今日,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)》,其中提出,研發高效硅基光伏電池、高效穩定鈣鈦礦電池等技術,研發碳纖維風機葉片、超大型海上風電機組整機設計制造與安裝試驗技術、抗臺風型海上漂浮式風電機組、漂浮式光伏系統。
受此消息影響,鈣鈦礦電池板塊早盤表現活躍,杭蕭鋼構漲停,京山輕機漲超4%,協鑫集成、東方日升、通威股份等漲超3%,中來股份等跟漲。
什么是鈣鈦礦電池?
文件中提及的鈣鈦礦電池(PSCs)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。
(相關資料圖)
圖源:NREL
相比于TOPCon等晶硅電池,鈣鈦礦電池的產業鏈更短,生產效率更高。據協鑫納米的披露,100兆瓦的單一工廠,從玻璃、膠膜、靶材、化工原料進入,到組件成型,總共只需45分鐘。而對于晶硅電池產業鏈則需要硅料、硅片、電池、組件四個以上不同工廠生產加工,加工用時更長。
圖源:浙商證券
作為下一代光伏新勢力,鈣鈦礦電池存在效率高、成本低等優點。鈣鈦礦材料在光伏產業的應用主要有兩個技術方向:單結和疊層。據浙商證券研報,理論上,單結鈣鈦礦電池轉化效率可達31%,高于晶硅電池極限效率29.4%。疊層來看,鈣鈦礦與HJT疊層電池理論效率達43%,三層鈣鈦礦疊層電池理論效率超50%。目前單結鈣鈦礦電池最高認證效率為25.7%,鈣鈦礦/硅疊層電池最高認證效率達31.3%。
由于產業鏈大幅簡化、生產能耗更低,鈣鈦礦電池的成本更低。根據協鑫納米測算,鈣鈦礦單片組件成本約為 0.5-0.6 元,是晶硅極限成本的 50%。
此外,鈣鈦礦單結組件可以切入細分的領域,例如BIPV,柔性組件或者空間應用。
不過,鈣鈦礦電池目前的瓶頸在于長期穩定性和大面積量產。數據顯示,由于不穩定,鈣鈦礦太陽能電池的T80壽命(效率下降到初始值的80%)約4000小時,距當前主流光伏技術的25年壽命相差甚遠。
值得注意的是,隆基綠能總裁李振國日前刊文稱,未來10年,晶硅電池仍會是光伏行業的主流技術,但要實現高于28%的電池效率,仍需深入理解影響電池光電轉換效率的因素,并探索可有效控制這些因素的途徑。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。
行業發展及未來空間
目前,國內鈣鈦礦電池仍處于商業化的過程中,已有部分訂單實現交付,行業融資不斷推進,部分生產廠商開始嘗試布局中試線。
據悉,協鑫集成旗下公司協鑫光電已投建全球首條100MW大面積組件中試線,作為目前最大尺寸鈣鈦礦電池記錄的保持者,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。
16日晚間,長城汽車公告,長城控股集團與江蘇省錫山經濟技術開發區簽約戰略合作,極電光能全球總部及鈣鈦礦創新產業基地項目落地錫山。該項目總投資高達30億元,計劃建設全球首條GW級鈣鈦礦光伏組件及BIPV產品生產線、100噸鈣鈦礦量子點生產線。
此外,協鑫、愛旭和賽維此前展出了鈣鈦礦疊層電池相關產品;隆基也曾公布過異質結-鈣鈦礦疊層電池專利。
市場空間層面,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。
展望未來,中信證券研報認為,鈣鈦礦未來發展的關鍵點在于: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,也是疊層電池邁向產業化的基礎;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,來適應新產品的需求,這是一個漫長且艱辛的過程;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,這一點纖納光電近期有所突破,但仍需很長的路要走。
個股層面,由于鈣鈦礦的制備過程主要包括鈣鈦礦層印刷和功能層真空鍍膜,因此可以從這些相關企業入手。
浙商證券研報中指出,重點推薦:邁為股份、亞瑪頓、金辰股份、羅博特科、帝爾激光、捷佳偉創等。重點關注:京山輕機、協鑫科技、隆基股份、寧德時代、天合光能、東方日升、通威股份、晶科能源、中來股份、聆達股份、金風科技、杰普特、拓日新能、杭蕭鋼構等;未上市公司:德滬涂膜、協鑫光電、纖納光電、極電光能、眾能光電、萬度光能等。
相關概念股:
捷佳偉創:再次中標某領先公司鈣鈦礦電池量產線鍍膜設備訂單,該 RPD 鍍膜設備是公司面向鈣鈦礦電池研發的核心裝備之一,具有多項自主知識產權和極高技術壁壘。
杭蕭鋼構:控股子公司合特光電計劃于 2022 年底投產首條 100MW 異質結/鈣鈦礦疊層電池中試線,目標效率 28%以上,其中鈣鈦礦貢獻 3-5%增量。
協鑫集成:子公司是行業目前唯一擁有量產產線的鈣鈦礦制造企業。
京山輕機:公司已有鈣鈦礦電池設備出貨,也在積極布局和進行相應的技術儲備。
中來股份:正在研發鈣鈦礦疊層電池,現階段重點進行與鈣鈦礦電池相匹配的底層電池研發。
邁為股份:鈣鈦礦設備尚處于研發階段。
關鍵詞: 概念掘金 九部門發文隆基總裁點名 鈣鈦礦電池受關注