近期,兩大事件引發(fā)了市場對鈣鈦礦電池的強烈關(guān)注。5月14日,協(xié)鑫光電宣布完成數(shù)億元人民幣B輪融資,此次融資將用于進一步完善公司100MW鈣鈦礦生產(chǎn)線和工藝。雖然協(xié)鑫光電并未公開投資的公司是誰,僅表示“由國內(nèi)某知名機構(gòu)領(lǐng)投”,但市場上從其股權(quán)結(jié)構(gòu)來看,推測其背后領(lǐng)投的機構(gòu)是騰訊。
5月5日,寧德時代董事長曾毓群在業(yè)績說明會上表示,寧德時代的鈣鈦礦光伏電池研究進展順利,正在搭建中試線。關(guān)于光伏領(lǐng)域的布局進展和規(guī)劃等方面,《華夏時報》記者采訪了寧德時代相關(guān)負責人,但對方表示,目前沒有更多信息。
近十年來,鈣鈦礦電池技術(shù)進步較快,其光電轉(zhuǎn)化效率有了大幅提升,但在應(yīng)用領(lǐng)域還相對較少,其衰減快、壽命短問題、難以實現(xiàn)大尺寸等一系列問題都有待解決,大規(guī)模商用和產(chǎn)業(yè)化還需要一定的時間。
鈣鈦礦電池技術(shù)進步較快
據(jù)了解,鈣鈦礦是一種具有與礦物鈣鈦氧化物(最早發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦晶體)相同的晶體結(jié)構(gòu)的材料,應(yīng)用于光伏電池領(lǐng)域,可以提高光電轉(zhuǎn)化效率。
協(xié)鑫光電相關(guān)負責人告訴《華夏時報》記者,目前協(xié)鑫光電生產(chǎn)的尺寸為1m×2m的全球最大尺寸鈣鈦礦組件已經(jīng)下線,投建的全球首條100MW量產(chǎn)線已在昆山完成廠房和主要硬件建設(shè),計劃2022年投入量產(chǎn)。預計在工藝和產(chǎn)能穩(wěn)定后,量產(chǎn)組件產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率將超過18%。
上述負責人分析,考慮到晶硅電池工作溫度每上升1度,效率將下降0.3%,鈣鈦礦電池則保持不變,該組件產(chǎn)品已經(jīng)與主流PERC組件效率相差不大,同時又有更好的弱光效應(yīng),可導致更好的實際發(fā)電量,成本有望降低到晶硅產(chǎn)品的70%。未來,鈣鈦礦組件的效率預計將進一步提升至25%以上。
協(xié)鑫光電認為,鈣鈦礦組件在發(fā)電量和度電成本上即將超過當前主流的晶硅組件,下一代光伏電池已達到大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用的臨界點。
除了協(xié)鑫光電外,也有很多光伏企業(yè)早早的盯上了這一技術(shù)路線。從目前來看,布局鈣鈦礦電池業(yè)務(wù)的企業(yè)包括,拓日新能、京山輕機、聆達股份,這些企業(yè)已在產(chǎn)業(yè)化方面開始發(fā)力。龍頭企業(yè)如隆基、東方日升、通威等也表示對這一技術(shù)有關(guān)注和研發(fā)。
北京特億陽光新能源總裁祁海珅在接受《華夏時報》記者采訪時表示,目前,鈣鈦礦電池技術(shù)更多的是給晶硅電池技術(shù)賦能,增加鈣鈦礦技術(shù)的HJT異質(zhì)結(jié)疊層電池,應(yīng)該是技術(shù)融合的最佳突破路徑,達到30%光電轉(zhuǎn)換效率的可能性比較大,這是單純的晶硅技術(shù)電池無法觸及的,需要鈣鈦礦技術(shù)的賦能和加持。
但從目前來看,鈣鈦礦也有其技術(shù)短板需要攻克。祁海珅表示,鈣鈦礦電池雖然投資成本低、轉(zhuǎn)換效率潛力高,但是其衰減快、壽命短、難以實現(xiàn)大尺寸等一系列問題都需要不斷的解決和提升,才能具有大范圍商業(yè)化推廣的條件。未來的鈣鈦礦電池技術(shù)適合向光伏建筑一體化BIPV發(fā)展方向,與建筑有機結(jié)合融為一體,是比晶硅電池產(chǎn)品要更加理想的光電建筑產(chǎn)品。
下一個技術(shù)爆點?
光伏產(chǎn)業(yè)的精彩之處就在于,技術(shù)的日新月異,無人能真正預測未來是哪項技術(shù)的天下。曾經(jīng)有行業(yè)人士指出,“光伏產(chǎn)業(yè)起起伏伏比較多,很多企業(yè)曾經(jīng)做的很好,不是自己做錯了什么,而是在行業(yè)大波浪中被動的、一不小心被拖下水”。遙想當年,漢能薄膜和晶硅路線的PK,多晶硅與單晶硅的競爭,都引發(fā)了上一代行業(yè)龍頭的式微和新一代霸主的崛起。
光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)迭代頻繁,電池片技術(shù)迭代推進效率提升,而電池追求高效的本質(zhì)在于降本。中信建投的研報顯示,2015年以前,Al-BSF鋁背場電池在國內(nèi)電池片的滲透率在90%以上,但到了2018年其效率達到20%接近瓶頸,2019年起PERC電池產(chǎn)能開始迅速崛起,從2016年市場滲透率不足10%,到2019年能超過50%,成為目前市場主流電池技術(shù)路線。
上述報告顯示,目前,市場PERC電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率已逼近效率極限,亟需新一代高效電池技術(shù)替代。而N型電池效率提升潛力大、投資成本不斷降低,本輪光伏技術(shù)變革將由P型電池轉(zhuǎn)向N型電池(TOPCon、HJT、IBC)。
在光伏行業(yè),技術(shù)路線之爭一直存在,并且多次推動著行業(yè)的技術(shù)進步。不同于上述主流的晶硅電池技術(shù),鈣鈦礦電池是屬于光伏技術(shù)的另一支。由于鈣鈦礦電池具有更高的理論轉(zhuǎn)換效率,且在配方上具有“可升級”特點,有市場觀點認為其是光伏革命終極答案的技術(shù)。
電能轉(zhuǎn)換效率方面,鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率總體高于晶硅組件。觀研天下發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,理論極限上,晶體硅太陽能電池理論極限效率約為29.43%;普通單晶硅電池理論極限效率約為24.5%;HJT電池理論下最高效率約為27.5%;TOPCon電池理論極限效率上限約為28.7%。相比之下,鈣鈦電池單層電池理論效率極值可達31%;晶硅/鈣鈦礦雙節(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率極值可達35%;而三節(jié)層電池理論極值可達到45%。而且,如果在鈣鈦礦電池中摻雜新型材料,鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率甚至可以達到的50%,是目前晶硅電池的2倍左右。在能量轉(zhuǎn)換效率上,鈣鈦礦太陽能電池已經(jīng)將光伏這一新能源拉升至新的高度。
同其他行業(yè)相比,光伏企業(yè)動輒每年二三十億元的研發(fā)費用也處在高位,很多企業(yè)為了防止“押錯寶”甚至進行了多點布局?!度A夏時報》記者此前曾采訪了一位頭部光伏企業(yè)操盤者,他在談到技術(shù)路線的選擇時表示:“光伏行業(yè)的本質(zhì)是不會變的,最重要的是要追求投資回報率,產(chǎn)品往這個方向走是不會錯的。市場當然存在賭的成分,但對技術(shù)市場的研究是更重要的,我們也可以將這種能力稱為前瞻性,一個企業(yè)會對技術(shù)進行判斷,有些技術(shù)成熟只是時間早晚的問題,而不是做不做得到的問題。”
原標題:光伏鈣鈦礦電池獲資本投注 行業(yè)下一個技術(shù)爆點?