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《洞悉光伏辅材产业链:HJT及薄膜太阳能电池迅猛发展,光伏靶材跻身重要原材料》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1.光伏靶材简介1.1.靶材简介溅射靶材是薄膜制备的主要原材料。在制造集成电路的过程中需要用到溅射工艺,目前物理气相沉积(PVD)技术是制备电子薄膜材料主要技术之一。其工作原理如下:利用离子源产生的离子,在高真空中经过加速聚集,从而形成高速度能的离子束流,进而轰击靶材的表面,离子和靶材表面的原子离开靶材并沉积在基底表面。图表1.溅射靶材工作原理示意图资料来源:江丰电子招股说明书,东亚前海证券研究所溅射靶材种类多样,下游应用广泛。从分类上来看,溅射靶材主要按形状、化学成分、应用领域这三个标准分类。形状分类中,主要分为长靶、方靶、圆靶。化学成分分类中,主要分为金属靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材;应用领域分类中,主要分为半导体芯片靶材、平面显示器靶材、太阳能电池靶材、信息存储靶材、工具改性靶材、电子器件靶材等。从应用场景来看,溅射靶材主要应用于半导体芯片、平面显示器、太阳能电池、信息存储、工具改性、电子器件等领域。其中半导体芯片对于技术的要求最高,平面显示器与太阳能电池技术要求次之。图表2.溅射靶材分类标准序号分类标准产品类别1按形状分类长靶、方靶、圆靶2按化学成份分类金属靶材(纯金属铝、钛、铜、钽等)、合金靶材(镍铬合金、镍钴合金等)、陶瓷化合物靶材(氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等)3按应用领域分类半导体芯片靶材、平面显示器靶材、太阳能电池靶材、信息存储靶材、工具改性靶材、电子器件靶材、其他靶材资料来源:江丰电子招股说明书,东亚前海证券研究所
1图表3.各应用场景溅射靶材情况应用场景金属材料主要用途性能要求半导体芯片超高纯度铝、钛、铜、钽等制备集成电路的关键原材料技术要求最高、超高纯度金属、高精度尺寸、高集成度平面显示器高纯度铝、铜、钼等,掺锡氧化铟(ITO)高清晰电视、笔记本电脑等技术要求高、高纯度材料、材料面积大、均匀性程度高太阳能电池高纯度铝、铜、钼、铬等,ITO薄膜能电池技术要求高、应用范围大信息存储铬基、钴基合金等光驱、光盘等高储存密度、高传输速度工具改性纯金属铬、铬铝合金等工具、模具等表面强化性能要求较高、使用寿命延长电子器件镍铬合金、铬硅合金等薄膜电阻、薄膜电容要求电子器件尺寸小、稳定性好、电阻温度系数小其他领域纯金属铬、钛、镍等装饰镀膜、玻璃镀膜等技术要求一般,主要用于装饰、节能等资料来源:江丰电子招股说明书,东亚前海证券研究所图表4.溅射靶材产业链资料来源:映日科技招股说明书,东亚前海证券研究所
21.1.ITO靶材广泛应用于光伏领域光伏靶材主要用于制备光伏电池片中所需要的薄膜。以HJT电池片为例,在HJT电池片结构中具有TCO薄膜层,该薄膜承担者透光以及导电的重要作用。应用物理气相沉积(PVD)技术,使离子和靶材表面的原子离开靶材,在基底上形成透明导电薄膜。以钙钛矿电池结构为例,钙钛矿电池是由多层薄膜以及玻璃等构成。例如ITO薄膜就需要光伏靶材进行制备。图表5.HJT电池片结构图图表6.钙钛矿电池结构图资料来源:《新型硅基异质结太阳电池结构设计研究》,东亚前海证券研究所资料来源:驰飞超声波设备有限公司官网,东亚前海证券研究所ITO靶材是当前太阳能电池主要的溅射靶材。薄膜电池中透明导电膜至关重要,承担着透光和导电的双重作用。从ITO靶材的优势来看,氧化铟锡(ITO)是N型半导体材料,具有高导电率、高可见光透过率、较强的机械硬度和良好的化学稳定性等优点。因此,在光伏领域中,ITO靶材为原材料所制成的ITO薄膜具有较好的光学特性和电学特性。从ITO靶材的发展趋势来看:1)大尺寸化,在需要大面积镀膜时,通常将小尺寸靶材拼接焊接成大尺寸靶材,由于具有焊缝,靶材镀膜质量将降低;2)高密度化,在溅射过程中ITO靶材表面会出现结瘤现象,如果继续溅射,所制备的薄膜光学性能以及电学性能将降低。高密度的靶材具有较好的热传导性以及较小的界面电阻,因此结瘤现象出现的概率较小,所制备的ITO薄膜的质量较高,且生产效率、成本较低;3)提高靶材利用率,由于平面靶材在溅射过程中,中间部分难以被侵蚀,因此靶材利用效率相对较低。通过改变靶材形状,可以提高靶材的利用效率,从而降低制备ITO薄膜的成本。
3图表7.ITO靶材性能指标名称指标电阻率达10-4Ω·cm透光率≥85吸收率≥85反射率≥80衰减率≥85资料来源:《ITO靶材的制备及其性能研究》,东亚前海证券研究所图表8.平面ITO靶材工作示意图图表9.旋转ITO靶材工作示意图资料来源:映日科技招股说明书,东亚前海证券研究所资料来源:映日科技招股说明书,东亚前海证券研究所从ITO靶材制备方法来看,制备方法多样,冷等静压优势突出。ITO靶材的制备方法主要有4种,分别为热压法、热等静压法、常温烧结法、冷等静压法。冷等静压法制备ITO靶材优点:1)冷等静压法压力较大,工件受力相对更加均匀,尤其适用于压制大尺寸粉末制品,符合ITO靶材大尺寸的发展趋势;2)产品的密度相对更高,更加地均匀;3)压粉不需要添加任何润滑剂;4)生产成本低,适合大规模生产。
4图表10.ITO靶材制备方法优缺点制备方法优点缺点热压法1)变形阻力小,塑性流动和致密化容易,因此所需的成型压力小;2)加热和加压有利于粉末颗粒之间的接触、扩散和流动,降低烧结温度和缩短烧结时间,抑制晶粒长大;3)热压法容易得到接近理论密度、孔隙率接近于零的烧结体,容易得到细晶组织。1)由于热压设备和模具尺寸的限制,得到的目标尺寸较小。目前目标的最大尺寸为400×300mm;2)该方法对模具材料要求较高。而且热压设备需要进口,不适合工业化连续生产。生产效率低,成本高;3)靶材晶粒的均匀性差。常温烧结1)靶材尺寸不受设备限制,可以生产大尺寸靶材;2)设备投资少,生产成本低,生产效率高,靶材性能优良,易于工业化生产;3)该方法适用于高端显示器镀膜靶材的性能要求。1)该方法与其他方法相比是最难烧结的方法。为了获得致密的烧结体,通常需要添加烧结助剂。然而,烧结助剂很难从烧结体中去除,从而降低了产品的纯度;2)为达到要求,一般对粉体进行球磨、气流磨和沉降分级;3)生产的靶材一般较薄。热等静压1)可以克服石墨模具中热压的缺点;2)在加热加压状态下,产品同时向各个方向加压,使所得产品具有很高的密度(接近理论密度);3)热等静压强化了压制和烧结过程,降低了烧结温度,从而避免了晶粒长大,使制品获得优良的物理机械性能。1)靶材尺寸受设备压力和气缸尺寸的限制,难以制备大尺寸靶材;2)设备昂贵,投资成本高;3)生产效率低,生产成本高,使产品缺乏竞争力。冷等静压1)与机械压制相比,由于冷等静压压力大,工件受力均匀,特别适合压制大尺寸粉末制品;2)压粉产品具有密度高、均匀的优点;3)压粉不需要添加润滑剂等;4)生产成本低,适合大批量生产。高压氧的使用使该过程变得危险。资料来源:长沙鑫康新材料有限公司官网,东亚前海证券研究所从冷等静压法主要制备流程看:1)制备粉末,选取氧化铟与二氧化锡(纯度99.99%)进行乳化砂磨。其中加入2%—4%的聚乙烯醇(PVA)和30%的纯水进行砂磨。然后进行喷雾干燥,调节喷雾干燥塔参数,喷雾制备不同松装密度的ITO粉末。最后将ITO粉末进行筛网筛分,获得合格的ITO粉末;2)制备素胚,将ITO粉末装入橡胶模具中振实,密封投料口,进行冷等静压,得到靶材素坯;3)结烧,将素坯放置于常压烧结炉中,保温温度为1450—1600℃,采用多个阶段保温烧结,烧结过程中通入氧气。
5图表11.ITO靶材产品制备流程资料来源:映日科技招股说明书,东亚前海证券研究所AZO靶材有望替代ITO靶材。从整体上看,ITO在光电综合性能上高于AZO靶材,但AZO靶材的优势或将为靶材带来降本空间。在《AZO和ITO薄膜性能对比及其在太阳电池中的应用》的相关实验中利用AZO靶材和ITO靶材制备了3组实验薄膜(共6份样品)。实验中主要从光学性能和电学性能上对AZO薄膜和ITO薄膜进行了对比。1)在特定情况下AZO靶材与ITO靶材电学性能差距缩小。根据最终实验数据来看,AZO薄膜和ITO薄膜的方块电阻以及电阻率随着薄膜的厚度增加而降低,并且随着薄膜厚度的增加,AZO薄膜与ITO薄膜方块电阻以及电阻率之间的差距逐步缩小。当AZO薄膜厚度为640nm时,方块电阻以及电阻率为32Ω·sq-1和20.48*10-4Ω·cm;图表12.AZO薄膜与ITO薄膜电学性能对比样品材料类型溅射功率(W)溅射时间(s)薄膜厚度(nm)Rs/(Ω·sq-1)ρ/(×10-4Ω·cm)A1AZO30020021726056.42B1ITO1006002135712.11A2AZO30036039510240.29B2ITO1001100385259.63A3AZO3006006403220.48B3ITO100180066285.3资料来源:《AZO和ITO薄膜性能对比及其在太阳电池中的应用》,东亚前海证券研究所2)AZO薄膜光学性能优于ITO薄膜。ITO薄膜的光学性能随着厚度的增加明显变差,但是对于AZO薄膜,透射率并没有随着厚度的增加而明显下降,在厚度为395nm时,高透射率光谱范围最宽,可见光区平均透
6射率最高,光学总体性能最优,可充当透射率要求在85%以上的宽光谱透明导电薄膜的光学器件;图表13.AZO薄膜与ITO薄膜电学性能对比光谱宽度A1B1A2B2A3B3T>80470360445258440147T>85182732744121612T>907030120000Tˇ(430~700nm)83.1781.3785.5279.7584.1976.25备注:T为透过率;Tˇ为可见光区(430-700nm)的平均透射率。资料来源:《AZO和ITO薄膜性能对比及其在太阳电池中的应用》,东亚前海证券研究所2)无铟化是靶材降本的主要途径。锌价远低于铟价,AZO靶材性价比高于ITO靶材。2020-2022年,铟价和锌价整体呈现上涨趋势,且涨幅较大。截至2022年10月13日,我国铟价为1425元/kg。截至2022年10月14日,我国锌价为25528元/吨。随着光伏行业对于ITO靶材的需求量不断增加,铟价或将持续走高。图表14.铟价走势图表15.锌价走势资料来源:Wind,东亚前海证券研究所资料来源:鑫椤锂电,东亚前海证券研究所2.薄膜电池产业化加速,溅射靶材需求有望大涨2.1.光伏行业高确定性,薄膜电池引领光伏未来“双碳”进程持续加速,光伏发电在可再生能源中占据重要地位。装机量方面:1)从全球角度来看,能源安全意识增强,光伏装机量整体呈现较高增速。根据IRENA统计,2021年全球新增光伏装机量为132.81GW,同比+5.74%。2021年全球累计光伏装机量为843.07GW,同比+18.70%;2)从国内角度来看,我国光伏装机量持续高增。2022年H1我国光伏新增装机容量30.87GW,同比增长137.26%。
7图表16.2015-2021年全球新增光伏装机量图表17.2015-2021年全球累计光伏装机量资料来源:IRENA,东亚前海证券研究所资料来源:IRENA,东亚前海证券研究所图表18.2015-2022年H1我国新增光伏装机量图表19.2015-2021年我国累计光伏装机量资料来源:国家能源局,东亚前海证券研究所资料来源:国家能源局,东亚前海证券研究所光伏度电成本持续下降,光伏发电经济性进一步提升。根据IRENA数据,2010年-2021年全球和中国LCOE成本持续下降。截至2021年,全球光伏LCOE成本下降至0.048美元/kwh,同比-13%;中国光伏LCOE成本下降至0.034美元/kwh,同比-23%。图表20.2010-2021年全球光伏LCOE成本图表21.2010-2021年中国光伏LCOE成本资料来源:IRENA,东亚前海证券研究所资料来源:IRENA,东亚前海证券研究所
8光伏利好政策不断发布,光伏行业发展势不可挡。从总量上看,《“十四五”可再生能源规划》中明确提出,可再生能源发电量要达到3.3万亿千瓦时左右,风能和太阳能发电实现翻倍。《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》中明确到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,制定创新新能源开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、深化新能源领域“放管服”改革、支持引导新能源产业健康有序发展、保障新能源发展合理空间需求、充分发挥新能源的生态环境保护效益、完善支持新能源发展的财政金融政策七大实施方案。
9图表22.近年来我国光伏政策汇总时间政策名称主要内容2021年《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》根据文件,2021年,全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11左右,后续逐年提高,确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20左右。2021年《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》《通知》提出:党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50;学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20。2021年《关于公布整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单的通知》各省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团共报送试点县(市、区)676个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点。2023年底前,试点地区各类屋顶安装光伏发电的比例均达到《通知》要求的,列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发示范县。2021年《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》积极发展非化石能源。实施可再生能源替代行动,大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等,不断提高非化石能源消费比重。坚持集中式与分布式并举,优先推动风能、太阳能就地就近开发利用。2021年《关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》到2025年,非化石能源消费比重达到20左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18,为实现碳达峰奠定坚实基础。优化新型基础设施用能结构,采用直流供电、分布式储能、“光伏+储能”等模式,探索多样化能源供应,提高非化石能源消费比重。2021年《光伏发电开发建设管理办法(征求意见稿)》从光伏行业的目标规划和可再生能源消纳责任权重引导、年度开发建设方案确定、项目管理、电网接入、运行监测和市场监督、技术质量管理和安全监管等方面进行修订,以更好的指导光伏全面平价新时期的发展方向。2022年《“十四五”现代能源体系规划》文件要求,大力发展非化石能源,加快发展风电、太阳能发电。全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展,优先就地就近开发利用,加快负荷中心及周边地区分散式风电和分布式光伏建设,推广应用低风速风电技术。2022年《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》《意见》提倡以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,加快推进大型风电、光伏发电基地建设,对区域内现有煤电机组进行升级改造,探索建立送受两端协同为新能源电力输送提供调节的机制,支持新能源电力能建尽建、能并尽并、能发尽发。2022年《关于2022年新建风电、光伏发电项目延续平价上网政策的函》《通知》提出:2022年,对新核准陆上风电项目、新备案集中式光伏电站和工商业分布式光伏项目(以下简称“新建项目”),延续平价上网政策,上网电价按当地燃煤发电基准价执行。新建项目可自愿通过参与市场化交易形成上网电价,以充分体现新能源的绿色电力价值。鼓励各地出台针对性扶持政策,支持风电、光伏发电产业高质量发展。2022年《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》《方案》提出:要实现到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,制定创新新能源开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、深化新能源领域“放管服”改革、支持引导新能源产业健康有序发展、保障新能源发展合理空间需求、充分发挥新能源的生态环境保护效益、完善支持新能源发展的财政金融政策七大实施方案。2022年《“十四五”可再生能源发展规划》《规划》明确,目标到2025年,可再生能源消费总量达到10亿吨标准煤左右,占一次能源消费的18左右;可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右,风电和太阳能发电量实现翻倍。资料来源:国家能源局、国家发改委,东亚前海证券研究所
101.1.HJT电池片产能即将放量,光伏靶材需求有望大幅增长HJT产能扩张加速,降本路径清晰。从转换效率来看,目前HJT电池片转换效率略高于N型TOPCon电池片。根据各公司公告统计,截至2022年10月13日,HJT电池片最高转换效率为26.50%;N型TOPCon最高转换效率为26.10%。由于HJT电池是对称结构,因此可以与钙钛矿相结合成为叠层电池,效率有望突破HJT理论转换效率。根据中国光伏行业协会数据,2030年,我国钙钛矿太阳能电池实验室转换效率有望达到29%。TOPCon电池受制于结构问题,无法突破理论转换效率。图表23.N型TOPCon电池片效率资料来源:各公司公告,东亚前海证券研究所图表24.HJT电池片效率资料来源:各公司公告,东亚前海证券研究所
11图表25.钙钛矿电池片效率资料来源:CPIA,东亚前海证券研究所HJT降本路径清晰,降本速度加快。HJT电池片降本主要有5个方向:1)设备国产化,2019年之后,HJT设备投资端逐渐进行国产厂商替代,迈为股份、钧石能源、捷佳伟创等推进国产设备研发,HJT设备投资成本降至5-10亿元/GW。根据CPIA,2021年HJT设备成本进一步降至4亿元/GW,主要得益于国产设备替代进程不断加速;2)低温银浆国产化,目前低温银浆主要被日本垄断。由于目前低温银浆的生产工艺难度较高,需要冷链运输,根据中科院电工所,低温银浆相较于普通银浆溢价约2000元/千克;3)工艺改善(多主栅、银包铜、激光转印)降低银浆耗量;2)靶材国产化,目前靶材主要的生产商为美国和日本企业,且光伏靶材主要以ITO靶材为主。近年来国内企业逐步突破靶材相关技术,国产靶材有望突出重围,且运用价格较低的AZO靶材替代ITO靶材将大幅降低靶材价格;5)硅片薄片化,由于HJT采用低温工艺,硅片在低温下不易变形,因此可以采用更薄的硅片。HJT产能扩张加速,部分产能已落地。据我们统计,我国HJT规划产能或将突破150GW,现有产能约为15.65GW。HJT电池片产能建设周期约为18个月,因此部分产能将于2023年、2024年落地。根据迈为股份预计,2022年HJT产能或将达到20-30GW。
12图表26.HJT产能规划情况电池厂商现有(GW)规划(GW)进度爱康科技322异质结短期内长兴和泰兴总共5GW,整体看长兴10GW,泰兴6GW,赣州6GW东方日升0.515宁海县年产15GWN型超低碳高效异质结电池片与15GW高效太阳能组件项目,周期30个月华晟新能源2.712安徽华晟已实现0.5GW投产,21年下半年2GW扩产,十四五期间规划10GW以上电池组件产能华润电力——1212GW高效异质结太阳能电池及组件制造项目位于舟山,建设单位为浙江铧海海泰新能——5江苏盐城5GW异质结电池+5GW组件钧石能源——10舟山10GW异质结电池项目润阳集团510江苏盐城与捷佳伟创签署5GW异质结电池,2022年下半年募投项目为5GW异质结山煤国际——1010GW高效异质结(HJT)太阳能电池产业化一期3GW项目比太科技19山西蒙城1GWHJT电池项目2020年10月投产,安徽扩产5GW;宝鸡市3GW,一期2GW2022年达产,二期1GW2024年达产晶飞能源16泰兴5GW,分三期,一期在21年9月投产;马鞍山1GW已投产国家电投——5.1联合钜能电力在莆田规划5GW异质结,与江西共青城市规划0.1GW异质结组件项目中利集团——5合资公司5年内在阜平投资建设5GW异质结电池晋锐能源——5HDT高效异质结太阳能电池5GW,25的量产转换效率明阳智能——5江苏盐城5GW光伏异质结电池项目,一期2.5GW,项目周期为5年3期淮宁能源——2在阜宁县新建年产2GW异质结电池生产项目。项目预计2022年5月建成投产国投电力——1.5张家口市与国投电力、华源电力、金石能源建设1.5GW异质结电池生产线金刚玻璃11.221年4月,GW级产线取得阶段性进展,预计1.2GW23年全部达产隆基绿能——1.2隆基中央研究院一期新型高效电池中试项目,建设规模1.2GW苏州潞能——1项目计划2021年3月初开工建设,2022年底前建成投产。中建材——5江阴临港5GW异质结太阳能电池项目阿特斯0.25——浙江嘉兴0.25GW异质结电池中试线,2021Q1形成销售晶澳科技————募资3亿元,对异质结电池(HJT)研发中试线进行建设,并新增设备120台,预计22年投产通威集团1.21.2金堂基地1GW异质结电池项目,合肥0.2GW中试线水发能源——5位于东营的5GW异质结电池项目资料来源:各公司官网,东亚前海证券研究所1.1.光伏靶材市场规模测算关键假设:1)全球新增光伏装机量:根据CPIA于2022年7月做出的预测,在保守情况下2022/2023年全球光伏新增装机容量分别为205/220GW,乐观情况下全球光伏新增装机容量分别为250/275GW,根据当前全球光伏行业的高景气程度,我们认为光伏装机需求有望超过CPIA的乐观预期。我们预计,2022-2025年全球新增光伏装机量分别为260GW、345GW、414GW、497GW。
131)全球组件需求量:由于考虑容配比因素,全球组件需求量高于装机量。我们假设容配比为1.2。通过计算,我们预计2022-2025年全球光伏组件需求量分别为312GW、414GW、497GW、596GW。2)HJT及薄膜电池片占比:由于HJT电池片目前经济性相较于TOPCon和PERC较差,我们认为近2年HJT及薄膜电池片需求较少,需求量占比较低。我们预计,2022年-2025年,HJT及薄膜电池片占比分别为2%、6%、12%、21%。3)HJT及薄膜电池片出货量:根据HJT及薄膜电池片出货量占比,我们预计,2022年-2025年HJT及薄膜电池片出货量分别为6GW、25GW、60GW、125GW。4)单W靶材消耗量:靶材消耗量整体呈现下行趋势,主要是由于靶材利用率提高。2020年光伏靶材消耗量约为168mg/片,以M6尺寸HJT为例,每片功率为6.58W。我们考虑到溅射技术以及靶材的提升,2022年光伏靶材消耗量为158mg/片。因此,通过计算,2022年光伏靶材消耗量约为24mg/W。我们预计,2022-2025年,光伏靶材消耗量分别约为24mg/W、23mg/W、21mg/W、19mg/W。5)光伏靶材价格:考虑光伏靶材会减少铟的用量,因此光伏靶材价格整体上将会呈现下降趋势。根据映日科技招股说明书,我们预计,2022-2025年光伏靶材价格分别为1700元/kg、1666元/kg、1616元/kg、1535元/kg。6)全球光伏靶材市场规模:2025年,全球光伏靶材市场规模或将突破30亿元。我们预计,2022-2025年,全球光伏靶材市场规模为2.55亿元、9.44亿元、20.43亿元、36.68亿元。图表27.HJT产能规划情况2022E2023E2024E2025E全球新增光伏装机量(GW)260345414497容配比1.21.21.21.2全球光伏组件需求量(GW)312414497596HJT及薄膜电池占比261221HJT及薄膜电池片需求量(GW)62560125单W靶材消耗量(mg)24232119光伏靶材需求量(吨)15056612642389光伏靶材价格(元/kg)1700166616161535全球光伏靶材市场规模(亿元)2.559.4420.4336.68资料来源:各公司公告,东亚前海证券研究所测算
141.国内靶材企业崛起,国产趋势已现1.1.我国靶材技术突破封锁,市场格局有望改变海外企业占据全球以及中国靶材市场绝大多数份额,国内企业在国内市场占比较小且格局相对分散。从全球溅射靶材市场格局来看,根据前瞻产业研究院统计,2020年全球靶材市场主要以美国和日本企业为主,CR4占比高达80%,其中Jx日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯占比分别为30%、20%、20%、10%。从中国溅射靶材市场格局来看,根据前瞻产业研究院统计,外资企业市场份额占比为70%,国内企业占比约为30%,其中江丰电子、隆华科技、阿石创占比分别为3%、3%、1%,其他企业合计占比约为23%。从国内情况来看,我国溅射靶材企业竞争格局相对分散,主要以外资企业为主,国内企业规模相对较小。具体到ITO靶材来看,2021年中国ITO靶材本土供应占比约48%。图表28.2020年全球靶材市场各企业份额结构图图表29.2020年中国靶材行业竞争格局资料来源:前瞻产业研究院,东亚前海证券研究所资料来源:前瞻产业研究院,东亚前海证券研究所图表30.2021年ITO靶材中国市场格局资料来源:华经产业研究院,东亚前海证券研究所
151.1.光伏靶材上游资源丰富,制备技术突出重围我国光伏靶材原材料储量丰富,足以满足我国光伏靶材需求。从短期使用量较大的ITO靶材原材料来看,我国铟储量丰富,无卡脖子风险。根据华经产业研究院统计,在全球已探明的铟储量中,中国占比高达72.73%,远超全球其他国家。从其他光伏靶材原材料来看,以锌、钼、锡为例,我国资源储备丰富。根据我国自然资源部统计,2021年我国锌矿、钼矿、锡矿矿产储量分别为4422.9万吨、584.89万吨、113.07万吨。图表31.世界铟探明储量分布情况图表32.2021年光伏靶材相关原材料储量资料来源:华经产业研究院,东亚前海证券研究所资料来源:自然资源部,东亚前海证券研究所中国靶材企业逐步突破技术封锁,政策力度不断价格。从技术端来看,我国靶材企业已有“制备溅射靶材”方面的各类型专利。各公司尤其关注ITO靶材回收以及结瘤现象的解决,对于靶材的降本有重大的意义。其中除ITO靶材外,其他光伏靶材亦是我国企业的研究方向。从政策端来看,靶材作为半导体、平面显示、光伏电池片等领域的重要原材料,受到国家高度重视。《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》中明确提出将高性能靶材列为重点新材料。
16图表33.各公司技术突破公司专利名称映日科技一种高纯纳米氧化铟的制备方法映日科技一种IZO掺杂靶材及其制备方法映日科技一种管型靶材的生产方法映日科技一种ITO圆筒靶材外侧面研磨的定位支撑工装及其使用方法映日科技靶材素坯加工的胀紧装置江丰电子用于溅射系统上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法江丰电子靶材的回收方法江丰电子热等静压机压力监控方法和装置江丰电子一种制备溅射靶材料的方法江丰电子大尺寸溅射靶材的表面处理方法阿石创一种挤压磨设备和一种从ITO残靶/废靶中回收ITO粉末的方法阿石创一种从ITO残靶/废靶中回收ITO粉末的方法阿石创一种不易结瘤的ITO溅射靶材及其制备方法资料来源:各公司官网,东亚前海证券研究所图表34.靶材行业支持政策汇总颁布时间主要政策制定部门主要内容2021年《“十四五”原材料工业发展规划》工业和信息化部、科学技术部、自然资源部围绕大飞机、航空发动机、集成电路、信息通信、生物产业和能源产业等重点应用领域,攻克高温合金、航空轻合金材料、超高纯稀土金属及化合物、高性能特种钢、可降解生物材料、特种涂层、光刻胶、靶材、抛光液、工业气体、仿生合成橡胶、人工晶体、高性能功能玻璃、先进陶瓷材料、特种分离膜以及高性能稀土磁性、催化、光功能、储氢材料等一批关键材料2021年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲》第十三届全国人民代表大会第四次会议通过聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业,加快关键核心技术创新应用,增强要素保障能力,培育壮大产业发展新动能。2020年《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部加快新材料产业强弱项。围绕保障大飞机、微电子制造、深海采矿等重点领域产业链供应链稳定,加快在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、高强高导耐热材料、耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破2019年《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》工业和信息化部将高性能靶材列为重点新材料资料来源:映日科技招股说明书,东亚前海证券研究所
171.标的公司1.1.江丰电子4.1.1.我国溅射靶材先行者公司深耕溅射靶材领域十余载。宁波江丰电子材料股份有限公司成立于2005年。2012年,公司液晶平板靶材获得巨大成果,同年公司成立粉末冶金分厂。2016年,公司获得“浙江省技术发明一等奖”。2017年,公司于深交所上市,股票简称“江丰电子”(股票代码:300666.SZ)。2020年,江丰电子热等静压联合工程技术中心成立。2021年,公司超高纯铝钛铜钽金属溅射靶材制备技术及应用项目“荣获2020年度国家技术发明二等奖”。图表35.江丰电子发展历程资料来源:江丰电子公司官网,东亚前海证券研究所整理公司股权相对集中,实际控制人姚丽军持股23.99%。姚丽军先生从事从事超高纯金属研究多年,是掌握超高纯金属材料及溅射靶材核心技术的少数华人专家之一。在从业经历方面,姚丽军先生曾就职于HoneywellElectronicMaterialsCorporation(Japan)和霍尼韦尔,在霍尼韦尔公司就职期间曾担任电子材料事业部中国区总经理。
18图表36.江丰电子权架构图(截至2022年三季报)资料来源:Wind,东亚前海证券研究所4.1.1.公司营收大幅上涨,利润率强势回升公司营收、归母净利润均同比高增。从营收方面来看,2021年公司营收为15.94亿元,同比增长+36.64%。2022年Q3公司营收为16.85亿元,同比+50.01%。从归母净利润方面来看,2021年归母净利润为1.07亿元,同比-27.55%;2022年Q3归母净利润为2.23亿元,同比+134.37%。图表37.江丰电子2017-2022年Q3营收图表38.江丰电子2017-2022年Q3归母净利润资料来源:Wind,东亚前海证券研究所资料来源:Wind,东亚前海证券研究所公司盈利能力增强,利润率大幅回升。从利润率方面来看,2017-2021年,公司利润率整体呈现下滑趋势。2017-2021年,公司毛利率由31.65%下滑至25.56%;净利率由11.56%下降至6.23%;2022年Q3,公司毛利率与净利率分别为30.31%、12.54%。从费用率来看,2017-2021年公司期间费用率整体呈现下降趋势,其中财务费用率明显下降。2021年销售、管理、财务、研发费用率分别为3.57%、7.24%、2.83%、6.16%,分别同比-0.18pct/-0.57pct/-0.21pct/-0.17pct。
19图表39.江丰电子2017-2022年Q3毛利率、净利率图表40.江丰电子2017-2022年Q3各项费用率资料来源:Wind,东亚前海证券研究所资料来源:Wind,东亚前海证券研究所公司经营性净现金流波动较大。2017-2022年Q3,公司经营活动产生的净现金流分别为0.40/0.05/0.95/-0.46/1.03/-0.24亿元。2021年公司经营性活动产生的净现金流量净额1.03亿元,同比+325.98%。2022年Q3公司经营活动产生的净现金流量净额为-0.24亿元。图表41.江丰电子2017-2022年Q3经营性净现金流情况资料来源:Wind,东亚前海证券研究所1.1.隆华科技4.2.1.立足环保行业多年,光伏靶材开启公司第二增长极公司深耕环保行业多年,进军光伏靶材行业。1995年,洛阳隆华制冷设备有限公司成立。公司前期主要以销售冷却(凝)设备为主。2011年,公司于深交所上市简称“隆华环保”(股票代码:300263.SZ),2018年更名为“隆华科技”。从2015年开始,公司进入转型阶段。2015年,公司收购四丰电子;2016年公司收购晶联光电;2018年公司收购海威复材。截至目前,公司HJT靶材的主要生产子公司为晶联光电。
20图表42.隆华科技发展历程资料来源:Wind,东亚前海证券研究所整理公司股权架构清晰,多位实际控制人为一致行动人。公司实际控制人为李占明、李明强、李占强、李明卫四兄弟,分别持有公司10.56%、4.41%、4.20%、2.58%的股权。公司全资子公司晶联光电为ITO靶材实际生产企业。图表43.隆华科技股权架构图(截至2022年三季报)资料来源:Wind,东亚前海证券研究所4.2.1.公司营收稳步增长,利润率有所下滑公司营收整体呈现上涨趋势。从营收方面来看,2021年公司营收为22.09亿元,同比增长+21.10%;2022年Q3公司营收为16.90亿元,同比+10.89%。从归母净利润来看,2021年公司归母净利润为2.91亿元,同比+30.88%;2022年Q3公司归母净利润为1.54亿元,同比-24.25%。
21图表44.隆华科技2017-2022年Q3营收图表45.隆华科技2017-2022年Q3归母净利润资料来源:Wind,东亚前海证券研究所资料来源:Wind,东亚前海证券研究所原材料价格上涨,公司利润率下滑。2017-2021年,公司毛利率以及净利率整体呈现上升趋势。2017-2021年,公司毛利率由27.37%上升至28.13%;净利率由5.26%上升至13.91%。2022年Q3,受原材料价格涨价以及可转债利息确认的影响,公司毛利率与净利率均有所下滑分别为25.26%、9.78%。从利润率方面来看,原材料价格上涨导致毛利率下降难以避免,公司增加库存提前备货或将减少原材料涨价对于毛利率的影响。从费用率来看,2017-2021年公司期间费用率整体呈现下降趋势,其中销售费用率和管理费用率下降幅度较大。公司研发重视程度提高,研发费用率上涨。2017-2021年公司研发费用率由3.80%上升至4.40%。2021年销售、管理、财务、研发费用率分别为3.54%、5.71%、1.30%、4.40%,分别同比+0.84pct/-0.31pct/+0.18pct/-0.37pct。图表46.隆华科技2017-2022年Q3毛利率、净利率图表47.隆华科技2017-2022年Q3各项费用率资料来源:Wind,东亚前海证券研究所资料来源:Wind,东亚前海证券研究所公司经营性净现金流有待改善。2017-2021年,公司经营活动产生的净现金流分别为4.62/1.49/2.58/2.23/0.24亿元。2021年公司经营性活动产生的现金流量净额为0.24亿元,同比-89.46%。2022年Q3公司经营性活动产生的现金流量净额为-2.29亿元,主要是由于公司订单增加,增加原材料备货所致。
22图表48.隆华科技2017-2022年Q3经营性净现金流情况资料来源:Wind,东亚前海证券研究所1.风险提示HJT以及薄膜电池发展不及预期,主要考虑HJT降本速度较缓,经济性较差,难以大规模应用。光伏靶材制备技术落地不及预期。目前主要传统靶材技术仍在海外企业手中,国内靶材企业技术需要经过一系列验证。