下一個光伏產(chǎn)業(yè)α？九部門點名，這一概念迎來風(fēng)口
時間：2022-09-15
被視為第三代光伏技術(shù)鈣鈦礦未來要挑大梁？
8月18日，科技部等九部門發(fā)文提出，到2030年進(jìn)一步研究突破一批碳中和前沿和顛覆性技術(shù)，其中便包括近期市場上大熱的鈣鈦礦電池。經(jīng)不完全統(tǒng)計，當(dāng)下主流光伏上市公司更多處于技術(shù)儲備中，實際開啟商用的上市公司更多位于產(chǎn)業(yè)鏈上游設(shè)備材料端。
不過，業(yè)內(nèi)仍然認(rèn)定其成為下一個光伏產(chǎn)業(yè)α。有機(jī)構(gòu)測算僅在設(shè)備端，便擁有超800億元市場。在二級市場上，鈣鈦礦電池概念板塊近期一路走高，自7月初以來，板塊指數(shù)上漲35.6%。
光轉(zhuǎn)化率有望超過50%
科技部等九部門印發(fā)《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實施方案（2022—2030年）》（“《方案》”）提出，到2025年要實現(xiàn)重點行業(yè)和領(lǐng)域低碳關(guān)鍵核心技術(shù)的重大突破，而到2030年，要進(jìn)一步研究突破一批碳中和前沿和顛覆性技術(shù)?！斗桨浮飞婕岸喾矫嫘履茉磧δ芗鞍l(fā)電技術(shù)，其中便包括近期市場上大熱的鈣鈦礦電池。
方案中所提及的鈣鈦礦電池是第三代非硅薄膜電池的代表，而目前的TOPCon電池、異質(zhì)結(jié)（HJT/HIT）電池均屬于傳統(tǒng)晶硅電池，為第二代光伏電池技術(shù)。根據(jù)協(xié)鑫納米測算，鈣鈦礦太陽能電池作為第三代太陽能電池，具有高效率特點，單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)31%，多結(jié)理論效率超過50%，遠(yuǎn)高于晶硅的29.4%。
此外，鈣鈦礦電池相比晶硅產(chǎn)業(yè)鏈大幅簡化。中信證券指出，生產(chǎn)鈣鈦礦組件單瓦能耗只有晶硅組件的1/10，成熟期的鈣鈦礦電池單位產(chǎn)能投資額為晶硅電池的一半，綜合成本看，鈣鈦礦組件單瓦總成本約為5到6毛錢，是晶硅極限成本的50%。
因此，鈣鈦礦被視為“光伏攪局者”。而且，鈣鈦礦太陽能電池還可通過與HJT疊層進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)換效率，是未來產(chǎn)業(yè)化的重點發(fā)展方向。
浙商證券一份研報指出，HJT、TOPCon 是太陽能電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展到第三階段的代表，而鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦-TOPCon 疊層電池是第四階段的支柱。雖然當(dāng)前市場的主流技術(shù)路徑仍是 PERC，但其產(chǎn)線擴(kuò)張已進(jìn)入尾聲。隨著異質(zhì)結(jié)（HJT）、 TOPCon 設(shè)備的成熟，太陽能電池將逐步進(jìn)入第三階段和第四階段。
光伏頭部玩家尚無相關(guān)產(chǎn)能
值得注意的是，鈣鈦礦電池概念已經(jīng)在二級市場上受到追捧。自7月初以來，鈣鈦礦電池概念板塊指數(shù)一路從896.37點漲至1215.8點（截至8月18日最高點），上漲幅度達(dá)到35.6%。
不過，從產(chǎn)業(yè)鏈角度上看，A股中尚無真正擁有鈣鈦礦電池產(chǎn)能的上市公司。包括隆基綠能、中來股份、晶科能源、晶澳科技、通威股份在內(nèi)的頭部玩家均表示，在鈣鈦礦、疊層等新型電池等技術(shù)方面儲備了研發(fā)成果，但并無相關(guān)產(chǎn)能。
反倒是未上市的纖納光電與協(xié)鑫光電在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。在7月28日，纖納光電在浙江衢州舉行了首批α組件的發(fā)貨儀式。此次發(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。
另外，協(xié)鑫集成的關(guān)聯(lián)公司協(xié)鑫光電，目前也已投建100MW大面積組件中試線，并正致力于開發(fā)1m×2m大尺寸鈣鈦礦組件，在度電成本比晶硅更低的情況下，開啟鈣鈦礦電池的商業(yè)化量產(chǎn)。
不過，盡管光伏頭部玩家尚未真正實現(xiàn)產(chǎn)能，但卻紛紛看好這一技術(shù)路線。中來股份在互動平臺上表示，公司的鈣鈦礦疊層電池正在研發(fā)中，現(xiàn)階段重點在進(jìn)行與鈣鈦礦電池相匹配的底層電池的研發(fā)，后續(xù)研發(fā)和投入量產(chǎn)仍需要一定的時間，公司看好并積極布局研發(fā)鈣鈦礦疊層電池。
隆基綠能總裁李振國近期也撰文表示，如果在未來幾年里鈣鈦礦電池的壽命和大面積效率損失問題能夠得到有效改善，那么鈣鈦礦/晶硅疊層電池有望成為未來的高效率電池主流。
另外，這一產(chǎn)業(yè)鏈上游的設(shè)備材料端腳步似乎更快。其中，德滬涂膜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；而晟成光伏與協(xié)鑫光電聯(lián)合開發(fā)鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關(guān)設(shè)備，團(tuán)簇型多腔式蒸鍍設(shè)備現(xiàn)已量產(chǎn)；邁為股份為客戶定制的單結(jié)鈣鈦礦電池激光設(shè)備已交付；另外，捷佳偉創(chuàng)近期也中標(biāo)了首個鈣鈦礦中試設(shè)備采購訂單。
仍有較長路要走
不過，鈣鈦礦電池真正成為“攪局者”仍有較長一段路要走。正如隆基綠能總裁李正國所言，鈣鈦礦電池面臨壽命短和大面積效率損失問題。
浙商證券研報顯示，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。
中信證券研報認(rèn)為，鈣鈦礦未來發(fā)展的關(guān)鍵點在于四方面：1）提升疊層電池器件中鈣鈦礦頂電池的穩(wěn)定性和大面積制備成為了技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵所在；2）鈣鈦礦光電器件裝備的研發(fā)，激光、蒸鍍、磁控和SALD設(shè)備和配套工藝方面的積累；3）鈣鈦礦技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，需要材料、設(shè)備及鍍膜等合作開發(fā)新型的鍍膜材料及相關(guān)鍍膜設(shè)備；4）傳統(tǒng)鈣鈦礦吸光材料在長期光照加熱條件下結(jié)構(gòu)極易被破壞，導(dǎo)致電池性能迅速衰減，穩(wěn)定性是個世界難題。
不過業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，通過優(yōu)化配方工藝和封裝技術(shù)解決穩(wěn)定性難題后，鈣鈦礦將成為下一個光伏產(chǎn)業(yè)α，有望出現(xiàn)類似于顆粒硅和磷酸鐵鋰對替代路線的超越，有望成為未來BIPV、電動汽車車頂發(fā)電領(lǐng)域的主流材料。
據(jù)浙商證券測算，2025年BIPV潛在市場規(guī)模預(yù)計達(dá)1210億元，鈣鈦礦太陽能電池有天然適配優(yōu)勢，有望在BIPV領(lǐng)域率先打開市場。2030年，鈣鈦礦太陽能電池設(shè)備市場空間約805億元。