鈣鈦礦量產在即 - asiasworldcity.hk

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“2016年、2017年跟大家講鈣鈦礦的時候還沒人信，只有協鑫集團董事長朱共山拿了錢願意投資。現在無論是原有的光伏企業，還是跨界者都看好鈣鈦礦。”協鑫光電董事長範斌說。2010年博士畢業後，範斌便投身新型光伏電池的研發工作，併成立了廈門惟華光能，是國內最早從事鈣鈦礦研發與產業化的人之一。2016年底，廈門惟華光能被協鑫集團收購後，成爲該集團旗下協鑫科技獨立運行的子公司。過去三年間，鈣鈦礦因其極高的光電轉換效率（鈣鈦礦單結電池極限爲33%，疊層電池爲45%），受到光伏業內的熱捧。頭部光伏企業均宣稱在鈣鈦礦上投入不菲，並持續刷新實驗室紀錄，把鈣鈦礦從平方釐米級別做到平方米級別，光電轉換效率從10%+做到20%+。初創企業也相繼進軍，力求把握下一個風口。2025年被認爲是鈣鈦礦量產的元年。根據公司官方信息，協鑫光電、纖納光電、極電光能等初創企業均投建 GW（吉瓦，1GW=1000MW）級產線。此外，各家企業也開始摸索鈣鈦礦的市場空間——考慮到光伏電站市場的“內卷”，在鈣鈦礦領域，一些企業一開始就將市場目光轉向了更偏向消費端的領域。在範斌看來，企業對鈣鈦礦的熱衷，在於已經意識到投資晶硅幾乎都是虧損，而光伏又是一箇巨大的市場，鈣鈦礦成爲“唯一的選擇”。但這是否又意味着鈣鈦礦領域將形成一場新的“內卷”？對此，範斌持樂觀態度，他認爲短期內不會，因爲“鈣鈦礦比晶硅複雜很多”。量產在即近三年來，多家光伏頭部企業和能源企業湧入鈣鈦礦領域。經過持續的研發和改進，2025年行業陸續傳來量產產線落地的消息。協鑫光電已經添置了GW級大規格鈣鈦礦疊層組件生產基地，預計年內落地500MW（兆瓦）產線，協鑫光電方面稱，這是目前唯一兼顧了大尺寸和高效率的工業化產線。仁爍光能宣佈有兩條500MW產線，計劃在年內跑通，並於2026年春節前投產；纖納光電宣佈有兩條500MW產線，今年6月啓用，計劃在年內跑通。隆基綠能、通威股份、晶科科技、天合光能、正泰新能、華晟新能源、阿特斯等晶硅電池頭部企業均已投入鈣鈦礦—晶硅疊層電池研發，有的已經建成百MW級產線。天合光能董事長高紀凡曾表示，今年擬建鈣鈦礦中試生產線。華晟新能源董事長徐曉華曾表示，目前已建成100MW鈣鈦礦產線，預計將於下半年交付首批實證組件，探索異質結和鈣鈦礦疊層的技術路徑。隆基綠能相關負責人稱，鈣鈦礦疊層電池的理論效率極限可達43%，被公認爲是突破單結晶硅電池效率極限的主流技術方案。隆基始終強調鈣鈦礦與晶硅技術的互補性，未經長期可靠性驗證的技術，都不會盲目量產。隆基提出“創新+協同”戰略，一方面加大鈣鈦礦、氫能等前沿領域投入；另一方面攜手全球合作伙伴打造開放創新生態，推動技術落地。通威股份表示，其鈣鈦礦疊層電池效率已達34.17%，已經完成兆瓦級試驗線設備選型論證及佈局規劃。中國石油、中國中核、明陽智能、寧德時代、比亞迪和京東方等多家行業龍頭企業也跨界佈局鈣鈦礦，加速啓動中試線及更高規模的產線建設。產業鏈企業也有所動作。光伏設備龍頭企業邁爲股份在今年5月31日發佈的《向不特定對象發行可轉換公司債券募集資金使用的可行性分析報告》中表示，擬募資2億元投建鈣鈦礦疊層太陽能電池裝備產業化項目，項目建成達產後可實現年產設備20套。“本項目的實施將有助於公司快速搶佔市場先機，滿足下游客戶產能建設需求，提升公司盈利能力。”邁爲股份表示。市場空間目前國內許多鈣鈦礦企業將路燈、車棚等作爲自己的應用場景，它們寄希望於通過切入原有晶硅電池難以覆蓋的場景，實現鈣鈦礦的規模化應用。同時，由於越小面積的鈣鈦礦越容易研發和生產，這一路徑對於初創企業更加友好。範斌認爲，這些應用場景肯定存在一定的市場空間，但這些市場本身體量並不是很大。因此，協鑫光電選擇的是直接在光伏電站中替代晶硅組件。2023年12月25日，華能青海兆瓦級鈣鈦礦光伏電站正式投運，一期容量約1MW，後續可擴充至4MW，採用協鑫光電2mx1m尺寸的鈣鈦礦組件。範斌向記者介紹：“該電站已經運行超過一年，到目前爲止沒有任何(功率）衰減。”範斌認爲，一方面，光伏電站所需的是大尺寸組件（平方米），研製難度更高，協鑫光電在完成大尺寸組件開發後，針對小尺寸需求，“只要切成小塊就行”；另一方面，隨着光伏電站技術的發展，光伏電站對於組件的需求也在轉變，現在更關心光電轉換效率，而不是成本。據範斌介紹，現在光伏電站的組件成本佔比越來越低，僅佔10%左右，BOS（土地、支架等）成本佔比越來越高，達到90%。組件成本的進一步壓縮，對於整個光伏系統的降本影響很小，“比如一箇系統造價10元，組件成本是0.7元還是0.8元，沒什麼影響”。“但如果把光電轉換效率提升，那麼系統造價就會大幅度下降。”範斌表示。市面上已經量產的晶硅組件，光電轉換效率均未突破26%。在SNEC期間，多家光伏企業發佈了各自的最新款晶硅組件，比如隆基發佈的HIBC（高低溫複合鈍化背接觸技術）組件效率爲25.9%，晶澳科技發佈的組件最高效率爲25.5%，晶科科技爲 24.8%，天合光能爲25.5%。而理論上，鈣鈦礦單結電池的光電轉化效率極限爲33%，疊層電池能達到45%。範斌告訴記者，理論上鈣鈦礦的生產成本比晶硅要低。不過，現在協鑫光電的產品成本還比較高，這主要是因爲其產能規模還比較小。目前協鑫光電只有一條100MW的鈣鈦礦產線，“設備和原材料都很貴”。據範斌介紹，該產線訂單已經接滿，年銷售額有望達到千萬元級別。“每個月都在發生技術革新”過去兩三年間，晶硅光伏經歷了從PERC（鈍化發射極和背面接觸電池）到TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸電池）、BC（背接觸電池）和HJT（異質結電池）的技術路線轉變。這三種技術路線均相較PERC都具備性能優勢，彼此之間難分伯仲，最終結果是TOPCon取得了超過70%的市佔率。但TOPCon陷入了嚴重的增量不增利的困境。過去三年間，國內新增TOPCon產能近1000GW，是全球總需求的兩倍多，導致組件價格一路下滑至成本線以下，幾乎所有企業都出現了虧損。光伏行業進入“內卷”的一箇重要原因是，在供給端，光伏的產業技術已成爲行業的通用技術。想要建一座具有生產能力的光伏組件廠，門檻並不高，有些光伏設備廠甚至提供“交鑰匙”服務。在巨頭們和設備生產商陸續入場的背景下，鈣鈦礦這一技術路線是否會重蹈覆轍？範斌對經濟觀察報表示，短時間內沒有看到鈣鈦礦會像TOPCon一樣進入“內卷”的趨勢，因爲“鈣鈦礦比晶硅複雜很多”。範斌說，晶硅在生產過程中不涉及大幅度的材料改進，始終是硅料、硅片，而鈣鈦礦的原料則由不同分子結合而成，每一箇新的配方都是一款新產品。因此，一旦鈣鈦礦出現原料上的變化，生產設備和生產工藝都需要進行適配，這就要求設備具備很強的柔性化生產能力。“晶硅從PERC（鈍化發射極和背面接觸電池）到TOPCon，僅加了一層薄膜，原料上沒有大的變化，只是加了一層工藝，這種層面上的技改，在鈣鈦礦行業每個月都在發生。”範斌表示。鈣鈦礦製備完成後，疊層又是一道難關。理論上鈣鈦礦單結電池的光電轉換效率僅爲33%，遠低於疊層的45%，幾乎沒有企業會選擇單結技術路線。疊層意味着把兩個電池疊在一起，成爲一箇系統。由於電池兩端均發電，必須對兩端進行精準地控制才能實現高光電轉換效率。範斌告訴記者，2018年以前，他們團隊也做過不少把鈣鈦礦塗在晶硅上的兩端疊層技術路線的試驗，但後來徹底放棄，轉向先把鈣鈦礦和晶硅電池分別塗在玻璃上，再進行疊層的四端技術路線。“我們認爲四端技術路線效率高、穩定性好，此外還可以兼容TOPCon、BC、異質結等技術。”範斌表示。因此，範斌認爲，無論是TOPCon、BC還是異質結，都不是對光伏電池本質上的創新，而鈣鈦礦是一箇從無到有的產品，且上升空間非常大，“當一箇產品沒有上升空間時，就會‘內卷’，鈣鈦礦也許十多年後會到這個階段”。

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