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晶硅電池發(fā)展至今，已經(jīng)形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈，而鈣鈦礦電池作為下一代儲備電池技術，亦受到關注。日前，工信部等五部門聯(lián)合印發(fā)加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃，其中提到推動TOPCon等晶體硅太陽能電池技術和鈣鈦礦、疊層電池組件技術產(chǎn)業(yè)化。

財聯(lián)社記者了解到，鈣鈦礦電池在技術層面不斷取得創(chuàng)新，但實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)前的“黎明”還有多久，目前難有定論。在日前進行的多晶硅產(chǎn)業(yè)論壇中，協(xié)鑫光電董事長范斌認為，鈣鈦礦使用場景沒有限制，考慮到鈣鈦礦電池的產(chǎn)品特性，BIPV是鈣鈦礦商業(yè)化早期的重要切入點。

(資料圖片僅供參考)

事實上，這一觀點在業(yè)內(nèi)亦早有跟進。財聯(lián)社記者從杭蕭鋼構了解到，公司異質(zhì)結鈣鈦礦電池中試線計劃2023年5月投產(chǎn)，電池效率目標在28%。不過，規(guī)模量產(chǎn)的能力也是其商業(yè)化的重要前提條件，降本和擴張可能還需要時間。

前期瞄準BIPV發(fā)力

據(jù)范斌展示的案例，在一幢建筑中，墻面裝有四塊尺寸不一的鈣鈦礦電池組件。據(jù)悉，項目所采用的光伏組件均由1＊2m鈣鈦礦組件裁切而成，總功率約10kW。建筑物上鈣鈦礦面板大小、形狀都不同，因此支持各種不固定的造型，可以給建筑設計師更多發(fā)揮空間。

因此，BIPV（光伏建筑一體化）成為鈣鈦礦前期進入市場的切入點。

目前，鈣鈦礦在基礎實驗數(shù)據(jù)上看，與晶硅電池差距不斷縮小。范斌介紹稱，實驗室的效率中，鈣鈦礦的效率已經(jīng)和晶硅的差異在一個百分點以內(nèi)。從理論上講鈣鈦礦的效率能夠再往上漲，應該能夠比晶硅高2~3個點，能夠達到28~29%效率。

“從時間角度看，鈣鈦礦用十年左右的時間，實現(xiàn)了晶硅過去四十年的發(fā)展，取得了非?？斓倪M步?！狈侗蟊硎?。從單晶硅與鈣鈦礦效率提升曲線來看，鈣鈦礦在2012年左右達到13~14%的效率，此后發(fā)展迅速，并在2022年前后達到26%的效率，與單晶硅電池效率無異。

目前，協(xié)鑫光電已有鈣鈦礦產(chǎn)品推出。據(jù)范斌展示，100MW階段產(chǎn)品整體尺寸為1＊2m，效率預計在2023年達到18%，2024年達到20%，對應組件功率為360W和400W。

生產(chǎn)方面，鈣鈦礦組件生產(chǎn)更接近面板工藝，大致分為四步，包括PVD設備、涂布設備、激光設備和封裝設備，工序相對簡化，即工廠采購化工原料和玻璃板材后，輸出就是組件產(chǎn)品，具有一體化生產(chǎn)的特點。

此外，鈣鈦礦還可以N型晶硅電池融合生產(chǎn)疊層電池，效率提升更加顯著。據(jù)杭蕭鋼構披露，子公司合特光電擬于2022年度投資建設高效鈣鈦礦/晶硅薄膜疊層電池中試生產(chǎn)線，并將于不晚于2023年5月10日正式實現(xiàn)100兆瓦電池中試線的投產(chǎn)，且電池轉(zhuǎn)化效率達到28%以上。

有業(yè)內(nèi)分析人士對財聯(lián)社記者表示，鈣鈦礦電池單層理論效率可以達到33%，顯著高于晶硅電池。疊層方面，理論上晶硅/鈣鈦礦的雙節(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率可達43%，鈣鈦礦三節(jié)層電池理論效率可達50%以上。

“目前市場在售的晶硅電池轉(zhuǎn)換效率最高接近25%，到組件的效率在23%-24%左右?！鄙鲜龉ぷ魅藛T表示，公司疊層技術在業(yè)內(nèi)處于領先和開拓者，項目將大大增強公司在 BIPV 領域的產(chǎn)品競爭力。

尚處于大規(guī)模商業(yè)化前期

不過，鈣鈦礦電池商業(yè)化方面，還面對諸多挑戰(zhàn)。相比較于晶硅電池成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，鈣鈦礦目前尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期。

消息面上，近期鈣鈦礦量產(chǎn)捷報頻傳。繼協(xié)鑫光電100MW鈣鈦礦組件今年投入量產(chǎn)后，極電光能近期亦宣布首條GW級鈣鈦礦光伏組件日前開建。消息稱，極電光能計劃于無錫建設全球首條GW級鈣鈦礦光伏組件及BIPV產(chǎn)品生產(chǎn)線、100噸鈣鈦礦量子點生產(chǎn)線、全球創(chuàng)新中心及總部大樓，項目總投資30億元。此外，纖納光電、萬度光能等企業(yè)也在積極參與鈣鈦礦光伏電池的研發(fā)和商業(yè)化量產(chǎn)。

光電轉(zhuǎn)換效率高，制作工藝簡單，生產(chǎn)成本和材料成本低，是鈣鈦礦電池的顯著優(yōu)勢。據(jù)范斌介紹，在100MW級別的量產(chǎn)中，組件成本小于1元/W。

值得一提的是，優(yōu)于玻璃及其他封裝材料占到總成本的三分之一，因此更需要通過規(guī)?；瘉斫档瓦@部分成本，預計在5-10GW級別量產(chǎn)中，組件成本可降至0.5-0.6元/W。

事實上，鈣鈦礦能否量產(chǎn)的條件非常清晰。范斌認為，光伏組件的產(chǎn)品維度單一，每年能帶來多少收益，是可以準確計算得出，度電成本是唯一的指標。考慮到單晶對多晶的替代進程，贏者獨大說明了不同類型產(chǎn)品的共存期很短。“市場很嚴格，鈣鈦礦如果不具備相對晶硅而言優(yōu)勢，就不會進入市場?！狈侗蟊硎尽?/p>

根據(jù)協(xié)鑫光電計劃，100MW產(chǎn)線預計到2023年年底達產(chǎn)，預計2024年建設GW級別的產(chǎn)線，大規(guī)模量產(chǎn)至少還要3-5年的時間。

分析人士對財聯(lián)社記者表示，除了效率外，規(guī)模量產(chǎn)的能力是其商業(yè)化的重要前提條件。在晶硅電池占主流的情況下，鈣鈦礦（包括疊層）想要對其進行替代，需要成本和規(guī)模能跟上，而降本和擴張還需要時間。