文|時代財經(jīng) 張汀雯
N型電池量產(chǎn)、BC電池出圈,光伏電池領(lǐng)域在2023年經(jīng)歷了“群雄逐鹿”,好不熱鬧。進(jìn)入2024年,早已顯露聲名的鈣鈦礦電池又在資本市場上刷了一波存在感。
1月8日~1月9日,鈣鈦礦電池概念股漲幅居前,愛康科技(002610.SZ)兩個交易日漲超18%,京山輕機(jī)(000821.SZ)1月9日漲停,協(xié)鑫集成(002506.SZ)、東方日升(300118.SZ)等跟漲。
1月9日,隆眾資訊光伏分析師方文正向時代財經(jīng)表示,目前,商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率突破18%,多晶硅鈣鈦礦疊層效率突破33.9%,“但關(guān)于大面積推廣,鈣鈦礦光伏技術(shù)還有一定的挑戰(zhàn)需要克服?!?/p>
鈣鈦礦效率也“趕KPI”
鈣鈦礦本指化學(xué)式為CaTiO3的礦物質(zhì)以及擁有CaTiO3結(jié)構(gòu)的金屬氧化物,現(xiàn)指結(jié)構(gòu)式為ABX3形式且具有與CaTiO3相似晶體結(jié)構(gòu)的材料。
目前,鈣鈦礦光伏電池越來越成為光伏技術(shù)內(nèi)卷中的重要“猛將”。
方文正表示,鈣鈦礦電池具有效率高(全鈣鈦礦疊層電池最高理論效率可達(dá)43%以上,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅基太陽能電池)、成本低(材料成本低,制造工藝簡單,可以采用溶液法大面積制備)、柔性(可制成柔性薄膜,方便安裝和使用)、可調(diào)諧性(鈣鈦礦材料的光吸收系數(shù)高,可以通過改變組分和厚度來調(diào)節(jié)帶隙和吸收光譜,從而更好地匹配太陽光譜)等優(yōu)點(diǎn)。
但與此同時,鈣鈦礦電池也有穩(wěn)定性差、壽命短的缺點(diǎn),且鈣鈦礦材料中含有的有機(jī)溶劑和重金屬元素可能對人體和環(huán)境造成危害。此外,雖然鈣鈦礦材料的合成簡單,但是在大面積制備上還存在難度,需要解決不均勻性和結(jié)晶控制等問題。
從下游適用場景看,方文正認(rèn)為,由于鈣鈦礦電池具有輕薄、透光性強(qiáng)、顏色可調(diào)的特點(diǎn),因此適用于BIPV、車載光伏、室內(nèi)光伏場景。
至于鈣鈦礦電池目前能達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化效率,方文正告訴時代財經(jīng),目前,商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率突破18%,多晶硅鈣鈦礦疊層效率突破33.9%。
2023年,不少鈣鈦礦組件公司集中發(fā)力、尋求突破;也有其他行業(yè)巨頭在鈣鈦礦領(lǐng)域“圈地”。
主攻商用組件的協(xié)鑫光電在2023年取得了鈣鈦礦單結(jié)組件轉(zhuǎn)化效率18.04%(2m2),疊層組件效率26.17%(1032cm2)和26.34%(2048cm2)的成績。2023年12月,極電光能也宣布,其研發(fā)的810.1cm2大尺寸鈣鈦礦組件穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到19.5%。
比亞迪(002594.SZ)則屢次在投資者關(guān)系活動記錄中表示,隨著晶硅光伏技術(shù)持續(xù)迭代更新,比亞迪太陽能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊實現(xiàn)從PERC電池技術(shù)向N型TOPCon和HJT電池技術(shù)的轉(zhuǎn)變,并積極布局鈣鈦礦電池技術(shù),推動電池轉(zhuǎn)換效率屢創(chuàng)新高;而中國核電(601985.SH)也設(shè)立鈣鈦礦公司,引進(jìn)科研團(tuán)隊和中試科研項目立項獲批通過。
2024年進(jìn)入GW級規(guī)模時代
“從2023年開始,鈣鈦礦電池技術(shù)將正式步入量產(chǎn)元年”,協(xié)鑫集團(tuán)董事長朱共山曾表示。而2024年,鈣鈦礦電池組件將迎來數(shù)個GW級項目落地。
極電光能于2023年12月29日宣布,其建設(shè)中的全球首條GW級鈣鈦礦組件生產(chǎn)線項目即將封頂。該項目自2022年8月簽約,占地173畝,總投資額30億元。在2023年4月開工后,該項目計劃于2024年一季度完成交付,四季度初進(jìn)入量產(chǎn)爬坡。
此外,近期由極電光能牽頭申報的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“可再生能源技術(shù)重點(diǎn)專項”——大面積鈣鈦礦組件規(guī)模化制備技術(shù)及示范電站應(yīng)用項目,也正式獲得科技部批準(zhǔn)立項。
協(xié)鑫光電的GW級鈣鈦礦生產(chǎn)基地也在建設(shè)中。2023年12月27日,協(xié)鑫光電在蘇州市昆山高新區(qū)舉行全球首個吉瓦級大規(guī)格(1.2米×2.4米)鈣鈦礦生產(chǎn)基地奠基儀式。協(xié)鑫光電稱,這標(biāo)志著協(xié)鑫鈣鈦礦正式進(jìn)入吉瓦級商業(yè)運(yùn)營新時代。
在鈣鈦礦規(guī)?;涞仨椖恐校岳w納光電的1兆瓦鈣鈦礦地面光伏電站最為矚目。
該電站于2023年11月29日成功并網(wǎng),是內(nèi)蒙古鄂爾多斯市杭錦旗庫布其沙漠腹地的蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目的配套建設(shè),是全球首個商業(yè)化運(yùn)行的兆瓦級鈣鈦礦地面光伏項目,占地40畝,采用1.12萬片纖納光電自主研發(fā)和制造的鈣鈦礦α組件。
上市公司中,愛康科技也宣告以10億元投向鈣鈦礦。2023年12月29日,愛康科技全資子公司浙江愛康未來科技有限公司(以下簡稱“浙江愛康未來”)與杭州錢江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會簽訂《HJT鈣鈦礦疊層電池研發(fā)及生產(chǎn)基地項目框架協(xié)議》。
浙江愛康未來擬在杭州錢江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)投資建設(shè)HJT鈣鈦礦疊層電池研究及生產(chǎn)基地項目,項目總投資約10億元。
該項目分3期投資建設(shè),要達(dá)到鈣鈦礦組件量產(chǎn)尚需時日。其中一期為實驗室項目,計劃投資約1.5億元;二期為中試線項目,計劃投資約2.5億元;三期為首條量產(chǎn)線項目,計劃投資約6億元。
不過,在鈣鈦礦組件如火如荼之時,近期也有上市公司選擇將鈣鈦礦研發(fā)項目延期。
京山輕機(jī)2023年12月公告,擬對“用于制備異質(zhì)結(jié)和鈣鈦礦疊層電池的核心設(shè)備研發(fā)”的募投項目達(dá)到預(yù)定可使用狀態(tài)的時間調(diào)整至2024年6月30日,該項目募投金額為8100萬元。
方文正指出,與傳統(tǒng)的硅基太陽能電池相比,鈣鈦礦光伏技術(shù)具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率和更低的制造成本,具有廣泛的應(yīng)用前景。
“但關(guān)于大面積推廣,鈣鈦礦光伏技術(shù)還有一定的挑戰(zhàn)需要克服。雖然鈣鈦礦光伏電池的制造成本較低,但是其穩(wěn)定性和耐久性還需要進(jìn)一步提高。此外,鈣鈦礦光伏電池的生產(chǎn)過程中也需要解決一些環(huán)境問題,如廢水和廢氣的排放等。因此,在實現(xiàn)大面積推廣之前,需要解決這些問題并確保鈣鈦礦光伏技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展?!狈轿恼硎?。