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光伏钙钛矿设备扩产建设项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 杰普特    2023-12-30

1、项目概况

本项目通过引入先进的检测及组装生产设备及软件,招聘高素质且经验丰富的生产及管理人员,以打造一个自动化水平高、空间结构布局合理、清洁环保的光伏钙钛矿激光装备生产基地,用于生产覆盖 P1 至 P4 的激光划线及清洗设备。

项目实施后,公司将有效扩大光伏钙钛矿激光装备产能,提升性能稳定性及技术工艺水平,缩短设备调试周期,充分满足客户 GW级光伏钙钛矿电池产线的加工需求,进而提高公司的核心竞争力,为公司在光伏行业的业务布局与未来快速发展奠定良好的基础。

2、项目实施的必要性

(1)本项目的实施顺应国家光伏产业升级需要,助力双碳目标

光伏行业是我国达到国际领先水平的战略性新兴产业之一,2020 年国家提出“力争 2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和”的目标,奠定了光伏未来主体能源地位。光伏技术路线主要包括 PERC、TOPCon、HJT、IBC 以及钙钛矿等,各类型光伏技术路线的电池片前道、电池片后道以及组件加工环节,都需要使用激光技术。

其中,钙钛矿电池具有光电转换效率高、制造成本低、轻质化、高产业链集中度等优势,相较于晶硅电池有更高的转换效率和更低的生产成本。光伏行业头部企业近年来逐渐布局钙钛矿技术路线,而激光划线和清边是钙钛矿电池制备过程中的必要工序,因此预计未来激光设备将成为钙钛矿产线的标准配置。

公司于光伏方面为多种技术路线客户提供相应的激光解决方案:在晶硅技术路线上,公司为客户提供杰普特自主研发的国产激光器,进一步为客户降低生产成本,是行业首批实现 TOPCon SE 激光掺杂光源批量出货的厂商;在钙钛矿技术路线上,公司可提供系列用于薄膜电池高精度划线的激光智能装备,可覆盖钙钛矿电池生产中 P1 至 P4 的激光模切以及激光清边工艺。

相较于晶硅太阳能电池,钙钛矿电池技术目前处于较为早期的发展阶段,但其高效率、低成本的特点使其发展空间大,大规模量产需要相关材料体系、制备工艺和生产设备快速试错迭代。本项目拟通过组建更完善的研发和产业化团队,结合公司在激光加工领域的丰富行业经验,研发和生产支持多种光伏技术路线的激光器及智能装备,配合下游客户加快建设稳定性更高的 GW 级太阳能电池产线,为国家实现双碳目标贡献力量。

(2)本项目的实施有利于公司把握光伏钙钛矿的发展潜力,实现快速发展

全球钙钛矿电池产业化进度分为研发阶段(2009-2021 年)、成果转化中试阶段(2018-2025 年)、产业化应用阶段(2025 年以后)三个阶段。目前,钙钛矿产业化发展主要在中国,处于小批量产品试制、中试线逐步建设时期,其中单结钙钛矿组件产业化进展较为领先。

基于当前行业内主要企业的产能规划,预计2026 年钙钛矿国内总产能突破 25GW,钙钛矿制造行业和设备行业 2026 年的年产值有望分别突破 400 亿元和 100 亿元,其中激光设备在设备行业中的价值量占比约为 20%。

激光工艺在钙钛矿电池制造工艺中主要起标记、划线、清边的作用,并且对于不同的膜层,激光波长也会有相应的调整。除了涂布结晶外,钙钛矿的激光划线对精度提出了更高的要求。钙钛矿电池钙钛矿涂层的厚度只需几百纳米,大约是硅片的 1/500,因此相比于 PERC 开槽 10 微米左右的精度需求,钙钛矿电池对于激光设备的光源的稳定性、装配的精度、机台的稳定性都提出了新的要求。

整体而言,当前我国光伏钙钛矿产业链的材料、工艺、设备还处于大规模量产前的验证阶段,大面积制备的稳定性和成本效率兼顾的问题亟待解决。面对光伏钙钛矿巨大的市场规模和当前产业格局还未确定的情况,公司必须加大对光伏钙钛矿领域激光加工设备的持续投入,以巩固先发优势并争取更大的市场份额,实现公司激光智能装备业务的快速发展。

(3)本项目的实施有利于公司提升光伏激光设备产能,巩固公司在新能源领域整体竞争力

新能源产业是我国现阶段的战略新兴产业,其具有产业链长、市场规模大、增速快、对新技术新工艺新设备接受度高等诸多特点,新能源革命给激光相关设备市场带来巨大增长机会。公司已在锂电、光伏方面进行了精密布局:

在锂电领域,公司聚焦行业客户的痛点,全面配合锂电池生产的所有激光加工环节,2022年公司持续获得比亚迪、宁德时代与科达利等动力电池头部企业关于激光设备的订单;在光伏领域,公司钙钛矿激光模切设备已推出第二代产品方案,已获得行业头部客户量产订单,并广泛与行业客户展开深入合作。钙钛矿电池具有的巨大应用潜力,行业的快速发展将有助于持续提升光伏行业激光器及激光加工设备的需求。

公司目前在新能源领域接触的客户均是锂电和光伏行业的头部企业,供应商的认证周期一般较长,对供应商的供货能力、研发响应能力和产品稳定性要求均较高。因此,想要增强与新能源头部企业的合作粘性并挖掘新的业务机会,公司必须及时扩充光伏钙钛矿等激光智能装备的研发、生产和工程服务团队,提升产能、联合开发能力和市场响应速度,巩固公司在新能源赛道的竞争力。

3、项目实施的可行性

(1)国家政策大力支持,下游市场空间广阔

作为第三代太阳能电池技术,钙钛矿太阳电池技术被视为未来可以取代晶硅电池的技术。经过多年来的发展,钙钛矿太阳电池技术得到了极大地提升,光电转换效率不断突破,峰值已经接近于晶硅电池,叠加低成本优势,钙钛矿电池产业未来发展潜力巨大。近两年,相关政策陆续出台,为钙钛矿电池产业发展提供有力的支持。

2021 年 11 月,《“十四五”能源领域科技创新规划》将“研发大面积、高效率、高稳定性、环境友好型的钙钛矿电池,开展晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿等高效叠层电池制备及产业化生产技术研究”列入重点任务之一;2022 年 6月,《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030 年)》提出,坚持研发高效稳定钙钛矿电池等技术;2023 年 1 月,《关于推动能源电子产业发展的指导意见》提出,推动钙钛矿及叠层电池等先进技术的研发应用,提升规模化量产能力。具体情况列示如下:

《2023年1月 工信部等六部门关于推动能源电子产业发展的指导意见》:加快智能光伏创新突破,发展高纯硅料、大尺寸硅片技术,支持高效低成本晶硅电池生产,推动N型高效电池、柔性薄膜电池、钙钛矿及叠层电池等先进技术的研发应用,提升规模化量产能力。加大对关键技术装备、原辅料研发应用的支持力度。

《2022年9月发改委办公厅、国家能源局综合司关于促进光伏产业链健康发展有关事项的通知》:落实相关规划部署,突破高效晶体硅电池、高效钙钛矿电池等低成本产业化技术,推动光伏发电降本增效,促进高质量发展。推动高效环保型及耐候性光伏功能材料技术研发应用。

《2022年8月工信部等五部门加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》:重大工程牵引带动光伏,鼓励全国内部相对发达,具备基础建设条件的地区推进技术和产品应用。在太阳能装备方面,推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化,开展新型高效低成本光伏电池技术研究和应用,并进行一定程度的试点示范和行业应用。

《2022年6月科技部等九部门科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》:能源绿色低碳转型支撑技术—新能源发电。研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术,研发碳纤维风机叶片、超大型海上风电机组整机设计制造与安装试验技术、抗台风型海上漂浮式风电机组、漂浮式光伏系统。

《2021年11月国家能源局、科技部“十四五”能源领域科技创新规划》:建设晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿等高效叠层电池制备及产业化生产线,开展钙钛矿光伏电池应用示范。

综上,国家政策对于光伏及钙钛矿电池产业的大力支持,公司下游市场空间广阔,为项目的顺利实施与产能消纳奠定良好基础。

(2)具备较好的技术研发沉淀,为项目实施提供支撑

公司于光伏方面为多种技术路线客户提供相应的激光解决方案:在晶硅技术路线上,公司为客户提供杰普特自主研发的国产激光器,进一步为客户降低生产成本,是行业首批实现 TOPCon SE 激光掺杂光源批量出货的厂商,未来公司将持续在晶硅技术路线为客户提供自主研发的激光器产品,以保持公司在光伏行业的先发优势;

在钙钛矿技术路线上,公司可为客户提供用于光伏钙钛矿领域的激光模切设备,该款设备用于钙钛矿生产中 P1 至 P4 的激光模切以及激光清边工艺,2022 年公司研发第二代钙钛矿模切设备,增加多光束设计,加工效率较公司第一代产品提升 8 倍。钙钛矿技术路线因其高光电转换效率、低生产成本、高产业链集中度的优势得到了光伏行业厂商重视,业内厂商均不同程度参与钙钛矿技术的研发与推广。

综上,随着光伏行业的快速发展、钙钛矿技术路线的逐步成熟,公司在光伏领域提前布局的技术积累与研发投入,可为项目的实施提供重要技术支撑。

(3)客户资源和项目经验的积累为项目实施提供进一步保障

公司采用支持成就战略合作客户的业务模式,即利用公司在激光光源及光学检测等方面独特的技术优势,在客户的重大项目早期研发过程中提供全面协助,在中后期提供必要的商务支持,从而获得业务订单。

公司会持续跟踪客户需求,进行多触点、条线化、板块式的定制化研发,积极创新产品,不断提升客户服务能力,深入合作。这种全程技术、商务跟踪参与的业务模式为战略客户提供了高效率的支持,使得客户与公司在业务上深度绑定,合作关系持续深入。

2023 年,杰普特成功赢得首个百兆瓦级别的订单,与钙钛矿光伏电池领军企业协鑫光电合作,为其打造100MW钙钛矿光伏电池量产线激光划线全套设备,这标志着杰普特钙钛矿光伏电池激光划线技术进入新的里程碑。2023 年 7 月底,整套 100MW 钙钛矿激光划线设备已顺利交付客户端。

目前,公司已开始布局钙钛矿电池下一代 GW 级产线的相关激光设备,通过与客户的深入合作,公司将进一步推动钙钛矿电池量产实现从0到1的跨越,促进钙钛矿电池的产业化进程,以持续维护现有客户并挖掘潜在客户,促进未来业绩的增长。

综上,公司近年积累的头部客户资源与项目成功经验,为项目的实施及产量的消纳提供了重要支撑。

4、项目实施主体与投资概算

本项目的实施主体为深圳市杰普特光电股份有限公司,项目总投资额为15,609.00 万元。

5、项目涉及报批事项情况

截至本报告出具日,本项目备案手续正在准备过程中。

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