技術(shù)層面受熱議,資本市場受追捧,如今的鈣鈦礦早已從“”星星之火“發(fā)展成“”燎原之勢”,重塑著光伏行業(yè)競爭格局。
理想材料,優(yōu)勢突出
作為具有商業(yè)化應(yīng)用前景的下一代技術(shù),鈣鈦礦太陽能電池憑借高效率、低成本、能耗低、應(yīng)用場景豐富等特點,在光伏降本革命中受到關(guān)注。
2023年1月,工信部等六部門發(fā)布《推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》。其中提出,加快智能光伏創(chuàng)新突破,發(fā)展高純硅料、大尺寸硅片技術(shù),支持高效低成本晶硅電池生產(chǎn),推動N型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,提升規(guī)?;慨a(chǎn)能力。
作為第三代太陽能電池的未來,鈣鈦礦優(yōu)勢突出,無疑是更為理想的材料。
它是一種分子通式為ABX3的晶體材料,具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性。鈣鈦礦的吸光性能遠高于晶硅,能量轉(zhuǎn)換過程中損失較低,具有良好的吸光性和電荷傳輸速率。對比目前市場主流光伏電池技術(shù),鈣鈦礦無疑處于效率的第一梯隊,逐漸肩負起了未來光伏產(chǎn)業(yè)降本增效的重擔(dān)。單節(jié)理論極限轉(zhuǎn)化效率33%遠高于晶硅電池,疊層之后其效率更高。近日,經(jīng)國家光伏產(chǎn)業(yè)計量測試中心認證,脈絡(luò)能源研發(fā)的鈣鈦礦室內(nèi)光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率在1000luxU30光源照射下達到44.72%,為當(dāng)前世界最高值,鈣鈦礦電池效率世界紀(jì)錄再被打破。
此外,由于鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)鏈條更短,能耗更低,資本開支更小,其量產(chǎn)成本也將具有明顯優(yōu)勢。
鈣鈦礦電池具備天然的具有“一體化”的特點。通過采購化工原材料,即可在同一間工廠完成最終組件產(chǎn)品的交付,大大縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)交付周期,同時降低了綜合成本。值得一提的是,鈣鈦礦組件中原材料成本通常只占5-8%,且價格穩(wěn)定,遠低于晶硅組件中成本超過三分之一且價格波動劇烈的硅料。同時根據(jù)協(xié)鑫光電公告,隨著鈣鐵礦組件規(guī)?;a(chǎn)能達1GW時同時組件效率達到17%,電池規(guī)格達到2.4m2,組件成本將降至0.7~0.75元/W。
技術(shù)精進,性能提升
現(xiàn)階段鈣鈦礦電池效率衰減效率快,是制約其商業(yè)化的主要原因。
近年來通過提升材料本身的穩(wěn)定性以及尋求更適合的傳輸層材料等方法,這一阻礙也在被逐步消除。目前業(yè)界在鈣鈦礦穩(wěn)定性的改善方面也取得了突破性進展。2021年,纖納光電宣布其組件通過了基于IEC61215標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性加嚴(yán)測試,性能衰減小于效率初始值的5%。
此外,針對鈣鈦礦電池尺寸做大后效率下降幅度較大的問題,也有了針對性的絕對方案。解決大尺寸問題的核心在于涂布工藝的改進,過往實驗室采用旋涂法制備鈣鈦礦電池,然而在大面積生產(chǎn)中將更多采用狹縫涂布法。
風(fēng)起云涌,資本加速入場
作為光伏新興賽道,鈣鈦礦巨大的發(fā)展?jié)摿σ约敖陙懋a(chǎn)業(yè)的快速進步,使得資本扎堆涌入這個新產(chǎn)業(yè)。
回顧2022年,鈣鈦礦領(lǐng)域融資熱度持續(xù)升溫。2022年已有多家鈣鈦礦企業(yè)完成融資,如人爍光能宣布完成數(shù)億元A輪投資、光晶能源宣布完成3000萬天使輪融資、協(xié)鑫光電完成5億元B+輪融資等。據(jù)公開信息統(tǒng)計,僅2022一年,包括騰訊、三峽資本、高瓴資本、碧桂園、紅杉中國、九智資本等在內(nèi)的數(shù)十家頭部機構(gòu)前仆后繼加速對鈣鈦礦企業(yè)源源不斷注資,投資金額均超千萬、甚至上億元。賽道中更是涌現(xiàn)了不少新入局者,
有行業(yè)人士表示,“鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)化初期階段,行業(yè)屬性具有較強先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢,誰的技術(shù)在產(chǎn)線上率先得到驗證,誰就在產(chǎn)業(yè)化先行一步,這一優(yōu)勢對于其后續(xù)發(fā)展和參與競爭無疑是十分有利的。鈣鈦礦技術(shù)門檻高,后來者不容易突破先行者設(shè)置的技術(shù)門檻?!?/p>
隨著資本的加速入局,鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步或超市場預(yù)期,鈣鈦礦電池量產(chǎn)落地進程有望加速實現(xiàn)。銀河證券此前預(yù)測,隨著鈣鈦礦電池技術(shù)發(fā)展日益成熟,“十四五”期間我國鈣鈦礦電池在建及規(guī)劃產(chǎn)能有望達到50GW-75GW。
眼下,鈣鈦礦尚處于從0到1階段。展望2023年,不少業(yè)內(nèi)人士表示,鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化有望提速,行業(yè)競爭或?qū)⒓觿?。中金證券指出,預(yù)計今年鈣鈦礦業(yè)內(nèi)中試線擴產(chǎn)規(guī)模有望達1000-1200MW,同比增長近兩倍;而今年在百兆瓦產(chǎn)線進度領(lǐng)跑的多家公司也有GW級擴產(chǎn)計劃,上半年有望啟動業(yè)內(nèi)首批GW級產(chǎn)能的建設(shè)及招標(biāo)活動,推動全國鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)規(guī)模實現(xiàn)量變。