当前光伏行业一面备受产能周期、价格竞争的煎熬,一面BC与TOPCon的市场之争剑拔弩张,但面对行业发展的下一个技术风口——钙钛矿,却史无前例的吸引了多路蜂拥而至的参与者。
根据统计,从2024年下半年到2025年,预计有多条GW级钙钛矿项目陆续投产。事实上,自2022年以来,钙钛矿产业化进程显著加快,包含央企、光伏企业、跨界企业、实验室初创企业等在内的一众企业加码布局,推动钙钛矿产能进入新量级。有机构预测,到2030年,中国钙钛矿电池的年产能预计将达到161GW。
然而,在当下的光伏环境中,参与其中的各类企业面临着多方面的挑战和困境,也由此使得钙钛矿的产业化之路充满了更多不确定性。
根据公开信息,光伏們整理了36家涉足钙钛矿领域的企业,从各家产能规划来看,2024年下半年,钙钛矿步入产业化转型从“0-1”的关键阶段。协鑫光电、极电光能、纤纳光电、万度光能等多条GW级钙钛矿产线即将投产,脉络能源、无限光能、光因科技、黎元新能源、奥联光能、宝馨科技多家企业的百兆瓦级产线也将在下半年正式投入运营。
而在近期,钙钛矿领域仍十分活跃,不仅老玩家在大手笔加码,新玩家也进入产线建设流程。9月,面板龙头京东方钙钛矿项目设备搬入合肥厂区,预计三个月建成中试线;协鑫携手苏州、昆山、吴江三地政府共同发起并组建的总规模为100亿元钙钛矿产业基金和30亿元钙钛矿装备产业基金;光因科技1GW钙钛矿太阳能电池项目签约徐州高新区;中国科学院宁波材料技术与工程研究所和阿特斯阳光电力集团股份有限公司“高效N型硅和钙钛矿叠层太阳能电池项目”签约苏州。
10月,华能亿元成立钙钛矿技术公司;车企奇瑞控股集团发布了招聘钙钛矿电池能源研究院负责人的信息;无锡众能光储科技有限公司投资建设年产3GW钙钛矿太阳能电池组件西南基地项目正式开工。
从产线建设整体进度来看,在钙钛矿市场中,协鑫光电、极电光能、纤纳光电是毋庸置疑的第一梯队,三家企业钙钛矿中试线的建设时间和量产进度都位列行业前列。自2017年开始,协鑫光电就开始了钙钛矿产线的建设,2021年9月,其建成全球首条钙钛矿100MW中试线。极电光能和纤纳光电紧随其后,2022年也投产了百兆瓦级的钙钛矿生产线。目前,三家企业还在角逐全球首条钙钛矿GW级产线。
第二梯队按照建成百兆瓦级中试线的进度来划分,主要包含仁烁光能、万度光能、曜能科技、脉络能源、无锡众能、光晶能源六家企业。根据中国光伏行业协会披露,截止2024年3月底,仁烁光能、万度光能、曜能科技、脉络能源4家公司百兆瓦级钙钛矿中试线已陆续建成。从公开信息获悉,22年下半年,无锡众能建成全球首条拥有自主知识产权的200MW大面积双面钙钛矿光伏组件生产线;2024年8月,光晶能源100MW钙钛矿中试线投产暨首片下线仪式举行。
第三梯队则是在钙钛矿产线建设中尚未取得明显进度的企业,包含了正在建设钙钛矿中试线或小试线的多家钙钛矿公司,跨界布局钙钛矿领域的行业巨头和央国企、以及研究钙钛矿叠层技术或做技术储备的光伏企业等。其中,许多企业在钙钛矿领域的建设进度虽不明确,但相关信息动态也可佐证其已在钙钛矿领域深入布局。
总体来说,在钙钛矿市场格局中,参与企业主要可划分为光伏企业、跨界企业以及初创企业三方势力。
以当前市场活跃度较高的三家企业为例。协鑫光电是老牌新能源企业协鑫集团旗下控股子公司,极电光能则是车企长城控股集团在钙钛矿领域孵化的科技企业,纤纳光电是归国博士及校友凭借实验室技术创立的初创企业。
在长期对行业的深入探索中,三家企业钙钛矿产品的效率均在不断追赶式刷新。而从商业化角度来看,三者商业化进度基本旗鼓相当。
但在实际运行中,光伏企业、跨界企业以及初创企业三方,各具优势、特色鲜明。
一般来说,钙钛矿初创企业往往自实验室技术发展而来,产研结合更加紧密,企业接洽一线最新技术和发展方向,在技术研发方面具有独特优势。例如,仁烁光能的创始人之一现为南京大学现代工程与应用科学学院教授,在科研成果与商业化应用深入结合后,南京大学和仁烁光能共同保持了多项钙钛矿电池和组件世界纪录。除此之外,初创企业更加追求新颖和具有应用潜力的多样化技术,譬如,双面钙钛矿电池、柔性钙钛矿电池、钙钛矿薄膜太阳能电池技术等,并且初创企业由于产业布局单一,一般来说产业化进展更加迅速。
光伏企业则凭借长期积累的光伏技术优势,聚焦于研发不同类型的晶硅/钙钛矿叠层技术,通威、隆基、晶科、天合、阿特斯、捷佳伟创等企业均在钙钛矿领域有所布局,目前,多家光伏企业钙钛矿叠层转换效率已突破30%。此前,隆基绿能研发的具有33.9%效率的钙钛矿-晶硅叠层太阳电池创造世界最高纪录;天合光能在2024年半年报中表示,研发的钙钛矿叠层电池光电转换效率达到34%。
相较于前两者,跨界企业入局钙钛矿一方面是拓展业务布局,另一方面则是结合主营业务探索新应用。一般来说,跨界企业具有雄厚的资金实力,一旦产业化技术趋于成熟,即可迅速扩大产能规模抢抓机遇。同时,值得注意的是,一些跨界企业产品技术路线上存在一些独特优势,宁德时代锂电池产品和钙钛矿技术二者都有涂布工艺,面板龙头京东方在电光转换、大面积半导体薄膜制备与玻璃基制造工艺上有多年技术积累。