2023年奥来德研究报告:以实现国产替代为使命,双重发力Oled材料及钙钛矿蒸镀业务
- 来源:国盛证券
- 发布时间:2023/11/21
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奥来德研究报告:以实现国产替代为使命,双重发力Oled材料及钙钛矿蒸镀业务。奥来德:研发导向型企业,布局多个板块及环节。公司专注于新型高性能OLED材料的研发及生产,主要从事OLED产业链上游环节中的有机发光材料的终端材料与蒸发源设备的研发、制造、销售及售后技术服务。其中,1)蒸发源设备,公司打破国外的技术壁垒,取得核心技术话语权,成功实现该核心组件的自主研发、产业化和进口替代。2)有机发光材料,公司是国内少数可以自主生产有机发光材料终端材料的公司。3)得益于公司深厚的技术积累,公司在封装材料、PDL材料(显示用PSPI材料)、蒸镀机等“卡脖子”产品上也有所突破,并延伸...
1. 奥来德:研发导向型企业,布局多个板块及环节
1.1 聚焦 OLED 产业链上游,通过蒸发源技术优势切入光伏领域
吉林奥来德光电材料股份有限公司成立于 2005 年 6 月,是一家专业从事有机电致发光 材料(OLED 材料)及新型显示产业核心设备的自主研发、规模生产、销售和服务于一 体的高新技术企业。 公司自成立以来一直把自主研发作为企业发展的源动力,专注于新型高性能 OLED 材料 的研发及生产。产品工艺成熟,品质优异,多种产品已通过国内外多家公司的测试并已 批量生产。为满足市场多元化要求,公司还可根据客户要求,定制开发研制生产相关领 域的有机发光材料。经过 18 年的行业技术经验积累,公司已申请发明专利 700 余项, PCT 专利 23 项。公司的创新项目“PDL 材料”具有良好感光性、分辨率、拉伸性能以 及更低的热收缩率,相关产品的残膜率、感光度等指标比肩国际同类产品技术水平,荣 获中国新型显示产业链“创新突破奖”殊荣。
公司主要从事 OLED 产业链上游环节中的有机发光材料的终端材料与蒸发源设备的研发、 制造、销售及售后技术服务,其中有机发光材料为 OLED 面板制造的核心材料,蒸发源 为 OLED 面板制造的关键设备蒸镀机的核心组件。 蒸发源设备: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,公司是唯一的国内企业。公司打破国外 的技术壁垒,取得核心技术话语权,成功实现该核心组件的自主研发、产业化和 进口替代。 有机发光材料:公司是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。公司生产的 OLED 材料已批量供应国内 各大知名平板显示厂家。 其他业务延展:近年来,得益于公司深厚的技术积累,公司在封装材料、PDL 材料 (显示用 PSPI 材料)、蒸镀机等“卡脖子”产品上也有所突破,并延伸布局钙钛矿 业务,公司的产品结构日益多元化。

1)蒸发源设备方面,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,产品技术指标达到了国际先进水平,大大提高了高世代 AMOLED 制备的精度控 制能力和良品率以及 OLED 材料利用率,在该领域实现了国产替代的突破。 2)通过蒸发源技术的领先,公司积极拓展钙钛矿设备业务。目前钙钛矿光伏电池中的 研发中多采用溶液旋涂法,该方法只适用于小面积电池片的制备,无法满足量产的需求。 而采用线性蒸发源的蒸镀机能较好满足钙钛矿光伏电池的量产制备,可以提高钙钛矿光 伏电池大面积制备的均匀性、批次稳定性、连续重复生产等能力。公司具备制作出低成 本、高效率、高均一性的钙钛矿蒸镀设备的潜力,钙钛矿业务未来有望成长为公司又一 核心业务。 3)有机发光材料产品方面,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。按照生产阶段划分,包括中间体、前端材料、 终端材料三大类。终端材料是前端材料经过升华提纯过程后得到的有机发光材料,工艺 复杂,技术门槛高,可以直接用于 OLED 显示和 OLED 照明等领域。公司生产的有机发 光材料终端材料,从形态上看为化学物质颗粒或粉末。
1.2 股权结构清晰,管理团队经验丰富
股权结构稳定清晰。截至 2023/8/30,公司实际控制人轩景泉先生、轩菱忆女士、李汲 璇女士直接和间接控制公司股份的合计比例为 36.32%。轩景泉先生直接持有奥来德 34,774,768 股股份,持股比例为 23.39%,轩菱忆女士直接持有奥来德 15,439,278 股股 份,持股比例为 10.38%,李汲璇女士持股数量不变,持股比例降为 1.23%。轩景泉先 生控制的长春巨海投资合伙企业(有限合伙)持股数量不变,持股比例降为1.32%。轩 景泉、轩菱忆为父女关系;轩景泉、李汲璇为夫妻关系;长春巨海投资合伙企业(有限 合伙)为轩景泉控制的公司员工持股平台,系一致行动人。 子公司业务明确。上海升翕光电科技有限公司负责蒸发源设备生产与销售;海珂力恩特 化学材料有限公司负责对外贸易;奥来德(上海)光电材料科技有限公司负责发光材料 生产与销售;奥来德(长春)光电材料科技有限公司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;吉林 OLED 日本研究所株式会社负责研究开发。
管理团队经验丰富,具有优势。公司核心管理团队长期从事有机发光材料和蒸发源的研 发、生产和销售,对国内外有机发光材料和蒸发源的技术优势、功能特点等有着深入的 研究,对于整个行业的发展、企业的定位都有着较深刻的认识,形成了科学合理的公司 发展战略和经营理念,有利于公司在市场竞争中赢得主动权。公司主要管理经营团队成 员均在公司工作多年,并绝大多数持有公司股份,对公司有着很高的忠诚度,具有高度 稳定性,能够最大限度地发挥自身优势,有利于公司的长远发展。 股权激励计划调动员工积极性,促进公司长远发展。为进一步建立、健全公司长效激励 约束机制,公司分别于 2021 年、2022 年实施限制性股票激励计划,向激励对象授予限 制性股票 96.37万股、106.64万股。2022年激励计划首次授予部分的考核年度为 2022- 2024 年三个会计年度,对应的考核目标为 2022 年营业收入不低于 5.28 亿元或 2022 年净利润不低于 1.77 亿元;2023 年营业收入不低于 6.86 亿元或 2023 年净利润不低于 2.30 亿元;2024 年营业收入不低于 8.92 亿元或 2024 年净利润不低于 2.99 亿元。
1.3 主营业务稳健发展,持续加大研发投入
公司坚持以市场为导向,围绕产业链部署创新链,持续加大研发投入力度,积极开拓有 机发光材料市场,走好“专精特新”发展道路。2018 年到 2023H1,公司分别实现营业 收入 2.62、3.01、2.84、4.06、4.59、3.28 亿元,实现归母净利润 0.89、1.09、0.72、 1.36、1.13、0.97 亿元。 营收和净利数据看,公司多年来主业维持“稳中有进”,而后续业务加速放量,持续看 好公司未来 3-5 年的业绩表现。
双主业营收稳步增长,蒸发源设备毛利率维持高位,有机发光材料毛利率大幅提升。 1)有机发光材料:2018 年至 2022 年,公司有机发光材料分别实现营业收入 1.03、 1.27、0.94、1.44、2.13 亿元。毛利率方面,有机发光材料毛利率分别为 61.14%、 49.49%、30.10%、30.28%、37.02%,先下降后有所回升,2022 年毛利率大幅提升 主要系公司加大市场开发力度,新材料成功导入客户,后续预期能实现毛利回升。 2)蒸发源设备:2018 年至 2022 年,公司蒸发源设备分别实现营业收入 1.56、1.73、 1.89、2.62、2.46 亿元;毛利率方面,蒸发源设备毛利率分别为 68.97%、70.28%、 67.93%、69.24%、69.75%,基本稳定在较高水平线上。
公司不断加大研发投入,建立一体化自主创新机制,属于技术导向型企业。随着 OLED 产业在国内的兴起,公司坚持创新驱动,以自主研发、自主创新为主,形成了比较完整 的研发、生产、市场一体化自主创新机制。2018-2022 年公司研发费用分别为 0.28、 0.36、0.52、0.71、0.90 亿元,占营收比重较大,研发费用率达到了 10.70%、12.03%、 18.29%、17.52%、19.54%。因此,公司具备非常显著的研发导向型企业特征,产品 创新是其核心驱动力。 费用控制有待提升,管理费用偏高。2018 年到 2022 年公司销售费用率分别为 3.73%、 2.45%、2.82%、2.58%、2.83%;管理费用率分别为 10.97%、11.83%、13.20%、 15.78%、15.80%,我们判断为公司聘请海外专家薪资较高,后续有望优化。
2. 行业:Oled 主业市场广阔,钙钛矿设备潜力巨大
2.1 显示技术不断更新,OLED 国内外市场持续扩大
2.1.1 经历多年研发和技术突破,我国逐步实现 OLED 产业链自主化
在显示技术的演进历程中,陆续出现过 CRT、LCD、LED 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。随着电子技术、 材料技术等学科技术的发展,主动矩阵有机发光二极管(AMOLED)技术出现并实现产 业化。OLED 具有轻薄、低功耗、高对比度、可弯曲的特性,特别是在中小尺寸的移动 终端领域应用广泛。2008 年诺基亚推出第一台应用 AMOLED 的手机,2010 年三星电子 在其高端手机中使用 AMOLED,2017 年苹果公司推出使用 AMOLED 的智能手机。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。 国内市场方面,通过逐步的研发积累和突破,国内终端材料厂商实现了自主专利的从 0 到 1,开始进入 OLED 面板厂商的供应链体系,逐步实现批量供应,为我国 OLED 产业 链的自主化及全球产业链中竞争力的提升做出了贡献。

我国在 Oled 产业链自主化推进过程中,对 OLED 材料及设备的国产化需求也在不断提 升。材料方面,根据华经产业研究院预测,2021 至 2025 年,我国 OLED 有机材料的市 场规模将从 33.6 亿元攀升至 109 亿元;设备方面,随着三星布局 8.5 代线及国内面板 厂商的相关布局,将进一步打开设备市场的成长空间。广阔的终端应用市场是助推国内 OLED 产业发展的核心驱动力之一,预计未来 OLED 市场将保持良好的增长态势。 根据 IHS 的统计数据,2019 年全球平板显示市场规模约为 1,078 亿美元,TFT-LCD 和 AMOLED 的市场占比在 99%左右,其中 TFT-LCD 面板市场规模约为 819 亿美元,占比 约76%,AMOLED面板市场规模约为249亿美元,占比约23%。根据IHS的统计数据, 至 2024 年 AMOLED 市场规模预计将达到 537 亿美元,较 2019 年增长 115.66%,市场 占比也将提升至 41%,AMOLED 面板的市场规模和份额将持续提升。
2.1.2 AMOLED 在消费电子市场大爆发的背景下迅速拓展市占率
目前,手机是 AMOLED 面板下游最重要的应用领域。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,苹果公司开始在其手机 IPHONEX 使用 柔性 AMOLED 面板,成为市场大面积使用 AMOLED 的开端。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,AMOLED面板 在智能手机端的应用快速增长。2019 年,三星、华为推出次世代的可折叠屏幕智能手 机,带领智能手机显示进入新的时代。 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 的市场占有率将持续增加。根据智研咨询统计,2019 年 智能手机用 AMOLED 面板占比已经超过 70.00%。凭借对比度高、色彩鲜艳等优势,目 前 AMOLED 面板已成为各品牌企业高端手机的基本配置。根据 NanoMarket 数据,在手 机 OLED 面板中,OLED 有机发光材料的成本占比约为 23%。
根据 IHS 的预测,2017 年至 2023 年期间手机 AMOLED 面板的出货量保持快速增长, 由 2017 年的 4.01 亿片增长至 2023 年的 7.62 亿片,年复合增长率为 11.29%。
电视面板领域市场潜力巨大。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。同 时,由于大尺寸显示面板在器件结构上拥有更多数量的电子传输层、空穴传输层和有机 发光层,致使 OLED 有机发光材料在电视等大尺寸 OLED 面板中的成本占比超过 40%。 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 电视的市场潜力巨大。 根据 IHS 的统计数据,2014 年全球电视端 AMOLED 面板的出货面积仅为 14.40 万平方 米,而 2019 年,全球电视端 AMOLED 面板的出货面积已增至 319.92 万平方米,复合 增长率达到 85.92%。根据群智咨询的统计,2019 年全球液晶电视面板总出货面积约为 1.60 亿平方米,AMOLED 目前仅占有不到 2.00%的市场份额,有巨大的提升空间。 未来,随着 AMOLED 生产工艺的持续提升,AMOLED 面板凭借其超薄、高对比度、高 响应速度等特点,在电视领域的市场占有率也将持续拓展。根据艾媒咨询的统计,预计 至 2023 年,全球电视 AMOLED 面板出货量将增长至 1,040 万片,较 2017 年出货量 150 万片增长 890 万片,年复合增长率为 38.09%。
新产品新应用带来新增市场,消费升级带动 AMOLED 持续增长除了手机和电视外,在 智能穿戴领域,AMOLED 以其轻薄、续航能力强的特点应用在智能手表等设备之中;在 VR 设备领域,AMOLED 以其快速响应速度在 VR 眼罩等显示设备中备受青睐。 未来,随着 AMOLED 技术的不断进步,AMOLED 的应用也将持续扩大。在居民消费 升级的大背景下,对于更轻、更薄、显示效果更优产品的青睐将带动原有显示面板的 更新换代,进一步提升 AMOLED产品未来的市场规模。根据 Omdia数据,预计 2025 年全球 AMOLED 面板销售额将达到约 547.05 亿美元。
2.2 拥抱新能源未来,钙钛矿是未来充满潜力的光伏电池技术
2.2.1 钙钛矿电池是第三代电池,单结和叠层技术并行发展。
光伏电池根据技术可以分为三类,其中高效电池技术路线为:单晶 PERC→TOPcon→ 异质结(HJT)、全背接(IBC)→背接触异质结(HBC)、TBC、双面异质结 (BifacialHJT)→钙钛矿单节/钙钛矿叠层太阳能电池。 第一类:硅基太阳能电池,包含单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太 阳能电池。第一代太阳能电池制备成本较高,光电转换效率(PCE)一般,电池器 件稳定很好,使用寿命一般在 20 年左右,目前已经投入市场应用。在晶硅技术路 径里,经历了 Perc-TOPcon-HJT 的三个阶段。 第二类:多元化合物薄膜太阳能电池,包括砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、铜 铟镓硒(CIGS)太阳能电池等,这类薄膜太阳能电池的转换效率(PCE)较高,器 件稳定性较好,电池器件制备工艺简单,但电池使用的部分材料元素严重污染环境 并且地球储备量很少,阻碍了这代太阳能电池商业化和工业量产。 第三类:新型太阳能电池,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、量子点太阳能电池等。这类太阳能电池制备工艺简单、原材料地球储备 量大、光电转化效率较高。
2.2.2 追求高转换效率是光伏电池发展核心动力所在,钙钛矿理论转换效率较晶硅更高
钙钛矿弱光性能优异,具备高转换效率。弱光性能与材料带隙数值有关,半导体材料 以 1.4eV 为最优带隙,材料带隙越接近 1.4eV 则效率越高。由于钙钛矿可人工设计,因 此钙钛矿材料存在带隙宽度,据中科院物理研究所数据,钙钛矿材料带隙宽度约为 1.2- 2.5eV,所以钙钛矿弱光性能优势优异。对比晶硅材料,晶硅带隙约 1.1eV,远低于钙 钛矿材料带隙最低值。 晶硅电池转换效率已逼近极限 29.4%,钙钛矿理论效率高于晶硅电池,发展空间更大。 在理论极限下,晶硅太阳能电池、PERC 单晶硅电池、HJT 电池、TOPcon 电池的极限转 换效率分别为 29.40%、24.50%、27.50%、28.70%。而单结钙钛矿电池理论最高转换 效率达 31%,多结钙钛矿电池理论最高转换效率达 45%,远高于晶硅电池的 29.4%。 现实条件下,晶硅电池可实现的工程极限效率是 27.1%;量产电池方面,根据中国光伏 行业协会(CPIA)预测,到 2030 年,常规 PERC 晶硅电池效率 24.1%,HJT 电池效率 26%,TOPcon 电池效率 25.6%,IBC 电池效率 26.2%,均逐步逼近材料理论极限。
2.2.3 下游应用场景丰富,关注 BIPV、分布式电站和地面电站三方向
钙钛矿太阳能电池下游应用场景丰富,包括 BIPV、分布式电站和地面电站。钙钛矿电 池既可以做成柔性电池组件,又可以做成刚性电池组件。柔性电池组件:基于钙钛矿电池的质量轻、厚度小、柔性大、半透明等优良特性, 钙钛矿组件在光伏建筑集成(BIPV)的应用中优势会得到放大,也是钙钛矿商业 化早起的重要切入点之一,柔性钙钛矿电池未来有望成为 BIPV 等应用场景的主流 产品。 刚性电池组件:钙钛矿叠加晶硅的刚性组件可以应用于地面光伏电站。目前,钙 钛矿太阳能电池在消费电子和移动电源方面对比其他光伏技术优势十分明显,已完 全具备大量应用可行性。对于分布式和地面电站应用,随着稳定性的逐步提高和量 产后成本的大幅度下降,有望在 5 年左右形成成熟的产品,从而与主流的晶硅电池 形成有效竞争。

协鑫光电完成钙钛矿组件 BIPV 光伏玻璃 3C 认证,迈出建筑光伏市场第一步。光伏屋 顶和光伏幕墙是 BIPV 的两大细分方向,光伏屋顶是具有承重隔热防水功能、并叠加电 池板形成的屋顶,并能有效提供工业厂房的用电需求;光伏幕墙则是将幕墙(如石材幕 墙、玻璃幕墙)和光伏发电功能相结合的幕墙,相较于屋顶,幕墙表面积更大,能有效 提高发电量,更适用于高楼大厦安装光伏发电的需求。1 月 18 日,协鑫光电获得由中 国质量认证中心(CQC)颁发的钙钛矿组件 BIPV 光伏玻璃 3C 认证证书,迈出开拓国内 建筑光伏市场重要一步。
总结:钙钛矿电池作为最新一代太阳能电池技术,具备理论转换效率更高、生产工艺 更简洁、应用场景多样化等优势。目前行业仍处于量产化攻坚阶段,其中设备的更新 和研发更是行业发展重点,我们判断钙钛矿行业设备具备国产化替代条件后,商业量 产将进入新阶段。
3. 蒸发源设备:实现国产替代优势显著,延展钙钛矿领域
3.1 Oled 技术难点在于面板制造,蒸镀机和蒸发源是关键设备
在OLED面板生产中,如何将OLED材料以薄膜的形式逐层涂覆到面板上,是制约OLED 面板良品率,进而影响产能的另一关键。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 术尚未成熟、未形成产业化。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, 使之气化并沉积到基片上而获得薄膜材料,又称真空镀膜。 蒸镀机是真空镀膜最核心的生产设备,蒸发源设备是蒸镀机的“心脏”。真空蒸镀设备 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。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”。
3.2 蒸发源设备从“点源”迈向“线源”,奥来德成功适配 Tokki 体系
蒸发源根据其宏观形状的不同可以分为点源(Point Source)、线源(LinearSource)、 面源(Planar/Area Source),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。奥来德目前生产的蒸发源属于线性 蒸发源,用于 6 代 AMOLED 面板产线。我国目前已陆续投产或在建的 OLED 产线主要为 6 代 AMOLED 产线。未来,随着 OLED 在电视领域的进一步渗透,为配套更高世代的 OLED 面板产线(例如 8.5 代 OLED 产线),蒸发源厂商需要投入资金进行高世代蒸发源 的研究,配合市场推出新的蒸发源产品,带来新营收。
奥来德成功适配佳能 Tokki 的蒸镀机要求,成为国内领先的蒸发源供应商。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,国内市占率约 82%,少部分选 择日本爱发科的蒸镀机。分公司看,三星、京东方、LG、维信诺等大型面板厂商均采 用的是 Tokki 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,但 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。国内奥来德公司的蒸发源产品目前适配 Tokki 蒸镀机,在对应的蒸发 源供应体系中奥来德占据了 7 成以上市场份额,实现了国产蒸发源龙头地位。 市场目前主流的柔性屏所应用的基本为 OLED 显示屏。国内维信诺、和辉光电、京东方、 华星等多家面板厂商均具备柔性面板的生产能力。目前国内具有 6 代 AMOLED生产线的 主要有京东方、武汉天马、维信诺、华星光电等公司。而 OLED 蒸镀设备市场仍由佳能 Tokki 主导。此外,OLED 产业处于高速发展阶段,市场需求较为旺盛,但技术的发展和 终端产品对 OLED 屏幕要求的提升,将会推动 OLED 产线从低世代到高世代更迭提前布 局。
3.3 蒸发源核心壁垒突破,公司在该领域的实力受国家认可
真空蒸发镀膜蒸镀机系统一般由三个部分组成:真空室、蒸发源或蒸发加热装置、放置 基板及给基板加热装置。将膜材置于真空镀膜室内,通过蒸发源加热使其蒸发,当蒸发 分子的平均自由程大于真空镀膜室的线性尺寸时,蒸汽的原子和分子从蒸发源表面逸出 后,在飞向基片表面过程中很少受到其他粒子(主要是残余气体分子)的碰撞阻碍,可 直接到达被镀的基片表面,由于基片温度较低,便凝结其上而成膜,为了提高蒸发分子 与基片的附着力,对基片进行适当的加热是必要的。为使蒸发镀膜顺利进行,应具备蒸 发过程中的真空条件和制膜过程中的蒸发条件。将基片放入真空室内,以电阻、电子束、 激光等方法加热膜料,使膜料蒸发或升华,气化为具有一定能量(0.1~0.3eV)的粒 子(原子、分子或原子团)。气态粒子以基本无碰撞的直线运动飞速传送至基片,到达 基片表面的粒子一部分被反射,另一部分吸附在基片上并发生表面扩散,沉积原子之间 产生二维碰撞,形成簇团,有的可能在表面短时停留后又蒸发。粒子簇团不断地与扩散 粒子相碰撞,或吸附单粒子,或放出单粒子。此过程反复进行,当聚集的粒子数超过某 一临界值时就变为稳定的核,再继续吸附扩散粒子而逐步长大,最终通过相邻稳定核的 接触、合并,形成连续薄膜。蒸发源的性能、工作时长及镀膜均匀度将直接影响面板 品质。
因此,原子/分子级的蒸镀颗粒导致了蒸发源成为蒸镀机内最具核心壁垒的设备,也是 蒸镀机中最精密的零部件之一。而奥来德历经十年探索,积极建设开放式研发平台,整 合国内外优秀资源,与日本、韩国著名 OLED 产业相关专家、国内重点科研院所、下游 厂商积极合作,终于实现了在蒸发源这个环节的技术领先,完成了该领域内的国产化替 代。2012 年,奥来德开启了对 OLED 蒸发源的研究,目标打破该领域的国际垄断。五 年后的 2017 年,公司自主研发的 OLED 蒸发源应用在京东方成都的生产线上,正式进 入国内面板第一大厂家的供应链之中。十年后的现在,公司已成长为是国内唯一可供应 蒸发源设备的公司,出现在了多家主流面板厂商的产线供应链中。2020年12月28日, 国家发改委网站发布了《2020 年(第 27 批)新认定及全部国家企业技术中心名单的通知》, 吉林奥来德光电材料股份有限公司实力上榜该名单,正式被认定为国家企业技术中心。
3.4 蒸发源优势延展,合理布局钙钛矿电池领域
3.4.1 气相沉积法制备钙钛矿层,蒸镀机是核心设备
钙钛矿电池结构:由导电玻璃、电子传输层(ETL)、钙钛矿活性层、空穴传输层 (HTL)和金属电极组成。各层材料可选择较多。 TCO 导电玻璃:位于器件最底端,是太阳光和载流子传输的重要部件,其透光率、 表面粗糙度、表面方阻等会直接影响器件性能,常用的刚性基底为透明导电玻璃掺 氟氧化锡(FTO)、氧化铟锡(ITO),柔性基底通常为 ITO/PEN。 电子传输层(ETL):一般由 N 型半导体组成,电子传输层在钙钛矿太阳能电池中 起着至关重要的作用:①影响钙钛矿材料的晶体结构;②有效提取和输运光生电子; ③与光吸收层、电极之间的界面影响载流子输运。电子传输层应与钙钛矿吸光层能 级匹配,且具有电子迁移率大、透光率高等特点。目前电子传输材料主要分为两大 类:金属氧化物、有机化合物,常见金属氧化物电子传输材料主要有 TiO2、ZnO、 SnO2等;有机化合物一般为富勒烯衍生物(PCBM)、C60,C60更能有效地传输电子 和钝化缺陷,从而减少载流子复合,因此 C60性能优于 PCBM。 钙钛矿活性层:为钙钛矿太阳能电池的核心层,可吸收一定波长范围内的太阳光, 促进光生载流子的解离与输运。一般为有机金属卤化物。 空穴传输层(HTL):一般由 P 型半导体组成,空穴传输材料要与钙钛矿层和对电 极有着合适的能级匹配,既可以高效地进行空穴的提取和传输,又能有效地阻挡电 子的迁移和载流子复合。根据材料组分的不同,空穴传输材料可以分为有机材料和 无机材料(NiO、CuOx、CuI 和 CuSCN)。spiro-OMeTAD 是 PSCs 中使用最早、应 用最广泛的 P 型小分子空穴传输材料。 顶电极:可以是碳电极,或为 Au 或 Ag 等贵金属制备的背电极。
钙钛矿电池制备中,电子传输层-钙钛矿活性层-空穴传输层三大层制备为核心环节,其 中钙钛矿活性层为重中之重。钙钛矿太阳能电池是由多个功能薄膜叠加而成,所以制备 钙钛矿太阳能电池的基本方法是在基底上一层层累置薄膜。 制备电子传输层:电子传输层可选择氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO2)、Al 掺杂的 ZnO、Ga 掺杂的 ZnO、氧化锡(SnO2)等薄膜,其制备方法可采用磁控溅射法、 旋涂法,然后进行激光退火处理,对应于 PVD 设备和激光设备。 制备空穴传输层:通常使用溶液旋涂法,旋涂程序完成后进行退火处理,得到空穴 传输层,对应于 PVD 设备和激光设备。 制备钙钛矿层:目前,制备大面积钙钛矿层薄膜技术主要有四种方式: ①基于溶液涂布法制备大面积钙钛矿薄膜,可分为刮刀涂布法、狭缝涂布法和 丝网印刷法; ②由喷头内的压力带动钙钛矿前驱体溶液喷出,在基底上形成一层薄膜,可分 为喷涂法和喷墨打印法;③软膜覆盖法; ④基于固态材料的气相沉积技术。涉及蒸镀设备。
气相沉积法是在真空环境下,通过蒸镀的方法制备钙钛矿薄膜。此方法涉及关键设备 ——蒸镀设备。相对于溶液法制备,气象沉积的方法可以通过控制蒸发源的办法精确调 控钙钛矿中各组分化学计量比,并且可以保证薄膜的均一性。但是真空气相沉积需要使 用价格高昂的真空蒸镀设备,而且需要较久的抽真空时间,这使得薄膜的制备时间变长 和成本升高。
3.4.2 公司正式切入钙钛矿设备制造,目标将蒸发源和蒸镀机共同完成国产替代
2022 年 11 月,奥来德发布公告拟使用超募资金 4900 万元投资建设钙钛矿蒸镀设备开 发项目及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。此次光伏设备的拓 展基于公司在蒸发源及小型蒸镀机的技术研发上的持续投入,在相关领域积累了多项先 进的核心技术。先进的研发条件和研发设施以及专业的研发团队为项目的顺利推进提供 了有利的保障。
公司切入钙钛矿蒸镀设备领域合理且优势显著。 目前钙钛矿光伏电池中的研发中多采用溶液旋涂法,该方法适用于小面积电池片的制备, 无法满足量产的需求。而采用线性蒸发源的蒸镀机能较好满足钙钛矿光伏电池的量产制 备,可以提高钙钛矿光伏电池大面积制备的均匀性、批次稳定性、连续重复生产等能力。 未来,在钙钛矿电池走向“量产化商业化、大尺寸化”的趋势下,蒸镀机设备参与的气 相沉积法具备非常大的市场空间和研发潜力。如上文所述,蒸镀机设备的昂贵是现阶段 气相沉积法的工艺难点之一。公司目前已实现在半导体面板领域蒸镀机中最核心的线性 蒸发源的国产替代,相比传统点源具备效率优势。 我们认为,传统面板领域的蒸镀机对蒸镀精度要求高,因此光学镜头领域领先的日韩企 业在半导体蒸镀领域优势显著,精度壁垒难以突破。而钙钛矿蒸镀机对精度要求低,对 均一度要求较高,避开了壁垒高难度大的光学镜头对焦环节,只对蒸发源效率、制膜均 一性和蒸镀机成本提出了较高要求,给予了公司从蒸发源业务拓展到钙钛矿蒸镀机的空 间。因此,我们判断公司切入钙钛矿蒸镀设备制造环节具备合理性和优势。
4. 有机发光材料:OLED 优势凸显,终端市场空间辽阔
4.1 有机发光材料是 OLED 面板的核心材料,AMOLED 成为主流技术
OLED 是以多种有机材料为基础制造的将电能直接转换成光能的有机发光器件,面板构 造相对简单,在重量、厚度上相对TFT-LCD面板更轻、更薄,在智能手机市场及一些新 兴应用领域如可穿戴电子设备上,OLED 面板正逐渐取代 TFT-LCD 面板成为设备制造商 的新选择。 OLED 终端材料的具体构成和其中的核心部分据目前主流的 OLED 器件结构,OLED 由阴 极(Cathode)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)、发光层 (EML)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)和阳极(Anode)组成,除阴极和阳 极外,其他六层所使用的材料皆属于 OLED 终端材料。

有机发光材料是 OLED 面板的核心组成成分。目前 OLED 面板中使用的发光层材料主要 由发光掺杂材料(Dopant 材料)、发光主体材料(Host 材料)和发光功能材料(Prime 材料)构成。三类发光层材料与各层通用层材料共同作用以确保器件能够稳定高效地呈 现良好的发光效果。
OLED 按照驱动方式的不同可分为无源驱动(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,由于 AMOLED 面板不需要背光模块,每个像素都可以连续 且独立的驱动发光,其相对TFT-LCD面板具有更薄更轻、可弯曲、色彩对比度高、响应 速度快、画质优良、健康护眼、节能省电等优势,并且在功能整合、环境适应以及形态 可塑等方面更具可行性,适合应用在高分辨率的面板上,如手机、电视、电脑、VR 设 备、车载显示等,使得 AMOLED 成为目前 OLED 屏幕的主流技术。
4.2 公司在有机发光材料领域逐步突破
公司 2005 年设立之初即经发改委批准,成为有机电致发光材料产业化项目的实施单位, 致力于电致发光材料的研发工作。公司建有国家级企业技术中心、省级工程实验室、省 级重点实验室、吉林省国际联合研究中心,是吉林省省级“专精特新”中小企业、省市 级科技小巨人企业。 公司的核心技术成果均为自主研发取得、权属清晰。从对基础发光材料研发到针对性地 研制 OLED 有机发光材料,从简单的前端材料到技术壁垒较高的终端材料,从少数品种 到覆盖发光功能材料、电子功能材料等多品种。除此之外,公司的薄膜封装材料获得 2022 年世界产业显示大会创新成果优秀奖,G6.0 线性蒸发源成果入选“2021 年度上海 市高新技术成果转化项目自主创新十强”。 经过 18 年的行业技术经验积累,公司作为 OLED 有机发光材料制造企业,已向维信诺 集团、和辉光电、TCL 华星集团、京东方等知名 OLED 面板生产企业提供有机发光材料。 在新项目上,公司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 研发进展顺利,已通过部分客户的量产测试。未来,公司还将通过持续的研发投入,不 断提升产品品质、丰富产品种类,完善研发体系,致力于成为有机发光材料领域中国际 知名的研发、制造企业。
(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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