過去一年，被稱為光伏0-1顛覆性技術的鈣鈦礦，幾次三番站上資本市場的風口浪尖，嘗盡“冷”與“熱”。

被寄予厚望的鈣鈦礦引來產業資本、創投基金等先后入局，賽道高溫難降。2022年10月，纖納光電完成D輪融資；2022年12月，協鑫光電完成5億元B+輪融資；2023年3月，極電光能完成數億元A輪融資。

(資料圖片僅供參考)

也不乏被“攪局者”搞臭了名聲，跌入冰點。自今年2月中旬奧聯電子（300585.SZ）暴雷起，同花順鈣鈦礦電池概念股的股價一路下探，從1092點一路跌至887點，僅在短短兩個月內就跌去兩成。

2023年已過去三分之一，二級市場回歸平靜，鈣鈦礦產業化走到哪一步了？所謂的顛覆晶硅體系的第三代光伏電池技術，在量產上還要哪些瓶頸亟待解決？

國海證券在最近的研報中指出，2022年是鈣鈦礦產業化元年，2023年至2024年擴產加速，或將出現更多百兆瓦級產線投產、部分吉瓦級產線招標，2025年將步入成熟商業化階段。

帶著這些問題，經過實地調研結合線上采訪，第一財經記者與多家鈣鈦礦頭部企業負責人溝通后發現，這些“先行者”多在規劃建設或調試完善百兆瓦級的中試線，并為吉瓦級產線沖刺做準備。

站上“C位”的技術顛覆性到底在哪里

鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物柔性材料。利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，被稱為鈣鈦礦型太陽能電池。

太陽能電池可大致分為晶硅電池、薄膜電池、鈣鈦礦電池等。作為第三代新型太陽能電池，鈣鈦礦電池被認為是最具潛力和顛覆性的新一代光伏技術。相較目前光伏行業主流的晶硅技術，鈣鈦礦技術的顛覆之處首先體現在光電轉換效率方面。

現階段，光伏核心材料晶硅的轉化效率已經達到天花板。

根據前瞻產業研究院數據，晶硅電池理論極限效率為29.43%，TOPCon電池理論極限效率為27.5%，HJT電池理論極限效率為28.2%至28.7%。

而相較晶硅技術，鈣鈦礦技術的轉換效率天花板更高。鈣鈦礦電池當前實驗室單結轉化率可達26%，理論效率可達33%，疊層理論上可到45%。

“從效率提升的角度講，晶硅和鈣鈦礦疊層是必由之路。”協鑫光電創始人、CEO范斌日前在接受第一財經記者專訪時表示，2017年日本Kaneka公司的單結晶硅（HBC）電池效率紀錄轉換效率為26.7%，2022年國內企業刷新到26.8%，花了五年的時間漲了一個點。

除去轉換效率上顛覆性的提升，鈣鈦礦工序的大大縮短也是另一顛覆性亮點。

“不同于晶硅龐大漫長產業鏈，鈣鈦礦的產業鏈比較短，主鏈條在一個工廠能就能完成。”極電光能副總裁姜偉龍告訴第一財經記者，比如鈣鈦礦工廠采購進廠的原材料是大宗的化工原料，出廠的就是可以裝到電站上的鈣鈦礦光伏組件。其他的方面比如制造裝備是需要外部采購的，還有其他的輔鏈包括相關原材料、靶材、下游的應用方等。

據記者了解，晶硅電池的制備從硅料到組件至少經過四道工序，單位制程需要三天以上，同時需要大量人力、運輸成本等。相較而言，鈣鈦礦組件可在單一工廠完成生產，原材料經過加工后直接成組件，沒有傳統的“電池片”工序，進而縮短制程耗時。

光伏頭部企業的布局分化

鈣鈦礦電池可分為單結電池與疊層電池，目前產業中單結電池占據主流。

從行業競爭態勢來看，目前各類玩家的側重點不同，布局單結鈣鈦礦的頭部企業如協鑫光電（協鑫科技旗下，3800.HK）、極電光能等。

2021年9月，協鑫光電建成全球首條100 MW鈣鈦礦組件量產線，組件尺寸1m×2m。

2023年1月18日，協鑫光電獲得由中國質量認證中心頒發的鈣鈦礦組件BIPV光伏玻璃3C認證證書，通過耐濕性、耐熱性、耐輻照性能、落球衝擊剝離性能、霰彈袋衝擊性能等測試，成功拿到進入國內BIPV市場的“通行證”。

起源于長城控股集團的極電光能于2018年開始鈣鈦礦的技術研發。按照極電光能的規劃，該公司GW級鈣鈦礦產線以及配套將于2023年啟動建設，總投資超30億元，預計2026年產能將達到6GW。

3月31日，范斌在協鑫科技業績說明會上公布鈣鈦礦產線的最新進展。他表示，“我們鈣鈦礦100兆瓦的產線是2021年9月到位的，當時的規劃是，兩年左右的時間把這條線跑通，即到2023年的年底達到18%的效率。最近我們的效率已經達到16%，也就是說今年18%的目標有很大把握可以完成。

相對單結玩家，目前行業內布局鈣鈦礦疊層技術的玩家主要是晶硅大廠。

截至目前，已吸引光伏頭部企業如隆基綠能（601012.SH）、晶科能源（688223.SH）、通威股份（600438.SH），新興企業如寶馨股份、華晟新能源、跨界廠商如杭蕭鋼構、聆達股份等進行技術布局。

從技術方向看，疊層是長期趨勢，單結是根基。

“晶硅大廠聚焦的是疊層技術，比如晶硅疊鈣鈦礦這種疊層技術，而我們是定位于鈣鈦礦單結電池。晶硅廠的考慮是延續晶硅產線的價值，如果能突破疊層的話，晶硅技術能實現無縫銜接的延續。”姜偉龍告訴第一財經記者。

單結鈣鈦礦產品依然是行業的第一性問題。姜偉龍向第一財經記者表示，一方面鈣鈦礦疊層的技術難度比鈣鈦礦單結更大，另一方面疊層技術要想成熟，繞不開單結的核心技術難關。我們把單結作為產業化的重點，同時對疊層做一些研發性的布局。

一位業內人士告訴第一財經記者，對于晶硅廠家來說，鈣鈦礦是一個新技術，他們可能對多種光伏新技術都有專門的研發團隊來做研發布局，鈣鈦礦只是研發布局的方向之一。這樣看，他們在鈣鈦礦上的研發投入相對有限，產業化的決心也很難下。“畢竟現有晶硅的產能巨大，要對一個新技術走出產業化的一步，（中間）需要一個漫長的決策過程。”

“鈣鈦礦是在趟無人區”

記者與多家鈣鈦礦企業團隊負責人采訪交流后發現，現在行業的核心痛點之一在于，近兩年內沒有設備廠家能提供整套的生產線。

“鈣鈦礦是在趟無人區，沒有一條現成的路可以走。”范斌告訴第一財經記者，從設備到工藝到材料都需要原創開發和整個體系的配合，需要包括供應商、設備供應商、材料供應商以及解決方案供應商的配合。

蔣偉龍也持與范斌相似的觀點。他認為，不同于晶硅產業鏈，鈣鈦礦作為新技術，產業鏈需要慢慢培育，現在生產線的設備需要分別從不同廠家采購，主要包括真空鍍膜設備、溶液涂布設備、激光設備、封裝設備這四大類。其中前三類設備，尤其是真空鍍膜設備和溶液涂布設備的難度比較大。另外，考慮到鈣鈦礦工藝的復雜度，工藝包的難度可能相較晶硅更高一些。

除去產業鏈培育，鈣鈦礦電池壽命和大尺寸的問題也是亟待解決的痛點。

上述業內人士告訴第一財經記者，大面積和效率的問題是鈣鈦礦產業化過程中的一大難點。這之中既有工藝的問題，也是工業和設備結合的問題。

第一財經記者從極電光能了解到，在大面積的問題上，目前國內三條中試線的核心任務就是在大面積上解決工藝和設備的問題，預計今年在大尺寸上、平米級尺寸上會取得突破性的項目成果。目前在工程層面已經有一些初步成果，下一步需要在實際場景下，在戶外實證電站上進行進一步驗證，逐步完善包括行業的測試標準、培訓的測試標準以及標準體系的建設。”

在穩定性方面，協鑫光電表示，目前大多數先進實驗室已經可以實現鈣鈦礦組件連續工作至少1000小時不衰減，協鑫光電100MW產線下線產品的使用壽命預計將超過25年。

范斌預計，2023年將鈣鈦礦組件效率提高至18%，并通過未來2~3年的努力，將鈣鈦礦組件效率達到22%。

姜偉龍預計，經過今年、明年這兩年的時間會有更多的產品通過IEC的認證，鈣鈦礦產業化在大面積和穩定性上的痛點都會取得突破性的進展。

在這場鈣鈦礦行業竟備賽中，研發基礎、人員儲備和設備開發經驗是企業實現突圍的三大法寶。

在姜偉龍看來，未來如果想要在鈣鈦礦這個行業內勝出，應當具備以下幾點競爭優勢，比如具備實驗室研發基礎，具備完善的人才團隊建設，平米級產線的經驗積累以及一定的設備開發能力，至少要對專業設備廠家提出設計和定制化要求。

不過，先發優勢也是企業在未來是否能在行業內實現突圍所不可忽略的變量。

上述鈣鈦礦企業人士告訴記者，一個技術發展，在實驗室階段和產業化階段的發展節奏和速度不一樣，在研發階段相對比較慢，所以在研發階段作為“后來者”想要追“先發者”的話相對比較好追些。產業化階段是一個加速的階段，因為有資本資金的推入、人才的聚集和市場端的推動，所以到產業化階段，企業的先發優勢會越來越大。

鈣鈦礦量產在即，光源資本董事總經理薛玲公開表示，核心關注以下兩類公司。第一類是具備系統化能力的公司，既需要有底層實驗和研發能力，也需要有走出實驗室的量產化工藝、設備、規模化生產、供應鏈管控等體系化能力。第二類是核心環節突破的公司，包括行業底層核心材料、工藝、設備等帶來核心突破的公司，例如解決底層核心工藝的涂布、結晶等設備廠商，以及上游各類核心材料的廠商。

標簽：