下一個光伏產業α？九部門點名，這一概念迎來風口
時間：2022-09-15
被視為第三代光伏技術鈣鈦礦未來要挑大梁？
8月18日，科技部等九部門發文提出，到2030年進一步研究突破一批碳中和前沿和顛覆性技術，其中便包括近期市場上大熱的鈣鈦礦電池。經不完全統計，當下主流光伏上市公司更多處于技術儲備中，實際開啟商用的上市公司更多位于產業鏈上游設備材料端。
不過，業內仍然認定其成為下一個光伏產業α。有機構測算僅在設備端，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，板塊指數上漲35.6%。
光轉化率有望超過50%
科技部等九部門印發《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》（“《方案》”）提出，到2025年要實現重點行業和領域低碳關鍵核心技術的重大突破，而到2030年，要進一步研究突破一批碳中和前沿和顛覆性技術。《方案》涉及多方面新能源儲能及發電技術，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、異質結（HJT/HIT）電池均屬于傳統晶硅電池，為第二代光伏電池技術。根據協鑫納米測算，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，單結鈣鈦礦電池理論最高轉換效率達31%，多結理論效率超過50%，遠高于晶硅的29.4%。
此外，鈣鈦礦電池相比晶硅產業鏈大幅簡化。中信證券指出，生產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疊層進一步提升光電轉換效率，是未來產業化的重點發展方向。
浙商證券一份研報指出，HJT、TOPCon 是太陽能電池產業化發展到第三階段的代表，而鈣鈦礦-異質結、鈣鈦礦-TOPCon 疊層電池是第四階段的支柱。雖然當前市場的主流技術路徑仍是 PERC，但其產線擴張已進入尾聲。隨著異質結（HJT）、 TOPCon 設備的成熟，太陽能電池將逐步進入第三階段和第四階段。
光伏頭部玩家尚無相關產能
值得注意的是，鈣鈦礦電池概念已經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），上漲幅度達到35.6%。
不過，從產業鏈角度上看，A股中尚無真正擁有鈣鈦礦電池產能的上市公司。包括隆基綠能、中來股份、晶科能源、晶澳科技、通威股份在內的頭部玩家均表示，在鈣鈦礦、疊層等新型電池等技術方面儲備了研發成果，但并無相關產能。
反倒是未上市的纖納光電與協鑫光電在這一領域實現突破。在7月28日，纖納光電在浙江衢州舉行了首批α組件的發貨儀式。此次發貨數量為5000片，用于浙江省內工商業分布式鈣鈦礦電站。
另外，協鑫集成的關聯公司協鑫光電，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化量產。
不過，盡管光伏頭部玩家尚未真正實現產能，但卻紛紛看好這一技術路線。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中，現階段重點在進行與鈣鈦礦電池相匹配的底層電池的研發，后續研發和投入量產仍需要一定的時間，公司看好并積極布局研發鈣鈦礦疊層電池。
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，這一產業鏈上游的設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備系統驗收成功；而晟成光伏與協鑫光電聯合開發鈣鈦礦與疊層電池的工藝及相關設備，團簇型多腔式蒸鍍設備現已量產；邁為股份為客戶定制的單結鈣鈦礦電池激光設備已交付；另外，捷佳偉創近期也中標了首個鈣鈦礦中試設備采購訂單。
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，穩定性是制約鈣鈦礦太陽能電池產業化的重要因素，其主要缺點是壽命短（穩定性低）。目前鈣鈦礦太陽能電池的T80壽命約4000小時， 距當前主流光伏技術的25年壽命相差甚遠。目前鈣鈦礦電池大面積模塊的效率仍遠低于小面積，是制約產業化的另一難題。
中信證券研報認為，鈣鈦礦未來發展的關鍵點在于四方面：1）提升疊層電池器件中鈣鈦礦頂電池的穩定性和大面積制備成為了技術開發的關鍵所在；2）鈣鈦礦光電器件裝備的研發，激光、蒸鍍、磁控和SALD設備和配套工藝方面的積累；3）鈣鈦礦技術產業化發展，需要材料、設備及鍍膜等合作開發新型的鍍膜材料及相關鍍膜設備；4）傳統鈣鈦礦吸光材料在長期光照加熱條件下結構極易被破壞，導致電池性能迅速衰減，穩定性是個世界難題。
不過業內普遍認為，通過優化配方工藝和封裝技術解決穩定性難題后，鈣鈦礦將成為下一個光伏產業α，有望出現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、電動汽車車頂發電領域的主流材料。
據浙商證券測算，2025年BIPV潛在市場規模預計達1210億元，鈣鈦礦太陽能電池有天然適配優勢，有望在BIPV領域率先打開市場。2030年，鈣鈦礦太陽能電池設備市場空間約805億元。