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  • 实验室效率“刷屏” 上市公司“蜂拥”跨界 钙钛矿能掀起光伏“革命”吗?

    今年以来,钙钛矿成为光伏新兴的焦点领域。实验室方面,脉络能源等多家初创企业陆续发布转化效率的新纪录;上市公司方面,传统光伏企业以协鑫科技(3800.HK)为首,推动钙钛矿逐步商业化;但更加吸引目光的则是跨界者,奥联电子(300585.SZ)、科恒股份(300340.SZ)等均在切入钙钛矿赛道后股价飞涨,迎来监管关注以及投资者热议。 从业内人士了解到,从发展空间来看,钙钛矿电池在提高转换与生产效率、降低投资与产能成本领域,具有晶硅电池无法比拟的优势;但是,目前短板也不容忽视,产品稳定性不足,工艺突破比较难,因此,距离完全实现产业化规模化还有很长的路,短期之内也很难撼动晶硅电池的市场地位。 实验室效率纪录集中刷新 记者注意到,2月以来,各类规格的钙钛矿电池的实验室转化效率频繁被刷新,不断创下新高。 2月15日,广东脉络能源科技有限公司宣布,经国家光伏产业计量测试中心认证,研发的钙钛矿室内光伏电池光电转换效率在1000lux U30光源照射下达到44.72%,为当前世界最高值。 脉络能源表示,这是继2022年获得大面积柔性钙钛矿室内光伏组件孔径面积效率29.69%、刚性室内光伏组件34.94%(有效面积效率36%)的世界最高认证效率之后的又一突破。 公司官网显示,脉络能源于去年11月完成数千万元天使轮融资。目前公司正在进行100MW大面积钙钛矿光伏组件生产线设计,并计划在年底完成生产线建设。 除了脉络能源,近期陆续有多家初创企业发布了钙钛矿电池效率纪录。 2月14日,深圳无限光能技术有限公司宣布,自主研发的100.53mm^钙钛矿电池最高光电转换效率达到24.67%。公司称,100.53mm^是从实验室小面积电池到商业化大面积电池一个重要的临界点,该面积效率的突破对大面积电池效率提升有着至关重要的作用。 2月6日,北京曜能科技有限公司宣布,自主研发的25cm^大面积钙钛矿/晶硅两电极叠层电池器件稳态效率达到29.57%,为目前报道的大面积叠层电池最高效率。公司称,25cm^电池器件是验证工业级规格电池工艺可行性的重要节点。 随着转化效率的天花板不断被打破,钙钛矿产业化进程加速,产业端已有企业开始布局。根据统计,在建及已建产能超 1GW,规划产能超过 26GW。 传统光伏龙头方面,今年 1 月,协鑫科技旗下昆山协鑫光电材料有限公司获得了由中国质量认证中心(CQC)颁发的钙钛矿组件 BIPV 光伏玻璃3C 认证证书,迈出了开拓国内建筑光伏市场的重要一步。据银河证券测算,单 GW 电池产能建设投资保守按 5 亿元,对应设备价值量 3-4 亿元。 此外,协鑫光电还于2021年9月建成全球首条100MW钙钛矿量产线,预计2024年建成GW级别产线。 隆众资讯分析师杨雯婷向记者表示,光伏产业技术不断革新迭代的最主要驱动力就来自于提升光电转换效率。因为这一效率直接关系着电站发电量,而转化效率高的电站发电量就高,电站的投资收益率也就更高。 “短期来看,N型电池正在逐渐取代P型电池,成为下一阶段光伏电池领域的主流。但从长期来看,随着钙钛矿电池的技术不断突破,或将会成为光伏电池技术革新的新方向。”杨雯婷称。 热门概念公司回复关注函 相比光伏行业其他领域,投资钙钛矿的显著特征是,跨界企业更多,势头上大有盖过传统光伏企业的趋势。 有光伏业内人士表示,钙钛矿电池尚处于一片蓝海,但是哪家公司能主导未来的技术路线,依然有极大的不确定性,因此不少关注光伏产业机会的公司,寄希望于能够抢先开发钙钛矿市场,从而实现弯道超车。 而钙钛矿电池效率不断刷新,加上产业化加速落地,这无疑成为A股市场的催化剂。 从汽车零部件行业切入钙钛矿赛道的奥联电子,2023年以来股价涨幅近100%,公司也因此收到了深交所关注函。 奥联电子回复表示,钙钛矿行业还处于从0到1的产业化前期,具有较高的资金壁垒和技术壁垒。资金壁垒方面,钙钛矿设备投资额较高,主要是因为钙钛矿设备仍处于探索期,以定制化需求为主,设备金额较高。技术壁垒方面,材料体系和技术路线尚未定型。 奥联电子称,公司核心竞争力体现在单个设备的自主设计能力、整套产线设备的集成能力等方面,产线中单个设备通过自主研发设计并委托国内通用设备厂商生产获得,公司的整体产线成套设备成本控制能力较强、成本较低。 深交所在此前的关注函中要求奥联电子结合钙钛矿太阳能电池行业的周期变化、市场环境、市场容量、主要市场份额分布等情况说明上述规划产能的设计依据、合理性及销售可实现性,以及上述产线的具体规划内容及建设计划、预计完全达产时间等情况。 在回复中,奥联电子表示,目前而言,钙钛矿电池处于行业形成期,公司认为距离行业成长期仍有3~5年时间,未来受益于光伏行业的高速成长,钙钛矿太阳能电池行业有望保持较快增长。公司引用了中商产业研究院的测算,预计2030年新增钙钛矿产能将达161GW。 还有部分上市公司因涉钙钛矿业务出现股价异动,并因此作出澄清。 科恒股份主要经营新材料领域,根据公司业绩预告,预计2022年度归母净利润亏损3.9亿元至4.亿元。但涉及钙钛矿概念后,公司2月以来股票涨幅超过70%。 2月13日,科恒股份发布股价异动公告称,公司接到的用于钙钛矿型的平板涂布设备尚处于前期技术验证阶段,后续尚需进一步技术验证,在效果验证方面,存在有效性或不达预期的风险,后续能否获得客户认可具有不确定性,未来产生的经济效益和对公司业绩的影响存在不确定性。 此外,互动平台上投资者对钙钛矿的关注度显著提升,仅在最近两日内,多家公司在互动平台密集透露钙钛矿设备动向。 利元亨表示,公司积极发展光伏设备业务,目前已与光伏头部企业建立合作关系,其中钙钛矿激光类设备已在客户验证中;京山轻机表示,公司在钙钛矿镀膜设备布局了三个技术方向,主要是溅射式设备、蒸镀设备、ALD设备;帝尔激光表示,一直保有钙钛矿激光技术储备,2022年已有钙钛矿工艺设备订单交付。 规模化产业化尚处于初期 国盛证券指出,钙钛矿单节、叠层均有很高理论转换效率,属于光伏电池“明日之星”。此外,钙钛矿电池具有投资成本低、产能成本低、降本空间大、生产效率高,竞争优势足等优点。 据悉,在功率大型化发展趋势以及硅料限制下,光伏电池发展只有提高转换效率这条路径,而晶硅电池的转换效率逼近材料理论极限效率29.4%,单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%,多结钙钛矿电池理论最高转换效率达45%,转换效率远高于晶硅电池。 当然,钙钛矿电池的短板也不容忽视。隆众资讯分析师方文正向记者表示,从一些试用反馈来看,产品的稳定性是当前最受诟病的问题。 “现在产品的稳定性稍微差点,钙钛矿可能容易分解,化学成分、材料不稳定,分解之后就不能发电了,可能会存在这样的问题。所以这方面还是要去克服。” 方文正称。 业内人士指出,我国晶硅电池产能在300GW左右,钙钛矿电池即使量产顺利,短期之内也很难撼动晶硅电池的市场地位。方文正认为,接下来多种光伏电池技术可能会并存很长时间。 方文正介绍:“现在钙钛矿电池还是处于在一个正在不断实践、改良技术的阶段。根据市场来看,钙钛矿和传统的晶硅材料的电池做叠层比较合适,就是属于一种辅助,两种电池共存的可能性会比较大。” 光伏资深人士祁海珅向记者表示,光伏行业的技术升级迭代更新比较快,也存在着不同技术路线问题,目前钙钛矿电池的稳定性、大尺寸等问题有待攻关,钙钛矿技术更多的还是做新型电池叠层工艺,单纯的钙钛矿电池产业化之路也是处于萌芽状态。 “钙钛矿电池虽然投资成本低、转换效率潜力也高,但是其衰减快、寿命短、难以实现大尺寸等一系列问题都需要不断的解决和提升,才能具有大范围商业化推广的条件。”祁海珅称。 其认为,尽管基于全球钙钛矿技术的科研人员比较多,一是学术研究发展的需要,二是技术起步比较容易、工艺突破比较难,但完全实现产业化规模化发展还是有很长的路要走,“目前阶段的钙钛矿电池技术更多的是给晶硅电池技术的赋能,增加钙钛矿技术的HJT异质结叠层电池应该是技术融合的最佳突破路径。”

  • 44.72%!钙钛矿电池效率再破纪录 行业设备交付潮涌动

    钙钛矿电池效率世界纪录再度刷新。近日,经国家光伏产业计量测试中心认证,脉络能源研发的 钙钛矿室内光伏电池光电转换效率在1000lux U30光源照射下达到44.72%,为当前世界最高值 。 公司表示,这是继2022年获得大面积柔性钙钛矿室内光伏组件孔径面积效率29.69%、刚性室内光伏组件34.94%(有效面积效率36%)的世界最高认证效率之后的又一突破。 另一厢, 多家公司近期也在互动平台密集透露钙钛矿设备动向,且大部分已进入/完成交付 : 2月14日,帝尔激光表示,一直保有钙钛矿激光技术储备,2022年 已有钙钛矿工艺设备订单交付 ; 2月10日,利元亨表示,目前 有钙钛矿的设备在头部客户试样 ,公司在各工艺路线上都有布局并与相关头部客户建立合作关系; 2月9日,科恒股份表示,全资子公司浩能科技研发生产的 用于钙钛矿电池的薄膜平板涂布设备已获得订单 ; 2月2日,大族激光表示,在钙钛矿电池行业几家龙头、前沿研究机构 均取得激光设备的交付销售,及大尺寸激光加工设备的整线交付 。 钙钛矿高涨的热度也引来多家公司加紧布局,例如联得装备、聚石化学、太阳能等本月均传出针对行业、设备、材料布局的相关消息。 总体来说, 钙钛矿降本增效空间较晶硅更大,也被看作光伏的“明日之星” 。 今年初仁烁光能的全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率达29%,打破团队去年6月创造的28%世界纪录;此外,德国柏林亥姆霍兹中心科学家声称已研发出一种钙钛矿/硅串联太阳电池,认证效率突破32.5%。 从提效端来说,单结钙钛矿理论效率33%,远高于晶硅的29.4%,长期看,叠层将进一步打开效率天花板,双结/三结理论效率高达45%/49%,产业端已有企业开始布局。 从降本端来看,券商预计钙钛矿极限成本可降至0.6-0.7元/W,为晶硅极限成本的60-70%。预计当钙钛矿达到效率18%、寿命15年时LCOE即可基本打平晶硅,大规模量产将开始具备商业化条件。远期钙钛矿效率达到25%,寿命15年时LCOE将降至0.24元/W左右,较晶硅更优。 眼下,钙钛矿尚处于从0到1阶段。不过中金证券均指出,行业产业化进展明显加速, 预计今年钙钛矿业内中试线扩产规模有望达1000-1200MW,同比增长近两倍;而今年在百兆瓦产线进度领跑的多家公司也有GW级扩产计划,上半年有望启动业内首批GW级产能的建设及招标活动,推动全国钙钛矿产业规模实现量变 。 图|钙钛矿头部公司产线进展(截至2022年12月,来源:中金公司) 落实到具体投资方向上,华泰证券认为,从业绩释放顺序看: 新技术发展初期,设备商有望最先受益,国内设备商已陆续完成出货交付;其次是TCO玻璃/POE胶膜等辅材厂商:最后是电池厂,2024-2025年钙钛矿电池能够低成本大规模量产后,领先电池厂将享有超额收益。 值得一提的是, 设备也是多家券商看好的受益环节,堪称“产业规模量变重点” 。浙商证券数据显示,目前百兆瓦级产线设备投资额超1亿元/100MW,单GW设备投资额近10亿元;未来成熟后单GW设备投资额有望向5亿元左右争取。 从发展可预见性看,分析师认为短期辅材确定性最高,中期设备商由于技术路径未定风险机遇并存,长期看电池厂掌握know-how,同时布局电池+整线设备的玩家最具投资价值。 据不完全统计,A股中已布局钙钛矿的公司包括: 但值得注意的是,虽说钙钛矿理论效率及理论成本优势明显,但仍有多个核心瓶颈亟待解决,包括: 产业化膜层均匀性难以保证、电池死区不可避免,导致大面积制备的钙钛矿效率损失严重;同时,离子键结构的钙钛矿溶液易分解、对外界干扰敏感,钙钛矿电池/组件容易衰减,产品寿命远弱于晶硅电池。 设备厂商科恒股份此前也提醒,因钙钛矿型太阳能电池属于新的太阳能技术,目前该技术尚处于研发之中,尚未形成完全成熟的生产工艺,该技术是否能够获得突破形成规模应用和何时形成规模应用尚存在重大不确定性。

  • 钙钛矿-硅光伏电池效率突破30%!澳洲科学家加入了……

    一直以来,澳大利亚都对太阳能寄予厚望,并希望到2030年可以将成本降至每瓦0.30澳元、转换效率突破30%。近期的一项最新研究似乎带来了一些希望,澳洲国立大学(ANU)研发出了效率高达30.3%的串联硅-钙钛矿太阳能电池。 由于其效率、耐用性和成本,硅长期以来一直是太阳能电池的行业标准,但目前的光伏设备正接近理论上的效率上限。与此同时,钙钛矿是一个迅速崛起的“年轻新贵”,有可能偷走硅的“桂冠”。 不过,最好的结果似乎是当这两种材料抛开竞争,结合起来。钙钛矿/硅串联太阳能电池比单独使用任何一种材料都更高效,这要归功于它们能够收集太阳光谱的不同部分——钙钛矿更好地利用蓝光,而硅更专注于红色和红外波长。科学家们也不断在效率突破上费尽心思。 研究人员表示,他们将广泛使用的硅电池和钙钛矿电池的优势结合了起来,生产出了具有超高效率的串联硅-钙钛矿太阳能电池,同时还增强了太阳能电池的运行稳定性。最新研究成果已于近期发表在了《先进能源材料》杂志上。 “使用这些串联太阳能电池,钙钛矿顶部电池可以有效地吸收蓝光,并将红光传输到硅底部电池,从阳光中产生的能量比每个单独的设备要多得多。”他们说。 据悉,该团队主要在这项研究中改善了钙钛矿前体。具体而言,研究人员解释称,不含甲基铵(MA)的钙钛矿太阳能电池具有比含MA的同类电池更好的热稳定性。然而,由于体积质量较差,无MA的钙钛矿太阳能电池的效率落后。 在这项工作中,他们将4M-PEACl添加到了不含MA的钙钛矿前体中,从而大大提高了整体质量。他们说,在加入最佳浓度的4M-PEACl后,钙钛矿晶粒显著增大,其固有缺陷被抑制了四倍。 研究人员表示,最终制出的串联装置不仅效率突破了30%大关,还表现除了优异的稳定性。在环境大气中经过42天日夜循环后,保持了98%以上的初始性能。 “超过30%的标志意义重大,”研究人员说,“目前的预测是,串联太阳能技术将在2026年大规模生产。然而,仍需要做更多的工作来升级,并确保该技术能够稳定应用25至30年。”

  • 华泰证券:2024年或成钙钛矿电池量产元年

    华泰证券研报指出,钙钛矿目前尚处于从0到1阶段,但产业化进展明显加速,预计今年将有接近1GW的中试线扩产,爬产顺利情况下,头部参与者有望于今年启动GW级产线招标,24-25年有望看到多条GW级产线落地。从业绩释放顺序看,新技术发展初期设备商有望最先受益,国内设备商已陆续完成出货交付,其次是TCO玻璃/POE胶膜等辅材厂商,最后是电池厂,24-25年钙钛矿电池能够低成本大规模量产后,领先电池厂将享有超额收益。从发展可预见性看,短期辅材确定性最高,中期设备商由于技术路径未定风险机遇并存,长期看电池厂掌握know how,同时布局电池+整线设备的玩家最具投资价值。 以下为其最新观点: 钙钛矿电池潜力较大,技术路线百花齐放 晶硅电池实验室效率已逐渐接近理论极限29.4%,未来进步空间有限。第二代薄膜电池尽管理论上性价比较高,但量产效率和成本均表现不佳。钙钛矿是第三代太阳能电池的佼佼者,自2009年问世以来,仅用十多年时间实验室效率便突破至25%以上,直逼晶硅电池,具备较大的产业化潜力。当前钙钛矿处于从0到1阶段,技术路线尚未定型,设备、材料、工艺百花齐放,多路径共存,不同路径都有跑通的可能。近两年来钙钛矿产业化进程明显加速,已有多个百兆瓦级产线投产,GW级产线亦有望于近两年陆续落地。 较晶硅存在四大优势,但产业化仍需解决大面积备制与稳定性两大挑战相较晶硅电池,钙钛矿带隙可调整、材料耗量低、纯度要求低、弱光效应好且具备柔性制造能力,因此具有理论效率更高、理论成本更低、发电量更高、应用场景更广四大优势。但钙钛矿产业化仍有两大痛点需要解决,即大面积备制效率降低以及稳定性较差,各厂商从设备、工艺、配方多种维度出发,提出优化结晶、钝化缺陷、加强封装、材料改性等多种思路,解决方案已初现雏形,待该两大痛点解决后,钙钛矿成长空间将进一步打开。 钙钛矿降本增效空间较大,未来空间星辰大海 钙钛矿降本增效空间较晶硅更大。提效端,单结钙钛矿理论效率33%,远高于晶硅的29.4%,目前主流大面积产线单结效率在15%左右,尚有较大提升空间,短期内界面工程、材料改性等多路径并行提效,长期看,叠层将进一步打开效率天花板,双结/三结理论效率高达45%/49%,产业端已有企业开始布局。降本端,我们预计钙钛矿极限成本可降至0.6-0.7元/W,为晶硅极限成本的60-70%。我们预计当钙钛矿效率达到18%,寿命15年时LCOE即可基本打平晶硅,大规模量产将开始具备商业化条件。远期钙钛矿效率达到25%,寿命15年时LCOE将降至0.24元/W左右,较晶硅更优。 从0到1进行时,2024或成钙钛矿量产元年 钙钛矿目前尚处于从0到1阶段,但产业化进展明显加速, 预计今年将有接近1GW的中试线扩产,爬产顺利情况下,头部参与者有望于今年启动GW级产线招标,24-25年有望看到多条GW级产线落地。 从业绩释放顺序看,新技术发展初期设备商有望最先受益,国内设备商已陆续完成出货交付,其次是TCO玻璃/POE胶膜等辅材厂商,最后是电池厂,24-25年钙钛矿电池能够低成本大规模量产后,领先电池厂将享有超额收益。从发展可预见性看,短期辅材确定性最高,中期设备商由于技术路径未定风险机遇并存,长期看电池厂掌握knowhow,同时布局电池+整线设备的玩家最具投资价值。 风险提示:钙钛矿技术推进不及预期、设备验证进展不及预期、下游需求景气度变化。

  • 多条GW级别生产线有望于今年招标 钙钛矿商业化蓄势待发

    截至目前,国内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),多条百兆瓦产线、GW级产线正在推进中。据券商不完全统计,在技术与资本的双重推进下,多条GW级别生产线有望于2023年招标,2-3年内落地。 钙钛矿是具有革命性的新材料。机构人士分析指出,目前纤纳光电、协鑫光电、极电光能产业化进度领先,百兆瓦级别产线已搭建完成,GW级产线筹备中,2023年或有GW级设备招标。 据悉,相关上市公司中: 奥来德 在钙钛矿领域主要有两个新项目,分别为钙钛矿结构型太阳能电池蒸镀设备的开发项目和低成本有机钙钛矿载流子传输材料和长寿命器件开发项目。 金晶科技 产品TCO玻璃具有对可见光高透过率和高导电率,是光伏薄膜电池组件及钙钛矿电池组件的主要配件。

  • 多条GW级别生产线有望于今年招标 钙钛矿商业化蓄势待发

    截至目前,国内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),多条百兆瓦产线、GW级产线正在推进中。据券商不完全统计,在技术与资本的双重推进下,多条GW级别生产线有望于2023年招标,2-3年内落地。 钙钛矿是具有革命性的新材料。机构人士分析指出,目前纤纳光电、协鑫光电、极电光能产业化进度领先,百兆瓦级别产线已搭建完成,GW级产线筹备中,2023年或有GW级设备招标。 相关上市公司中: 奥来德 在钙钛矿领域主要有两个新项目,分别为钙钛矿结构型太阳能电池蒸镀设备的开发项目和低成本有机钙钛矿载流子传输材料和长寿命器件开发项目。 金晶科技 产品TCO玻璃具有对可见光高透过率和高导电率,是光伏薄膜电池组件及钙钛矿电池组件的主要配件。

  • 展望2023年 钙钛矿电池产业化将迎来哪些机遇与挑战?

    近日,工信部等六部门发布《推动能源电子产业发展的指导意见》。其中提出,加快智能光伏创新突破,发展高纯硅料、大尺寸硅片技术,支持高效低成本晶硅电池生产,推动N型高效电池、柔性薄膜电池、钙钛矿及叠层电池等先进技术的研发应用,提升规模化量产能力。 作为具有商业化应用前景的下一代技术,钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本、能耗低、应用场景丰富等特点,在光伏降本革命中受到关注。 回看2022年,钙钛矿领域融资热度持续升温,赛道中涌现出不少新入局者。展望2023年,在不少业内人士看来,钙钛矿电池产业化有望提速,行业竞争或将加剧。 回顾2022年:钙钛矿领域融资热度升温 2022年,协鑫光电、纤纳光电、仁烁光能等纷纷完成新一轮融资。另据中信建投统计显示,2022年,协鑫光电、纤纳光电等钙钛矿企业完成了千万级至上亿级融资。 图|2022年钙钛矿领域融资事件(部分) 具体来看,仅在2022年,协鑫光电便完成两轮融资。其中,2022年12月,协鑫光电宣布完成5亿元B+轮融资,由淡马锡投资、红杉中国、IDG资本三家联合领投,川流投资等机构跟投,大股东协鑫科技持续加码。据悉,该轮融资将用于完善协鑫光电100MW大尺寸钙钛矿组件产线的工艺和设备开发。 值得一提的是,2022年,钙钛矿领域涌现出不少新入局者。 根据IT桔子统计, 2022年成立的新经济公司中与钙钛矿有关的公司共有三家,分别为:无限光能、光晶能源、脉络能源,且这三家企业均在2022年里完成了天使轮融资。 对此, 有钙钛矿领域资深从业人士表示,“钙钛矿产业正处于产业化初期阶段,行业属性具有较强先发技术优势,谁的技术在产线上率先得到验证,谁就在产业化先行一步,这一优势对于其后续发展和参与竞争无疑是十分有利的。钙钛矿技术门槛高,后来者不容易突破先行者设置的技术门槛。” “未来,随着参与者越来越多,技术越来越成熟,业内的竞争必将加剧。”上述钙钛矿领域资深从业人士如是说。 展望2023年:钙钛矿电池产业化有望提速 尽管目前钙钛矿太阳能电池尚处于产业化早期,其配方、设备、工艺等仍处不断迭代阶段。但自2022年以来,钙钛矿电池产业化进程明显加快。 截至目前,国内已有三条百兆瓦级别的钙钛矿光伏组件产线建成,多条百兆瓦产线、GW级产线计划中。 产线进展方面, 其中, 协鑫光电相关负责人表示,2021年9月,该公司建成全球首条100MW量产线,组件尺寸1m×2m。“目前协鑫光电的100MW产线处于工艺开发和设备改造阶段,下线组件效率已实现稳步提升,预计2023年底可实现超18%的转换效率。” 极电光能联合创始人、总裁于振瑞表示,该公司150MW的钙钛矿光伏组件生产线已建成投产。“2023年,我们800平方厘米的大尺寸钙钛矿组件效率有望突破20%。” 在扩产方面,据于振瑞透露,该公司将于2023年启动首条GW级产线的建设,这一产线将于2024年建成投产。 中金公司研究预计,2023年钙钛矿行业中试线扩产规模或达1000-1200MW,同比2022年的350MW增长接近两倍;2023年上半年三家企业或率先启动行业首批GW级产能的建设和招标活动;且2023年至2024年,预计各家一级市场钙钛矿公司融资轮次有望继续向前推进。 图|钙钛矿头部公司产线进展(截至2022年12月,来源:中金公司) 从钙钛矿产业链来看,相关方热情升温、产业链打造或将提速。 极电光能联合创始人、总裁于振瑞分析表示,在钙钛矿产业链上,装备、导电玻璃成为重要环节。 “2022年,由于几条百兆瓦级产线的建设,使一些设备厂商获得钙钛矿设备的订单。预计2023年,钙钛矿装备行业将越来越受到关注,更多企业将加入进来;同时,一些钙钛矿光伏组件企业也未雨绸缪,结合自身工艺技术路线开始在装备方面进行布局。未来在钙钛矿装备研发上将呈现出快速发展的景象。”于振瑞进一步解释道。 他还表示,“导电玻璃在钙钛矿产品的成本中占比很高,也是非常重要的一个环节。目前能提供这一产品的企业还不多,预计未来越来越多的企业加入进来。” 上市公司布局方面,其中,金晶科技的产品TCO玻璃具有对可见光高透过率和高导电率,是光伏薄膜电池组件及钙钛矿电池组件的主要配件;京山轻机已有部分钙钛矿电池设备出货,并在布局其他钙钛矿电池设备并已有相应技术储备。 需要注意的是,一直以来,钙钛矿量产稳定性痛点问题难以被破解,这也阻碍了钙钛矿产业化发展。 “目前钙钛矿组件产品还没有得到野外实际应用下的检验,这也是大家对它的稳定性仍然关注的原因所在。2023年,业内将有些实际应用项目落地;未来1-2年,钙钛矿的稳定性将在真实环境下得到验证。”有钙钛矿领域资深从业人士表示。 随着产业链各方参与者共同推动,钙钛矿电池产业化有望提速。 展望未来,在极电光能联合创始人、总裁于振瑞看来,“2023年,钙钛矿光伏产品将在各种场景下得到应用,预计各类BIPV、分布式光伏等项目上都能看到钙钛矿光伏产品的身影。”

  • 钙钛矿产业前景广阔!首批GW级产能建设招标在即 这一环节或成产业规模量变重头戏

    作为颠覆性的新一代光伏技术,钙钛矿凭借诸多优势逐渐显现出巨大的商业化前景。 中金公司今日报告预计, 2023年钙钛矿业内中试线扩产规模有望达1000-1200MW,同比增长近两倍;同年,在百兆瓦产线进度领跑的多家公司也有GW级扩产计划,上半年有望启动业内首批GW级产能的建设及招标活动,推动全国钙钛矿产业规模实现量变 。 图|钙钛矿头部公司产线进展(截至2022年12月,来源:中金公司) 值得一提的是,就在上周, 钙钛矿叠层电池转换效率世界纪录再获突破 。 经日本JET第三方认证,其团队研发的全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率达29%,打破团队同年6月创造的28%世界纪录——换言之,仅半年时间,钙钛矿叠层电池效率便提升了1%。同时,德国柏林亥姆霍兹中心科学家声称已研发出一种钙钛矿/硅串联太阳电池,认证效率突破32.5%。 此外,2022年国内全行业中,极电光能、万度光能、无锡众能共计扩产3条/350兆瓦钙钛矿中试线。分析师指出, 这些产线当前处于调试爬坡阶段,效率数据有望于明年上半年产出 。 总体而言,券商统计数据显示,2022年、2023年、2026年钙钛矿组件产能分别有望达到0.87GW、1GW 、24GW。随着海外传统能源价格高位回落、国内光伏电站配储要求提升,未来几年,光伏的降本提效诉求将比过去两年更为迫切,相关新技术的投资主题关注度有望提升,钙钛矿从0到1恰逢其时。 2023年,分析师建议把握钙钛矿的行业重要事件(如行业大会、稳定性认证、商业化出货等)和公司重要事件(如头部企业GW级产线招标、融资推进等)节点,这类时间有望成为钙钛矿主题投资的主要窗口。 具体落实到投资方向上,券商认为,可重点关注钙钛矿相比晶硅带来的增量市场与流程变化。 若吸光材料由晶硅变为钙钛矿,则将省去晶硅产业链上游硅料、硅片、以及中游电池到组件的串焊环节,投资机会集中于保留下来的电池制备、组件封装两大环节 。 目前,这两大环节相关生产制造公司以非上市公司为主,而相关生产设备和制造辅材则有上市公司活跃其中: 图|钙钛矿产业链图谱(来源:中金公司) 其中,钙钛矿相关设备是多家券商分析师建议重点关注的方向。中航证券测算,若到2030年,钙钛矿渗透率达到50%,则全球潜在空间约8800亿元, 钙钛矿设备供应市场空间将突破1000亿元 。 但值得注意的是,虽说钙钛矿理论效率及理论成本优势明显,但仍有多个核心瓶颈亟待解决,包括: 产业化膜层均匀性难以保证、电池死区不可避免,导致大面积制备的钙钛矿效率损失严重;同时,离子键结构的钙钛矿溶液易分解、对外界干扰敏感,钙钛矿电池/组件容易衰减,产品寿命远弱于晶硅电池。 而行业的核心突击方向围绕以上几个核心瓶颈展开,需要产业链各方参与者共同推动。

  • 新工艺助钙钛矿光伏薄膜制造大突破:过程可控且自动化、产量更高

    新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University,简称NTU)能源研究所的科学家们研究了如何利用热蒸发技术(TE)来制造微型钙钛矿太阳能模块。 TE是一种成熟的技术,通常用于微电子和光电子行业,用于生产有机发光二极管(OLEDs)、金属触点和各种材料的涂层。与溶液加工相比,TE有几个优点,包括高工艺控制、优异的薄膜均匀性、低材料消耗、共形衬底覆盖率、缺乏有毒溶剂以及卓越的设备可重现性和可扩展性。 研究人员Annalisa Bruno说,“我们分析了几种基于蒸发的技术来制造卤化物钙钛矿薄膜。这些范围从相对简单的单源沉积和多源共蒸发到更复杂的多步蒸发,以及热蒸发与气体反应和溶液处理的混合。” 她解释称,传统共蒸发技术的主要问题之一是需要广泛优化钙钛矿的沉积参数,特别是当同时蒸发超过两到三种前体时。他们还指出,沉积时间过长可能也会成为其商业化生产的障碍,因为大多数对这些技术的研究往往忽略了这个问题。 因此,在上述新研究中,研究人员们想到了热蒸发技术。Bruno说,这种联合方法利用了两种方法的优点,尽管也有一些局限性,例如复杂性增加和溶剂的使用。其研究成果已于近期发表在了《焦耳》杂志上。 “我们相信热蒸发是实现快速飞跃的理想钙钛矿沉积方法,因为它易于扩展,不受有害溶剂的影响,并且已经很好地集成到当前的光学和微电子生产线中。”她补充说,“使用相同的制造生产线,不仅可以生产蒸发的钙钛矿薄膜,还可以生产完全蒸发的模块。” 研究人员称,新方法的优点包括高度的过程控制,精确可控的薄膜厚度,易于连续添加多层,以及低基片温度的可加工性。研究人员声称,这些方法还可以在成膜过程中更好地纯化前体,在设备批次内具有优异的空间均匀性,而且具有高产量。 “整个过程可以自动化和控制,这对大规模和高通量制造具有内在吸引力。”他们说。

  • 最高效率超过36%!钙钛矿加速崛起

    在光伏行业对“降本增效”的极致追求下,钙钛矿技术受到前所未有的关注,转换效率不断突破,产业化发展进程加速,正悄然崛起为下一代光伏新势力,吸引众多企业以及资本大佬“跑步入场”。 最高效率超过36% 对于光伏行业而言,无论何种技术,转化效率潜能的天花板决定了一项技术是否具有发掘潜力。 2022年,钙钛矿光电转换效率频繁被刷新,不断创下新高。经过梳理,目前,暨南大学新能源技术研究院麦耀华教授团队经过独立第三方认证效率超过36%的大面积钙钛矿室内光伏组件,为当前已报道钙钛矿室内光伏组件世界最高转换效率。此前,澳大利亚GreatCell Solar公司采用卷对卷涂层技术,利用100%无机钙钛矿材料,实现了32%的转换效率,创下无机钙钛矿太阳能电池的世界纪录。 钙钛矿的巨大发展潜力,也令资本追捧的势头更加疯狂。8月,仁烁光能宣布完成数亿元Pre-A轮融资,此轮融资由三行资本领投,中科创星、苏高新创投、金浦智能、险峰长青、云启资本、中财产业基金等跟投,用于150MW钙钛矿组件量产线落地。11月,脉络能源完成数千万元天使轮融资,本轮融资由国新思创领投,凡创资本、国华三新及高捷资本等跟投,用于中试线建设。同月,光晶能源宣布完成3000万元天使轮融资,本轮融资由正轩投资领投,创新工场、鼎祥资本跟投。12月,协鑫科技旗下协鑫光电完成5亿元B+轮融资,本轮融资由淡马锡投资、红杉中国、IDG资本联合领投,川流投资等机构跟投。 资本大佬的投资热潮下,将钙钛矿的市场热度又拉升了一个新高度。 步入商业化关键节点 2022年8月,科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022―2030年)》,提出研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术,钙钛矿技术进入被国家支持的范围。 良好的行业发展前景,利好政策以及资本热捧之下,兆瓦级规模的钙钛矿生产线开始投产运行,企业正加速推动GW级生产线上马,钙钛矿技术已经来到商业化的前夜。 12月中旬,奥联电子发布公告称,子公司将设立合资公司投资建设钙钛矿太阳能电池生产线,50MW钙钛矿中试线将于2023年投产。 12月8日,无锡极电光能科技有限公司宣布,公司投资建设的150MW钙钛矿光伏生产线正式投产运行。据介绍,这是目前全球规模最大的钙钛矿光伏生产线。按照规划,公司总投资超30亿元的GW级钙钛矿光伏生产线及配套产线将于明年启动建设,预计2026年产能将达到6GW。 宁德时代于10月份公布一批钙钛矿专利,并且在今年5月份的业绩说明会上,公司透露,钙钛矿光伏电池研究进展顺利,并进入中试线搭建阶段。 10月,金晶科技与杭州纤纳光电科技有限公司签订战略合作协议,拟在钙钛矿用TCO系列玻璃领域建立战略合作关系。年初,纤纳光电投资建设的100MW钙钛矿规模化产线建成投产,目前公司正在规划GW级生产线建设,有望2023年投产。 此前,宝馨科技曾表示,公司钙钛矿项目将于明年年中完成实验室建设,预计2024年进入中试阶段,5年内会完成钙钛矿异质结电池叠层量产的目标。 年初,纤纳光电投资建设的100MW钙钛矿规模化产线建成投产,目前公司正在规划GW级生产线建设,有望2023年投产。 按现有钙钛矿产线规划测算,2024年的产能增速将达近141.38%,实现低基数的高增长弹性,将有近2GW产能落地,届时钙钛矿凭借诸多优势逐渐显现出巨大的商业化前景,有望成为新一代光伏技术。

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