鈣鈦礦電池顛覆市場? 光伏巨頭緊急布局,開啟搶跑模式!
發(fā)布時間:
2023-02-16
鈣鈦礦電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到32.44%!
時隔三個月再次刷新國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄,第三代薄膜技術(shù)——鈣鈦礦電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到32.44%!
這則消息一經(jīng)發(fā)出便讓鈣鈦礦電池像坐上了火箭,帶動其概念指數(shù)大幅走高,更是在2月14日觸及了其五個多月以來的高點1154.63。
是技術(shù)的顛覆還是前景的光明使得鈣鈦礦概念在資本市場上如此風(fēng)光?
SMM匯集了:
1)鈣鈦礦電池技術(shù)與目前的主流技術(shù)和產(chǎn)品對比;
2)國內(nèi)目前鈣鈦礦電池技術(shù)進展,以及與國際技術(shù)的比較;
3)目前國內(nèi)涉及鈣鈦礦電池企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、布局該領(lǐng)域的眾多企業(yè)以及學(xué)術(shù)界、技術(shù)界和研究機構(gòu)等看法,
以期提供一些參考!
比一比:鈣鈦礦電池成本低、效率高

成本低、效率高以及原材料優(yōu)勢等讓鈣鈦礦電池成為光伏界新寵。
據(jù)悉,光伏電站中光伏組件成本占電站成本40%,其中20%是核心組件(電池中把光轉(zhuǎn)化成電的組件)也就是電池片成本。若電池效率能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)提升,電池成本做到持續(xù)下降,光伏電站的成本也將有大幅下降的潛在空間。
由于鈣鈦礦電池在成本與效率上的“降維打擊”——將電池制造過程從2-3天縮短到1小時內(nèi),在一家工廠內(nèi)就能完成。若鈣鈦礦未來能完全推廣開來,光伏行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒋蟠罂s短,上中下游價值更集中。
轉(zhuǎn)化效率高:鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)43% (遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)晶硅的25%轉(zhuǎn)化率)。
從極限轉(zhuǎn)換率來看,鈣鈦礦三節(jié)層電池最高,達(dá)45%。其次分別為晶硅/鈣鈦礦雙節(jié)疊層、鈣鈦礦電池單層電池、晶體硅太陽能電池、TOPCon電池、HJT電池、普通單晶硅電池,轉(zhuǎn)換率分別為35%、31%、29.4%、28.7%、27.5%、24.5%。

低成本:鈣鈦礦電池比傳統(tǒng)晶硅產(chǎn)業(yè)鏈降低一半制造成本。據(jù)中信建投的研究數(shù)據(jù)顯示,鈣鈦礦產(chǎn)能投資是晶硅的二分之一,1GW 僅為 5 億元。
原材料優(yōu)勢 :晶硅類太陽能電池對硅料純度要求需達(dá) 99.9999%,對硅料消耗極高。
而鈣鈦礦材料對雜質(zhì)不敏感,純度在 90%左右的鈣鈦礦材料即可制成轉(zhuǎn)換效率在 20%以上的太陽能電池。95%純度的鈣鈦礦即可滿足生產(chǎn)使用需求,原材料更加易得。晶硅類太陽能電池的生產(chǎn)每年約需要 50 萬噸硅料,而若全部替換為鈣鈦礦太陽能電池,大約只需要 1000 噸鈣鈦礦原料。鈣鈦礦電池不存在原材料瓶頸
國泰君安在點評鈣鈦礦的優(yōu)點時指出,鈣鈦礦電池高性能低成本,有望掀起光伏領(lǐng)域新一輪技術(shù)革新。
鈣鈦礦太陽能電池理論光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)33%,突破傳統(tǒng)晶硅電池29%的上限,且采取疊層模式后,光電轉(zhuǎn)換效率有望突破45%,在光伏領(lǐng)域具有誘人前景。
鈣鈦礦組件制備流程顯著縮短,設(shè)備投資成本更低,鈣鈦礦材料廉價易得,對缺陷的容忍度最高,在成本上具有潛在優(yōu)勢。
鈣鈦礦太陽能電池制備工藝和結(jié)構(gòu)同晶硅電池不同,疊加其物美價廉潛力,有望掀起光伏領(lǐng)域新一輪技術(shù)革新。
不過,值得注意的是,提高其穩(wěn)定性成為鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化的重要因素浙商證券此前一份研報也曾提及,穩(wěn)定性是制約鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的重要因素,其主要缺點是壽命短(穩(wěn)定性低)。
目前鈣鈦礦太陽能電池的T80壽命約4000小時, 距當(dāng)前主流光伏技術(shù)的25年壽命相差甚遠(yuǎn)。目前鈣鈦礦電池大面積模塊的效率仍遠(yuǎn)低于小面積,是制約產(chǎn)業(yè)化的另一難題。
技術(shù)進展:國內(nèi)企業(yè)在鈣鈦礦領(lǐng)域有一定優(yōu)勢
在鈣鈦礦領(lǐng)域,國內(nèi)的企業(yè)相對于海外還是有一定優(yōu)勢的。
從國內(nèi)來看,2月7日,中國科學(xué)院發(fā)布的文章稱鈣鈦礦光伏研究取得新進展。
該文指出在變溫環(huán)境中,二氟乙烯在晶界處的有序排列可以有效的緩沖變溫過程中晶粒擠壓引起的晶界形變并釋放晶格應(yīng)力,實現(xiàn)可恢復(fù)的晶體結(jié)構(gòu),從而顯著提升器件的變溫穩(wěn)定性。
這則消息也意味著長久以來制約鈣鈦礦電池走向應(yīng)用的關(guān)鍵難題可有效解決。
澳門大學(xué)應(yīng)用物理及材料工程研究院教授邢貴川的團隊聯(lián)合深圳大學(xué)蘇陳良教授的團隊揭示了提高混合二維/三維鈣鈦礦體系光電轉(zhuǎn)換的效率和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,從而提高有關(guān)太陽能電池的商業(yè)應(yīng)用價值。
該研究成果已發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)。
南京工業(yè)大學(xué)團隊聯(lián)合西北工業(yè)大學(xué)團隊通過離子液體醋酸甲胺(MAAc)創(chuàng)造性制備出長期穩(wěn)定的鈣鈦礦印刷油墨,解決了鈣鈦礦器件放大化面臨的科學(xué)與技術(shù)難題,將應(yīng)用于制備圖案化的絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦薄膜和全絲網(wǎng)印刷鈣鈦礦光伏器件,加速鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)化進程。
相關(guān)論文11月10日在線發(fā)表于《自然》。
近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所薄膜太陽電池研究組高級工程師王輝、副研究員王開和研究員劉生忠團隊,與西安電子科技大學(xué)教授張春福、郝躍院士團隊及中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員黃旻團隊合作,首次報道了臨近空間環(huán)境鈣鈦礦太陽電池晝夜性能演化的研究成果。
相關(guān)成果發(fā)表于《先進能源材料》。
研究表明,鈣鈦礦太陽電池在臨近空間展現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)電性能和較好的穩(wěn)定性,最高發(fā)電功率密度達(dá)12兆瓦/平方厘米(同時搭載的晶體硅太陽電池發(fā)電功率密度為15兆瓦/平方厘米),目前在臨近空間飛行時間最長、晝夜溫差變化最大(-70℃至70℃)、發(fā)電功率密度最大。
經(jīng)實驗室效率歸一化后,鈣鈦礦太陽電池與晶體硅太陽電池全天發(fā)電能量密度完全相當(dāng)。
南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院袁明鑒研究員、陳軍院士帶領(lǐng)的科研團隊與加拿大多倫多大學(xué)愛德華·薩金特教授課題組合作,圍繞高性能半導(dǎo)體量子點固體合成中面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題,發(fā)展了高性能導(dǎo)電鈣鈦礦量子點固體薄膜制備全新策略,實現(xiàn)了多材料、跨尺寸的鈣鈦礦三原色電致發(fā)光器件的可控構(gòu)筑。
研究成果發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。
國內(nèi)已有二十多家企業(yè)宣布鈣鈦礦太陽能電池投資計劃,東吳證券研報指出。
目前纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能產(chǎn)業(yè)化進度領(lǐng)先,行業(yè)內(nèi)已有3條100MW級別鈣鈦礦產(chǎn)線搭建,產(chǎn)業(yè)化初現(xiàn)曙光。
從具體的公司來看,北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到32.44%,時隔三個月再次刷新國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。
曜能科技2月6日宣布,經(jīng)中國計量院認(rèn)證,北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的25cm2大面積鈣鈦礦/晶硅兩電極疊層電池器件穩(wěn)態(tài)效率達(dá)到29.57%,為目前報道的大面積疊層電池最高效率。
曜能科技表示,鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)是實現(xiàn)工業(yè)級規(guī)格電池和組件的批量生產(chǎn),25cm2電池器件是驗證工業(yè)級規(guī)格電池工藝可行性的重要節(jié)點。
至此,曜能科技已完成從基本材料配方和工藝方法到整體資源配套和研發(fā)思路的顛覆性跨越,初步驗證了團隊的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)能力,為下一步大面積工業(yè)級規(guī)格電池的落地奠定了基礎(chǔ)。
從國外來看,據(jù)公開資料顯示,鈣鈦礦電池效率提升速度非??欤?009 年誕生時效率為 3.8%, Sang Ⅱ Seok 結(jié)合兩步法旋涂成膜,2017 年將效率提高到 22.1%, 2018 年,Jun Hong Noh 等通過一種無溶劑固相反應(yīng)的方法將效率提升到 24.35%,2022 年,蔚山先進能源技術(shù)研究開發(fā)中心和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院將膠體QD-SnO2牢固地連接到c-TiO2表面, 形成了連續(xù)、薄和共形的 SnO2 層,基于雙層電子傳輸層將 PSCs 效率提升到了 25.7%。
澳洲國立大學(xué)(ANU)近來研發(fā)出了效率高達(dá)30.3%的串聯(lián)硅-鈣鈦礦太陽能電池。
研究人員表示,他們將廣泛使用的硅電池和鈣鈦礦電池的優(yōu)勢結(jié)合了起來,生產(chǎn)出了具有超高效率的串聯(lián)硅-鈣鈦礦太陽能電池,同時還增強了太陽能電池的運行穩(wěn)定性,其最新研究成果已于近期發(fā)表在了《先進能源材料》雜志上。
據(jù)德國亥姆霍茲聯(lián)合會日前表示,德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)科學(xué)家稱,他們生產(chǎn)出一種鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池,可將32.5%的入射太陽光轉(zhuǎn)化為電能——光電效率高達(dá)32.5%,創(chuàng)下新的世界紀(jì)錄!意大利認(rèn)證機構(gòu)歐洲太陽能測試裝置(ESTI)測試并正式確認(rèn)了這一紀(jì)錄。
海外的企業(yè)如牛津光伏oxford pv,據(jù)銀河證券研報顯示,國際上發(fā)展迅速的鈣鈦礦電池企業(yè)之一是牛津光伏(Oxford PV),成立于 2010 年,目前在英國、德國設(shè)立兩大研發(fā)中心,共有研發(fā)人員約 90 人,并有超過 200 項專利,是目前鈣鈦 礦電池領(lǐng)域研發(fā)實力最強的領(lǐng)軍企業(yè)。
牛津光伏采用硅與鈣鈦礦疊層的方法提高電池板的效率, 2020 年 12 月,其鈣鈦礦太陽能電池創(chuàng)下了 29.52%的新世界認(rèn)證效率紀(jì)錄,2022年創(chuàng)下了大面 積(274cm2)最高認(rèn)證光電轉(zhuǎn)化效率 26.8%,商業(yè)生產(chǎn)于2022年在 Oxford PV 位于德國的工業(yè)基地開始,計劃年產(chǎn)能 100 兆瓦,在 2024 年將其目前 100 兆瓦/年的產(chǎn)能工廠擴大到 2 吉 瓦/年,這將是世界上第一條硅鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池的量產(chǎn)生產(chǎn)線。
不過,這都還是處在電池階段,沒有達(dá)到發(fā)布組件水平的產(chǎn)品。鈣鈦礦是我們國內(nèi)企業(yè)第一次原創(chuàng)性的開發(fā),可以說從鈣鈦礦技術(shù)在實驗室開始,到量產(chǎn)階段,國內(nèi)是遙遙領(lǐng)先。
現(xiàn)狀:協(xié)鑫光電和纖納光電能等企業(yè)已率先建成百MW級產(chǎn)線
國泰君安研報表示,鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)初具雛形,大面積高效率最終破局。
目前,協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能等企業(yè)已率先建成百MW級產(chǎn)線,部分量產(chǎn)組件率先出貨,鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化初具雛形。
鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程依賴于能否實現(xiàn)大面積組件的穩(wěn)定性和高效率,該進展同時依賴于底層材料的know-how及產(chǎn)業(yè)化工藝設(shè)備的迭代創(chuàng)新,以鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)當(dāng)前進展看,2024年有望實現(xiàn)GW級產(chǎn)能。
具體產(chǎn)業(yè)進展,粗略統(tǒng)計如下:
2022 年 2 月,纖納新能源計劃總投資 6000 萬元左右 的全球首個鈣鈦礦光伏地面電站開工建設(shè)。
2022 年 4 月,極電光能與大冶市人民政府、智能科技在湖北大冶舉行“大冶新能源項目 簽約暨長冶新能源揭牌儀式”。
大冶新能源項目裝機規(guī)模達(dá) 2.8GW,總投資金額約 120 億元。
極電光能將為該項目提供更綠色、更高效、更低成本的鈣鈦礦光伏組件產(chǎn)品。
2022 年 5 月,仁爍光能預(yù)計下半年啟動 150MW 鈣鈦礦光伏組件量產(chǎn)線建設(shè),目標(biāo)尺寸 1.2*0.6m,效率達(dá) 20%以上。
2022年5月,纖納光電發(fā)布了全球首款鈣鈦礦α組件。
2022年7月,纖納光電的首批α組件在浙江衢州正式發(fā)貨,發(fā)貨數(shù)量為5000片,用于浙江省內(nèi)工商業(yè)分布式鈣鈦礦電站。
2022 年 8 月,長城集團與江蘇錫山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)簽約戰(zhàn)略合作,宣布極電光能全球總 部及鈣鈦礦創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基地項目計劃建設(shè)全球首條 GW 級鈣鈦礦光伏組件及 BIPV 產(chǎn)品生產(chǎn)線, 預(yù)計年產(chǎn)值達(dá) 25 億元。
根據(jù)中郵證券不完全統(tǒng)計,2022 年鈣鈦礦產(chǎn)能約為0.47GW,2023/2024 年有望達(dá)到1.16/4.47GW。
在技術(shù)與資本的雙重推進下,其研報認(rèn)為多條GW 級別生產(chǎn)線有望于2023 年招標(biāo),2-3 年內(nèi)落地。
受寵:寧德時代、通威股份等多家企業(yè)爭相布局
鈣鈦礦電池的優(yōu)勢與前景,吸引無數(shù)企業(yè)爭相布局,以期能分到一杯羹!
近日,經(jīng)中國計量院第三方測試認(rèn)證,北京曜能科技有限公司自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達(dá)到32.44%,時隔三個月再次刷新國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀(jì)錄。
寧王在去年10月公布了鈣鈦礦太陽能電池專利。
寧德時代新能源科技股份有限公司2022年10月18日公布了“鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、用電設(shè)備”專利。
其摘要顯示,本申請涉及太陽能電池領(lǐng)域,鈣鈦礦太陽能電池包括背板、透明基板,透明基板與背板之間形成有密封腔;
以及鈣鈦礦太陽能電池器件,鈣鈦礦太陽能電池器件位于密封腔內(nèi);
其中,密封腔內(nèi)含有體積分?jǐn)?shù)為10%-100%的氨氣以及余量的惰性氣體。
10%-100%的氨氣能夠提高鈣鈦礦材料的化學(xué)穩(wěn)定性能,從而提高鈣鈦礦太陽能電池器件的熱穩(wěn)定性,進一步提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和使用壽命。
而通威股份在去年半年報中提到,公司已全面展開了對鈣鈦礦/硅疊層電池等前沿技術(shù)的研究與開發(fā)。
隆基綠能也宣布擁有鈣鈦礦相關(guān)專利20項。隆基綠能此前在投資者互動平臺表示,鑒于鈣鈦礦電池技術(shù)的尚未完全具備規(guī)模化的條件,目前商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用尚不成熟,此外,公司在鈣鈦礦等多種電池技術(shù)路線上進行了前瞻性研究,目前尚未看到技術(shù)盲區(qū)。
天合光能在去年8月底透露,公司已開發(fā)鈣鈦礦/晶體硅兩端疊層太陽電池實驗室效率達(dá)到29.2%,經(jīng)國際權(quán)威認(rèn)證機構(gòu)第三方測試效率27.9%。
晶科能源、東方日升等一體化巨頭也透露對鈣鈦礦技術(shù)的高度關(guān)注和研發(fā)儲備。
協(xié)鑫科技旗下昆山協(xié)鑫光電材料有限公司宣布完成5億元B+輪融資,由淡馬錫投資、紅杉中國、IDG資本三家聯(lián)合領(lǐng)投,川流投資等機構(gòu)跟投,大股東協(xié)鑫科技持續(xù)加碼。據(jù)悉,該輪融資將用于完善協(xié)鑫光電100MW大尺寸鈣鈦礦組件產(chǎn)線的工藝和設(shè)備開發(fā)。
據(jù)悉,目前協(xié)鑫光電100MW產(chǎn)線處于工藝開發(fā)與設(shè)備改造階段,下線組件效率預(yù)計今年年底可突破16%,2023年底或?qū)崿F(xiàn)超18%的轉(zhuǎn)換效率。
盛達(dá)資源發(fā)布2023-2027戰(zhàn)略規(guī)劃公告,規(guī)劃中提出,加速布局新能源中上游。
加速鋰、銅、鎳、錳、鈷、鉑族元素等新能源礦產(chǎn)資源的并購;加快公司現(xiàn)有項目產(chǎn)業(yè)升級:適時開展金山礦業(yè)一水硫酸錳提純至高純硫酸錳。
關(guān)注鈣鈦礦在光伏的應(yīng)用、全釩液流電池的產(chǎn)業(yè)化進程,布局新能源礦產(chǎn)資源。
京山輕機披露投資者關(guān)系活動記錄表公告,公司目前在鈣鈦礦領(lǐng)域布局了核心的鍍膜設(shè)備,有用于實驗室,體積較小的設(shè)備,比如團簇式的蒸鍍設(shè)備,高校和企業(yè)購買后單結(jié)和疊層都可以做;
還有中試線上相對較大的設(shè)備,比如我們目前已經(jīng)具備比較成熟能力的PVD濺射式設(shè)備;
以及正在研發(fā)的ALD設(shè)備,現(xiàn)在樣機正在客戶現(xiàn)場進行驗證。
除了鍍膜設(shè)備之外,公司還能夠提供產(chǎn)線上的玻璃清洗機、鈣鈦礦干燥設(shè)備、組件封裝設(shè)備等。
利元亨10日在互動平臺表示,目前有鈣鈦礦的設(shè)備在頭部客戶試樣,儲能方面也已經(jīng)取得眾多客戶的訂單,公司在各工藝路線上都有布局并與相關(guān)頭部客戶建立合作關(guān)系。
利元亨6日在互動平臺表示,公司目前涉及的鈣鈦礦設(shè)備主要為激光類設(shè)備。
在光伏領(lǐng)域,公司與馮·阿登納、上海森松等簽定了戰(zhàn)略合作協(xié)議,在異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦等工藝展開深度合作。
萬潤股份2月8日在互動平臺表示,公司在2014年開始布局開發(fā)鈣鈦礦太陽能電池材料,隨著產(chǎn)品開發(fā)工作的不斷推進,逐步實現(xiàn)了相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)積累與專利布局。目前合作方數(shù)家,涉及多種鈣鈦礦。
寶馨科技公告,與相關(guān)方合作設(shè)立合資公司西安寶馨光能,共同開展鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層電池技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究以及商業(yè)化解決方案推廣。
皇氏集團日前發(fā)布公告稱,公司控股子公司皇氏農(nóng)光日前與深圳黑晶光電技術(shù)有限公司簽署合作框架協(xié)議,共同推進TOPCon/鈣鈦礦疊層電池產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)及產(chǎn)品應(yīng)用。
雙方的合作目標(biāo)是通過黑晶光電的鈣鈦礦疊加技術(shù)的應(yīng)用,使皇氏農(nóng)光子公司安徽皇氏綠能生產(chǎn)的TOPCon電池產(chǎn)品效率達(dá)到顯著提升,其中2023年效率達(dá)到26%以上、2024年達(dá)到27%以上、2025年達(dá)到29%以上,最終目標(biāo)實現(xiàn)36%以上。黑晶光電是一家專業(yè)從事鈣鈦礦光伏、鈣鈦礦光電產(chǎn)品研發(fā)和制造的創(chuàng)新型高科技企業(yè)。
皇氏農(nóng)光隸屬于A股上市公司皇氏集團旗下光伏板塊子公司。
太陽能近期接受機構(gòu)調(diào)研時表示,公司下屬鎮(zhèn)江公司2022年新建的1.5吉瓦高效組件項目已經(jīng)投產(chǎn)。
后續(xù)公司將持續(xù)與地方政府積極接洽,正積極研究TOPCon、HJT、鈣鈦礦等電池技術(shù),擇機布局。
杭華股份2月6日在投資者互動平臺表示,目前鈣鈦礦電池正處于產(chǎn)業(yè)化嘗試階段,尚需解決大面積高效組件的制備問題以及長期使用穩(wěn)定性問題,尚未開啟大規(guī)模量產(chǎn)商用,公司與鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈制備廠家在鈣鈦礦電池封裝技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進行過學(xué)術(shù)性探討和交流,截止目前尚未在鈣鈦礦電池封裝應(yīng)用層開展實質(zhì)性的實驗合作和功能性涂層材料的樣品研發(fā)。
華工科技2月6日在投資者互動平臺表示,公司的激光切割設(shè)備已應(yīng)用于鈣鈦礦領(lǐng)域。
清越科技近日在互動平臺表示,鈣鈦礦技術(shù)為現(xiàn)階段公司布局的研發(fā)項目之一,目前尚處于初期階段。
微導(dǎo)納米在接受機構(gòu)調(diào)研時表示,公司積極響應(yīng)下游廠商XBC電池結(jié)構(gòu)的開發(fā)和優(yōu)化需求,并根據(jù)下游廠商在HJT電池、鈣鈦礦疊層電池等其他新型高效電池的量產(chǎn)節(jié)奏完善相關(guān)的技術(shù)儲備和產(chǎn)品。截止目前,公司已取得了XBC電池、鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)疊層電池訂單。
帝爾激光日前接受機構(gòu)調(diào)研時表示,2022年,公司應(yīng)用于BC電池線路的激光設(shè)備,全年近40GW訂單;
PERC電池近100GW訂單;
TOPCon的SE一次激光摻雜設(shè)備在四季度有20多GW訂單;
同時還有來自激光轉(zhuǎn)印,鈣鈦礦、設(shè)備升級改造以及備件等訂單。
目前每家客戶的硼摻雜方案存在定制的差異,單GW價值量存在差別,但整體在700-800萬左右,硼摻雜毛利水平與現(xiàn)有PERC大體相當(dāng)。
公司的激光轉(zhuǎn)印設(shè)備在去年三季度末實現(xiàn)了單機訂單,激光轉(zhuǎn)印在HJT工藝上有30-40%漿料的節(jié)約,0.3%以上效率的提升,預(yù)計優(yōu)先會在HJT工藝上實現(xiàn)整線量產(chǎn)訂單。
奧聯(lián)電子日前發(fā)布公告稱,子公司將設(shè)立合資公司投資建設(shè)鈣鈦礦太陽能電池生產(chǎn)線,據(jù)奧聯(lián)電子的鈣鈦礦規(guī)劃顯示,2023 年其50MW 鈣鈦礦中試線投產(chǎn),2024年 600MW鈣鈦礦裝備和 120MW 鈣鈦礦電池組件生產(chǎn)線投產(chǎn),力爭 5 年內(nèi)形成 8GW鈣鈦礦裝備和2GW鈣鈦礦電池組件生產(chǎn)能力,實現(xiàn)鈣鈦礦電池研發(fā)、裝備研制和裝備制造規(guī)模、鈣鈦礦電池效率處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
極電光能150MW鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線在無錫正式投產(chǎn)運行。
據(jù)介紹,該產(chǎn)線是全球截至目前已投產(chǎn)且產(chǎn)能最大的鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線,同時具備BIPV產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)組件的生產(chǎn)能力。
根據(jù)計劃,該產(chǎn)線將陸續(xù)向市場推出發(fā)電石材、透明發(fā)電幕墻、光伏屋瓦等鈣鈦礦BIPV產(chǎn)品和鈣鈦礦標(biāo)準(zhǔn)光伏組件產(chǎn)品,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)值可達(dá)3億元。
2021年6月,鈣鈦礦領(lǐng)軍企業(yè)纖納光電與亞瑪頓簽署合作協(xié)議,未來雙方將在鈣鈦礦太陽能電池玻璃定制、BIPV組件、TCO玻璃等多個方面展開多維度合作。
2022年5月,纖納光電發(fā)布了全球首款鈣鈦礦α組件。
2022年7月,纖納光電的首批α組件在浙江衢州正式發(fā)貨,發(fā)貨數(shù)量為5000片,用于浙江省內(nèi)工商業(yè)分布式鈣鈦礦電站。
Voltec Solar公司和法蘭西島光伏研究所(IPVF)正合作在法國建設(shè)一處太陽能組件超級工廠。
在一份聲明中,兩家公司表示,該工廠將成為法國光伏工業(yè)項目的一部分,并將引入4T鈣鈦礦/硅串聯(lián)技術(shù)。
IPVF表示,其計劃在2025年之前將這一技術(shù)推向市場,至2030年將生產(chǎn)規(guī)模擴大至5GW。(PV-Tech)
聲音:政策支持+機構(gòu)看好 鈣鈦礦電池前景展望
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。
鼓勵開發(fā)先進適用的智能光伏組件,發(fā)展智能逆變器、控制器、匯流箱、跟蹤系統(tǒng)等關(guān)鍵部件。加大對關(guān)鍵技術(shù)裝備、原輔料研發(fā)應(yīng)用的支持力度。
鼓勵開發(fā)安全便捷的戶用智能光伏系統(tǒng),鼓勵發(fā)展光伏充電寶、穿戴裝備、交通工具等移動能源產(chǎn)品。
探索建立光伏“碳足跡”評價標(biāo)準(zhǔn)并開展認(rèn)證。
加快構(gòu)建光伏供應(yīng)鏈溯源體系,推動光伏組件回收利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
《深圳市關(guān)于大力推進分布式光伏發(fā)電的若干措施》發(fā)布,其中提到,培育光伏產(chǎn)業(yè)和骨干企業(yè)。
支持企業(yè)和科研機構(gòu)持續(xù)提升光伏材料、組件及配套設(shè)備等技術(shù)水平,強化光伏裝備、電池片及組件、系統(tǒng)集成、電站建設(shè)運維產(chǎn)業(yè)鏈條。
做大做優(yōu)光伏逆變器、太陽能電池制造裝備等優(yōu)勢領(lǐng)域,著力推動光伏逆變器向高功率密度化、電網(wǎng)友好化和高度智能化方向發(fā)展,積極開發(fā)新一代晶硅太陽能電池制造設(shè)備。
市級專項資金重點支持異質(zhì)結(jié)電池、鈣鈦礦電池技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范,推動新型高效太陽能電池降本增效。
加強政策引導(dǎo)與支持,建立光伏產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè)培育機制,重點支持技術(shù)水平高、市場競爭力強的光伏設(shè)備制造企業(yè)和光伏能源建設(shè)運營管理企業(yè)快速發(fā)展,努力形成一批光伏制造、運維龍頭企業(yè)。
日前,廣東省東莞市發(fā)改局發(fā)布《東莞市新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2022—2025年)》。
文件提出:
到2025年,在儲能產(chǎn)品領(lǐng)域形成2家以上年產(chǎn)值超50億元的國際知名企業(yè),在大型儲能集成制造、家庭儲能、便攜式儲能、消費鋰電池、光儲一體、新型太陽電池等領(lǐng)域培育一批全國一流水平的龍頭企業(yè)。
支持光伏逆變器、智能光伏系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。
支持新型低成本薄膜太陽電池、鈣鈦礦新型太陽電池技術(shù)研發(fā)。
拓展分布式光伏發(fā)電應(yīng)用,積極推進公共建筑光伏開發(fā)利用。
開展“智能光伏+新型儲能”示范。
杭州市11月2日發(fā)布《關(guān)于加快推進綠色能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》(征求意見稿)。
提出:
發(fā)展壯大儲能產(chǎn)業(yè);努力推進鈉離子電池、鉛炭電池、液流電池、固態(tài)鋰離子電池、熔鹽儲能、壓縮空氣儲能、氫儲能等新型儲能技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化。持續(xù)做強光伏產(chǎn)業(yè);
推動TOPCon、HJT等晶硅太陽能電池組件和碲化鎘、鈣鈦礦、銅銦鎵硒等薄膜電池組件創(chuàng)新發(fā)展,不斷提高逆變器、控制器、光伏玻璃、光伏漿料、薄膜等系統(tǒng)關(guān)鍵裝備和輔料配套能力,提升產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同能力。
堅持集中式與分布式并舉,推動整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點建設(shè)。
據(jù)華能清潔能源研究院公眾號消息,我國首個鈣鈦礦標(biāo)準(zhǔn)專題工作組日前宣布成立。
目前,鈣鈦礦工作組的成員34家,委員人數(shù)53人。成員單位包括國家能源集團、中核電力、華電重工、北京理工大學(xué)、常州大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京曜能科技、杭州纖納、杭州眾能、無錫極電、昆山協(xié)鑫、隆基綠能、常熟阿特斯等發(fā)電和生產(chǎn)企業(yè)。
標(biāo)準(zhǔn)工作組將在以下方面開展工作:
跟蹤國內(nèi)外鈣鈦礦光伏技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化工作動態(tài);
開展鈣鈦礦光伏電池技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的交流與研討;
開展鈣鈦礦光伏電池標(biāo)準(zhǔn)工作規(guī)劃和頂層設(shè)計,結(jié)合光伏電池標(biāo)準(zhǔn)體系研究制定鈣鈦礦光伏電池標(biāo)準(zhǔn)體系;
開展鈣鈦礦光伏電池性能測試、可靠性評價等方面關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定。
國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項的通知。
其中提到:
完善產(chǎn)業(yè)鏈綜合支持措施,落實相關(guān)規(guī)劃部署,突破高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù),推動光伏發(fā)電降本增效,促進高質(zhì)量發(fā)展。
推動高效環(huán)保型及耐候性光伏功能材料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,提高光伏組件壽命。
上海市科學(xué)技術(shù)委員會等六部門印發(fā)《上海市科技支撐碳達(dá)峰碳中和實施方案》:
風(fēng)能利用方面,研發(fā)百米級以上高空風(fēng)電機組、大規(guī)模固定式及抗臺風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機組、超大型海上風(fēng)電機組整機設(shè)計制造與安裝測試技術(shù),研發(fā)低頻輸電等深遠(yuǎn)海高效輸電技術(shù)、深遠(yuǎn)海風(fēng)電場精準(zhǔn)評估技術(shù)、大型風(fēng)電場及風(fēng)電機組健康實時監(jiān)測與智能運維技術(shù)等。
太陽能利用方面,研發(fā)超高效硅基光伏、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池及其耦合技術(shù)、空間太陽堆電源技術(shù)、分光譜式太陽能光伏光熱高效綜合利用技術(shù)、光伏電站智慧調(diào)控與運維關(guān)鍵技術(shù)、建筑光伏與電能耦合調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)等,研制適用于快速路、軌道交通、隔音棚等超大型城市應(yīng)用場景的光伏電池,研發(fā)先進光伏農(nóng)業(yè)等。
隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國介紹:
同樣的面積,吸收同樣的光,能發(fā)出的電當(dāng)然越多越好。
以電池片為例,在20%轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)之上,經(jīng)過測算,每提高一個百分點的轉(zhuǎn)換效率,可以為下游電站節(jié)約5%以上的成本。
在杭州纖納光電科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO姚冀眾看來:
鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率理論極限超過30%,有望成為新一代電池技術(shù)。
目前鈣鈦礦已經(jīng)徐徐拉開了大規(guī)模量產(chǎn)的序幕,纖納光電作為鈣鈦礦光伏技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè),已在鈣鈦礦組件的技術(shù)、效率、穩(wěn)定性等方面取得突出成果,未來將進一步瞄準(zhǔn)鈣鈦礦技術(shù)天花板,加速光伏行業(yè)發(fā)展。
華泰證券研報指出:
鈣鈦礦目前尚處于從0到1階段,但產(chǎn)業(yè)化進展明顯加速,預(yù)計今年將有接近1GW的中試線擴產(chǎn),爬產(chǎn)順利情況下,頭部參與者有望于今年啟動GW級產(chǎn)線招標(biāo),24-25年有望看到多條GW級產(chǎn)線落地。
從業(yè)績釋放順序看,新技術(shù)發(fā)展初期設(shè)備商有望最先受益,國內(nèi)設(shè)備商已陸續(xù)完成出貨交付,其次是TCO玻璃/POE膠膜等輔材廠商,最后是電池廠,24-25年鈣鈦礦電池能夠低成本大規(guī)模量產(chǎn)后,領(lǐng)先電池廠將享有超額收益。
從發(fā)展可預(yù)見性看,短期輔材確定性最高,中期設(shè)備商由于技術(shù)路徑未定風(fēng)險機遇并存,長期看電池廠掌握know how,同時布局電池+整線設(shè)備的玩家最具投資價值。
長江證券指出:
當(dāng)前鈣鈦礦整體仍處于產(chǎn)業(yè)化初期,從量上看,當(dāng)前擴產(chǎn)規(guī)模較小,但設(shè)備廠商提前與鈣鈦礦廠商進行合作研發(fā)、驗證,將充分受益后續(xù)鈣鈦礦電池擴產(chǎn)放量,設(shè)備需求釋放。
建議持續(xù)關(guān)注鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化賽道,重點關(guān)注:
1)在晶硅電池已有深厚技術(shù)積累的企業(yè)在鈣鈦礦領(lǐng)域的橫向拓展;
2)鈣鈦礦電池部分設(shè)備與電子、顯示面板等行業(yè)涉材料工藝環(huán)節(jié)設(shè)備有一定共通性,關(guān)注切入鈣鈦礦領(lǐng)域的跨行業(yè)設(shè)備企業(yè);
3)新布局鈣鈦礦電池&組件生產(chǎn)的企業(yè)。
上海證券研報表示:
降本增效是光伏行業(yè)核心邏輯。
晶硅電池接近理論效率極限,鈣鈦礦效率天花板更高,且預(yù)計最終成本比晶硅電池有較大降低,有望成為技術(shù)未來發(fā)展方向。
晶硅電池理論效率29.4%,量產(chǎn)效率極限在26%-27%,目前TOPCon 量產(chǎn)效率已經(jīng)超過25%,正在逼近效率極限,由于存在CTM 效率損失,組件量產(chǎn)效率極限會更低。
鈣鈦礦電池本身即為組件,理論效率可達(dá)33%。
另外,由于鈣鈦礦生產(chǎn)過程工藝溫度低,能耗低,并且生產(chǎn)流程相比晶硅明顯縮短,所以生產(chǎn)成本預(yù)計最終比晶硅成本下限有較大降低。
由于兼顧高效率、低成本及低能耗的優(yōu)點,鈣鈦礦有望成為光伏電池技術(shù)的未來發(fā)展方向。
目前行業(yè)產(chǎn)線規(guī)模主要為百兆瓦級,其預(yù)計GW級產(chǎn)線將于2024年前后投建。
中郵證券研報表示:
鈣鈦礦是具有革命性的新材料。
鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導(dǎo)體(具有ABX3 的化學(xué)通式)作為吸光材料的太陽能電池。鈣鈦礦電池具有效率上限高、成本低、可疊層、柔性四大優(yōu)勢,是具有革命性的新材料。鈣鈦礦商業(yè)化進程提速。
截至目前,國內(nèi)已有三條百兆瓦級別的鈣鈦礦光伏組件產(chǎn)線建成(協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能),多條百兆瓦產(chǎn)線、GW 級產(chǎn)線正在推進中。
申港證券研報表示:
鈣鈦礦電池的主要優(yōu)點:理論效率高。
鈣鈦礦帶隙約為1.5 eV,且調(diào)控鈣鈦礦組分可以調(diào)節(jié)帶隙。單結(jié)鈣鈦礦電池理論光電轉(zhuǎn)換效率極限約33%,高于晶硅電池的29%。成本低、應(yīng)用范圍廣。
其研報認(rèn)為,鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化正在加速,建議關(guān)注:鈣鈦礦電池布局領(lǐng)先的公司和透明導(dǎo)電玻璃TCO 技術(shù)領(lǐng)先的公司。
中金公司表示:
預(yù)計2023年內(nèi)鈣鈦礦太陽能電池行業(yè)中試線擴產(chǎn)規(guī)模或達(dá)1000-1200MW,同比2022年的350MW增長近兩倍;
1H23三家企業(yè)或率先啟動行業(yè)首批GW級產(chǎn)能的建設(shè)和招標(biāo)活動;
且2023-24年預(yù)計各家一級市場鈣鈦礦公司融資輪次有望繼續(xù)向前推進。從投資方向來看,建議重點關(guān)注:
1)鈣鈦礦核心層設(shè)備具備高彈性,激光劃線設(shè)備具備高確定性,傳輸層、鈍化層設(shè)備增量空間亦值得關(guān)注;
2)鈣鈦礦組件導(dǎo)電、阻水要求帶來較晶硅的增量輔材需求,重點關(guān)注TCO導(dǎo)電玻璃、ITO靶材、丁基膠以及POE粒子膠膜四大方向。
中泰證券研報指出:
目前鈣鈦礦電池中各功能膜層材料選型多樣,各家鈣鈦礦電池生產(chǎn)商的工藝選型、設(shè)備構(gòu)成也存在差異。
但總體上鈣鈦礦電池的制造離不開磁控濺射設(shè)備、RPD、涂覆機、蒸鍍機、激光設(shè)備等。
由于鈣鈦礦電池生產(chǎn)商大多不具備制造設(shè)備的能力,在產(chǎn)業(yè)化初期鈣鈦礦電池產(chǎn)能的增長將使鈣鈦礦電池設(shè)備商受益。
僅考慮鈣鈦礦電池在BIPV領(lǐng)域的應(yīng)用,2025年鈣鈦礦電池設(shè)備市場空間可達(dá)132億元。
銀河證券研報表示:
鈣鈦礦穩(wěn)定性是業(yè)界非常關(guān)注的問題,目前通過無機電荷傳輸層的應(yīng)用、鈣鈦礦材料體 系優(yōu)化、鈍化技術(shù)的導(dǎo)入、復(fù)合電極的開發(fā)、封裝技術(shù)的優(yōu)化等手段解決穩(wěn)定性問題,并取 得積極進展。
極電光能通過無機電荷傳輸層材料、甲脒基鈣鈦礦材料體系、自創(chuàng)的鈍化技術(shù)、 復(fù)合背電極的開發(fā)以及可靠的封裝技術(shù)的開發(fā),較好地解決了鈣鈦礦組件穩(wěn)定性的問題,并通過了晶硅組件檢測標(biāo)準(zhǔn) IEC61215 的加速老化認(rèn)證測試,還通過了泡水、加速光老化等測試。
目前,鈣鈦礦電池已步入商業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點,亟待推進供應(yīng)鏈企業(yè)的合作開發(fā)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立。
鈣鈦礦電池成本低、效率高、工藝簡單且可柔性制備,具備較強的優(yōu)勢,隨著相關(guān)企業(yè)加大布局和開發(fā)力度,鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化進程有望加速。
鈣鈦礦電池制備工藝涉及涂布、磁控、蒸鍍、激光等相關(guān)設(shè)備有望持續(xù)受益。
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