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隨著鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率的提升，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，未來(lái)有望改變光伏應(yīng)用市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)格局。


近年來(lái)，隨著晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)展越來(lái)越成熟、轉(zhuǎn)換效率逐漸接近天花板，作為優(yōu)勢(shì)儲(chǔ)備技術(shù)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池逐步獲得業(yè)內(nèi)重視。一直以來(lái)，鈣鈦礦量產(chǎn)穩(wěn)定性痛點(diǎn)問(wèn)題難以破解，阻礙了鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

在杭州纖納光電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“纖納光電”）聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO姚冀眾看來(lái)，鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率理論極限超過(guò)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(kāi)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(lái)將進(jìn)一步瞄準(zhǔn)鈣鈦礦技術(shù)天花板，加速光伏行業(yè)發(fā)展。

鈣鈦礦α組件性能領(lǐng)先全球

纖納光電一直走在鈣鈦礦光伏技術(shù)前列。2022年5月，纖納光電發(fā)布了全球首款鈣鈦礦α組件，這也是全球范圍內(nèi)的第一款實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和商業(yè)化銷售的鈣鈦礦光伏組件。

“鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是一種第三代的技術(shù)，相對(duì)于第一代晶硅技術(shù)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有一些天然優(yōu)勢(shì)。一是材料成本非常低，二是在生產(chǎn)過(guò)程中的能耗非常低，這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)保證了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在宏觀上具備產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。”姚冀眾介紹，基于此，纖納光電的鈣鈦礦α組件具有功率高、穩(wěn)定性好、制程低碳等系列特性。值得注意的是，對(duì)于傳統(tǒng)光伏組件而言，溫度越高，其轉(zhuǎn)換效率將會(huì)越低，但由于鈣鈦礦α組件有非常好的溫度系數(shù)，溫度越高，其轉(zhuǎn)換效率反而上升。這意味著，在夏天光線充足高溫的時(shí)候，鈣鈦礦α組件太陽(yáng)能電池發(fā)電量將比傳統(tǒng)晶硅電池發(fā)電量更高。同時(shí)在弱光環(huán)境下，鈣鈦礦α組件的發(fā)電表現(xiàn)也更好。


“雖然鈣鈦礦α組件是一個(gè)新產(chǎn)品，但其成本目前已可以做到比傳統(tǒng)的晶硅光伏略低的水平，使最終的組件成本和發(fā)電成本略有優(yōu)勢(shì)。因此，客戶選擇鈣鈦礦α組件應(yīng)用于地面電站和分布式場(chǎng)景，能夠享受到較低的成本，性價(jià)比總體較高。”姚冀眾表示，目前，鈣鈦礦α組件的最大應(yīng)用市場(chǎng)有兩個(gè)領(lǐng)域，一是光伏的傳統(tǒng)市場(chǎng)，包括分布式廠房屋頂和地面集中式場(chǎng)景，如沙漠、土地上的一些大面積電站；另一領(lǐng)域是與建筑等做一些結(jié)合應(yīng)用，鈣鈦礦材料本身?yè)碛械木薮髢?yōu)勢(shì)，能夠提供一些傳統(tǒng)光伏不能提供的產(chǎn)品附加值。

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。姚冀眾稱，目前，量產(chǎn)鈣鈦礦組件企業(yè)中纖納光電是國(guó)內(nèi)唯一一家出貨售賣的企業(yè)。“從實(shí)驗(yàn)室走到產(chǎn)線，再?gòu)漠a(chǎn)線走到市場(chǎng)，我們一直堅(jiān)持降低成本與提升高附加值并行，為鈣鈦礦組件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展貢獻(xiàn)力量。”

解決穩(wěn)定性技術(shù)難題

在此之前，鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性一直是全行業(yè)面臨的技術(shù)痛點(diǎn)，商用組件的穩(wěn)定性全體系認(rèn)證更是難上加難。在此背景下，纖納光電致力于破解鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性技術(shù)難題，為鈣鈦礦大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用鋪平了道路。

“此前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，鈣鈦礦材料較軟，或難以經(jīng)受嚴(yán)苛的機(jī)械、濕熱等挑戰(zhàn)。”姚冀眾表示，對(duì)此，我們?cè)诓牧象w系上進(jìn)行了創(chuàng)新，包括選用好的材料、篩選優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商、控制雜質(zhì)、添加新的材料體系等。除了突破穩(wěn)定性技術(shù)挑戰(zhàn)，不計(jì)成本地把太陽(yáng)能組件做得穩(wěn)定、做得高效之外，還以量產(chǎn)產(chǎn)品為目標(biāo)，同時(shí)也考慮了產(chǎn)品的高經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)化應(yīng)用。


據(jù)悉，鈣鈦礦α組件于去年5月發(fā)布之后，已在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了多項(xiàng)示范工程和項(xiàng)目應(yīng)用。去年底，鈣鈦礦α組件通過(guò)了國(guó)際電工委員會(huì)出具的IEC61215和IEC61730穩(wěn)定性全流程測(cè)試。姚冀眾介紹，IEC61215和IEC61730是國(guó)際電工委員會(huì)出具的針對(duì)太陽(yáng)能電池的最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，也是行業(yè)內(nèi)最重要的標(biāo)準(zhǔn)，意味著通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的太陽(yáng)能電池產(chǎn)品具備上市的前提條件。

“早在2019年12月，針對(duì)材料與工藝的前期測(cè)試，纖納光電首次通過(guò)了濕熱、溫度循環(huán)、UV老化及光老化測(cè)試4項(xiàng)IEC穩(wěn)定性核心認(rèn)證；2021年2月，又通過(guò)了鈣鈦礦組件穩(wěn)定性多倍加嚴(yán)測(cè)試。”姚冀眾表示，當(dāng)前，纖納光電已順利步入第二階段，成功通過(guò)百兆瓦級(jí)產(chǎn)線下線的鈣鈦礦商用組件穩(wěn)定性認(rèn)證。

姚冀眾強(qiáng)調(diào)，纖納光電的鈣鈦礦α組件通過(guò)了上述IEC兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，意味著α組件在性能、穩(wěn)定性、安全性方面已達(dá)到市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，制約鈣鈦礦大面積商用組件穩(wěn)定性的行業(yè)痛點(diǎn)已被完全攻克。對(duì)于整個(gè)行業(yè)而言，經(jīng)過(guò)了從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)線10年的研發(fā)和試生產(chǎn)的過(guò)程，鈣鈦礦作為第三代光伏技術(shù)已打破諸多質(zhì)疑，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)外量產(chǎn)銷售，這也是全世界范圍內(nèi)重大的里程碑事件。

未來(lái)將尋求更多突破

業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，隨著鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率的提升，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，未來(lái)有望改變光伏應(yīng)用市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)格局。但與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷突破現(xiàn)有“天花板”也尤為關(guān)鍵。

據(jù)介紹，目前，中國(guó)三峽集團(tuán)、浙江能源集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)等央企國(guó)企已經(jīng)在采購(gòu)纖納光電的鈣鈦礦α組件，在太陽(yáng)能電站上使用或測(cè)試。另外，鈣鈦礦可以提供晶硅所不能提供的顏色、輕薄、半透明等一系列不同選擇，在建筑或其他領(lǐng)域上大有用武之地。

姚冀眾提醒，光伏行業(yè)的更新和迭代速度非?？?，雖然一直以來(lái)，纖納光電在鈣鈦礦小組件上多次刷新世界紀(jì)錄，商業(yè)化的α組件也是同等尺寸下轉(zhuǎn)換效率最高的，但仍需要在產(chǎn)品的技術(shù)、工藝和功率等方面尋求不斷提升。在此背景下，纖納光電將瞄準(zhǔn)鈣鈦礦組件技術(shù)、規(guī)模、生產(chǎn)、應(yīng)用等領(lǐng)域，持續(xù)進(jìn)行布局規(guī)劃，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

“當(dāng)前，全球只有纖納光電一家能夠?qū)崿F(xiàn)鈣鈦礦組件的量產(chǎn)，但目前我們的產(chǎn)能只有約100兆瓦，比傳統(tǒng)光伏市場(chǎng)300吉瓦的規(guī)模占比很小。因此，未來(lái)纖納光電將進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)。”姚冀眾指出，事實(shí)上，在政府和各個(gè)環(huán)節(jié)的幫助下，纖納光電目前已進(jìn)入產(chǎn)能擴(kuò)張的快速階段，下一步將擴(kuò)大到吉瓦級(jí)規(guī)模；與此同時(shí)，還持續(xù)降低原材料使用成本，例如，晶硅太陽(yáng)能電池最常用的電極材料是銀電極，我們現(xiàn)在已經(jīng)可以把銀電極完全替代成銅合金的電極材料，可以降低80%以上。

姚冀眾進(jìn)一步表示，在市場(chǎng)端，纖納光電將不斷優(yōu)化和研制符合各類市場(chǎng)準(zhǔn)入條件和客戶需求的鈣鈦礦產(chǎn)品，持續(xù)提升產(chǎn)品成熟度和規(guī)模效應(yīng)，把鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展推到更新的高度。

原標(biāo)題：鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化速度猛增