鈣鈦礦可謂是“當(dāng)紅炸子雞”，一眾資本大鱷下場領(lǐng)投、百兆瓦產(chǎn)線進展如火如荼、GW級規(guī)劃提上日程、跨界巨頭及晶硅龍頭強勢登陸……行業(yè)預(yù)期直接拉滿。那么問題來了，什么是鈣鈦礦，鈣鈦礦何時能落地，誰又是真正的黑馬？

(資料圖片)

何為鈣鈦礦

行業(yè)中，通常將鈣鈦礦稱之為繼第一代晶硅、第二代薄膜之后的第三代光伏電池技術(shù)路線。但鈣鈦礦太陽能電池中并沒有鈣元素，也沒有鈦元素，它是一種與鈣鈦礦（CaTiO3）晶體結(jié)構(gòu)類似的，以有機無機金屬鹵化物半導(dǎo)體“ABX3”作為吸光材料的太陽能電池，呈八面體結(jié)構(gòu)，由人工合成。

相較于當(dāng)下主流的晶硅電池，鈣鈦礦具有高發(fā)電量和低成本兩大優(yōu)勢，這對于光伏行業(yè)來說，是一種具有革命性的新材料。

鈣鈦礦電池主要分為單結(jié)和疊層結(jié)構(gòu)，單結(jié)層鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)是類似“三明治”層狀的5層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，理論上光電轉(zhuǎn)換效率可以到達33%，也是我國研究鈣鈦礦企業(yè)的首選。目前鈣鈦礦最高單結(jié)效率已達到25.7%，由韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）實現(xiàn)。

疊層結(jié)構(gòu)理論效率上限高，全鈣鈦礦雙結(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率可達45%、三結(jié)疊層轉(zhuǎn)換效率可達50%。目前，鈣鈦礦/晶硅兩結(jié)疊層電池效率已經(jīng)達到32.5%，由德國HZB研究中心2022年12月最新認證。

國內(nèi)方面，今年1月，曜能科技官網(wǎng)公示，經(jīng)中國計量院第三方測試認證，其自主研發(fā)的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩(wěn)態(tài)輸出效率達到32.44%，時隔三個月再次刷新國內(nèi)轉(zhuǎn)換效率紀錄。

經(jīng)過北極星太陽能光伏網(wǎng)梳理，今年2月脈絡(luò)能源發(fā)布消息稱，經(jīng)國家光伏產(chǎn)業(yè)計量測試中心認證，其研發(fā)的鈣鈦礦室內(nèi)光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率在1000lux U30光源照射下達到44.72%，為當(dāng)前世界最高值。

鈣鈦礦電池/組件不同技術(shù)路線最新轉(zhuǎn)換效率一覽：

成本方面，鈣鈦礦電池原材料均為基礎(chǔ)化工材料，由人工合成，且不含有稀有元素，相比于晶硅電池的硅料來說廉價易得。

除原材料不受限制外，鈣鈦礦電池制備工藝較短。據(jù)協(xié)鑫光電官網(wǎng)介紹，從玻璃、膠膜、靶材、化工原料進入到組件成型的全工程，整個產(chǎn)業(yè)鏈可高度濃縮在一個百兆瓦的工廠里，時間控制在45分鐘之內(nèi)。

此外，鈣鈦礦材料對雜質(zhì)敏感度低，對原材料純度要求也低于晶硅，且可以在低溫狀態(tài)下制備。相比于晶硅1000度左右的高溫流程，鈣鈦礦生產(chǎn)工藝溫度不超150度，節(jié)省資源的同時，還可降低能耗。

在電站端，鈣鈦礦電池憑借弱光性以及顏色可定制的特點，滿足了長時間發(fā)電、透光度以及美觀性等市場需求，在BIPV和幕墻、陽光房等領(lǐng)域也擁有廣闊的市場空間。

資本寵兒

站在“雙碳”風(fēng)口，加之自身優(yōu)質(zhì)屬性，鈣鈦礦僅用10年時間，就走完了晶硅五十年的發(fā)展歷程。在我國多部國家級文件中也明確提出，推動N型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，行業(yè)預(yù)期直接拉滿。

作為備受矚目的新一代技術(shù)，鈣鈦礦吸引了一眾企業(yè)入局。據(jù)了解。隆基、通威、東方日升等均在相關(guān)領(lǐng)域有所研究，奉行“多條腿走路”的戰(zhàn)略原則。

而對于非傳統(tǒng)晶硅玩家而言，押寶鈣鈦礦更是一次彎道超車的機會。從近幾年市場動態(tài)來看，企業(yè)或募資發(fā)力，或?qū)で髴?zhàn)略合作，紛紛加碼布局、強勢登陸。

首先來看募資研發(fā)型企業(yè)，光伏作為重資產(chǎn)行業(yè)，想要發(fā)展自然少不了資本加持。據(jù)北極星太陽能光伏網(wǎng)不完全統(tǒng)計，短短兩年間，已有9家鈣鈦礦企業(yè)獲得數(shù)十億元融資。

協(xié)鑫光電和纖納光電融資輪次最多，分別完成了B+輪和D輪融資。根據(jù)行業(yè)機構(gòu)預(yù)測，投后估值可達25億、40億元，背后不乏有騰訊、淡馬錫投資、紅杉中國、IDG資本、寧德時代、三峽建信等資本“大鱷”。

此外，極電光能、仁爍光能也相繼完成數(shù)億元Pre-A輪融資，曜能科技A輪獲高瓴資本千萬投資；無限光能、光晶能源、脈絡(luò)能源也完成了數(shù)千萬元的天使輪融資，參投企業(yè)涵蓋耀途資本、碧桂園、正軒投資等一眾明星機構(gòu)。

除此之外，企業(yè)還可選擇有行業(yè)背景的企業(yè)或者技術(shù)大咖、團隊，通過戰(zhàn)略合作的方式進軍鈣鈦礦。例如金融設(shè)備商古鰲科技、金屬制品背景的寶馨科技，以及“水牛奶之王”皇氏集團，均選擇通過戰(zhàn)略合作的方式切入鈣鈦礦。

鈣鈦礦企業(yè)融資金額及用途詳見下表：

誰是真黑馬

企業(yè)不斷加碼下注，百兆瓦級產(chǎn)線相繼落地，GW級規(guī)劃也提上日程，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)進展如火如荼。截至目前，已有7家企業(yè)拋出GW級規(guī)劃，力爭3-5年內(nèi)實現(xiàn)多條GW級量產(chǎn)線落地。

具體來看，極電光能預(yù)計2025年實現(xiàn)6GW的產(chǎn)能產(chǎn)線目標，而汽車零部件廠商奧聯(lián)電子更是制定了力爭5年內(nèi)形成8GW鈣鈦礦裝備和2GW鈣鈦礦電池組件生產(chǎn)能力的宏偉目標，協(xié)鑫光電、仁爍光能、纖納光電、萬度光能也紛紛跟進GW級產(chǎn)線規(guī)劃。

但值得注意的是，鈣鈦礦還處于從0到1的產(chǎn)業(yè)初級階段，企業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)線建設(shè)及落地情況受到多方關(guān)注。

根據(jù)企業(yè)規(guī)劃，以協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能、無限光能、仁爍光能為首的“原住民”，預(yù)計2023年鈣鈦礦電池百兆瓦級別產(chǎn)線總產(chǎn)能將接近1GW。截至目前國內(nèi)已有3條百兆瓦產(chǎn)線建成，分別是協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能。

協(xié)鑫光電組件尺寸為1mx2m，是目前全球最大尺寸的鈣鈦礦組件，轉(zhuǎn)換效率近16%，預(yù)計2023年實現(xiàn)100MW產(chǎn)線基本工藝打通，量產(chǎn)效率目標為18%。

2022年7月納纖光電首批5000片α組件成功發(fā)貨，尺寸達到1245x635x6.4mm；此外去年2月，纖納光電全球首個鈣鈦礦集中式光伏電站一期開工，裝機容量為12MW。

極電光能方面，2022年12月，150MW全球最大的鈣鈦礦組件生產(chǎn)線投產(chǎn)；今年3月，極電光能研發(fā)的809.8cm2大尺寸鈣鈦礦光伏組件轉(zhuǎn)換效率達到19.9%，鈣鈦礦大尺寸組件進程加快。

百兆瓦產(chǎn)線外，多家鈣鈦礦企業(yè)也紛紛展開行動。今年1月，萬度光能2GW鈣鈦礦光伏組件研發(fā)及制造生產(chǎn)基地項目開工；2月份仁爍光能全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發(fā)線正式投產(chǎn)，組件尺寸為30*40c㎡，經(jīng)日本JET第三方認證，光電轉(zhuǎn)換效率達到29.0%，目前10MW研發(fā)中試線已全線跑通，是國內(nèi)唯一一家建設(shè)全鈣鈦礦疊層組件的企業(yè)。

同為今年2月，脈絡(luò)能源鈣鈦礦組件中試生產(chǎn)線實現(xiàn)工藝貫通，首片大面積（30cm*30cm）鈣鈦礦光伏組件正式下線；去年7月，鑫磊鑫半導(dǎo)體總投資10.36億元的1GW鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)基地項目開工；無限光能10MW級中試線建設(shè)也于去年6月啟動。

鈣鈦礦電池企業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)線建設(shè)情況如下：

作為極具潛力的下一代光伏技術(shù)，鈣鈦礦已然成為行業(yè)和資本市場的“寵兒”，面對遠超晶硅的可發(fā)掘空間，不少企業(yè)期待抓住機會，實現(xiàn)彎道超車。而從實驗室走向項目應(yīng)用，鈣鈦礦仍有多項技術(shù)難關(guān)有待突破，離真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有一段路要走。量產(chǎn)之爭一觸即發(fā)，誰能乘勢而上、率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，誰將有望成為未來的光伏“黑馬”，我們拭目以待！

（圖片來源：veer圖庫）

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