“2016年、2017年跟大家講鈣鈦礦的時候還沒人信，只有協(xié)鑫集團董事長朱共山拿了錢愿意投資。現(xiàn)在無論是原有的光伏企業(yè)，還是跨界者都看好鈣鈦礦?！眳f(xié)鑫光電董事長范斌說。
2010年博士畢業(yè)后，范斌便投身新型光伏電池的研發(fā)工作，并成立了廈門惟華光能，是國內(nèi)最早從事鈣鈦礦研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的人之一。2016年底，廈門惟華光能被協(xié)鑫集團收購后，成為該集團旗下協(xié)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(zhuǎn)換效率（鈣鈦礦單結(jié)電池極限為33%，疊層電池為45%），受到光伏業(yè)內(nèi)的熱捧。頭部光伏企業(yè)均宣稱在鈣鈦礦上投入不菲，并持續(xù)刷新實驗室紀錄，把鈣鈦礦從平方厘米級別做到平方米級別，光電轉(zhuǎn)換效率從10%+做到20%+。初創(chuàng)企業(yè)也相繼進軍，力求把握下一個風口。
2025年被認為是鈣鈦礦量產(chǎn)的元年。根據(jù)公司官方信息，協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能等初創(chuàng)企業(yè)均投建 GW（吉瓦，1GW=1000MW）級產(chǎn)線。此外，各家企業(yè)也開始摸索鈣鈦礦的市場空間——考慮到光伏電站市場的“內(nèi)卷”，在鈣鈦礦領域，一些企業(yè)一開始就將市場目光轉(zhuǎn)向了更偏向消費端的領域。
在范斌看來，企業(yè)對鈣鈦礦的熱衷，在于已經(jīng)意識到投資晶硅幾乎都是虧損，而光伏又是一個巨大的市場，鈣鈦礦成為“唯一的選擇”。
但這是否又意味著鈣鈦礦領域?qū)⑿纬梢粓鲂碌摹皟?nèi)卷”？對此，范斌持樂觀態(tài)度，他認為短期內(nèi)不會，因為“鈣鈦礦比晶硅復雜很多”。
量產(chǎn)在即
近三年來，多家光伏頭部企業(yè)和能源企業(yè)涌入鈣鈦礦領域。經(jīng)過持續(xù)的研發(fā)和改進，2025年行業(yè)陸續(xù)傳來量產(chǎn)產(chǎn)線落地的消息。
協(xié)鑫光電已經(jīng)添置了GW級大規(guī)格鈣鈦礦疊層組件生產(chǎn)基地，預計年內(nèi)落地500MW（兆瓦）產(chǎn)線，協(xié)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(yè)化產(chǎn)線。
仁爍光能宣布有兩條500MW產(chǎn)線，計劃在年內(nèi)跑通，并于2026年春節(jié)前投產(chǎn)；纖納光電宣布有兩條500MW產(chǎn)線，今年6月啟用，計劃在年內(nèi)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(yè)均已投入鈣鈦礦—晶硅疊層電池研發(fā)，有的已經(jīng)建成百MW級產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)線，預計將于下半年交付首批實證組件，探索異質(zhì)結(jié)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%，被公認為是突破單結(jié)晶硅電池效率極限的主流技術方案。隆基始終強調(diào)鈣鈦礦與晶硅技術的互補性，未經(jīng)長期可靠性驗證的技術，都不會盲目量產(chǎn)。隆基提出“創(chuàng)新+協(xié)同”戰(zhàn)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(chuàng)新生態(tài)，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(jīng)完成兆瓦級試驗線設備選型論證及布局規(guī)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(yè)龍頭企業(yè)也跨界布局鈣鈦礦，加速啟動中試線及更高規(guī)模的產(chǎn)線建設。
產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也有所動作。光伏設備龍頭企業(yè)邁為股份在今年5月31日發(fā)布的《向不特定對象發(fā)行可轉(zhuǎn)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(chǎn)業(yè)化項目，項目建成達產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)設備20套。“本項目的實施將有助于公司快速搶占市場先機，滿足下游客戶產(chǎn)能建設需求，提升公司盈利能力?！边~為股份表示。
市場空間
目前國內(nèi)許多鈣鈦礦企業(yè)將路燈、車棚等作為自己的應用場景，它們寄希望于通過切入原有晶硅電池難以覆蓋的場景，實現(xiàn)鈣鈦礦的規(guī)?；瘧谩Ｍ瑫r，由于越小面積的鈣鈦礦越容易研發(fā)和生產(chǎn)，這一路徑對于初創(chuàng)企業(yè)更加友好。
范斌認為，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并不是很大。
因此，協(xié)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，后續(xù)可擴充至4MW，采用協(xié)鑫光電2mx1m尺寸的鈣鈦礦組件。
范斌向記者介紹：“該電站已經(jīng)運行超過一年，到目前為止沒有任何(功率）衰減。”
范斌認為，一方面，光伏電站所需的是大尺寸組件（平方米），研制難度更高，協(xié)鑫光電在完成大尺寸組件開發(fā)后，針對小尺寸需求，“只要切成小塊就行”；另一方面，隨著光伏電站技術的發(fā)展，光伏電站對于組件的需求也在轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在更關心光電轉(zhuǎn)換效率，而不是成本。
據(jù)范斌介紹，現(xiàn)在光伏電站的組件成本占比越來越低，僅占10%左右，BOS（土地、支架等）成本占比越來越高，達到90%。組件成本的進一步壓縮，對于整個光伏系統(tǒng)的降本影響很小，“比如一個系統(tǒng)造價10元，組件成本是0.7元還是0.8元，沒什么影響”。
“但如果把光電轉(zhuǎn)換效率提升，那么系統(tǒng)造價就會大幅度下降?！狈侗蟊硎?。
市面上已經(jīng)量產(chǎn)的晶硅組件，光電轉(zhuǎn)換效率均未突破26%。在SNEC期間，多家光伏企業(yè)發(fā)布了各自的最新款晶硅組件，比如隆基發(fā)布的HIBC（高低溫復合鈍化背接觸技術）組件效率為25.9%，晶澳科技發(fā)布的組件最高效率為25.5%，晶科科技為 24.8%，天合光能為25.5%。而理論上，鈣鈦礦單結(jié)電池的光電轉(zhuǎn)化效率極限為33%，疊層電池能達到45%。
范斌告訴記者，理論上鈣鈦礦的生產(chǎn)成本比晶硅要低。不過，現(xiàn)在協(xié)鑫光電的產(chǎn)品成本還比較高，這主要是因為其產(chǎn)能規(guī)模還比較小。目前協(xié)鑫光電只有一條100MW的鈣鈦礦產(chǎn)線，“設備和原材料都很貴”。據(jù)范斌介紹，該產(chǎn)線訂單已經(jīng)接滿，年銷售額有望達到千萬元級別。
“每個月都在發(fā)生技術革新”
過去兩三年間，晶硅光伏經(jīng)歷了從PERC（鈍化發(fā)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(zhì)結(jié)電池）的技術路線轉(zhuǎn)變。
這三種技術路線均相較PERC都具備性能優(yōu)勢，彼此之間難分伯仲，最終結(jié)果是TOPCon取得了超過70%的市占率。
但TOPCon陷入了嚴重的增量不增利的困境。過去三年間，國內(nèi)新增TOPCon產(chǎn)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(yè)都出現(xiàn)了虧損。
光伏行業(yè)進入“內(nèi)卷”的一個重要原因是，在供給端，光伏的產(chǎn)業(yè)技術已成為行業(yè)的通用技術。想要建一座具有生產(chǎn)能力的光伏組件廠，門檻并不高，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(chǎn)商陸續(xù)入場的背景下，鈣鈦礦這一技術路線是否會重蹈覆轍？
范斌對經(jīng)濟觀察報表示，短時間內(nèi)沒有看到鈣鈦礦會像TOPCon一樣進入“內(nèi)卷”的趨勢，因為“鈣鈦礦比晶硅復雜很多”。
范斌說，晶硅在生產(chǎn)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(jié)合而成，每一個新的配方都是一款新產(chǎn)品。
因此，一旦鈣鈦礦出現(xiàn)原料上的變化，生產(chǎn)設備和生產(chǎn)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(chǎn)能力。
“晶硅從PERC（鈍化發(fā)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(yè)每個月都在發(fā)生?！狈侗蟊硎?。
鈣鈦礦制備完成后，疊層又是一道難關。理論上鈣鈦礦單結(jié)電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為33%，遠低于疊層的45%，幾乎沒有企業(yè)會選擇單結(jié)技術路線。
疊層意味著把兩個電池疊在一起，成為一個系統(tǒng)。由于電池兩端均發(fā)電，必須對兩端進行精準地控制才能實現(xiàn)高光電轉(zhuǎn)換效率。
范斌告訴記者，2018年以前，他們團隊也做過不少把鈣鈦礦涂在晶硅上的兩端疊層技術路線的試驗，但后來徹底放棄，轉(zhuǎn)向先把鈣鈦礦和晶硅電池分別涂在玻璃上，再進行疊層的四端技術路線。
“我們認為四端技術路線效率高、穩(wěn)定性好，此外還可以兼容TOPCon、BC、異質(zhì)結(jié)等技術?！狈侗蟊硎尽?span style="display:none">Zih即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com
因此，范斌認為，無論是TOPCon、BC還是異質(zhì)結(jié)，都不是對光伏電池本質(zhì)上的創(chuàng)新，而鈣鈦礦是一個從無到有的產(chǎn)品，且上升空間非常大，“當一個產(chǎn)品沒有上升空間時，就會‘內(nèi)卷’，鈣鈦礦也許十多年后會到這個階段”。
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