(報(bào)告出品方/分析師:西南證券 韓晨 敖穎晨)
01 光伏激光設(shè)備龍頭,技術(shù)護(hù)城河鑄就高盈利
1.1 光伏電池激光設(shè)備深耕者,多技術(shù)路線儲(chǔ)備豐富
全球領(lǐng)先的激光設(shè)備供應(yīng)商,將激光技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用于光伏電池組件制造領(lǐng)域。
公司成立于2008年,以自主創(chuàng)新激光技術(shù)為核心,主營(yíng)精密激光加工方案設(shè)計(jì)及配套設(shè)備。
成立初公司將激光創(chuàng)新性應(yīng)用于光伏電池生產(chǎn),先后推出激光消融、激光摻雜、激光LIA、MWT打孔、無(wú)損劃片等技術(shù),激光設(shè)備在下游電池組件龍頭隆基、通威、天合、晶科、愛旭、韓華等企業(yè)中廣泛應(yīng)用,其中PERC激光消融和SE摻雜設(shè)備市占率超過(guò)80%。
公司在不同光伏電池技術(shù)路線中積極布局,目前成功將激光加工技術(shù)應(yīng)用于 MWT、TOPCon、IBC、HJT、鈣鈦礦等新型電池組件技術(shù)領(lǐng)域。
此外,在消費(fèi)電子、顯示面板、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域,公司亦推進(jìn)激光技術(shù)應(yīng)用。
公司在PERC激光消融(開槽)與摻雜技術(shù)積累多年,受益于PERC技術(shù)迭代與電池增效需求高漲,設(shè)備產(chǎn)銷呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
公司主營(yíng)光伏電池激光加工設(shè)備,營(yíng)收占比超過(guò)90%。2012年公司即推出研發(fā)型激光消融設(shè)備,因此在2017年P(guān)ERC電池進(jìn)入量產(chǎn)階段、開啟技術(shù)迭代時(shí)已有超過(guò)5年的研發(fā)積累,增效工藝優(yōu)勢(shì)顯著。
隨著PERC電池滲透率提高、對(duì)BSF電池的快速替代,公司PERC激光設(shè)備(主要為消融和開槽)產(chǎn)銷快速增長(zhǎng):2017年光伏激光設(shè)備銷量65臺(tái),2021年達(dá)到635臺(tái),5年CAGR達(dá)到92.5%,同期營(yíng)收CAGR也為74.8%,享受PERC電池迭代中的技術(shù)紅利。
1.2 盈利大幅領(lǐng)先同行,新技術(shù)趨勢(shì)下毛利率有望再提升
激光設(shè)備助力電池增效,為下游客戶帶來(lái)核心競(jìng)爭(zhēng)力,公司毛利率領(lǐng)先同業(yè)。
2017年以來(lái)公司毛利率基本領(lǐng)先光伏設(shè)備行業(yè)平均毛利率10pp以上。
究其原因,我們認(rèn)為主要在于公司與下游客戶共同研發(fā)、調(diào)試電池產(chǎn)線,設(shè)計(jì)技術(shù)工藝,整線設(shè)備具有一定非標(biāo)性,且能夠帶來(lái)轉(zhuǎn)換效率提升:激光消融可提升電池轉(zhuǎn)換效率1.2%,SE摻雜再提升0.3%-0.5%,為下游電池企業(yè)帶來(lái)顯著價(jià)值量與核心競(jìng)爭(zhēng)力。
2017-2020年公司毛利率雖然有所下降,主要原因?yàn)镻ERC激光設(shè)備成熟后價(jià)格有所下降,并且公司給予規(guī)?;少?gòu)的客戶一定讓利,但公司光伏激光設(shè)備毛利率仍保持在45%以上。
新設(shè)備盈利能力更強(qiáng),2021年以來(lái)公司毛利率企穩(wěn)回升,盈利有望迎來(lái)拐點(diǎn)。
2021年以來(lái)公司毛利率逐步提升,至2022年二季度綜合毛利率達(dá)到47.1%。2022年上半年公司實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)2.2億元,同比增長(zhǎng)21.4%,高于營(yíng)收10.8%的增速,主要源于高盈利的新設(shè)備逐步貢獻(xiàn)收益。
從存貨周轉(zhuǎn)角度看,2021-2022年公司存貨周轉(zhuǎn)周期約1年,存貨中70%以上為發(fā)出商品,因此公司收入確認(rèn)周期約為一年。
2020-2021年下游電池產(chǎn)線迎來(lái)大尺寸升級(jí),因此2022年?duì)I業(yè)收入中包含部分1年前發(fā)貨、主要用于大尺寸電池產(chǎn)線的升級(jí)設(shè)備,新設(shè)備盈利更優(yōu),故公司毛利率有所提升。隨著N型技術(shù)迭代推進(jìn),公司N型電池新技術(shù)設(shè)備出貨增長(zhǎng),盈利能力有望進(jìn)一步提高。
1.3 董事長(zhǎng)兼具學(xué)術(shù)與實(shí)業(yè)積累,研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚
公司實(shí)控人為董事長(zhǎng)李志剛先生,持股比例約44%。公司實(shí)際控制人為公司董事長(zhǎng)李志剛先生。截至2022年二季度末,直接持股比例為41.1%。同時(shí),李志剛先生亦通過(guò)在員工持股平臺(tái)武漢速能,合計(jì)控制比例為44.1%。子公司帝爾無(wú)錫以及位于以色列特拉維夫的DR Utilight均為全資子公司。2021年6月,子公司帝爾無(wú)錫投資設(shè)立全資子公司帝爾義烏,帝爾義烏成為全資孫公司。
董事長(zhǎng)為物理電子學(xué)博士,學(xué)術(shù)與實(shí)業(yè)積累深厚。
公司董事長(zhǎng)李志剛先生為華中科技大學(xué)物理電子學(xué)博士,師承武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)光谷創(chuàng)始人創(chuàng)始人之一黃德修教授(2015-2018年曾任公司董事),在光電研究方面有悠久的傳承與扎實(shí)的研究功底。博士在讀期間李志剛先生曾入選Singapore Institute of Manufacturing Technology與華中科技大學(xué)的聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃,與新加坡制造技術(shù)研究所展開深入合作與交流,為公司在新加坡設(shè)立子公司作為境外總部、引進(jìn)新型激光技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
在多年激光學(xué)術(shù)研究的基礎(chǔ)上,李志剛先生于2004至2008年期間在珠海市粵茂激光設(shè)備工程有限公司擔(dān)任總經(jīng)理,積累了豐富的激光設(shè)備企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)。
綜合研發(fā)與管理實(shí)力兩方面,李志剛先生作為公司董事長(zhǎng)與研發(fā)團(tuán)隊(duì)核心成員,直接推動(dòng)公司研發(fā)實(shí)力提升與戰(zhàn)略發(fā)展。
除董事長(zhǎng)外,公司核心技術(shù)人員亦在相關(guān)領(lǐng)域擁有豐富的研發(fā)從業(yè)經(jīng)驗(yàn),如艾輝博士曾任臺(tái)達(dá)武漢分公司產(chǎn)品研發(fā)主任,朱凡先生曾任尚德電力控股研發(fā)經(jīng)理、吉福斯新能源總經(jīng)理,在電池組件設(shè)備和制造領(lǐng)域工作經(jīng)驗(yàn)豐富。
走出國(guó)門強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,打造全球化的研發(fā)中心。
2020年公司在以色列特拉維夫設(shè)立研發(fā)中心,與以色列Utilight進(jìn)行合作。Utilight 2012年起對(duì)激光應(yīng)用,特別是光伏電池激光轉(zhuǎn)印進(jìn)行研究,迄今亦擁有十年的技術(shù)積累。2021年公司擬在新加坡設(shè)立研發(fā)中心作為公司境外總部,將利用新加坡的高科技技術(shù)成熟、勞動(dòng)力素質(zhì)高等優(yōu)勢(shì),吸引高科技人才,繼續(xù)壯大研發(fā)隊(duì)伍,進(jìn)而將技術(shù)導(dǎo)入國(guó)內(nèi)總部。公司也將通過(guò)立足新加坡,輻射全球市場(chǎng),加強(qiáng)公司的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位,進(jìn)一步開拓國(guó)際市場(chǎng)。
研發(fā)人員比例高達(dá)30%以上,研發(fā)費(fèi)用率大幅增長(zhǎng),保障新技術(shù)的持續(xù)研發(fā)與領(lǐng)先。
作為技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè),公司高度重視研發(fā)人員的培養(yǎng)與研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè),近年來(lái)研發(fā)人員絕對(duì)數(shù)不斷增長(zhǎng):2021年研發(fā)人員總數(shù)211人,占總員工比例32.8%,遠(yuǎn)高于其他光伏設(shè)備和產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)公司。公司研發(fā)投入亦不斷提高,以保持在N型等電池新技術(shù)和新應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先。2022H1公司研發(fā)費(fèi)用率繼續(xù)提升至8.8%,較2021年提升約0.6pp。
可轉(zhuǎn)債募項(xiàng)目聚焦新技術(shù)、新應(yīng)用領(lǐng)域研發(fā),資金層面保障新技術(shù)研發(fā)順利。2021年公司發(fā)行可轉(zhuǎn)債募資8.4億元,主要用于光伏激光轉(zhuǎn)印技術(shù)和顯示面板行業(yè)激光設(shè)備研發(fā),從資金層面保障公司在新技術(shù)和新領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)展,進(jìn)一步夯實(shí)技術(shù)實(shí)力。
02 PERC激光設(shè)備已為產(chǎn)線標(biāo)配,公司市占率80%以上
2.1 PERC激光應(yīng)用主要為開槽和SE摻雜
PERC生產(chǎn)流程中增加激光消融(開槽)和SE摻雜工序,可提升電池轉(zhuǎn)換效率,實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化升級(jí)。
初代PERC電池相較常規(guī)鋁背場(chǎng)(AL-BSF)電池增加背鈍化和背膜開孔兩個(gè)步驟,對(duì)應(yīng)增加背鈍化和開孔兩道設(shè)備。PERC電池在AL-BSF電池結(jié)構(gòu)上衍生,在BSF電池背面添加電介質(zhì)鈍化層以增強(qiáng)光纖內(nèi)背反射,降低背面電子復(fù)合,最終提高光電轉(zhuǎn)換效率。但由于鈍化層和表面氮化硅保護(hù)層為絕緣層,因此在生產(chǎn)工序上,PERC在BSF工藝上除增加背鈍化層沉積(多用PECVD法)外,還需增加背膜開孔步驟,使背電極與硅基體形成良好的歐姆接觸。產(chǎn)線中相應(yīng)增加背鈍化與開孔設(shè)備。
激光開槽利用激光在硅片背面進(jìn)行打孔或開槽,將部分 Al2O3與SiNx薄膜層打穿露出硅基體,背電場(chǎng)通過(guò)薄膜上的孔或槽與硅基體實(shí)現(xiàn)接觸。通過(guò)鍍膜鈍化和激光開槽,電池轉(zhuǎn)換效率可提升1.2%;根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),激光開槽將單晶PERC轉(zhuǎn)換效率由20.3%提升至21.5%左右。
基于對(duì)高轉(zhuǎn)換效率的追求,初代PERC工藝不斷優(yōu)化,再疊加選擇性發(fā)射極SE(Selective Emitter)。SE PERC需要在電極與硅片接觸附近進(jìn)行高摻雜和深擴(kuò)散,在電極以外的地方進(jìn)行低摻雜和淺擴(kuò)散,解決了殘?jiān)鼭舛葘?duì)電池效率的限制,降低串聯(lián)電阻,減少載流子復(fù)合提高表面鈍化效果,提高短路電流和開路電壓,從而全面提高電池性能,將轉(zhuǎn)換效率提高0.3%-0.5%。增加SE后,PERC量產(chǎn)效率開始突破22%。
在工序方面,SE PERC在PERC的基礎(chǔ)上增加激光摻雜環(huán)節(jié)。激光摻雜利用激光的熱效應(yīng),熔融硅片表層,因此覆蓋在發(fā)射極頂端的磷硅玻璃中的P原子進(jìn)入硅片表層。磷原子在液態(tài)硅中的擴(kuò)散系數(shù)比在固態(tài)硅中的高,所以在固化后摻雜磷原子取代硅原子的位置,形成重?fù)诫s層。當(dāng)前每GW PERC產(chǎn)線中激光開槽與摻雜設(shè)備價(jià)值量約1000萬(wàn)元。
2.2 “領(lǐng)跑者”與“531”加快激光普及,公司客戶資源廣泛優(yōu)質(zhì)
“光伏領(lǐng)跑者”項(xiàng)目加快單晶、PERC的量產(chǎn)進(jìn)度,電池新技術(shù)迎來(lái)發(fā)展窗口期。
2015~2017年國(guó)家能源局共發(fā)布三批“光伏領(lǐng)跑者”計(jì)劃,通過(guò)使用技術(shù)絕對(duì)領(lǐng)先的電池組件,建設(shè)光伏發(fā)電示范基地和新技術(shù)應(yīng)用示范工程,促進(jìn)先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
每批次“領(lǐng)跑者”項(xiàng)目對(duì)組件的轉(zhuǎn)換效率提出明確要求,并逐步提高準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn):2015年技術(shù)領(lǐng)跑基地的多/單晶組件轉(zhuǎn)換效率要求在16.5%/17%以上;2016年將上網(wǎng)電價(jià)水平作為投資主體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的最大權(quán)重(占比30%),同時(shí)對(duì)高轉(zhuǎn)換效率的電池組件給予評(píng)分溢價(jià);2017年技術(shù)領(lǐng)跑者基地的多/單晶轉(zhuǎn)換效率指標(biāo)提升至18%/18.9%。
組件轉(zhuǎn)換效率要求的提高,推動(dòng)了電池組件企業(yè)加大電池轉(zhuǎn)換效率的研發(fā)投入和先進(jìn)電池技術(shù)、設(shè)備的應(yīng)用,單晶PERC先進(jìn)電池技術(shù)的量產(chǎn)進(jìn)度隨之加快,激光消融和摻雜設(shè)備需求相應(yīng)快速增長(zhǎng)。
2018年“531”后光伏電站進(jìn)入競(jìng)價(jià)時(shí)代,產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)轉(zhuǎn)換效率提升的訴求更為強(qiáng)烈,SE PERC迅速普及,成為主流的提效方式,電池環(huán)節(jié)進(jìn)入“PERC+”時(shí)代。
根據(jù)集邦數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年超過(guò)60%的PERC產(chǎn)能配置了SE工藝,此點(diǎn)從公司2018年設(shè)備凈發(fā)貨數(shù)同比增長(zhǎng)191%亦可印證。至2020年激光摻雜已成為PERC電池產(chǎn)線標(biāo)配,因此舊產(chǎn)能升級(jí)和新產(chǎn)能建設(shè)共同帶動(dòng)激光摻雜設(shè)備需求快速增長(zhǎng)。
基于在PERC激光設(shè)備的深厚積累,公司激光摻雜與開槽設(shè)備銷量快速增長(zhǎng),市占率達(dá)到80%以上。光伏電池激光設(shè)備技術(shù)難度高,且需與下游客戶共同合作,因此行業(yè)內(nèi)具備光伏激光設(shè)備量產(chǎn)能力的企業(yè)有限。
公司率先卡位PERC激光設(shè)備研發(fā),與下游合作積累超過(guò)5年,在行業(yè)技術(shù)迭代與升級(jí)的機(jī)遇下,2018年以來(lái)激光設(shè)備銷量快速增長(zhǎng),至2021年在PERC激光設(shè)備中市占率超過(guò)80%。
從光伏激光設(shè)備營(yíng)業(yè)收入來(lái)看,公司市場(chǎng)主導(dǎo)地位穩(wěn)固,行業(yè)內(nèi)營(yíng)收占比約90%。其他上市公司中僅大族激光在2021年擁有部分光伏激光加工設(shè)備業(yè)務(wù)(2020-2021年大族激光光伏激光設(shè)備營(yíng)收1.19/1.34億元,同比增長(zhǎng)88.59%、12.38%,增速雖較快但份額仍較為有限),2021年海目星的光伏設(shè)備業(yè)務(wù)尚未取得營(yíng)業(yè)收入。
在高市占率與絕對(duì)市場(chǎng)地位下,公司客戶廣泛且優(yōu)質(zhì)。得益于PERC激光設(shè)備在下游電池組件企業(yè)的廣泛應(yīng)用,公司下游客戶廣泛,與隆基、通威、愛旭、晶科、天合、晶澳、阿特斯、韓華、東方日升等海內(nèi)外企業(yè)均開展深入合作,建立了良好的客戶關(guān)系。廣泛的客戶資源基礎(chǔ),為公司在新技術(shù)領(lǐng)域的探索提供試驗(yàn)、反饋和優(yōu)化的空間。
03 N型產(chǎn)線中激光設(shè)備價(jià)值量更高,滲透率或加速提升
3.1 N型技術(shù)迭代開啟,電池設(shè)備成長(zhǎng)空間廣闊
PERC量產(chǎn)已逾5年,轉(zhuǎn)換效率和非硅成本接近極限,后續(xù)優(yōu)化空間有限,因此降本增效主要依靠下一代電池技術(shù)的量產(chǎn)突破。
當(dāng)前PERC量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率23.5%,接近24.5%的理論極限,提升幅度放緩且后期提升至24%難度較大。相比之下,N型電池技術(shù)如TOPCon、IBC、HJT等實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率大于25%,量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率可實(shí)現(xiàn)高于24%,且后續(xù)提升空間大,因此新技術(shù)迭代已具備必要性。
非硅成本方面,當(dāng)前頭部電池企業(yè)和一體化企業(yè)通過(guò)大尺寸新產(chǎn)能降本,PERC非硅成本全面低于0.2元/W,領(lǐng)先產(chǎn)能可做到約0.16元/W,已經(jīng)降至較為極限水平,繼續(xù)下降空間較小。下一代N型電池技術(shù)尚處于起步階段,在效率、設(shè)備、耗材等方面存在進(jìn)一步提升優(yōu)化空間,因此在非硅成本下降上仍有較大潛力。
N型電池技術(shù)方法呈現(xiàn)多樣性,主流技術(shù)制備方法尚未確定,后續(xù)有望通過(guò)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、漿料優(yōu)化等方式全方位降本增效。在多種N型電池技術(shù)路線中,目前多聚焦于TOPCon、IBC和HJT三種技術(shù)類型,每種技術(shù)方向下各家也有不同的工藝路線。由于N型各技術(shù)方向均處于起步階段,故當(dāng)前主流工藝與技術(shù)路線尚未確定。整體上目前三類技術(shù)路線成本仍高于PERC,未來(lái)通過(guò)金屬化工藝升級(jí)、漿料降本優(yōu)化等方式降本增效,同時(shí)也將為新設(shè)備帶來(lái)成長(zhǎng)空間。
TOPCon與IBC量產(chǎn)進(jìn)度更快,HJT有望于2023年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
在三種技術(shù)類型量產(chǎn)線建設(shè)進(jìn)度方面,目前TOPCon最大量產(chǎn)產(chǎn)能來(lái)自于晶科已投產(chǎn)的24GW;IBC較為確定的量產(chǎn)產(chǎn)能主要來(lái)自隆基19GW(泰州4GW+西咸新區(qū)15GW)和愛旭8.5GW,共27.5GW產(chǎn)能預(yù)計(jì)于2022年投產(chǎn);HJT方面,目前華晟在500MW產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,新增2GW產(chǎn)能;金剛玻璃也建成1.2GW產(chǎn)線,二者為較早的量產(chǎn)項(xiàng)目。
從2022年以來(lái)各量產(chǎn)線進(jìn)度和規(guī)模來(lái)看,TOPCon和IBC量產(chǎn)進(jìn)度更快,2023年主要企業(yè)TOPCon量產(chǎn)規(guī)劃超過(guò)170GW,行業(yè)內(nèi)實(shí)際量產(chǎn)產(chǎn)能或超過(guò)200GWz。HJT則有望于2023年進(jìn)入規(guī)?;慨a(chǎn)階段。
3.2 激光設(shè)備在N型各技術(shù)路線中均可應(yīng)用
3.2.1 TOPCon激光SE走向成熟,未來(lái)有望成為產(chǎn)線標(biāo)配
TOPCon有多種SE工藝,均需用到激光設(shè)備。
TOPCon可制備與PERC類似的選擇性發(fā)射極(SE)結(jié)構(gòu):在硼擴(kuò)散面金屬柵線與硅片的接觸區(qū)域(電極接觸部分)進(jìn)行重?fù)诫s(P++),而金屬電極之間非金屬接觸區(qū)域?qū)崿F(xiàn)輕摻雜(P+)。
此結(jié)構(gòu)可有效降低金屬區(qū)的接觸電阻及金屬?gòu)?fù)合,提高開路電壓,轉(zhuǎn)換效率可提升0.2%~0.3%。但是采用硼硅玻璃(BSG)作為摻雜源進(jìn)行激光摻雜,激光難以將BSG的硼摻雜進(jìn)入P+層,會(huì)導(dǎo)致P+層的表面摻雜濃度降低,結(jié)深加深。
為此,晶科、天合、環(huán)晟、正泰等廠商研發(fā)出了不同的改進(jìn)工藝,均需用到激光設(shè)備進(jìn)行摻雜或開槽。
上述工藝的區(qū)別在于制備選擇性發(fā)射極使用的硼源不同。
例如,晶科能源工藝中的第二步沉積可為后續(xù)激光摻雜提供足夠的硼擴(kuò)散源,天合光能利用推進(jìn)工藝形成的高表面濃度的P++層作為激光摻雜硼源,浙江正泰通過(guò)印刷硼漿的方式,環(huán)晟光伏則采用對(duì)開槽處進(jìn)行二次擴(kuò)散的工藝。環(huán)晟光伏的二次硼擴(kuò)工藝較為成熟,但是需要增加擴(kuò)散爐、SiNx沉積、清洗設(shè)備,成本較高。天合光能、晶科能源、浙江正泰均采用激光摻雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)硼擴(kuò)散SE結(jié)構(gòu),容易引入額外損傷,對(duì)激光的要求較高。
TOPCon激光SE技術(shù)逐漸成熟,未來(lái)有望成為量產(chǎn)標(biāo)配。
目前以晶科能源為代表的TOPCon電池廠商,量產(chǎn)測(cè)試效率已達(dá)24.7%。激光SE可進(jìn)一步提高TOPCon轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。根據(jù)我們測(cè)算,在24.7%基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換效率,激光SE效率提升0.2%、0.3%的假設(shè)下,電池生產(chǎn)成本分別可下降0.0086元/W、0.0129元/W。進(jìn)一步假設(shè)1GW TOPCon電池產(chǎn)線激光設(shè)備投資額1000萬(wàn)元,則1年左右時(shí)間即可收回投資。
3.2.2 XBC電池有多道激光應(yīng)用,單GW價(jià)值量顯著提升
IBC電池可與其他晶硅技術(shù)路線結(jié)合,衍生出p-IBC、TBC、HBC等結(jié)構(gòu)。IBC電池的柵線都在背面,正表面沒有金屬柵線的遮擋,電流密度較大,在背面的接觸和柵線上的外部串聯(lián)電阻損失也較大。
金屬接觸區(qū)的復(fù)合通常都較大,所以在一定范圍內(nèi)(接觸電阻損失足夠?。┙佑|區(qū)的比例越小,復(fù)合就越少,從而導(dǎo)致Voc越高。IBC電池除了擁有最高轉(zhuǎn)換效率潛力的結(jié)構(gòu)外,還能不斷吸收其他晶硅技術(shù)路線的工藝優(yōu)點(diǎn)和鈍化技術(shù),來(lái)不斷提升轉(zhuǎn)換效率。
IBC吸收了PERC技術(shù)發(fā)展階段的優(yōu)點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率提升到24%-25%;吸收TOPCon鈍化接觸技術(shù),演變成TBC電池,轉(zhuǎn)換效率能到25%-26%;吸收HJT的非晶硅鈍化技術(shù),演變成HBC電池,轉(zhuǎn)換效率能到26%-27%。
激光可用于IBC、p-IBC、TBC、HBC電池掩膜開槽,IBC電池局部接觸開孔,p-IBC電池背面PERC區(qū)激光開槽,TBC、HBC電池P-N區(qū)隔離等工序,具體來(lái)看:
1)IBC、p-IBC、TBC、HBC電池掩膜開槽:IBC、p-IBC、TBC、HBC電池工藝的關(guān)鍵問(wèn)題,是如何在電池背面制備出呈叉指狀間隔排列的P區(qū)和N區(qū)。早期天合光能在其IBC電池工藝流程中,通過(guò)絲網(wǎng)印刷刻蝕漿料來(lái)刻蝕掩膜,從而形成需要的圖形。
絲網(wǎng)印刷方法本身的局限性,如對(duì)準(zhǔn)的精度問(wèn)題,印刷重復(fù)性問(wèn)題等,給電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一定的要求,在一定的參數(shù)條件下,較小的PN間距和金屬接觸面積能帶來(lái)電池效率的提升,因此,絲網(wǎng)印刷的方法,需在工藝重復(fù)可靠性和電池效率之間找到平衡點(diǎn)。
激光是解決絲網(wǎng)印刷局限性的一條途徑。目前的p-IBC、TBC、HBC電池更多采用激光開槽的方法在掩膜上形成所需要的圖形,再在背面制備出呈叉指狀間隔排列的P區(qū)和N區(qū)。
2) IBC電池局部接觸開孔:由于IBC電池的正表面沒有金屬柵線的遮擋,電流密度較大,在背面的接觸和柵線上的外部串聯(lián)電阻損失也較大。金屬接觸區(qū)的復(fù)合通常都較大,所以在一定范圍內(nèi)(接觸電阻損失足夠?。┙佑|區(qū)的比例越小,復(fù)合就越少,從而導(dǎo)致Voc越高。因此,IBC電池的金屬化之前一般要涉及到打開接觸孔/線的步驟。
與掩膜開槽類似,通常可采用光刻、激光開孔、絲網(wǎng)印刷腐蝕漿料的方法進(jìn)行。光刻法的成本高,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。腐蝕漿料開孔受到印刷能力的限制,開孔的區(qū)域往往比較大,而且邊緣不清晰。激光可以得到比絲網(wǎng)印刷更加細(xì)小的電池單位結(jié)構(gòu),更小的金屬接觸開孔和更靈活的設(shè)計(jì)。
3)p-IBC激光開槽:p-IBC電池背面P型摻雜的PERC結(jié)構(gòu)與N區(qū)摻雜的TOPCon結(jié)構(gòu)呈叉指狀排列。P型摻雜的PERC區(qū)域需用激光開槽印刷鋁漿,N型摻雜的TOPCon區(qū)域直接絲網(wǎng)印刷銀漿即可。
4)TBC、HBC電池P-N區(qū)隔離:對(duì)于TBC、HBC電池,為防止電池短路,還需要用激光對(duì)晶硅襯底背表面P+區(qū)、N+區(qū)中間區(qū)域用激光開槽進(jìn)行隔離。
XBC電池要求精準(zhǔn)對(duì)位、縮短加工時(shí)間、降低激光損傷,激光設(shè)備價(jià)值量大幅提升。
為提升電池效率,BC類電池采用較小的PN間距和金屬接觸面積,精準(zhǔn)對(duì)位是激光設(shè)備的必要條件。如果不采用Scanner方式的激光頭,其加工時(shí)間往往較長(zhǎng),平均每片電池片的激光加工需耗時(shí)幾分鐘到十幾分鐘,生產(chǎn)效率低。此外,還需要注意激光加工帶來(lái)的硅片損傷,以及對(duì)接觸電阻的影響。
BC類電池對(duì)激光的要求更高,單GW設(shè)備價(jià)值量更大。預(yù)計(jì)p-IBC電池單GW激光設(shè)備價(jià)值量在2000~3000萬(wàn);TBC電池由于采用N型硅片,單GW激光設(shè)備價(jià)值量可達(dá)4000~5000萬(wàn)元。
XBC電池量產(chǎn)在即,激光持續(xù)受益新產(chǎn)能投放。
根據(jù)隆基股份規(guī)劃,其泰州4GW HPBC電池項(xiàng)目將于2022年8月投產(chǎn),西咸新區(qū)15GW項(xiàng)目將于2022年9月投產(chǎn)。愛旭股份義烏6.5GW及珠海2GW ABC電池項(xiàng)目也預(yù)計(jì)于2022年三季度投產(chǎn)。XBC電池產(chǎn)品目前主要針對(duì)中高端分布式市場(chǎng),根據(jù)前期試銷情況,具備一定溢價(jià)優(yōu)勢(shì)。愛旭股份中長(zhǎng)期ABC電池規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)52GW,激光設(shè)備也將持續(xù)受益。
3.2.3 LIA可提升HJT轉(zhuǎn)換效率,提供降本提效新選項(xiàng)
LIA可降低界面復(fù)合,提高HJT電池轉(zhuǎn)化效率。HJT電池結(jié)構(gòu)中,存在α-Si:H/c-Si的界面。
α-Si:H/c-Si的界面存在大量的界面態(tài)(Si懸掛鍵),在光照的情況下,對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱退火,可以有效減少界面態(tài)(Si懸掛鍵)密度,降低界面復(fù)合,從而提高非晶硅的鈍化效果。這個(gè)現(xiàn)象稱之為光誘導(dǎo)退火,簡(jiǎn)稱LIA。
因此,在光照的情況下,對(duì)HJT電池進(jìn)行加熱退火,可以有效減少界面態(tài)(Si懸掛鍵)密度,降低界面復(fù)合,從而提高電池轉(zhuǎn)化效率。
LIA可提效0.6%左右,單GW設(shè)備價(jià)值量預(yù)計(jì)在2000~3000萬(wàn)元。
HJT電池常規(guī)制備流程是:清洗制絨、非晶硅鍍膜、TCO鍍膜、絲網(wǎng)印刷。新南威爾士大學(xué)Matthew Wright等人的研究表明,在絲網(wǎng)印刷工序后,增加LIA激光修復(fù)設(shè)備,即在高于200℃的溫度下使用高強(qiáng)度激光(100倍太陽(yáng)光)照射電池,經(jīng)過(guò)30s后,電池轉(zhuǎn)換效率可增加0.6%左右。
在HJT電池24.95%基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換效率,疊加激光LIA效率分別提升0.5%、0.6%、0.7%的假設(shè)下,電池生產(chǎn)成本分別可下降0.0217元/W、0.0259元/W、0.0301元/W。按照新設(shè)備1年左右投資回收期計(jì)算,預(yù)計(jì)單GW激光LIA設(shè)備價(jià)值量在2000~3000萬(wàn)元。
3.3 N型電池激光設(shè)備領(lǐng)先布局,量產(chǎn)線設(shè)備出貨在即
TOPCon激光技術(shù)儲(chǔ)備豐富,多種SE工藝均有布局。在TOPCon電池工藝上,帝爾激光擁有激光硼摻雜、激光開膜、特殊漿料開槽等相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。激光硼摻雜有望率先在TOPCon產(chǎn)線推廣。
公司也一直尋求更好的激光硼摻雜解決方案,除了目前相對(duì)成熟的二次擴(kuò)散技術(shù)外,積極布局一次擴(kuò)散,只增加一道激光,不用新增其他高溫、氧化、清潔等設(shè)備,減少投資成本,同時(shí)也有約0.2%~0.3%效率提升,預(yù)計(jì)下半年會(huì)推出新中試樣機(jī)。
XBC技術(shù)方面,2021-2022年公司斬獲隆基6.7億元激光設(shè)備訂單,N型電池激光設(shè)備即將量產(chǎn)。公司較早對(duì)激光在N型電池應(yīng)用進(jìn)行研發(fā)布局,根據(jù)招股說(shuō)明書信息,2017年公司已對(duì)IBC電池激光設(shè)備進(jìn)行研究,并推出試驗(yàn)性產(chǎn)品,XBC電池領(lǐng)域積累逾五年。
2021年至今公司與隆基簽訂激光設(shè)備銷售合同6.7億元,其中2022年1~5月合同金額6億元。隆基交易方包括位于泰州、寧夏、西安、西咸新區(qū)、古晉的子公司,我們預(yù)計(jì)2022-2023年隆基泰州等相關(guān)N型HPBC產(chǎn)能將逐步導(dǎo)入激光設(shè)備。
另一方面,與隆基不同子公司簽署的6億元合同也表明公司N型激光設(shè)備已獲下游龍頭認(rèn)可,降本增效可靠性高。
異質(zhì)結(jié)LIA相較于LED光注入方式優(yōu)勢(shì)明顯,帝爾激光已取得歐洲客戶訂單。激光LIA修復(fù)技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間不衰減,相對(duì)于LED光注入方式是一個(gè)很大的改進(jìn)。
2020年,帝爾激光應(yīng)用于HJT電池的激光LIA設(shè)備獲得歐洲客戶認(rèn)可,并獲得量產(chǎn)設(shè)備訂單,可有效提升HJT電池效率。
2021年SNEC展后,在國(guó)內(nèi)重點(diǎn)客戶進(jìn)行了新推廣,實(shí)驗(yàn)室上也取得了比較好的數(shù)據(jù)。激光LIA修復(fù)技術(shù)有望作為降本提效的新技術(shù)手段在HJT電池上推廣應(yīng)用。
3.4 市場(chǎng)空間:至2025年N型電池激光設(shè)備空間或至65億元 N型電池激光設(shè)備領(lǐng)先布局,量產(chǎn)線設(shè)備出貨在即
根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)和各企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,2022年電池新增產(chǎn)能約150GW,其中建設(shè)TOPCon產(chǎn)能約60GW,新增XBC產(chǎn)能約25GW。
根據(jù)全球光伏裝機(jī)增速預(yù)期,考慮到裝機(jī)容配比、產(chǎn)能利用率等因素,我們預(yù)計(jì)至2025年電池總產(chǎn)能將超過(guò)1300GW。隨著N型電池投產(chǎn),各N型技術(shù)路線在總產(chǎn)能中滲透率將不斷提高,我們預(yù)計(jì)至2025年TOPCon滲透率有望達(dá)到37%左右,HJT滲透率或達(dá)15%,XBC占比約13%。
分類別看,2023-2025年TOPCon新增產(chǎn)能有望達(dá)到185/143/106GW。若考慮到后續(xù)轉(zhuǎn)換效率提升的增長(zhǎng)空間,每GW TOPCon激光SE設(shè)備價(jià)值量為2000萬(wàn)元,則2023-2025年TOPCon激光SE設(shè)備市場(chǎng)空間分別為37.1、28.5、21.3億元。
HJT規(guī)劃產(chǎn)能宏大,預(yù)計(jì)2023-2025年新增產(chǎn)能分別為44/68/82GW,每GW HJT LIA設(shè)備價(jià)值量在3000萬(wàn)元,則2023-2025年HJT LIA市場(chǎng)空間分別為13.2、20.5、24.4億元。
XBC路線中,預(yù)計(jì) 2023-2025年XBC新增產(chǎn)能為31/54/63GW,若每GW激光設(shè)備價(jià)值量在3000萬(wàn)元,則2023-2025年XBC激光設(shè)備市場(chǎng)空間分別為9.2、16.2、19.0億元。
綜合TOPCon、HJT、XBC三種技術(shù)路線中激光設(shè)備的價(jià)值量,我們計(jì)算至2025年N型電池激光設(shè)備市場(chǎng)空間將達(dá)到65億元左右。
04 激光轉(zhuǎn)印:兼容多種電池技術(shù),銀耗量降低30%以上
4.1 兼容多種技術(shù)路線,降本增效優(yōu)勢(shì)顯著
激光轉(zhuǎn)?。≒attern Transfer Printing,PTP)是區(qū)別于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷、實(shí)現(xiàn)電池金屬化的方式(即制備電極)之一。其工序是在特定柔性透光材料溝槽中通過(guò)兩次刮刀工序填充漿料(如銀漿)至齊平,然后倒置透光基底,采用高功率激光束高速圖形化掃描。
銀漿和溝槽之間界面區(qū)域的溫度提高使銀漿溶劑蒸發(fā),從而產(chǎn)生蒸汽壓力。當(dāng)壓力超過(guò)銀漿與溝槽之間的粘合強(qiáng)度時(shí),漿料從溝槽中分離下降至電池表面從而形成柵線。
激光轉(zhuǎn)印技術(shù)兼容多種漿料,適用于P型、N型多種技術(shù)路線。激光轉(zhuǎn)印技術(shù)兼容性強(qiáng),對(duì)銀漿、銀包銅、低溫銀漿等不同類型漿料均可適用。因此激光轉(zhuǎn)印能應(yīng)用于PERC,以及TOPCon、IBC、HJT等N型電池技術(shù)。
相較于傳統(tǒng)絲印,轉(zhuǎn)印在柵線細(xì)化、降低銀耗、提升轉(zhuǎn)換效率等方面優(yōu)勢(shì)更為顯著,或成為下一代N型電池技術(shù)的降本利器,甚至替代傳統(tǒng)絲印,帶來(lái)生產(chǎn)工藝的革命。我們具體分析轉(zhuǎn)印優(yōu)勢(shì)如下:
1)柵線更細(xì)直接帶來(lái)銀耗量下降。在電極金屬化中,柵線越細(xì),所消耗的漿料越少,因此近年來(lái)降低柵線寬度為電池金屬化工藝升級(jí)的優(yōu)化方式之一。2021年絲印制備電極方式占比99.9%,行業(yè)平均細(xì)柵寬度一般在32.5μm左右(較2020年的35.8μm下降),當(dāng)前PERC絲印細(xì)柵寬度多為28-30μm。激光轉(zhuǎn)印可突破傳統(tǒng)絲印細(xì)柵的線寬極限,根據(jù)2020年Adrian等人的研究,激光轉(zhuǎn)印細(xì)柵可以做到20μm,目前公司可做到18μm以下。柵線寬度下降30%,帶來(lái)橫截面面積下降,由此節(jié)約30%的漿料耗量。
通過(guò)激光轉(zhuǎn)印技術(shù),N型電池銀耗成本下降更為顯著。
柵線更細(xì)帶來(lái)PERC電池銀耗量下降已在下游量產(chǎn)線證實(shí)。N型TOPCon、HJT等銀耗量較PERC更大,根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2021年P(guān)ERC正銀耗量行業(yè)平均水平為71.7mg/片,TOPCon正面細(xì)柵銀鋁漿(95%銀)平均耗量為75.1mg/片,HJT雙面低溫銀漿耗量約190mg/片。因此通過(guò)激光轉(zhuǎn)印優(yōu)化的銀耗量帶來(lái)的成本下降將更為顯著,如若推廣有望加速N型量產(chǎn)進(jìn)度。
2)在柵線更細(xì)的同時(shí),二次轉(zhuǎn)印可實(shí)現(xiàn)更高的高寬比,改善遮光率,提升轉(zhuǎn)換效率。
激光轉(zhuǎn)印下柵線更細(xì),電池遮光面積更小,受光面積相對(duì)增加。同時(shí),在一次轉(zhuǎn)印的基礎(chǔ)上還可以疊加二次轉(zhuǎn)印,柵線實(shí)現(xiàn)更高的高寬比,帶來(lái)電流損耗下降。由此可以減少柵線數(shù)量,進(jìn)一步增加電池受光面積,提升轉(zhuǎn)換效率。
3)硅片薄片化趨勢(shì)下,非接觸式印刷可提升良率。
絲印全程對(duì)電池表面施加較大壓力,印刷過(guò)程中電池片存在的隱裂、破片、污染、劃傷等問(wèn)題,影響電池生產(chǎn)良率,當(dāng)前N型硅片薄片化趨勢(shì)下隱裂問(wèn)題將放大。相比之下激光轉(zhuǎn)印為非接觸式印刷,可有效避免隱裂、劃傷等問(wèn)題,從而提高電池環(huán)節(jié)生產(chǎn)良率。
此外,激光轉(zhuǎn)印亦具有印刷高度一致、均勻性優(yōu)良、誤差?。ㄕ`差在2μm)等優(yōu)勢(shì);也能改變?nèi)嵝阅さ牟坌?,根?jù)不同的電池結(jié)構(gòu),來(lái)實(shí)現(xiàn)即定的柵線形狀,改變電性能。
4.2 轉(zhuǎn)印價(jià)值量高于絲印,N型整線每GW或超過(guò)3500萬(wàn)元
激光轉(zhuǎn)印的優(yōu)勢(shì)主要在于減少銀耗和轉(zhuǎn)換效率提升帶來(lái)的單位成本下降。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2021年166尺寸PERC單瓦銀耗約15.2mg/W,以當(dāng)前含稅銀漿價(jià)格4600元/kg計(jì)算,每GW銀漿成本約6170萬(wàn)元(不含稅)。若激光轉(zhuǎn)印減少細(xì)柵30%的銀漿耗量,細(xì)柵銀耗在總銀耗中約占70%,則每GW銀漿成本可節(jié)省約1300萬(wàn)元。
激光轉(zhuǎn)印在N型電池中降本更顯著,每GW TOPCon銀漿成本可節(jié)約1900萬(wàn)元,每GW HJT銀漿成本可節(jié)約3300萬(wàn)元。
根據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2021年TOPCon銀漿耗量約21.6mg/W,TOPCon銀漿價(jià)格高于PERC,含稅價(jià)格約在4800元/kg。因此細(xì)柵銀耗下降30%后,每GW銀漿成本可降低約1900萬(wàn)元。HJT銀耗量更大,單片銀耗達(dá)190mg,且低溫銀漿價(jià)格更高,含稅價(jià)格在6000-7000元/kg之間。以6500元/kg低溫銀漿、30%細(xì)柵銀耗節(jié)省計(jì)算,每GW HJT銀漿節(jié)約可達(dá)到3349萬(wàn)元。相較于PERC,N型轉(zhuǎn)換效率提升空間更大,因此每GW銀漿成本仍有下降空間。
考慮到轉(zhuǎn)換效率提升0.1%對(duì)成本的攤薄,我們分別計(jì)算對(duì)硅成本、銀漿成本(在細(xì)柵銀耗下降30%基礎(chǔ)上)和其他非硅成本的節(jié)約;疊加細(xì)柵銀耗下降帶來(lái)的降本,預(yù)計(jì)激光轉(zhuǎn)印整線在每GW PERC/TOPCon/HJT中可帶來(lái)約1700萬(wàn)元、2300萬(wàn)元、3700萬(wàn)元的降本。
N型電池每GW激光轉(zhuǎn)印整線價(jià)值量或在3500萬(wàn)元以上。
當(dāng)前激光轉(zhuǎn)印整線尚處于下游驗(yàn)證階段,量產(chǎn)線價(jià)值量有待持續(xù)驗(yàn)證。由于轉(zhuǎn)印在TOPCon、HJT中降本增效更顯著,降本空間在2000~4000萬(wàn)元,因此相應(yīng)價(jià)值量也將更高。
參考當(dāng)前每GW絲印設(shè)備價(jià)值量占電池整線價(jià)值量15%左右,假設(shè)轉(zhuǎn)印設(shè)備投資回收期為1.5年,則每GW TOPCon轉(zhuǎn)印整線價(jià)值量或在3500萬(wàn)元左右,每GW HJT轉(zhuǎn)印整線價(jià)值量有望達(dá)到5500萬(wàn)元。
4.3 市場(chǎng)空間有望快速釋放,技術(shù)紅利重現(xiàn)
至2025年激光轉(zhuǎn)印市場(chǎng)空間有望近40億元。對(duì)于激光轉(zhuǎn)印在N型電池中的市場(chǎng)空間,我們主要依據(jù)電池新增產(chǎn)能、各技術(shù)路線占比、以及轉(zhuǎn)印滲透率進(jìn)行計(jì)算。
若至2025年轉(zhuǎn)印在N型技術(shù)路線中滲透率達(dá)到30%~40%,每GW XBC轉(zhuǎn)印設(shè)備價(jià)值量在5000萬(wàn)元,則2023-2025年激光轉(zhuǎn)印市場(chǎng)空間可達(dá)到5.2、19.0、38.6億元。
從市場(chǎng)空間增速來(lái)看,激光轉(zhuǎn)印為平臺(tái)型技術(shù),可應(yīng)用于各種電池技術(shù),為其最大優(yōu)勢(shì);應(yīng)用于TOPCon等N型將更大程度發(fā)揮轉(zhuǎn)印的價(jià)值量。因此若轉(zhuǎn)印的降本增效成果持續(xù)驗(yàn)證,公司在PERC領(lǐng)域的成功亦有望在轉(zhuǎn)印中復(fù)刻,再度享受行業(yè)技術(shù)變革帶來(lái)的紅利。
05 顯示面板:激光應(yīng)用領(lǐng)域再開拓
5.1 激光可應(yīng)用于顯示面板修復(fù)、剝離等領(lǐng)域
激光修復(fù)應(yīng)用于顯示面板修復(fù)領(lǐng)域,可提高面板產(chǎn)品良率。顯示面板生產(chǎn)工藝復(fù)雜,在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、閃點(diǎn)、碎亮點(diǎn)、金屬線短路、斷路、光刻膠殘留等缺陷,使部分區(qū)域顯示不良,面板等級(jí)偏低。
顯示面板實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,約有5%左右的點(diǎn)缺陷產(chǎn)生。而利用激光產(chǎn)生的高溫,通過(guò)激光切割、焊接、暗化等方法將TFT內(nèi)部不良缺陷予以氣化或熔融,使之減輕或消除,為面板激光修復(fù)技術(shù),可提升面板產(chǎn)品良率,從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
顯示面板行業(yè)常見的激光修復(fù)技術(shù)手段主要包括:
1)切割:利用激光切割,解決線路短路和隔離電路的作用;
2)焊接:主要目的為亮點(diǎn) 暗點(diǎn)化和解決導(dǎo)通不良;
3)碳化:使用高頻激光使CF光阻碳化以達(dá)到亮點(diǎn)暗點(diǎn)化目的;
4)覆蓋:利用激光顆粒化BM并推動(dòng)使之覆蓋其他發(fā)光區(qū)域,達(dá)到亮點(diǎn)暗化目的;
5)沉積:利用激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)方式修補(bǔ)斷線,解決線路開路問(wèn)題。
激光BM和DM修復(fù)可解決亮點(diǎn)缺陷的常見問(wèn)題。
在面板制造過(guò)程中,灰塵、有機(jī)物、金屬等異物會(huì)被吸附到液晶面板中,當(dāng)吸附到靠近彩色濾光片的區(qū)域時(shí),彩色濾光片的像素會(huì)發(fā)射出比其余正常像素更亮的光,從而產(chǎn)生像素亮點(diǎn)。BM修復(fù)(Black Matrix Diffusion)主要是利用激光在需要修復(fù)的像素的彩膜與玻璃基板間形成間隙,然后用激光將該像素周圍的黑色矩陣進(jìn)行顆?;幚恚⑸傻暮谏w粒推入上述的間隙中,不斷重復(fù)這一過(guò)程直至黑色顆粒全部覆蓋在該像素上面。DM修復(fù)(Direct Method)則是通過(guò)利用高能量超快激光直接作用在像素亮點(diǎn)的CF(彩色濾光片)或ITO透明電極上,使CF或ITO碳化,從而達(dá)到使亮點(diǎn)暗化的目的。
激光剝離技術(shù)也可應(yīng)用于顯示面板領(lǐng)域。
相較于化學(xué)剝離、機(jī)械剝離和離子束等其他高能束剝離,激光剝離技術(shù)具有能量輸入效率高、器件損傷小、設(shè)備開放性好、應(yīng)用靈活、在不損壞基板的情況下有效分離基板和有機(jī)材料層等優(yōu)勢(shì),因此在OLED、柔性顯示、薄晶圓片剝離等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
激光剝離工藝應(yīng)用于Micro LED,可實(shí)現(xiàn)外延襯底剝離。
Micro LED剝離藍(lán)寶石外延襯底技術(shù)仍有待突破。基于GaN發(fā)光材料的Micro LED芯片,由于GaN與藍(lán)寶石晶格失配度較低且價(jià)格低廉,故藍(lán)寶石襯底成為外延生長(zhǎng)GaN材料的主流襯底。但藍(lán)寶石襯底的不導(dǎo)電性、差導(dǎo)熱性影響著Micro LED器件的發(fā)光效率;同時(shí)脆性材料藍(lán)寶石不利于Micro LED在柔性顯示方向的運(yùn)用。
基于以上原因及Micro LED 顯示本身分辨率高、亮度高、對(duì)比度高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),激光剝離藍(lán)寶石是必要且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
激光剝離利用高能脈沖激光束穿透藍(lán)寶石基板,光子能量介于藍(lán)寶石帶隙和GaN帶隙之間,對(duì)藍(lán)寶石襯底與外延生長(zhǎng)的GaN材料的交界面進(jìn)行均勻掃描;GaN層大量吸收光子能量,并分解形成液態(tài)Ga和氮?dú)?,則可以實(shí)現(xiàn)Al2O3 襯底和GaN薄膜或GaN-LED 芯片的分離。
由于激光剝離本質(zhì)上是單脈沖掃描的過(guò)程,因此對(duì)激光束的均勻度和穩(wěn)定性有極高的要求,更加考驗(yàn)廠商的制造能力。
5.2 錨定激光修復(fù)和剝離技術(shù),初步樣機(jī)工藝驗(yàn)證中
可轉(zhuǎn)債募資獲得資金支持,顯示面板領(lǐng)域研發(fā)持續(xù)推進(jìn)。2021年公司可轉(zhuǎn)債募資8.4億元,其中2.6億元投入新型顯示行業(yè)激光技術(shù)及設(shè)備應(yīng)用(項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投入約3億元)。公司持續(xù)在顯示面板的激光應(yīng)用進(jìn)行深入研究,主要針對(duì)LCD/OLED、Mini LED的激光修復(fù)和剝離,開展研發(fā)和樣機(jī)試制工作。
當(dāng)前公司與全球消費(fèi)電子制造企業(yè)、顯示面板企業(yè)已建立長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系,OLED和Mini LED激光修復(fù)取得初步進(jìn)展,初步樣機(jī)已在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工藝驗(yàn)證,Mini LED激光修復(fù)有望較快取得技術(shù)進(jìn)展。
06 盈利預(yù)測(cè)與估值
6.1 盈利預(yù)測(cè)
關(guān)鍵假設(shè):
假設(shè)1:2022-2024年,公司光伏電池激光加工設(shè)備銷量分別為750臺(tái)、900臺(tái)、1200臺(tái),毛利率分別為45%、50%、48%。
假設(shè)2:隨著激光設(shè)備銷量增長(zhǎng),相關(guān)配件、維修、技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)隨之快速增長(zhǎng),2022~2024年收入分別為1億元、1.5億元、2.5億元,毛利率穩(wěn)定在75%。
假設(shè)3:消費(fèi)電子激光加工設(shè)備逐步獲得訂單并實(shí)現(xiàn)收入,2022~2024年收入分別為500萬(wàn)元、1000萬(wàn)元、2000萬(wàn)元,毛利率為50%~55%。
基于以上假設(shè),我們預(yù)測(cè)公司2022-2024年分業(yè)務(wù)收入成本如下表:
6.2 相對(duì)估值
我們選取光伏設(shè)備環(huán)節(jié)的四家公司作為可比公司,四家公司2023年平均PE為46倍。公司作為光伏激光設(shè)備龍頭,在N型技術(shù)迭代背景下競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯。
公司光伏激光技術(shù)業(yè)內(nèi)獨(dú)有,2022年起運(yùn)用在N型電池的激光設(shè)備有望放量,同時(shí)激光轉(zhuǎn)印或取代絲印帶來(lái)電池金屬化環(huán)節(jié)變革。
我們預(yù)計(jì)未來(lái)三年歸母凈利潤(rùn)復(fù)合增長(zhǎng)率為41.19%,給予2023年55倍PE,目標(biāo)價(jià)250.25元。
07 風(fēng)險(xiǎn)提示
1)下游新技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn);
2)原材料成本上漲,公司盈利能力下降的風(fēng)險(xiǎn)
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