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總的觀點：潛力好技術(shù)，量產(chǎn)還沒有
6月17日，報道美國普林斯頓工程學(xué)院研究人員開發(fā)出首個具有商業(yè)可行性使用壽命的鈣鈦礦太陽能電池，該團隊預(yù)計該設(shè)備的使用壽命可達到30年左右。好消息助推了鈣鈦礦的火爆。

01
基本情況

鈣鈦礦是一種分子通式為 ABX3 的晶體材料，最早被發(fā)現(xiàn)存在于鈣鈦礦石中的鈦酸鈣（CaTiO3）化合物而得名。其呈八面體形狀，光電轉(zhuǎn)換效率高，在光伏、LED 等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池。鈣鈦礦是被光伏界極罕見所共同接受的未來技術(shù)，幾乎所有的光伏企業(yè)都認為鈣鈦礦是光伏產(chǎn)業(yè)的未來，只是在做單結(jié)結(jié)構(gòu)還是疊層結(jié)構(gòu)上存在不同技術(shù)路線。
鈣鈦礦太陽能電池具有高效率、低成本、高柔性等優(yōu)勢。一是轉(zhuǎn)換效率高，單結(jié)鈣鈦礦轉(zhuǎn)換效率理論上可以到31%，目前干到了25.7%，多結(jié)的理論上可達到47%。而目前光伏領(lǐng)域的晶硅路線上，發(fā)射極及背面鈍化（PERC）只有23%，異質(zhì)結(jié)（HJT）理論上27%，目前量產(chǎn)效率24.5%。可見效率還是很高的。二是成本低，成品太陽能組件中，導(dǎo)電玻璃占了成本的30%以上，其次是金屬電極，鈣鈦礦相關(guān)的材料成本很低。第三是高柔性，由于鈣鈦礦材料吸光系數(shù)大，光伏厚度僅需微米級就能實現(xiàn)太陽光的有效利用，可以做成薄膜電池實現(xiàn)柔性。
鈣鈦礦的幾個優(yōu)勢，使得它具有比當(dāng)下晶硅太陽能更廣闊的市場空間。一是和現(xiàn)有異質(zhì)結(jié)等技術(shù)的結(jié)合進一步提升光電轉(zhuǎn)換效率，相關(guān)中試線的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)到了29.8%。二是柔性使得鈣鈦礦可以開拓新的光伏發(fā)電市場，如用在BIPV，電動汽車移動發(fā)電等領(lǐng)域。

02
產(chǎn)業(yè)鏈及公司

鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)鏈，和晶硅相比簡單多了。晶硅電池需要加工硅料、硅片、電池、組件，至少得在四個工廠，而鈣鈦礦的生產(chǎn)流程簡單，在一個工廠內(nèi)將玻璃、膠膜、靶材、化工原料加工成為組件。所以，他產(chǎn)業(yè)鏈改造等要提升的只是設(shè)備，如噴霧熱解鍍膜機、玻璃切割機、高精度涂布機、激光刻蝕機、真空蒸鍍機、磁控濺射機等，當(dāng)然主要是涂布及PVD。這里涉及濕法和干法工藝的差異，核心設(shè)備上有部分差異。當(dāng)然極電光能提出了“干法搭骨架，濕法定結(jié)晶”的調(diào)和路線。
在這些領(lǐng)域上，都有了一些成熟的設(shè)備類公司，開始了相關(guān)設(shè)備的研究，設(shè)備工藝有些在驗證階段，有些已經(jīng)形成了一定的訂單，開展了中試線。比如邁為股份主攻鈣鈦礦層印刷，真空鍍膜；相關(guān)定制激光設(shè)備已經(jīng)交付。捷佳偉創(chuàng)也是鈣鈦礦層印刷，真空鍍膜等。9天7板的京山輕機在鈣鈦礦層印刷，真空鍍膜之外，子公司晟成光伏與協(xié)鑫光電合作建設(shè)電池及組件生產(chǎn)線。東方日升、通威股份、晶科能源、中來股份等光伏行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)自然也不會坐視，甚至連寧德時代等這些新能源電池領(lǐng)域的大佬都給予了足夠的關(guān)注，開展設(shè)備自研，設(shè)備改造及技術(shù)驗證等。
鈣鈦礦1GW產(chǎn)能的投資僅為5億元，而晶硅的在11億左右。行業(yè)自2017年開始布局大面積的涂布中試線。大面積組件上的發(fā)電效率從 9.7%開始慢慢提升，到了現(xiàn)在20%左右。各家都卯足了勁在往上跑。
協(xié)鑫光電，生產(chǎn)了1米*2米的全球最大尺寸組件，并開始 100 兆瓦量產(chǎn)生產(chǎn)線的建設(shè)工作，組件效率達到18%以上，成本低于晶硅70%，壽命超過 25年。計劃于今年實現(xiàn)鈣鈦礦光伏組件的商業(yè)化生產(chǎn)。
BIPV的玩家是綠色建筑商如杭蕭、精工鋼構(gòu)，還有就是早先的薄膜電池如漢能。但和鈣鈦礦不太一樣，他們研究的是高效硅薄膜異質(zhì)結(jié)（SHJ）,以及是銅銦鎵硒（CIGS）的薄膜電池。龍焱能源也是早先的薄膜光伏路線的代表，國內(nèi)最早聚焦碲化鎘路線，曾被最有希望挑戰(zhàn)晶硅電池。

03
潛力公司

前期大漲的基本都是設(shè)備類企業(yè)，要是涉及到真空鍍膜或者涂布設(shè)備那就得大漲。其實真正埋頭在弄鈣鈦礦產(chǎn)線的反而是一些還沒上市的公司。
德滬涂膜：開發(fā)的全球首套用于大面積鈣鈦礦太陽能面板制造核心涂膜設(shè)備系統(tǒng)驗收成功，是我國首個超越日、德、韓國廠商可提供高品質(zhì)量產(chǎn)電子級精密狹縫涂布設(shè)備的本土公司。目前中國唯一可以參與世界競爭的電子級涂膜設(shè)備公司，對標世界前五德日韓狹縫涂布設(shè)備公司。
纖納光電：連續(xù)7次刷新小組件世界紀錄、在浙江衢州建有國內(nèi)首個鈣鈦礦生產(chǎn)基地。
眾能光電：的組件效率分別達到 20%和 17%，處在國際先進水平，公司在建鈣鈦礦太陽能光伏組件生產(chǎn)線產(chǎn)能可達200MW/年。公司設(shè)計和生產(chǎn)的裝備在國內(nèi)外 30+客戶中得到應(yīng)用
萬度光能：投資 60 億元建設(shè)萬度光能鈣鈦礦太陽能電池生產(chǎn)基地項目。項目第一期建設(shè)一條 200MW 級鈣鈦礦太陽能電池大試線，成功后擬擴充至 10GW 產(chǎn)能。投資 60 億元建設(shè)萬度鈣鈦礦太陽能電池生產(chǎn)基地項目。
極電光能：蜂巢能源科技有限公司下設(shè)的太陽能事業(yè)部，鈣鈦礦幕墻系列產(chǎn)品16%以上的光電轉(zhuǎn)換效率的前提下，仍有 10%以上的透光率。全球范圍內(nèi)率先實現(xiàn)大面積鈣鈦礦組件效率超過20%。開始建設(shè)150mw試驗線。
合特光電：主要是綠色建材方向，剛剛被杭蕭鋼構(gòu)控股，應(yīng)該會在BIPV應(yīng)用上發(fā)力，計劃在 2022 年底投產(chǎn)首條異質(zhì)結(jié)/鈣鈦礦疊層電池中試線，目標效率 28%以上。

4
幾個觀點

1.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(yù)測未來是哪項技術(shù)的天下。技術(shù)迭代頻繁，電池片技術(shù)迭代推進效率提升，而本質(zhì)在于降本。早先的鋁背場到PERC，再到N型、hjt等，以及現(xiàn)在大火的鈣鈦礦，包括量子點薄膜太陽能電池似乎也可以，理論轉(zhuǎn)換效率要高得多。
2.鈣鈦礦太陽能電池作為歷史上發(fā)展最快的光伏技術(shù)，最主要的問題在于穩(wěn)定性上衰減快、壽命短問題、大面積制備涂布的一致性，還有溶劑有毒的環(huán)保問題都有待解決，大規(guī)模商用和產(chǎn)業(yè)化還需要一定的時間。至少現(xiàn)在還沒有真正的量產(chǎn)線，做到中試線的已經(jīng)不錯。
3.薄膜類電池技術(shù)始終繞不開的挑戰(zhàn)是大尺寸膜層制備，在大面積上的膜層一致性是所有薄膜電池量產(chǎn)的關(guān)鍵。太多看上去很美的技術(shù)，最終卻倒在了中試或量產(chǎn)這一關(guān)，能夠做到量產(chǎn)下效率最高、穩(wěn)定性最優(yōu)、成本最低就是成功。
4.鈣鈦礦是一個“工藝”與“配方”并重的技術(shù)，同時由于技術(shù)路線時間短，工藝還沒有像晶硅那樣成熟，也無法向半導(dǎo)體設(shè)備借鑒，適合大尺寸、高效率量產(chǎn)的鈣鈦礦設(shè)備性能提升與國產(chǎn)化也是必須要解決的問題。所以獲得資本關(guān)注的或已經(jīng)搭建中試線的大多是自己能解決設(shè)備難題的，無論是自制還是聯(lián)合研發(fā)。 


原標題：9天7板 光伏行業(yè)的明星——鈣鈦礦大起底