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钙钛矿进入量产前夜,20多家上市公司入局,光伏即将洗牌
环球零碳 | 来源:环球零碳 浏览次数:748 发布时间:2023年11月29日
摘要:

今年4月,七国集团(G7)气候、能源和环境部长会议发布《联合声明》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”,钙钛矿太阳能电池这一能源领域的“新秀”引发强烈关注。

今年4月,七国集团(G7)气候、能源和环境部长会议发布《联合声明》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”,钙钛矿太阳能电池这一能源领域的“新秀”引发强烈关注。

在这之后,《日本经济新闻》也对11项脱碳技术进行了评估,结果发现,在即将实现商用的领域中,钙钛矿电池可能成为能源行业的“游戏规则改变者”。至此,钙钛矿电池技术受关注程度彻底起飞。

钙钛矿电池是第三代新型太阳能电池。它集合了光伏电池的所有优点,特别是“钙钛矿+晶硅”的叠层设计,可实现光电转换效率进一步提升。

钙钛矿的缺点是耐用性和稳定性差,使用寿命比较短。如何在提高转换效率的同时提高耐用性,是科研和企业界努力突破的方向。

从2009年被发明以来,在12年内转换效率从3.8%提升至25.7%。而晶硅电池从5%发展至最近26.81%,用了60余年,且接近理论极限转换效率29.4%。反观单结钙钛矿理论极限效率可达33%,叠层电池有望突破50%,前景广阔。

因此,钙钛矿正成为光伏材料界的“宠儿”,从学术研究到产业化团队,钙钛矿吸引了若干科研团队以及企业投身其中。这里面不乏技术型初创企业和光伏企业,更引人注目的是以动力电池、新能源汽车为主营业务的跨界企业们。

例如,最近比亚迪也宣告进军钙钛矿领域。

据比亚迪在11月初披露的《投资者关系活动记录表》中显示,比亚迪将积极布局钙钛矿电池技术,以推动电池转换效率屡创新高。目前,比亚迪已拥有专业的钙钛矿太阳能技术研发团队,并将在研发方面不断加大投入,成立光伏技术研究院,以实现降本增效目标。

也许,我们对比亚迪的认知只是冰山一角。没人知道这个“巨无霸”的野心有多大。

更值得一提的是,近日,钙钛矿龙头企业昆山协鑫光电材料有限公司表示,该公司推出的1米×2米钙钛矿单结组件光电转化效率已达到18.04%,由中国计量科学研究院进行权威认证并出具正式测试报告。

这一数字再度打破世界纪录,标志着协鑫光电成功跨过18%的转换效率门槛。

协鑫光电CEO范斌认为,18%的组件效率将是量产起点,已能对标目前的碲化镉组件。这意味着量产大门有望真正打开。

范斌还表示,钙钛矿的制造成本会显著低于晶硅。以效率18%左右的钙钛矿电池为例,其会比晶硅电池低30%左右的成本,这在主流应用场景上已有一定优势。

看起来,在众多玩家入局下,中国的钙钛矿光伏电池已经进入了量产前夜,市场需求爆发很快到来。

01 比亚迪已是光伏行业深耕多年的“顶流”

光伏实际上一直是跟随比亚迪多年的业务。

据了解,它其实是王传福的新能源梦的重要一环:未来的日子里,人们住着比亚迪建造的,用光伏、储能系统发电的新能源住宅;开着比亚迪生产的电动汽车;在这些住宅里,都可以为比亚迪电动汽车充电。

2008年,比亚迪太阳能公司成立。同年12月10日,投资额5亿元的比亚迪太阳能项目在商洛市破土动工,生产多晶硅和太阳能电池。

两年后,比亚迪又组建了组件团队,自主研发硅胶组件产品。

截至2020年9月,比亚迪光伏累计出货量超10GW,已在巴西、南非、日本、英国等近100个国家的各种应用环境下长期高效运营。

尽管在光伏领域大举扩张,但通过梳理近几年的年报发现,比亚迪一直将二次元充电电池业务和光伏业务放在一起统计,尽管二者的总数是同比增长,但依然无法直接看出光伏历年的业绩情况。

所以,光伏业务究竟占比多少、营利几分一直是一个迷,据外界传言,比亚迪光伏一直是拖后腿亏损的业务。

业内人士分析,比亚迪的光伏板块目前处于拓展市场的阶段,还没到丰收期,加之原来累积的研发投入,处于亏损也是正常的现象。

02 多个GW级产线开始投产

其实,比亚迪并不是第一个宣布入局钙钛矿领域的新能源企业,长城汽车、丰田、捷佳伟创、中国核电、宁德时代等纷纷入局钙钛矿。

值得一提的是,11月25日,宁德时代取得一项名为“钙钛矿电池、光伏组件、光伏发电系统及用电设备”,授权公告号CN116322083B,申请日期为2023年5月。

早在2020年9月国内媒体就宁德时代筹建钙钛矿研究团队进行过报道,该报道并未得到宁德时代的明确回应。

直到去年5月,宁德时代董事长曾毓群在业绩说明会上称,公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利,正在搭建中试线,宁德时代参与太阳能光伏电池领域这一事实终于得以确认。

当时有行业人士分析认为,“宁德时代资金充裕,这对产业来说是好事”,如果宁德时代试图进军光伏产业,与锂电池工艺最为相似的就是钙钛矿,二者都有涂布工艺。

一年多以来,宁德时代就已在钙钛矿技术上拿下多个专利。2022年10月及今年的3月、6月,宁德时代先后公布了“钙钛矿太阳能电池及其制备方法与用电装置”、“碘化铅的制备方法、钙钛矿太阳能电池及用电装置”专利。

总之,钙钛矿热度持续火爆,已有超20家上市公司公开表示正在关注钙钛矿电池,并且,据统计,国内目前已有三条百兆瓦级别的钙钛矿光伏组件产线建成(协鑫光电、纤纳光电、极电光能),众能光电、光晶能源等众多企业已开启100MW产线建设,多条GW级产线正在推进中,明年还有望迎来多个GW级产线投产。

钙钛矿电池产业化还需要克服一些困难,比如如何在高效率的条件下实现钙钛矿电池的大面积生产,如何使钙钛矿电池在长时间工作条件下保持性能不发生衰减等。随着钙钛矿电池效率的“天花板”大幅抬高,以及制造成本大幅降低,光伏产业的技术迭代很快到来,一场新的洗牌即将开始。

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