、万度光能、光晶能源、曜能科技和 脉络能源，成立时间略有先后，但整体进度集中在 2023 年前后完成中试 线建设/投产，其中进度较快的仁烁光能预计于 2023Q4 完成 1.2×0.6m 尺寸投产，万度光能已有 10GW 的总产能规划。

1）仁烁光能：成立于 2021 年 12 月，由南京大学谭海仁领衔，技术团队 多次创造钙钛矿叠层转换效率世界纪录，全钙位矿叠层电池效率达 28% 领跑全球。2022 年 8 月完成了数亿元的 Pre-A 轮融资，并在该月建成了 10MW 中试线，生产 30×40cm 尺寸钙钛矿叠层电池；150MW 产线于 12 月动工，生产 1.2×0.6m 尺寸钙钛矿电池，预计 2023Q4 投产。

2）无限光能：成立于 2022 年 2 月，由清华大学易陈谊领衔，承接了清 华大学太阳能转化与存储实验室的科研成果。2022 年 6 月完成数了千万 元的天使轮融资，按原定计划，于 2022Q3 完成试验线建设，实现大尺 寸电池模组批量下线，目标效率大于 20%，下一步计划启动 10MW 中 试线建设，并在 2024 年建成 100MW 商业化量产线。

3）万度光能：成立于 2016 年 8 月，由华中科技大学韩宏伟领衔，在国 际上率先完成下一代光伏可印刷介观钙钛矿太阳能电池中试及户外验 证，产业化指标在国际上处于领先地位。2021 年总投资 60 亿元建设可 印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目，x期建设一条 200MW 可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线落地，成功后扩充至 10GW 产能。

4）光晶能源：成立于 2022 年 5 月，由武汉理工大学黄福志领衔，具备 独立知识产权的大面积钙钛矿薄膜印刷技术，实现了大面积钙钛矿组件的制备，综合效能领先业界同行。2022 年 8 月完成数了 3000 万元的天 使轮融资，公司已在20cm×20 cm的钙钛矿组件上获得超过20%的效率， 并建成了 30 cm×30 cm 组件 10 MW 小试线，目标效率 20%，并计划于 2024 年实现 100 MW 产线量产的目标。

5）曜能科技：成立于 2017 年 3 月，由清华化工系孙于超创办，团队中 北大材料系的特聘研究员周欢萍和北理工教授陈棋，公司小面积单结钙 钛矿光伏电池x高光电转换效率超过 25%（世界纪录为 25.5%）、小面积 钙钛矿/晶硅叠层光伏电池效率超过 27%，并计划于 2023 年底实现工业 M6（166 mm×166 mm）硅片上制备钙钛矿/晶硅叠层光伏电池 27%的 效率目标。

6）脉络能源：成立于 2022 年 8 月，由暨南大学新能源技术研究院院长 麦耀华领衔，由小面积组件（0.2m×0.2m）产品入手，向大面积组件（1 m×2 m）产品领域拓展。2022 年 8 月完成了天使轮融资，正在进行小试 线建设，计划 2023 年建设 100MW 钙钛矿电池中试线，并预计未来五年 内将实现 GW 钙钛矿电池组件量产线的建设。

3.2. 资本加持，中试迈向量产

钙钛矿电池行业投资市场火热，一资本投资如火如荼。1）从投资方来 看，钙钛矿初创企业受到腾讯、碧桂园及宁德时代等跨界企业和三峡资 本、高瓴资本等机构密切关注，如腾讯于 2022 年投资协鑫光电、碧桂园 于 2021 年参投电光能、2022 年参投无限光能。2）从融资轮次来看， 纤纳光电和协鑫光电已完成多轮融资，分别来到 D 轮和 B+轮，累计获 投资金额达数亿元，其余初创企业集中在天使轮和 Pre-A 轮阶段。钙钛 矿产业现阶段更多的是在进度上作较量，以资本和卡位的推动为主。

中试迈向量产，协鑫、纤纳和电领跑，众能和仁烁等各厂商追逐。1） 从组件效率角度（量产效率），至 2022 年底单结钙钛矿电池可达 16%， 在 2023 年、2024 年和 2025 年有望分别达到 18%、20%和 22%；钙钛矿 /晶硅叠层电池方面有望在 2023 年达到 28%。2）从产能角度看，目前各 厂家仍集中在 100MW 别的试验线，如 2021 年协鑫光电 100MW 产线 投产，纤纳光电、电光能、万度光能也在 2021 年通过融资等方式投建 百兆瓦产线；我们预计 2023 年有望看到行业 GW 别的项目落地， 2024 年出现多条 GW 别的产线建设，由中试正式迈向量产。各厂家详 细的产能规划进展我们在后续 5.2 节供给端进行详细说明，这里不多赘 述。

4. 钙钛矿制备涂布湿法和蒸镀干法共存，核心设备 确定

钙钛矿电池由于其结构并未完全确定，对应设备与工艺尚未定型，但其 核心设备离不开激光设备、真空镀膜设备和涂布机，钙钛矿电池的产业 化将给设备投资带来新的增量。1）激光工艺贯穿整个环节，精度提升促 使设备升。目前国内各激光设备厂商已前瞻布局，包括大族激光、德 龙激光、杰普特、迈为股份、帝尔激光等；2）钙钛矿层以涂布湿法为主 流，其次是 CVD 法，新增涂布机需求。目前协鑫光电、纤纳光电和电 光能等均以狭缝涂布法为主，其中主要供应商为上海沪德，其次是日本 东丽；而 CVD 法代表企业为众能光电，CVD 设备市场被应用材料、泛 林半导体、东京电子等国外厂商占领。3）真空镀膜多层通用，设备投资 占比提升。PVD 设备供应商较多，包括京山轻机、迈为股份、捷佳伟创、 奥来德、众能光电等；CVD设备国内厂商以捷佳伟创为主。4）对标OLEDs 封装，薄膜封装或成为主流。

工艺流程概况：导电透明玻璃制备→激光 P1 刻蚀→制备x传输层薄 膜（电子/空穴传输层）→退火/干燥→制备钙钛矿层薄膜→退火烘干→制 备第二传输层薄膜（空穴/电子传输层）→退火/干燥→激光 P2 刻蚀→底 电（背电）制备→激光 P3 刻蚀→激光清边→测试分拣和封装。

 

 

4.1. 激光工艺贯穿整个环节，精度提高促使设备升

太阳能电池的大面积是保证高功率输出的关键，钙钛矿电池与晶硅电池 的大面积制备具有本质区别。晶硅电池组件的大面积制备是通过对标准化尺寸的晶硅电池进行串焊而来，属于并联结构；而对于钙钛矿电池， 可以直接制备大面积器件，然后将各层自下而上采用激光工艺串联得到， 减少了串焊等工艺焊接，这正是上文 2.3 节钙钛矿电池较晶硅电池所能 大幅缩减生产周期的本质原因，是对传统晶硅组件产业链的颠覆，与之 相对应的，器件的大面积制备成为钙钛矿产业化的难点之一。

各划线难易程度 P3>P2>P1，激光工艺以皮秒为主，TCO 导电薄膜可采 用纳秒。其中，合理配置 P1、P2 和 P3 三次光刻的相对位置，可提高钙 钛矿电池组件内部的连接效率，增大组件整体的输出功率。

 

 

激光设备约占整体价值量约为 10~20%，对设备精度要求提高。激光工 艺关系到薄膜的损伤缺陷以及被切面的平整光滑程度，直接/间接影响电 池的效率和寿命，从而对激光设备的精度提出较高要求。以碲化镉和铜 铟镓硒薄膜电池为例，对激光刻蚀的精度要求分别为 3~5μm 和 2 μm， 但钙钛矿激光刻蚀的精度则需要达到 0.3-0.5μm，故现存薄膜电池的激光 刻蚀设备无法直接应用于钙钛矿电池生产，催生更新需求。 目前各激光设备厂商已前瞻布局，正与钙钛矿生产商紧密合作。国内激 光设备厂商中，德龙激光较早关注到钙钛矿薄膜电池的制备，目前设备 已投入客户产线进行实际生产；迈为股份于 2021 年年报中就披露已经 制造出钙钛矿激光设备样机，定制化的单结大面积钙钛矿激光设备已实 现交付；帝尔激光的激光设备已应用于 TCO 层、氧化物、电层生产； 众能光电也表示钙钛矿激光划线刻蚀设备已出货 50 台套。

4.2. 钙钛矿层以涂布湿法为主流，新增涂布机需求

大面积和小面积钙钛矿电池的x高效率存在很大差异，x关键原因之一 是缺乏高质量、高均一性的大面积钙钛矿薄膜沉积方法。虽然目前钙钛 矿电池实验室转化效率已超过 25%（2022 年x高记录为 25.7%），但其 采用的旋涂法仅适用于实验室端的研发，旋涂法可以获得效率高且分布 均匀的钙钛矿结晶，但成品面积较小（一般低于 1cm2）且物料利用率仅 3%，无法应用到大规模生产中。相比之下，产业端平米别的钙钛矿转 换效率还不到 20%（至 2022 年底产业化x高约 16%），故大面积钙钛矿 薄膜的沉积方案还处于多样化的研究当中，没有形成稳定的工业化生产 规模。 旋涂法（湿法）和气相法（干法）是实验室端的制备方法，成膜质量高 但大面积制备困难。旋涂法分为一步法和两步法，两步法又可以分为分 层浸渍法和两步旋涂法，以旋涂法为基础的钙钛矿薄膜制备方法受基底 尺寸影响较大，仅被实验室规模小面积器件的制备广泛使用，而大面积 钙钛矿薄膜沉积使用该技术受到很大的制约。相比较而言，气相法制备 的钙钛矿薄膜尺寸不会受到很大的制约，可以有效地转向大面积钙钛矿 薄膜的制备，但由于化学计量比难以精确控制而没有大规模应用。

一步旋涂法：是x早制备钙钛矿电池的方法，指的是将 PbX2(X=Cl、 Br、I)和铵盐(MAI、FAI 等)按照一定的化学计量比，溶解在特定的溶 剂中，配成钙钛矿前驱体溶液。经过一步旋涂，将其沉积在预制备基 底（沉积有电子或空穴传输层的基底）上，经过退火处理，形成完全 结晶的钙钛矿薄膜；优势是制备简单且薄膜质量高、化学计量比可控， 但薄膜质量重现性欠佳，受环境、温度和适度等外部因素影响大；

分层浸渍法：在与一步法原理相似，区别在于先旋涂 PbI2，而非钙钛 矿前驱溶液，将 PbI2 填充在介孔 TiO2 层中并在 70℃退火，随后将其浸 泡在一定浓度 MAI 的异丙醇溶液中，两者充分反应后在热台上 100℃ 退火处理 10 min 即可形成完全结晶的钙钛矿（MAPbI3）薄膜；该方法 克服了一步法重现性欠佳的问题，但由于存在 PbI2 浓度较高时 PbI2 和 MAI 反应不完全等问题，使用受限；

两部旋涂法：采用旋涂的方法分别将 PbI2 溶液和 MAI 溶液旋涂在基 底上，通过退火处理实现二者之间的相互扩散反应，从而形成均匀、 致密的钙钛矿（MAPbI3）薄膜；该方法结合了一步法和分层浸渍法的 优点，可以实现化学计量的精确控制；

气相沉积法：将 MAI 作为有机蒸发源，PbCl2 作为无机蒸发源，在高 真空环境下，进行双源共蒸发，两种前驱体同时沉积至预制备基底上， 充分反应后即可得到钙钛矿薄膜；优点在于 PbI2 可以和 MAI 蒸汽快速 反应，实现均匀、致密的钙钛矿薄膜，但钙钛矿的化学计量比难以得 到精确的控制，因而其并没有得到大规模的应用。

 

 

产业端大面积钙钛矿薄膜制备方法主要有：刮刀涂布法、狭缝涂布法、 超声喷涂法、喷墨打印法、软膜覆盖法和气相沉积法。

狭缝涂布法较刮刀涂布法优势更加明显，但成品性能还需优化，是目前 大面积制备的主流方法。

刮刀涂布法：是一种基于刮刀与衬底之间的相对运动，通过刮板将钙 钛矿前驱体溶液沉积至基底上的一种液相制膜方法；其中钙钛矿薄膜 的厚度可以通过调节钙钛矿前驱体溶液的浓度、刮板与基底之间的间 隙宽度、刮涂的速度和风刀压力的大小进行有效地控制。与上述实验 室溶液旋涂法相比，刮刀涂布法具有前驱体溶液浪费少、成膜质量和 工艺稳定性好等优势，可以降低钙钛矿薄膜的生产成本，且还可以扩 展到工业生产线上的片对片、卷对卷等连续薄膜生产技术中去；

狭缝涂布法：是将前驱体溶液放在储液泵中，由控制系统按照设置的 程序将其均匀地从狭缝涂布头中连续挤出，沉积在基底上以形成连续、 均匀钙钛矿液膜的方法；与刮刀涂布法相比，狭缝涂布技术有以下三 大优势：1）目标钙钛矿液膜的厚度可以通过对控制系统的参数和前驱 体溶液的浓度进行精确地设定；2）属于无接触式的液相制膜技术，在 涂布过程中可以避免由于基底平整度不好而导致的涂布头与基底的直 接刮蹭；3）钙钛矿前驱体溶液密封在密闭的储液罐中，在涂布过程中 可以保持其浓度不变，确保实验的可重现性，并而避免实验人员与有 机溶剂的直接接触。

此外，其他大面积制备方法也各有优劣。

超声喷涂法：通过超声波震动将喷枪中钙钛矿前驱体溶液均匀喷涂在 基板上，并通过热退火处理形成完全结晶钙钛矿薄膜；在喷涂过程中， 前驱体微小液滴的分散位置是随机的，因此需要在同一位置重复喷涂 多层液滴以确保钙钛矿薄膜的全覆盖；

喷墨打印法：通过调节打印腔内压力将钙钛矿前驱体溶液打印在基底 上形成钙钛矿薄膜；由于打印头与基底之间没有机械应力（非接触式）， 对钙钛矿溶液的黏度要求较低，大地提高了其对基底材料强度和表 面粗糙度的容忍性，但高成本高精度的喷墨打印头是一大制约因素；

软膜覆盖法：由上海交大韩礼元教授率先开发的无需高真空操作的方 法，在沉积过程中钙钛矿前驱体溶液的浸润性、粘度以及退火温度等 对薄膜的质量有着直接的影响，该方法操作简单，无需价格昂贵的真空或涂布设备，但难以制备较厚的钙钛矿薄膜；

气相沉积法：通过真空蒸镀即可沉积钙钛矿（前驱体）薄膜的方法， 但真空气相沉积需要使用价格昂贵的真空设备，较高的生产成本限制 了其在大面积钙钛矿薄膜制备中的广泛应用，但由于不使用分子泵等 高真空设备，成本低于常见的物理气相沉积法。

 

 

涂布湿法现为钙钛矿层主流路线，新增涂布机需求。涂布湿法并非全新 工艺，但对于电池片制备工艺体系却是新的增量。1）在工艺路线选择方 面，协鑫光电、纤纳光电、电光能等以狭缝涂布法为主，而气相沉积 法代表企业为众能光电。2）设备厂商方面，涂布机设备以上海德沪为主， 市占率达 70%，是协鑫全球x条 100MW 钙矿产线大尺寸核心狭缝涂 布设备供应商；CVD 设备市场集中度较高，被应用材料、泛林半导体和 东京电子等国外厂商占领，国内代表厂商为北方华创（LPCVD 设备）以 及沈阳拓荆（PECVD）。

4.3. 真空镀膜多层通用，设备投资占比提升

除钙钛矿层外，其他各层均可采用真空镀膜 PVD 干法，但不同厂商间 电子传输层和空穴传输层选用的材料有所不同，有的选用有机材料，有 的选用金属氧化物，目前各个技术路线都存在差异。 导电玻璃层：可以直接采购或在玻璃底上采用 PVD 法直接制备透明导 电层，较为成熟； 空穴传输层：使用 PVD（蒸镀/磁控溅射等/离子镀 RPD）或涂布法， 难点是工艺参数调整；针对反式结构，在钙钛矿层用 RPD 法沉积电子 传输层较 PVD 法而言对钙钛矿层的损伤较小； 电子传输层：使用 PVD（蒸镀/磁控溅射）或涂布法； 金属电：主要使用蒸镀 PVD 或磁控溅射 PVD，相对较为成熟；

PVD 与 RPD 比较：PVD 成本占优，RPD 效率占优。1）磁控溅射法 （PVD）：将靶材置于阴，通过电子与工作气体碰撞分解出的正离子， 在电场作用下，让正离子轰击靶材表面，靶材内原子获得能量后发生 联碰撞，x终发生溅射现象，从而实现镀膜的工作；PVD 目前技术比较成熟且制备过程简单，设备供应商较多，包括京山轻机、迈为股份、捷 佳伟创、奥来德、众能光电、欣奕华、湖南红太阳、梅耶博格、德国莱 宝等。2）等离子体沉积法（RPD）：RPD 法与 PVD 法原理相类似，但可 以减少薄膜的损伤并且获得更高的转换效率，其缺点在于设备昂贵且供 应商较少，仅有日本住友、捷佳伟创。

真空镀膜多层通用将提高其设备投资占比，为设备投资带来增量。整体 来看单台设备价值量 RPD 设备>PVD 设备>涂布机>激光设备。以协鑫 100MW 产线为例，其采用的是表 10 中方案 1 路线，总投资额约 1.2 亿， 对应蒸镀设备（PVD+RPD）占比约 70%，涂布机占比约 10%，一般 RPD 设备比 PVD 设备贵 30%，因此我们估计单层 RPD、PVD 和涂布机设备 价值分别为 3400 万元/百兆瓦、2500 万元/百兆瓦、1200 万元/百兆瓦。 参考 HJT 中 PVD 和 CVD 设备价值量占比，我们粗略假设钙钛矿 CVD 设备与 PVD 设备价值量相同，对应得到表 10 中方案 2 和方案 3 蒸镀设 备的占比分别为 41%和 75%（未考虑导电玻璃层的制备）；而现有晶硅 电池中，PERC 和 TOPCon 镀膜以化学气相蒸镀法为主，真空蒸镀非主 流，而 HJT 电池制备中蒸镀设备占比约 25%，相比之下，钙钛矿电池设 备投资中真空镀膜设备占比显著提升，带来新的增量。

 

 

4.4. 对标 OLEDs 封装，薄膜封装或成为主流

从结构和封装要求来看，钙钛矿电池对标的是 OLEDs 而不是晶硅电池。 1）钙钛矿电池和 OLEDs 均为五层夹层结构。五层的 OLEDs 器件也分 为金属阴、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和阳，与钙钛矿 电池结构一致；目前 OLEDs 制备方案比较成熟，大部分有机小分子薄膜通过真空热蒸镀来制备，而可溶性有机小分子和聚合物薄膜则可以通过 更低成本的溶液法来制备，钙钛矿电池各层的制备更多的是 OLEDs 制 备工艺的迁移。2）钙钛矿电池密封要求仅次于 OLEDs。由于 OLED 器 件中阴材料和有机发光材料对水蒸气和氧气特别敏感，若要达到设计 的使用寿命 10000 小时，水、氧的渗透率要分别小于 5×10-6g/m2·天和 10-6g/m2·天，10-6 g/m2·day 的水渗透率要求相当于 24 小时内只允许 1 滴水渗入 6 个足球场大小的面积内，相比之下钙钛矿电池的要求在 10- 4 至 10-5 量之间，而晶硅电池要求更低（小于 10-1 即可）。

可靠的封装技术是钙钛矿电池迈向实际应用的关键技术核心之一。封装 的目的在于防止水氧和灰尘进入钙钛矿电池器件内部而使其寿命和性 能降低。目前封装技术可以分为盖板封装和薄膜封装（TFE 封装）两大 类，其中盖板封装又可以分为 Getter & Dispenser 封装和 Frit 封装。 Getter & Dispenser 封装：在钙钛矿电池四周涂上一圈密封胶（Seal Dispenser），由于密封胶多为有机材料，其水透过率只能达到 10-1g/m2·天， 为此需要在玻璃盖板上凹槽并用涂布工艺帖附干燥剂（Getter Attach）， 在一定的真空度下进行成盒工艺让密封胶把两张玻璃粘合并固化，形成 一个闭合的封装结构。该方法的缺点体现在两方面，一方面是由于干燥 剂本身有厚度（0.1-0.3mm），增加了玻璃基板的厚度，不利于产品的轻 薄；另一方面是干燥剂一般为不透明材料，帖附在钙钛矿电池上会影响 透光。

Frit 封装：为了克服 Getter & Dispenser 封装的缺点，Frit 封装采用玻璃 胶（Frit Seal）直接在玻璃上涂覆，以代替密封胶；用涂布或丝网印刷工 艺将玻璃胶制作在封装玻璃上，把封装玻璃用高温烘烤使玻璃胶中的溶 剂挥发掉只剩下固体玻璃粉；玻璃胶熔融固化后能够达到类似玻璃的优 良的阻水氧效果，但玻璃粉熔融固化后的硬度和脆性与玻璃相近，无法 应用于弯曲产品。 TFE 封装：在钙钛矿电池制作完成后首先沉积一层无机阻水层 1，可以 采用 ALD 或 PECVD 实现低温下的沉积，随后用涂布或喷墨打印的工艺 制作有机平坦层，有机平坦层材料可以使用 UV 固化或热固化，固化完 成后在有机平坦层上继续沉积第二层无机阻水层 2，沉积完成后再帖附 保护膜。

对标 OLEDs，TFE 封装或成为主流。TFE 封装由于能够兼顾柔性 OLED 显示需求的阻水氧性能和弯曲性能，已经成为目前 OLED Mobile 产品的 主流封装技术，参照 OLEDs，伴随下游应用端对钙钛矿电池柔性和透光 性要求的提升，TFE 封装或也成为钙钛矿电池封装主流。

 

 

5. 潜在应用需求广阔，产能供给放量为设备投资带 来增量

根据我们对供需端的分析，需求端 BIPV 是应用首选，VIPV 前景可期， 与晶硅电池相比将形成差异化竞争，我们测算至 2026 年合计有 69.1GW 的新增潜在市场需求；供给端我们预计 2024 年有望出现首条 GW 别 产线，至 2026 年行业合计产能将达到 24.4GW，为设备厂商带来广阔增 量，对应 2026 年 122 亿元的总设备市场空间和 52 亿元新增设备空间。

5.1. 需求端：BIPV 是应用首选，VIPV 前景可期

轻薄+透光+柔性，差异化特点让钙钛矿有广泛的应用前景。1）目前钙 钛矿电池还处于产业化早期，后续将凭借其轻薄、透光、弱光性好、柔 性器件等差异化特点，在 BIPV（光伏建筑一体化）及 VIPV（车载光伏） 以及物联网发电模块等领域实现率先应用；2）钙钛矿电池的厚度仅为晶 硅电池的千分之一，柔性轻便进一步拓展了更丰富的应用场景，如用于 穿戴式的发电装置、野外临时发电设备等，甚至可以运用于太空发电。

应用场景 1：BIPV 是首选应用市场。从电池片组件应用端来看，分为集 中式电站和分布式电站，2021 年分布式电站占比首超集中式，达到 53.4%， 而分布式电站中约 80%与建筑相关。光伏建筑一体化（BIPV）作为分布 式光伏中一大市场，包括屋顶、幕墙、光伏瓦、遮阳系统等。随着社会 进步和建筑设计形式的不断发展，采光屋顶/幕墙不再单单仅是满足采光 需求，越来越多的体现了建筑的装修风格，这对于光伏组件视觉可设计要求逐步提高。较晶硅光伏组件相比，钙钛矿光伏组件一方面保留了较 高转化效率的优势，另一方面其良好的透光率使得可以根据建筑采光的 需求制作出不同透光效果和颜色外光的 BIPV，更好满足人们对建筑美 学的需求。

 

 

政策端加码+BIPV 技术走向成熟，BIPV 渗透率及装机量将不断提升。 随着“双碳”政策提出，绿色建筑、屋顶光伏等政策加速落地。1）各省 份及地区纷纷给出政策指引，体现在对新建建筑光伏屋顶覆盖率（x高 达 50%）、装机规模和建筑面积的要求，伴随 2022 年 3 月住建部《“十 四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》落地，“绿色建筑”上升至法律高 度；2）地方补贴释放积信号，浙江、上海和广东等地于 2022 年陆续 发布推进分布式光伏/BIPV 项目的意见/试行通知，其中对于 BIPV 项目 的补贴x高可达 0.8 元/W，预计将有效推动 BIPV 市场扩容。

我们预计 2026 年新增 BIPV(屋顶+幕墙)装机容量将达到 47.2GW，对应 1398.6 亿元新增市场空间。伴随政策指引和补贴的落地+BIPV 技术走向 成熟的催化，根据我们测算，BIPV 屋顶的存量装机规模将从 2020 年的 709MW 达到 2026 年的 76GW，CAGR≈118%，实现快速增长；而 BIPV 幕墙的每年新增装机规模将从 2022 年的 0.3GW 增长至 2026 年的 11.3GW，CAGR≈145%，增长同样迅速。

预测假设： 1）以 2021 年存量建筑面积（605.4 亿平方米）和房屋竣工面积（40.83 亿平方米，增速 6.11%）为起点，假设 2022 年短期承压增速取-5%外， 参考往年增速水平，往后年份假定维持相同竣工量，即增速取 0%； 2）根据中国建研院《BIPV/光电建筑市场发展情况介绍》，我国每年新建 屋顶面积约为新建建筑面积的 20%，则屋顶面积占建筑的面积均按 20% 估计； 3）根据隆基 Hi-MO 5m 分布式光伏系统，组件 1722×1134 mm 尺寸（面 积 1.95 m2）对应功率 415W，对应发电量 213W/m2，我们简化取 200W/ m2 作为单位面积的发电量估计； 4）根据光伏产业网，我国只有 11%的屋顶适合建设光伏电站，根据政策 指引，我们假设 2021-2026 年新建屋顶可安装比例分别为 15%/20%/25%/30%/35%/40%；根据 CPIA，2020 年 BIPV 总装机容量约 709MW，估计得到 2020 年存量建筑中 BIPV 屋顶渗透率约为 0.3%；我 们假设 2021-2026 年渗透率分别为 0.8%/1.5%/3%/5%/9%/15%； 5）对于 BIPV 幕墙在旧建筑改建方面难度与成本较大，我们仅考虑每年 新增的 BIPV 幕墙容量，假设幕墙面积占建筑面积的比例为 40%，幕墙 较屋顶安装难度相对更大，我们假设 2022-2026 年新建幕墙可安装比例 分别为 10%/15%/20%/25%/30%； 6）BIPV 项目成本参照 CPIA 对分布式项目成本的预测。

应用场景 2：VIPV 前景可期。搭载 VIPV 的车型还非常少，丰田插电式 混合动力车 Prius Prime、现代 Sonata Hybrid、裕隆日产的平价车款 Leaf、 美国 Karma 的第二代电动超跑 Revero、现代的 Sonata 及 Ioniq 5 是早期 搭载太阳能全景天窗的车型。近期，荷兰电动车初创公司 Lightyear 全球 首款太阳能电动车即将量产。目前，VIPV 产业化仍处于早期，晶硅电池 虽然发展已走向成熟，但考虑到晶硅电池厚度薄且是脆性材料，需要采 用特殊的压合工艺才可以应用到车顶的弯曲表面上，但在保证良率的前 提下该工艺并不容易实现；若采用可以弯曲的砷化镓薄膜电池，仍存在 成本高（晶体硅的 50 倍），以及无法透光不能保证全景天窗的透光和美 观等问题。钙钛矿本身高效率+透光性，伴随后续产业化加速降本有望解 决上述 VIPV 问题，打开应用空间。

VIPV 经济性测算：以具有 1.5 m2 面积的光伏车顶和 200W/m2 发电量的 电动汽车为例，假设每天持续发电 6 小时，一年可理论发电 657 度，电 价按 0.6 元/度，估计一年可以节省约 400 元，若额外选装成本为 5 元/W， 6 元/W，7 元/W 时，对应静态投资周期为 3.75、4.5 年和 5.25 年。 我们预计 2026 年新增 VIPV 装机容量将达到 21.9GW。我们认为，钙钛 矿产业化加速将对 VIPV应用的起量起到促进作用，伴随 2025 年 GW 别钙钛矿产线的落地/投产，快速降本的情况下将催生 VIPV 覆盖率的提 升，我们假设 2025 年和 2026 年 VIPV 覆盖率分别为 1%/3%，光伏车顶 可安装面积和单位面积发电量分别按 1.5 m2 和 200W/m2 估算，暂且仅考 虑新车的选配/标配，不考虑对存量汽车的改装。

 

 

5.2. 供给端：产能供给放量为设备投资带来增量

根据产能梳理，我们预计至 2026 年钙钛矿产能达 24.4GW，对应设备总 市场空间 122.1 亿元，当年市场空间 51.5 亿元。2023 年各钙钛矿厂商百 MW 产线陆续投产，我们预计本年度钙钛矿合计产能超过 1GW （1.22GW），并有望率先出现 1GW 产线的招标；2024 年，我们预计将 出现多条 GW 别产线的建设，对应组件效率有望达 20%，实现钙钛矿 0->1 产业化的跨越。根据 2022 年鑫磊半导 1GW 产线 10.36 亿元的投资 额，以及协鑫对钙钛矿量产后单 GW 约 5 亿元投资额的指引，我们估计 2023-2026 年单 GW 设备投资额分别为 10/8/7.5/5 亿元。 由于目前没有明确的 GW 产线的设备招标，我们参考协鑫 100MW 产线 的设备投资额，选取以下路线作为参照估计设备价值量：外购导电玻璃； 空穴传输层和金属电分别采用 PVD 干法，对应 PVD 设备价值量 4.2 亿元/GW，占比 42%；钙钛矿层采用涂布湿法，对应涂布机价值量 1 亿 元/GW，占比 10%；电子传输层采用 RPD 干法，对应 RPD 设备价值量2.8 亿元/GW（RPD 单台价值量一般比 PVD 设备高约 30%），占比 28%； P1-P4 工序各使用一台激光设备，激光设备合计价值量 1 亿元/GW，占 比 10%；其他设备包括层压机、测试设备和自动化连接设备等，合计价 值量 1 亿元/GW，占比 10%；单 GW 设备投资额总计 10 亿元，对应 2023 年设备投资额。

 

 

各钙钛矿厂商产能布局：

1）协鑫光电：100MW 大尺寸（1m×2m）钙钛矿组件产线已于 2021 年 建成，对应组件效率 10%；2022 年持续进行 100MW 产线的工艺研发， 组件效率将达 16%；2023 年预计 100MW 实现达产且效率达到 18%，并 分别计划 2024 年和 2025 年建设 1GW 和 5-10GW 的产线。假设其按照 计划进行产线建设并在 2025 年建设 5GW 产线，建设周期按 1 年估算，我们预计协鑫光电 2023-2026 年产能为 0.1/0.1/1.1/6.1GW。

2）纤纳光电：100MW 产线已于 2022 年出投产，并于 7 月完成首批 5000 片 α 组件的出货（1245×635×6.4mm 尺寸），纤纳在衢州生产基地项目总 规划 5GW 产能；参考协鑫的进度，我们预计纤纳有望 2023 年进行 1GW 招标，并在 2024 年进行 1GW 的产线建设，并在 2025 年建设剩下 4GW 产线，我们预计纤纳光电 2023-2026 年产能为 0.1/0.1/1.1/5.1GW。

3）电光能：150MW 产线已于 2022 年底正式投产运行，并计划在 2023 年年上半年建设首条 1GW 产线，并预计 2024 年投产，后续进一步加快 建设，预计 2026 年底会达到 10GW 产能。参照电在 2021 年 5 月公布 的 6GW 产能进度规划，预计其在 24-26 年分别再建设 2/3/4GW 产线， 我们预计电光能 2023-2026 年产能为 0.15/0.15/3.15/6.15GW。

4）众能光电：国内首个准 MW 整体生产线实现供货，64cm2 和 3000cm2 的组件效率分别达到 20%和 17%；200MW 产线仍处于建设阶段，暂无 其他产线规划，我们预期该产线 2023 年能够建成，对应众能光电 2023- 2026 年产能为 0.2GW。

5）仁烁光能：10MW 中试线于 2022 年 8 月建成，生产 30×40cm 尺寸的 钙钛矿叠层电池；150MW 产线于 2022 年 12 月动工，预计 2023Q4 投 产，暂无其他产线规划，对应仁烁光能 2023-2026 年产能为 0.15GW。

6）无限光能：2022 年完成融资后，计划在三季度完成试验线建设，年 内实现大尺寸电池模组批量下线，目标效率大于 20%；下一步，公司将 启动 10MW 中试线建设，并计划于 2024 年建成 100MW 商业化量 产线，暂无其他产线规划，对应无限光能 2024-2026 年产能为 0.1GW。

7）合特光电：计划在 2023 年 5 月 10 日前实现高转化效率钙钛矿/晶硅 薄膜叠层电池 100 兆瓦中试线投产，且电池转化效率达到 28%以上，暂 无其他产线规划，对应合特光电 2023-2026 年产能为 0.1GW。

8）万度光能：总投资 60 亿元在鄂州葛店建设钙钛矿太阳能电池生产基 地，一期 200MW 大试线已于 2021 年落地，成功后扩充至 10GW 产能。 近期（1 月 31 日），其钙钛矿光伏组件研发及制造生产基地项目已在葛 店动工，全部建成达产后可实现年生产 2GW 以上太阳能电池，我们假 设该产线 24 年建成/达产，参考电 10GW 进度规划，我们预计其在 25- 26 年分别再建设 3 和 5GW 产能，对应万度光能 2023-2026 年产能为 0.2/2.2/2.2/5.2GW。

9）大正微纳：100MW 柔性钙钛矿产线正在规划建设，预计于 2023Q4 落 成，暂无其他产线规划，对应大正微纳 2023-2026 年产能为 0.1GW。

10）鑫磊半导：总投资 10.36 亿元建设 1GW 钙钛矿薄膜光伏组件生产基 地，一期主要建设厂房、研发中心办公楼、展示中心楼和相关基础设施， 二期主要建设剩余生产厂房及配套设施。我们预计该项目于 2024 年建 成，对应鑫磊半导 2024-2026 年产能为 1GW。

11）光晶能源：100MW 中试线（60 cm×120 cm 组件）计划于 2023 年投 建，2024 年实现 100 MW 产线的量产，暂无其他产线规划，对应光晶能 源 2024-2026 年产能为 0.1GW。

12）牛津光伏：100MW 钙钛矿叠层电池生产线已于 2021 年建成，并于 2022 年全面投产，暂无其他产线规划，对应牛津光伏源 2023-2026 年产 能为 0.1GW。 此外，脉络能源、曜能科技、锦能新能和黎元新能源等均有钙钛矿布局 但暂无产能规划，暂不纳入统计范围。