2023年奥来德研究报告:OLED发光材料加速国产替代,钙钛矿设备打开新增长极
- 来源:开源证券
- 发布时间:2023/07/28
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奥来德研究报告:OLED发光材料加速国产替代,钙钛矿设备打开新增长极。OLED面板在柔性显示、响应速度等方面较LCD有明显优势。目前,小尺寸AMOLED面板已成为高端手机基本配置,并逐步向中低端渗透;中大尺寸AMOLED面板的应用也日益广泛。据Omdia预测,2030年AMOLED渗透率将达到显示面板总量的30%。AMOLED向低价格带产品的渗透催化了厂商的降本诉求。同时,近年来国内面板产业迅速发展,也推动了OLED配套产业的国产化进程。奥来德为国内有机发光材料龙头,国产替代进度领先。公司专利体系健全,研发实力雄厚,目前RedPrime材料导入华星、天马量产线,GreenPrime材料导入维信...
1、 深耕 OLED 材料与蒸发源设备,外延拓展钙钛矿业务
1.1、 深耕 OLED 材料与蒸发源设备,外延拓展钙钛矿业务
公司深耕 OLED 有机发光材料和蒸发源设备业务,并基于技术积累外延拓展钙 钛矿业务。公司成立于 2005 年 6 月,经过 17 年的技术积累已成为行业内技术先进 的 OLED 有机材料制造商,现已覆盖发光功能材料、空穴功能材料、电子功能材料 及其他功能材料等业务,是国内少数可以自主生产有机发光材料终端材料的公司。 公司于 2012 年开始从事蒸发源设备的研发工作,2015 年,公司全资子公司上海升翕 光电科技有限公司成立,主营蒸发源设备生产与销售相关业务。线性蒸发源为 OLED 蒸镀工艺中的核心技术设备,公司经过多年研发投入,打破了国外的技术壁垒,解 决了国内 6 代 AMOLED 产线的“卡脖子”技术问题。2022 年,公司基于技术积累, 切入钙钛矿光伏电池设备及材料领域。
股权结构清晰,各子公司分工明确。轩景泉为公司创始人,担任董事长、总经 理,同时为工学博士、研究员级高工、国务院特殊津贴获得者、国家创新人才推进 计划科技创新创业人才获得者。2023 年 6 月,公司发布公告,拟以 26.86 元/股的价 格向公司控股股东、实际控制人轩景泉、轩菱忆定增不超过 9500 万元,募投金额将 全部用于补充流动资金。按定增发行的最大数量测算,发行完成后,轩景泉、轩菱 忆将直接持有 5021 万股股份,占公司发行后股本总额的 33.77%,轩景泉、轩菱忆、 李汲璇仍为公司实际控制人。目前公司拥有 5 家全资子公司,各子公司分工明确。 其中,奥来德长春负责光电材料及其相关产品研究开发、生产、销售及售后技术服 务;上海升翕负责蒸发源设备生产与销售;吉林 OLED 日本研究所株式会社负责研 究开发;奥来德上海负责发光材料生产与销售;上海珂力恩特负责外贸业务。
1.2、 营收与毛利率稳健增长,持续加大研发投入
营业收入稳步提升,研发投入加大导致 2022 年净利率下滑。公司坚持市场导向, 加大市场开发力度,同时加强研发投入,提升研发能力水平,将材料体系更新迭代 与市场拓展紧密结合,不断开拓新领域。2020-2022 年,公司营业收入分别为 2.84、 4.06、4.59 亿元,CAGR 达 27.21%。净利润方面,2020-2022 年公司归母净利润为 0.72、1.36、1.13 亿元,2022 年净利润下滑主要由研发投入加大导致。

蒸发源设备毛利率稳居高位,有机发光材料毛利率明显提升。有机发光材料与 蒸发源设备为公司双主业,2022年公司有机发光材料收入2.13亿元,占总收入46.33%, 蒸发源业务收入 2.46 亿元,占总收入 53.57%。2020-2022 年公司蒸发源设备销售毛 利率分别为 67.93%、69.24%、69.75%,处于较高水平,主要系公司终端客户对技术 要求较高,对价格敏感性较低,且公司是蒸发源设备唯一境内供应商;同期,有机 发光材料销售毛利率分别为 30.10%、30.28%、37.02%,随着高技术壁垒的Red Prime、 Green Prime 等新材料成功导入客户,毛利率明显提升。
2、 OLED 渗透率持续提升,国产替代有望驱动上游材料需求 增长
2.1、 OLED 面板成长空间广阔,终端应用渗透广泛
OLED 产业链上游包括材料制造、设备制造及组装零件,中游主要为面板制造, 下游包括各类终端应用,包括智能手机、智能电视、VR/AR、可穿戴电子设备(智能 手表等)、电脑、平板、车载显示、照明等。
TFT-LCD 和 AMOLED 为当前主流平板显示技术,AMOLED 在中小尺寸显示 领域大放异彩。OLED(Organic Light-Emitting Diode)全称为“有机发光二极管”,是 一种电致发光器件。在显示技术的演进历程中,陆续出现过 CRT、LCD、LED、OLED 等。经过多年的研究投入与不断的技术突破,LCD 凭借其高性价比成为 20 世纪最主 流的显示技术,而 OLED 由于具有轻薄、低功耗、高对比度、可弯曲的特性而被寄 予厚望,特别是在中小尺寸的移动终端领域,三星和苹果的支持让 OLED 逐步取代 LCD 成为目前移动端主流的显示技术。按照驱动方式的不同,OLED 可分为无源驱 动(PMOLED)和有源驱动(AMOLED)。PMOLED 的结构较简单、驱动电压高, 适合应用在低分辨率面板上,如手环、智能手表等;AMOLED 工艺较复杂、驱动电 压低、发光元件寿命长,适合应用在高分辨率的面板上,如手机、电视、电脑、平 板、VR 设备、车载显示等。AMOLED 是目前 OLED 屏幕的主流技术。
AMOLED 在柔性显示、响应速度、对比度和制造流程等方面具有明显优势。 TFT-LCD 面板和 AMOLED 面板在各自的制造中对显示材料的选择不同,液晶终端 材料及 OLED 终端材料分别是两种面板的主要制造原料。由于两种显示材料的特性 不同,两种显示面板也表现出不同的产品特性。OLED 在柔性显示、响应速度、对 比度和制造流程等方面,相比于 LCD 拥有明显优势。
OLED 构造相对简单,在重量、厚度上相对 LCD 更轻、更薄。此外,OLED 的 材料特性使得其可以实现柔性显示和透明显示,因此在一些新兴应用领域如可穿戴 电子设备(VR 设备,智能手表等)上,OLED 面板取代液晶面板成为智能设备制造 商的选择。由于 OLED 构造相对简单,其生产流程较 LCD 也更简单。OLED 的制造 流程可大致总结为四步,即像素点阵、蒸镀、封装、测试。其中,蒸镀是 OLED 制 造的核心部分,蒸镀机是整套工艺流程中的核心,决定了屏幕的产能与良率。
AMOLED 显示面板持续渗透。由于柔性 AMOLED 面板可实现曲面、可弯折的 效果,技术优势尤为突出,是目前主流显示技术中市场发展最快、应用前景最好的 技术之一。与 TFT-LCD 技术相比,AMOLED 显示技术由于采用自发光技术,具有 对比度高、超薄、视角广、反应速度快、驱动电压低、使用温度范围广等优点。根 据奥来德招股说明书引用的群智咨询预测数据,到 2023 年,柔性和刚性 AMOLED 屏在智能手机市场的渗透率将会接近 50%。
AMOLED 应用领域丰富,出货量持续提升。AMOLED 面板在显示领域的应用 主要包括智能手机、智能穿戴、笔记本电脑产品、车载产品、电视产品以及 VR/AR 等新领域。早期 AMOLED 屏更多的在中小屏幕上使用;随着技术的升级,越来越多 的厂商开始布局中大尺寸 AMOLED 屏的制作,AMOLED 在显示应用的市场有望进 一步渗透。根据海谱润斯招股书引用的 Omdia 及 ID Tech Ex 数据,2021 年全球 OLED 面板的 OLED 面板的市场规模约为 420 亿美元,出货量高达 9.35 亿片,较 2020 年同比增长超过 28%,增速远高于 LCD 面板出货量;预计 2023 年全球 OLED 面板收入将增长至 472 亿美元。
2.1.1、 手机领域 AMOLED 已成主流,出货量持续提升
AMOLED 面板已成为各品牌企业高端手机的基本配置,并逐步向中低端渗透。 手机是 AMOLED 面板下游最重要的应用领域,凭借对比度高、色彩鲜艳等优势。相 较 LCD 屏幕,AMOLED 在手机端具有轻薄、可弯曲、可折叠的特性。2017 年,苹 果公司开始在其旗舰手机 iPhone X 使用柔性 AMOLED 面板, AMOLED 渗透率开 始迅速提升。近年来,随着曲面屏及全面屏等技术的发展,AMOLED 面板相对 TFT-LCD 面板的优势进一步体现。此外,随着面板产能和良率的提升,AMOLED 面板成本进一步降低,将逐渐向中低端手机市场渗透。而 LCD 受限于其器件结构, 无法实现曲面屏和折叠屏的需求,未来随着曲面手机及折叠手机应用的不断扩大, AMOLED 的市场占有率有望持续增加。当前 AMOLED 面板已成为各品牌企业高端 手机的基本配置,并逐步向中低端渗透。中低端机型中,AMOLED 屏幕已渗透至 1000-2000 元价格带。
全球智能手机显示面板出货量有望持续增长,国内厂商出货份额持续攀升。根 据海谱润斯招股说明书引用的 Omdia 数据,全球手机 AMOLED 面板出货量由 2017 年的 4.01 亿片增长至 2021 年的 6.68 亿片,CAGR 为 13.61%。根据 CINNO Research 统计数据显示,2023 年 Q1 全球 AMOLED 智能手机面板出货量约 1.4 亿片,同比下 滑 11.4%,环比下滑 39.0%。在此背景下,国内面板厂商出货量逆势向上,2023 年 Q1,国内厂商出货份额占比相比 2022 年的 22.6%增加 15.2pct 至 37.8%,份额持续 攀升。

2.1.2、 智能穿戴、车载半导体等新应用提升 AMOLED 市场规模
智能穿戴、车载显示等也是 OLED 一大应用领域。智能穿戴应用方面,目前市 场以 AMOLED、PMOLED 以及 TFT-LCD 为主。据华经产业研究院预测, AMOLED 显示面板在智能穿戴领域 2020 到 2025 年 CAGR 将达 10%。其中,刚性 AMOLED 面板与柔性产品相比差异性较小,能够满足用户对画质、护眼及节能等方面的需求。 车载显示面板领域,受益于多屏化和大屏化趋势,叠加车载面板逐步由 LCD 向 OLED 和 AMOLED 发展,车载显示屏市场有望整体扩容,根据华经产业研究院整理的 Sigmaintell 预测数据,2025 年全球前装车载显示面板出货量有望超 2.26 亿片。
2.1.3、 电视领域市场潜力大,出货量快速上升
电视是 AMOLED 面板另一个重要的终端应用市场。在电视领域,虽然 OLED 面板的性能较 LCD 具有显著的提升,但是由于更大尺寸屏幕对于生产工艺具有更高 的要求,使得 AMOLED 面板在电视领域全面应用的时代尚未到来。近年来,随着 LG、三星等公司陆续推出大尺寸 AMOLED 电视,AMOLED 屏幕以高端电视领域为 起点,出货量持续快速上升。国内电视龙头企业海信、创维、长虹、康佳、小米等 皆在 2020 年相继推出了 AMOLED 电视,小米公司更是基于 AMOLED 的特点率先 推出全球第一台透明电视,AMOLED 电视的市场潜力大。据华经产业研究院统计, 2017 年全球 AMOLED 电视面板出货量为 150 万片,到 2021 年已达到 730 万片,预 计 2025 年全球 AMOLED 电视面板出货量将可达 1490 万片。
2.2、 国内面板产业迅速发展,国产 OLED 材料迎来黄金发展期
国内 OLED 产业不断发展,带动了上游 OLED 材料、设备和相关技术需求, 也推动了 OLED 配套产业的国产化进程。目前国内京东方集团、维信诺集团、天 马集团、华星集团等多条产线已进入量产阶段。中国 OLED 材料市场增长一方面是由于国内企业加大投资规模,产业技术加速升级,实现材料本土化;另一方面出于 减小国际贸易摩擦潜在风险和降低输运成本等因素的考虑,国际显示材料龙头企业 近年来纷纷在国内建厂或授权代工。随着 OLED 面板产能逐渐向国内转移,国内 OLED 材料和设备厂家迎来历史性发展机遇。 国内目前投产或在建 OLED 产线以 6 代 AMOLED(柔性)线为主。OLED 未 来发展将呈现:(1)市场应用普及化:OLED 面板已成为高端消费电子产品的首选, OLED 屏的柔性特征更适应 5G 时代万物互联的显示需要,穿戴设备、VR 领域、车 载领域,智能家居、智慧城市等均为应用场景;(2)产品结构多元化:OLED 可柔 性、固态发光、结构简单的特点带来更多产品设计的可能性,允许 OLED 产品在形 态和功能上多元化发展。目前苹果、华为、三星、LG、OPPO、vivo 等 10 多个主流 手机品牌都将 OLED 屏作为主流机型推广;(3)产业发展集群化:OLED 面板企业 主要集中在中国大陆及韩国地区,韩国三星占据了中小尺寸主要市场,LG 垄断了大 尺寸显示市场,目前我国新型显示产业布局集中在环北京、长三角、珠三角、成渝 鄂地区几个区域,各大面板厂商及上下游配套企业在上述地区投资建厂,呈现出产 业发展集群化趋势;(4)技术创新链条化:跨领域合作是当前电子信息产业发展的 重要特征,创新不再是单点技术、单一产品或单个环节的突破,而是多种技术的链 式创新等新模式、新业态。
AMOLED 向低价格带手机渗透,进一步催化厂商降本诉求。OLED 产业链上游 包括设备制造、材料制造和零件组装等。OLED 面板成本由设备、有机材料、人工、 PCB、驱动 IC、玻璃基板等构成,占比分别为 35%、23%、9%、7%、7%、6%。目 前 AMOLED 屏已渗透至 1000-2000 元价格带手机,进一步催化了面板厂商降本诉求。
OLED 有机发光材料种类众多。有机发光材料按照分子量和分子属性可划分为 高分子材料与小分子材料,按照代际可划分为第一代荧光材料、第二代磷光材料、 第三代 TADF 材料。目前,市场销售的有机发光材料以第一代荧光与第二代磷光材 料产品为主,材料生产厂家均在不断开发更好性能结构的材料体系以满足市场的需 求,产品迭代周期一般在两至三年左右。有机发光功能材料可进一步分为发光主体 材料、掺杂材料。
有机发光材料国产替代是大势所趋。全球 OLED 有机发光材料主要被美、日、 韩、德等国的企业垄断。我国企业早期主要集中在 OLED 有机发光材料中间体和前 端材料领域,在利润较高的 OLED 有机发光材料成品(终端材料)领域占比较低。 主要原因系我国显示产业的技术布局仍处于起步阶段,国内 OLED 材料企业技术积 累薄弱,无核心专利拳头产品,或选择技术含量低的中间体和前端材料;另一方面 国内 OLED 材料企业缺乏量产配套、品质管控及器件设计应用等技术,不能准确高 效地向下游面板客户提供满足屏体性能要求的材料产品及器件问题解决方案。 为破除国外厂商对关键技术的垄断,同时出于国内产线规模化及降低产品成本等需要,材料配套的本土化将是大势所趋。根据海谱润斯招股书中引用的 Omdia 及 IHS 等机构的统计及预测数据,2021 年全球 OLED 蒸镀材料销售额为 16.86 亿美元, 预计 2025 年市场规模将达到 29 亿美元。由于近年来国际贸易摩擦以及蒸镀材料价 格高昂等原因,为了保证自己蒸镀材料的供应,国内显示面板厂商加大了与国内材 料厂商的深入合作,采用同步开发等方式,扶植材料企业在技术上不断突破。根据 海谱润斯招股书中引用的中国产业信息网数据,2021 年国内 OLED 蒸镀材料的市场 规模超过 25 亿元,预计到 2025 年该数字将增至 45 亿元以上。

国外企业仍占据主要市场,国产替代逐步向高毛利的终端材料推进。目前国外 公司仍占据有机发光材料主要市场,国内企业与国外还存在一定差距。主体材料方 面,美国陶氏在红色主体材料上拥有核心专利,市场占有率处于领先地位;德国默 克在绿色主体材料具有较高的市场份额;日本出光在蓝光主体材料领域的市场占有 率处于领先地位。掺杂材料方面,专利被 UDC(全称为 Universal Display Corporation) 等少数外国公司所垄断,形成专利壁垒。从 OLED 材料供应链的角度来看,目前中 国企业主要供应 OLED 材料的中间体和单体粗品;而升华材料的核心是专利,具有 较高的壁垒,主要由韩日德美企业垄断。目前,化学原材料市场竞争激烈,毛利率 仅有 10%-20%,国内产能充足;中间体/粗单体领域市场格局已初步形成,毛利率在30%-40%,中国企业已经进入全球市场;而终端材料有高技术壁垒,毛利率较高, 可达 60-80%,目前国产化能力较弱,以国外企业为主。国内大部分生产厂商集中于 OLED 中间体和前端材料(粗品),行业内能够提供终端材料(升华品)的公司较少。 随着国内材料厂商如奥来德、莱特光电、海普润斯、夏禾科技等厂商近些年不断加 大研发投入,终端材料国产替代也在逐步推进。
有机发光材料的技术、专利和验证壁垒较高,先入者将占据先发优势。OLED 发光材料层的形成需要经过三大环节,首先是将化工原材料有机合成中间体或单体 粗品;然后再升华合成 OLED 单体,再进一步合成升华前材料或升华材料,再由面 板生产企业蒸镀到基板上,形成 OLED 有机发光材料层。有机发光材料终端材料生 产企业入围下游 OLED 面板厂商供应链体系的品种,要经过面板厂商样品试验、产 线测试等多道试验或检测程序,一旦入围其合格供应商范围之内,并形成批量供货, 便能表明其产品在品质、性能等方面与竞争企业无较大差异。
2.3、 突破专利技术壁垒实现进口替代,OLED 有机发光材料迎来新发展
奥来德主要从事 OLED 产业链上游环节中的有机发光材料的研发、制造、销 售及售后技术服务。公司主要为下游面板厂商提供 OLED 各结构层的有机发光材料。 按照具体用途划分,包括发光功能材料、空穴功能材料、电子功能材料及其他功能 材料,公司产品以发光功能材料为主。发光功能材料按照颜色可进一步划分为红、 绿、蓝发光材料,再进一步可分为红、绿、蓝发光主体材料与掺杂材料。公司目前 生产的发光功能材料涵盖红、绿、蓝材料,以发光主体材料为主,产品涵盖第一代 荧光与第二代磷光材料,尚未生产高分子材料及第三代 TADF 材料。
奥来德为国内有机发光材料龙头,国产替代进度领先。公司经过多年自主研发, 已经能够设计出具有高效率电子功能材料、高稳定性空穴功能材料和高性能发光功 能材料,并通过多年的生产摸索,掌握了提纯工艺和升华工艺。公司已成为国内少 数可以自主生产有机发光材料终端材料的公司,是行业内技术先进的 OLED 有机材 料制造商。2022 年公司共进行了 600 余个材料结构的设计开发工作,完成近 450 个 样品的合成制备,推荐 50 余支新材料进行客户验证。电子阻挡层材料中,Red Prime 材料导入华星量产线和天马量产线,Green Prime 材料导入维信诺量产线,均已实现 稳定量产供货。Blue Prime 材料已经在华星新体系产线验证中。另外,新一代 Red Prime、Green Prime、和 Blue Prime 材料也在下游客户进行新器件体系测试。 公司发光材料销量逐年增长。公司主要为下游面板厂商提供上图所示 OLED 各 结构层的有机发光材料,按照具体用途划分, 包括发光功能材料、空穴功能材料、 电子功能材料及其他功能材料,公司产品以发光功能材料为主。2017-2022 年公司有 机发光材料业务产销率分别达 90.63%、81.67%、73.43%、87.36%、83.94%、79.73%, 处于较高水平。2022 年公司 Red Prime、Green Prime 新材料成功导入客户,销量同 比明显提升。
公司在有机发光材料的核心竞争力具体体现为:(1)在业内相关专利布局数量 较多、布局体系较健全、布局品种较全面,所生产的终端材料产品具有自主知识产 权,具备研发、制造终端材料的实力。(2)公司在业内起步早,与各大客户建立了互信机制,利于产品快速导入市场。生产端、销售端联动发展,为公司材料业务提 供重要保障。(3)公司属于技术导向型企业,2022 年公司研发人员达 97 人,占公司 总人数的比例达 25.66%,核心技术水平和产品优势是公司的核心竞争力。
公司拥有多项有机发光材料的核心技术,筑高技术护城河。公司产品技术处于 国内先进地位,采用产品结构设计、工艺优化及品质管控等方式提高产品性能: (1)高效率电子功能材料开发技术,公司通过利用电子功能基团与发光效 率较好的芳环基团,构造出具有特定空间构型的电子功能材料,使得材料 更适于电子的注入和迁移;同时通过空间构型的调整,提高材料的玻璃化 转变温度,有效改善提升材料的热稳定性和成膜性,进而改善提升其器件 的寿命和稳定性; (2)高稳定性空穴功能材料开发技术,公司通过引入空间体积、分子量较 大的刚性基团,构建不对称的、空间位阻大的化合物,提升材料的热学性 质和薄膜的稳定性,兼顾空穴注入与传输最佳化,提高材料的空穴迁移率, 同时提高器件的寿命和稳定性,拓宽材料应用场景; (3)高性能发光功能材料开发技术,公司通过对发光层材料结构的有效设 计,调节材料的发光波长,提高材料的发光效率和热稳定性,改善器件的 寿命。公司通过结构修饰和能级调节,使材料具有较高的玻璃化转变温度 和载流子迁移率;对于红光材料,通过引入具有共轭体系的辅助基团或者 对其进行有效的共轭体系延伸,使材料的光谱红移至饱和红光,实现产品 长寿命、高色纯等性能特点。
多项新产品在研项目陆续落地助力公司开启国产替代新征程。公司拥有多项新 产品在研项目,包括高性能红色、绿色、蓝色发光材料;聚酰亚胺薄膜材料;发光 辅助层材料(RGB prime)等。主要应用于 OLED 柔性显示面板及显示器件领域,项 目若成功落地,其技术将达到国际先进水平,加速整体 OLED 产业链国产化进程, 未来前景广阔。
公司凭借深厚的技术积累,与下游客户形成了深度绑定。经过 17 年的行业技术 经验积累,公司作为 OLED 有机发光材料和蒸发源设备制造企业,已向维信诺集团、 和辉光电、TCL 华星集团、京东方、天马集团、信利集团等知名 OLED 面板生产企 业提供有机发光材料;已向成都京东方、云谷(固安)、武汉华星、合肥维信诺、武 汉天马、重庆京东方、厦门天马提供蒸发源设备,运行状况良好。公司在新项目上 也取得了阶段性进展,封装材料方面,已为产线稳定供货。PDL 材料正在推进厂家 测试。此外,Red Prime 材料已为华星、天马、和辉光电稳定供货;Green Prime 材料 已为维信诺、和辉光电稳定供货;Blue Prime 材料正在华星、天马、维信诺等厂家进 行推广测试。
3、 蒸发源设备打破国外垄断,以核心技术外延拓展钙钛矿业 务
3.1、 蒸发源设备打破国外垄断,构建底层核心技术
真空蒸镀法是目前主流的 OLED 有机发光层及辅助功能层的制备方法。OLED 有机发光层及辅助功能层的制备方法主要有真空蒸镀法和喷墨打印法,前者是目前 中小尺寸面板量产使用的主要技术,后者技术尚未完全成熟并未产业化。真空蒸镀 法工作原理是在真空环境中对有机发光材料加热,使之气化后粒子沉积到基片表面 成膜的工艺,又称真空镀膜。

蒸镀为 OLED 屏幕生产核心工艺。AMOLED 产线由数组段、蒸镀段和模组段 组成。在生产 OLED 屏的过程中,要通过真空蒸镀机将 OLED 有机发光材料精准、 均匀、可控地蒸镀到玻璃基板上。AMOLED 面板需蒸镀十余层有机材料,蒸镀厚度 和均匀度是核心指标,需控制在纳米级精度,直接决定着 OLED 面板的发光效率、 显示颜色、良品率等。 蒸镀机是 OLED 蒸镀段关键设备。由真空抽气系统和真空腔体组成,其中真空 抽气系统由(超)高真空泵、低真空泵、排气管道和阀门等组成,真空腔体内配置 蒸发源、晶振片及掩膜板等不可缺少的部件。真空腔体内设有多个放置有机材料的 蒸发源并左右移动,用来加热有机材料使之气化蒸发并沉积至基板上成薄膜。预计 使用周期达 10 年以上(其中蒸发源使用寿命约为 10 年)。AMOLED 面板需蒸镀十 余层有机材料,蒸镀厚度和均匀度是核心指标,需控制在纳米级精度,直接决定着 OLED 面板的发光效率、显示颜色、良品率等。蒸发源作为进行蒸镀的核心组件, 其性能决定着蒸镀过程中的镀膜厚度和均匀度,可视作蒸镀设备的“心脏”。目前, 业界普遍采用 Canon Tokki 蒸镀机作为 6 代线量产设备,包括三星、京东方、LG、 维信诺等大型面板厂商。
蒸发源为蒸镀机核心配套组件。AMOLED 产线由数组段、蒸镀段和模组段组成, 蒸镀机是蒸镀段的重要组成部分,使用周期和产线更新周期呈线性关系,预计使用 周期达十年以上。蒸发源是蒸镀机的核心组件之一,对蒸镀效果、良品率起到决定 性的作用,使用周期预计在十年左右。使用周期内,厂商会对蒸发源提供备件更换 (如坩埚、角度板等)、维修保养、易损件或消耗品的更换(如加热丝、热电偶等) 等服务。生产蒸发源的国外厂商主要有韩国 YAS、日本爱发科等。奥来德生产的 6 代 AMOLED 线性蒸发源成功打破国外垄断,实现了蒸镀机核心部件蒸发源的国产化。 此外,Tokki 作为蒸镀机生产商,其技术特长聚焦在蒸镀机整体系统的运行稳定 性及对位精度上。而蒸发源与蒸镀机的应用技术不同,对于当前产线需要的高性能 蒸发源,除需要考虑机械设计部分外,还需要对 OLED 发光器件、OLED 材料属性 具有深刻理解,上述方面专业蒸发源设备厂商更为擅长。Tokki 作为蒸镀机的主要供 应商,早期在蒸发源方向有所布局,具有一定的技术和生产能力,但其布局的应用 技术多为早期的点源技术。而当前蒸发源技术已有很大发展,线源已取代点源成为 蒸发源的主流技术,Tokki 自身点源技术储备已不满足目前面板厂商对高性能蒸发源 性能的需求,Tokki 自销售 6 代线蒸镀机时已停止生产蒸发源,因此其 6 代线蒸镀机 不提供蒸发源。
6 代 AMOLED 面板产线主要选择线性蒸发源。蒸发源从学术角度上可分为自由 蒸发源、克努森蒸发源(KnudsenCell)和坩埚蒸发源。根据其宏观形状的不同可以分 为点源(PointSource)、线源(LinearSource)、面源(Planar/AreaSource),其中点源 一般用于实验室制备器件,面源工艺尚未规模产业化,线源仍然是目前 OLED 面板 制造的主流设备。
奥来德蒸发源设备成功打破国外垄断。公司开发出用于高世代 AMOLED 蒸镀 线的高性能、高稳定性、高精度线性蒸发源,打破国外对我国的技术垄断和设备封 锁。公司重点通过构造热流体模型,解决了蒸发源的系统加热均匀性及稳定性等问 题,研发出新型的温控、加热、冷却、坩埚及喷嘴系统,大大提高了 AMOLED 制备 的精度控制和良品率。性能指标方面,公司所生产的蒸发源设备,在关键性能上可 实现在 10-1000nm 膜厚范围内稳定蒸镀,连续 250 小时稳定蒸镀,保持膜厚偏差首 尾差异控制在 2%以内;在功能上不仅可以对单一材料进行精确蒸镀,且能满足不同 材料的精确比例共同蒸镀;在设备构造设计上实现了与 AMOLED 蒸镀工艺线的良好 匹配与对接,保证设备运行的稳定性。 公司的蒸发源设备为目前国内唯一能够适配 Tokki 蒸镀机的产品。国内面板厂 家在建设 OLED 产线时,首先选择蒸镀机厂商,对蒸镀机厂商选择结束后,面板厂 家与蒸镀机厂商和蒸发源厂商进行三方会议,确定其所搭配蒸发源尺寸以及接口排 布等规格参数,此过程由面板厂家进行主导,Tokki 不会对蒸发源设置认证要求或其 他限制。国内面板厂商在 6 代线建设时,主要选择日本佳能 Tokki 蒸镀机,而仅日本 佳能 Tokki 一家市场占有率便达 81.82%,少部分则选择日本爱发科的蒸镀机。日本 爱发科蒸镀机与蒸发源配套出售,客户不需要另行采购蒸发源;Tokki 蒸镀机不提供 蒸发源,厂商后续通过招标的形式进行蒸发源采购,安装至 Tokki 蒸镀机使用。
国内面板厂商已进行招标采购的 6 代 AMOLED 线性蒸发源来自于奥来德、韩 国 YAS、日本爱发科、韩国 SNU,奥来德是唯一的国内企业。6 代 AMOLED 是 OLED 产业的主流,我国最近几年投产及在建的 OLED 产线基本集中于此;线性蒸发源为 蒸镀工艺中的核心技术设备。奥来德在该领域打破了国外垄断,成功实现该核心组 件的自主研发、产业化和进口替代,解决了国内 6 代 AMOLED 产线的“卡脖子”技术问题。2020 年,我国全部蒸镀机搭载奥来德蒸发源市占率及 Tokki 蒸镀机搭载奥来 德蒸发源市占率分别达 57.58%和 73.08%。从产线世代发展看,目前 OLED 面板产线 以 6 代 AMOLED 产线为主,随着技术的发展,未来产业将向更高世代的 AMOLED 产线发展,形成 6 代线与 8.5 代线为主流的产线格局,届时奥来德将充分受益。
3.2、 蒸发源有望持续受益于 6 代线升级、改造和高世代线需求
未来公司蒸发源设备业务主要增长点主要在于:(1)现有产线蒸发源设备的维 保收入。目前,公司已累计中标 14.5 条第 6 代 AMOLED 产线,随着使用时间增加, 蒸发源设备会产生维修保养需求,公司预估每条产线维保收入约 600 万元/年,此业 务可为公司持续贡献收入。(2)现有蒸发源设备的备品备件及升级改造收入。蒸发 源配件包括坩埚、角度板等,此类配件可进行更换,面板厂商有对配件进行备品备 件的需求。同时由于 OLED 产品升级,客户会对蒸发源设备产生升级改造的需求。 蒸发源设备的升级改造主要涉及部分配件的升级改造。虽配件价值较蒸发源设备整 体价值较低,但客户对蒸发源设备进行备品备件和持续升级改造的需求客观存在, 因此公司配件的销售收入将有所提升(3)高世代蒸发源市场。OLED 产线的升级换 代是行业发展趋势,目前国内主流产线为第 6 代,但预计未来 8.5/8.6 代产线将会成 为面板厂商的主要投资点。公司目前正在积极研发适用于高世代产线的蒸发源设备, 未来随着高世代蒸发源产品成功导入市场,将会成为公司蒸发源设备收入的主要增 长点。 在手订单充裕,行业垄断地位稳固。截止 2022 年 12 月 31 日,除云谷(固安) 科技有限公司外,公司对其余蒸发源主要客户均有在手订单。除成都京东方光电科 技有限公司存在从国外采购蒸发源设备外,其余蒸发源主要客户不存在从除发行人 外的供应商处采购蒸发源设备的情形。公司蒸发源设备在手订单金额达 2.24 亿元。 2023 年 1 月,奥来德子公司上海升翕中标厦门天马显示科技有限公司 1.29 亿元(不 含税)蒸发源设备订单。因此,截至 2023 年 1 月,奥来德合计在手订单 3.52 亿元。
串联 RGB 可提升中尺寸面板的亮度和寿命,其需求的增长有望带动叠层蒸发源 改造需求。与单层 RGB OLED 面板相比,串联 RGB 亮度可达 2 倍,使用寿命可达 4 倍,其中 RGB 串联结构通过发光材料叠加形成。由于需要额外的发光材料层,因此 该面板物料成本相应更高。此外,相应的制造系统(例如蒸镀系统和蒸镀掩模板) 使用量也需扩大;与单层 RGB OLED 面板相比,串联 RGB OLED 面板所需蒸镀设 备达到两倍。因此,串联 RGB OLED 面板中每一层的厚度和属性都需优化以保证更 高的生产率。

公司蒸发源销量整体稳定。公司目前生产的蒸发源属于线性蒸发源,用于 6 代 AMOLED 面板产线。2018-2022 年公司蒸发源设备业务产销率分别达 43.42%、 121.88%、52.33%、155.00%、214.81%,处于较高水平。此外,2022 年公司成功获 得重庆京东方三期蒸发源订单,在 2022 年底收官阶段完成厦门天马二期蒸发源设备 的招投标工作,并成功中标。
3.3、 以底层核心技术为基,外延拓展钙钛矿业务
3.3.1、 钙钛矿电池理论转换效率高,市场空间广阔
钙钛矿电池为第三代高效太阳能电池。钙钛矿电池是利用钙钛矿型材料作为吸 光层的新型化合物薄膜太阳能电池,属于第三代太阳能电池,可分为纯钙钛矿电池 和钙钛矿叠层电池,包括纯钙钛矿电池和钙钛矿叠层电池两种类型,单节纯钙钛矿 电池结构包含玻璃基板、TCO 层、HTL 层、钙钛矿层、ETL 层、封装胶膜等。随着 技术发展,钙钛矿电池的商业化正逐步推进。
钙钛矿电池理论转换效率高,且综合成本在部分场景具有优势。钙钛矿最大优 点为其高转换效率上限。根据中商产业研究院数据,从转换效率上限来看,钙钛矿 三节层电池最高,达 45%。另外,从综合成本考量,在一些土地资源稀缺、单位面 积内需要安装更多光伏装机的情况下,例如户用屋顶光伏电站,钙钛矿电池由于具备高效率的优势而竞争力强;此外,钙钛矿由于外观漂亮,能与建材更好地集成, 因而在光伏建筑一体化(BIPV)市场上占据竞争优势。当前钙钛矿电池已步入商业 化前夕,随着钙钛矿电池技术不断提升,未来钙钛矿电池渗透率也将随之增长。根 据中商产业研究院整理的 CPIA 数据,预计 2023 年钙钛矿电池渗透率为 0.2%,2030 年将增长至 30%。
钙钛矿电池下游应用领域众多,未来前景广阔。相比于晶硅电池,钙钛矿电池 具有极限转换效率高、生产成本低、制备工艺简单、高柔性等优势,可以应用于光 伏发电、LED 等领域,发展前景广阔。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。
各大厂商积极布局钙钛矿电池生产线。中国钙钛矿电池产业在全球处于领先水 平,组件量产进度快,尺寸大,效率高。目前,已有近二十多家企业宣布钙钛矿太 阳能电池投资计划,行业内已有 3 条 100MW 级别钙钛矿产线投产,钙钛矿太阳能电 池产业化进程进一步提速。
3.3.2、 设备是钙钛矿电池的关键技术壁垒之一
设备是钙钛矿电池的关键技术键壁垒之一。钙钛矿电池原料用量少且不十分稀 缺,关键技术壁垒仍然在设备端,主要涵盖封装、激光、镀膜、涂布设备等。质量 更好的膜层往往需要更加精密的设备进行制备,意味着更高的设备成本。蒸镀在大 面积薄膜制备上具有优势且适用于多项镀膜环节,有望成为主流钙钛矿镀膜技术。 钙钛矿薄膜沉积工艺主要包括溶液法和气相沉积法。溶液法包括刮涂法与狭缝涂布 法等,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。同时,有毒溶剂的使用、基底对前驱体溶液的浸润性差、难 以实现均匀大面积钙钛矿薄膜制备等特点,也一定程度上阻碍了其在大规模生产中 的应用。相比之下,气相沉积法(PVD)更有望实现均匀、无针孔和光滑的高质量 大面积薄膜的制备。真空镀膜机真空蒸发镀膜(简称蒸镀)是 PVD 技术中发展最早、 应用较为广泛的镀膜技术。蒸镀在大面积均匀性、基底平整度要求等更具优势,在 空穴传输层和电子传输层的部分材料镀膜及叠层结构制备方面具备一定必要性,未 来有望获得更多的应用。
蒸镀工艺参数主要包括蒸发速率、蒸气压、基底温度和薄膜厚度等,这些工艺 参数的变化对结晶形貌、晶粒尺寸、结晶质量和薄膜组分都有很大的影响。 (1)蒸发速率控制:蒸发速率的准确控制是制备高质量钙钛矿薄膜的关键参数 之一,也是气相沉积法中最难精准控制的部分,在共蒸气相沉积中会格外突显控制 蒸发速率的重要性。这关系到制备的可重复率和薄膜的形貌特征,且对于组分计量 比较为敏感的钙钛矿会因沉积速率的改变而得到不同的相结构。 (2)蒸发气压(真空度)控制:通常来说,蒸发腔体内的气体残余量决定了腔 体内的气压,用真空计来计量蒸气压的变化是较为直接的方式。由于蒸发源物质在 蒸发运动路径中受其它粒子的碰撞,会引起蒸发运动路径的改变,从宏观的角度, 蒸发腔体内的气体残余量会通过决定气体之间的碰撞概率来对从蒸发源出发的蒸气 物质最终冷凝吸附在基底上的量产生影响。 (3)基底温度控制:除了蒸发速率和蒸发压力外,在真空气相沉积过程中影响 晶体生长动力学和膜质量的另一个关键因素是基板温度。例如,通过改变沉积过程 中的基底温度,可以控制气相沉积的碘化铅层的形貌和晶体生长方向。 (4)薄膜厚度控制:吸光层厚度是优化光伏器件性能的关键参数。气相沉积方 法在制备精确厚度的钙钛矿薄膜方面存在固有的优势。通常光学器件中光学干涉的 结果是双重的:若某些波长的光没有被完全吸收,将会有光电流的损失;器件中其 他层厚度的任何变化都会导致光学干涉图样的变化。因此,钙钛矿薄膜结合其他传输层时,将必须对其进行厚度优化,保证其能以最大限度吸收光且不会过厚。
3.3.3、 以核心技术为基,奥来德切入钙钛矿领域
凭借在材料和设备领域的双重积累,奥来德切入钙钛矿领域。2022 年 11 月 19 日,奥来德发布公告称,拟使用超募资金 4900 万元投资建设新项目。(1)钙钛矿结 构型太阳能电池蒸镀设备的开发项目:公司计划投资 2,900 万元,开发一种用于钙钛 矿太阳能电池工艺的薄膜的制备方法和设备,打破进口依赖,实现国产化替代。(2) 低成本有机钙钛矿载流子传输材料和长寿命器件开发项目:公司计划投资 2,000 万元, 开发新型空穴功能材料,突破高迁移率、高稳定性空穴传输材料的关键制备技术, 在性能上实现新的突破。基于公司在 OLED 材料和设备领域扎实的量产经验和雄厚 的研发实力,钙钛矿作为新兴业务有望与公司主业形成有效协同,开启公司第二增 长曲线。 奥来德在钙钛矿材料及设备领域齐头并进。公司利用自身 OLED 配套核心技术 能力,解决钙钛矿方向的关键技术问题,在设备、材料及工艺相关方面进行设计开发。 材料方面:公司围绕空穴传输材料进行开发中,锚定钙钛矿载流子传输层材料,针对不 同钙钛矿器件结构,集中在空穴传输材料和电子传输材料进行开发,并对钙钛矿界面 材料进行调研。目前空穴材料已经完成小样的开发,正在申请专利。蒸镀设备方面, 依托公司在 OLED 领域线性蒸发源的优势和多年研发及产线应用的经验,进行钙钛矿 蒸镀设备的研发与生产,已经完成钙钛矿蒸镀机的前期技术设计工作。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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