“资本+应用”双轮驱动 钙钛矿电池产业化有望提速

2023-01-10 07:43:43 来源:上海证券报 作者:王玉晴 记者 李兴彩

  资本助力、传统晶硅巨头关注,钙钛矿产业化提速。多位嘉宾介绍,钙钛矿电池头部公司正向着转化效率18%的第一个产业化目标迈进,时间节点就卡在2023年或2024年。叠层电池多技术路线也在并进,实验室转化效率已超越晶硅,正透露着产业化的灼灼锐气

  “如果有一天,隆基、通威和我们坐在一起讨论钙钛矿时,钙钛矿的春天才真正到来。”1月9日,第四届全球钙钛矿与叠层电池(苏州)产业化论坛在常熟召开,方昇光电董事长李勇在圆桌讨论中直言。诚如李勇所言,参与圆桌对话的有来自协鑫光电、仁烁光能、光晶能源等头部钙钛矿创业公司的嘉宾,但还没有晶硅巨头的代表。

  尽管没有在论坛参与讨论,但晶硅巨头对钙钛矿的关注度已经悄然上升。“以前晶硅企业派来的对接人是研发人员,但2022年起开始变成CTO甚至是CEO。”上海德沪涂膜设备有限公司(下称“德沪涂膜”)董事长王锦山观察到,由于钙钛矿产业化提速,晶硅巨头对钙钛矿电池的态度由被动跟随转向主动接触。

  资本助力、传统晶硅巨头关注,钙钛矿产业化提速。在本次论坛上,多位嘉宾介绍,钙钛矿电池头部公司正向着转化效率18%的第一个产业化目标迈进,时间节点就卡在2023年或2024年。同时,叠层电池多技术路线也在并进,实验室转化效率已超越晶硅,正透露着产业化的灼灼锐气。

  何谓“从0到1”

  “钙钛矿电池正在进行‘从0到1’的探索”在论坛中被反复提及。究竟什么是“1”?或者说,什么是钙钛矿电池产业化的第一个里程碑?

  对此,王锦山对上海证券报记者说:“‘1’有两种理解,可以指GW线落地,也可以指钙钛矿光伏开始变成商品。绝大部分人认为是前者。”他表示,第一种理解代表产品可以做出来,第二种理解是在此基础上价格有竞争力、成为市场化的生意。而GW线建成时,钙钛矿电池可能还不能完全靠市场驱动。

  GW线落地之所以被看作是一个重要标志,是因为它是在跑通中试线、制造出第一代合格产品后的扩产,是从产品确立到开始复制的转折点。

  按照GW线落地是走完“从0到1”来理解,钙钛矿行业算是刚走完半步。仁烁光能董事长、南京大学教授谭海仁日前在接受记者采访时表示,2022年有多家钙钛矿公司已经建成或开始建设中试线,这是从“0到1”中迈了半步,2022年可以看作是钙钛矿产业化元年。

  达到组件18%的转换效率被不少企业认定为第一代产品的出货目标。协鑫光电总经理田清勇介绍,目前协鑫光电100MW中试线所生产的组件效率正向15%迈进,2023年争取提升到18%,公司GW线会在2024年下半年开始建设。谭海仁表示,预计2023年第四季度仁烁光能中试线可以进行试生产,2024年组件效率达到18%;行业真正实现GW级生产要到3至5年后。

  李勇则认为,晶硅巨头的行动或是钙钛矿电池产业化的风向标。“2024年会有一部分GW线产生,但真正的春天到来,有两个标志:(晶硅)光伏公司与现在的钙钛矿公司合作,或者大量并购这些公司。只有这两个信号真正释放,才意味着钙钛矿应用端真正开始。”李勇说。

  “资本+应用”助推产业化

  产业化预期逐渐增强、转换效率快速提升之下,钙钛矿初创公司如雨后春笋一般“长出来”,吸引了众多资本青睐,腾讯、碧桂园、宁德时代等巨头公司也纷纷跨界入场。

  据德沪涂膜统计,仅在2022年依托大学科研团队成立的钙钛矿企业就有光晶能源、脉络能源、能丰科技、无限光能、钙蓝科技等。中信建投统计显示,2022年,纤纳光电、协鑫光电、无限光能、光晶能源、仁烁光能等完成了千万级至上亿级的融资。

  地方政府也不会错过布局“风口”。“我们与常熟市的合作就是典型。”中财鼎晟投资基金管理(北京)有限公司(下称“中财产业基金”)总裁王湛正介绍称,中财产业基金正与常熟市政府合力,围绕钙钛矿组件、前驱体、涂布设备、激光设备、PVD设备等,打造中国最大的钙钛矿高效电池产业园。

  不断涌现的新应用场景,给钙钛矿产业化带来巨大想象空间。

  “‘光伏+’产业前景可期。”中国科学院院士褚君浩在论坛上表示,应因地制宜推广太阳能技术的广泛应用,比如光伏制氢实现清洁能源生产,能有效解决光伏发电消纳问题;光伏+5G通信,能有效降低企业电力成本,在5G领域应用潜力巨大;光伏+新能源汽车,预计未来5年内全球销量将提升到2000万辆;光伏+建筑的BIPV(光伏建筑一体化)有助于减碳,已率先进入产业化。

  “光伏+”的减碳效益也较为突出。褚君浩以光伏+新能源汽车为例介绍,按照每辆汽车使用2平方米发电玻璃、平均年发电量175度、中国一年产销汽车2600万辆计算,每年总发电量达45.5亿度,等于节约标准煤139.5万吨,减排二氧化碳381.33万吨。

  “钙钛矿难以也没有必要在综合性能上与晶硅比拼,取胜的最根本出路是成本大幅度下降+独特应用场景。”王锦山认为,在终端应用上,晶硅/钙钛矿叠层会成为主流技术之一,在移动光伏、分布式光伏等领域,钙钛矿/OPV(有机光伏)的重要性和优势更加突出,移动光伏与新能源汽车交集,想象空间倍增,前景可期。

  全产业链亟待形成合力

  目前晶硅电池的效率提升已近天花板,开发效率更高的叠层电池成为产业新的关注点。王湛正认为,钙钛矿叠层是突破单结电池物理极限效率的唯一途径,可以使得理论效率达到43%。如果光伏组件产业化要达到35%以上的效率,钙钛矿叠层技术是终极解决方案。

  当前叠层电池也存在多种技术路线。褚君浩介绍,当前存在钙钛矿/晶硅叠层光伏电池、钙钛矿/铜铟镓硒叠层光伏电池、全钙钛矿光伏电池等多条技术路线。其中,在钙钛矿/晶硅叠层电池上,HJT被视为最适合与钙钛矿进行叠层的电池,目前转化效率可达29.8%;钙钛矿也可与TOPCon电池进行叠层,目前效率可达28.2%。

  “晶硅的发展告诉我们,只有全产业链配套推动一个技术才能把成本降下来。钙钛矿的产业化发展,需要全产业链统一起来,建立自己的规范和标准。”上海市太阳能学会名誉理事长、上海交通大学太阳能研究所所长沈文忠表示,目前钙钛矿电池新技术百花齐放,钙钛矿电池要形成产业,需要统一技术路线和技术标准。

  “在资本助力下,行业1至3年内会出现一轮洗牌,但终端应用的拓展将是推动和加快钙钛矿产业化的第一动力。”对于钙钛矿当前的火热,王锦山认为,当前更多是资本和卡位的推动,钙钛矿要进入市场推动的商业形态,需要产业内上下游联手,掌握过硬的产业链量产技术,将具有竞争力的产品推向市场。