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GW級產(chǎn)線開工,鈣鈦礦量產(chǎn)時代要來了?是“虛火”,還是新一輪光伏革命……

來源:每日經(jīng)濟(jì)新聞 時間:2023-04-14 20:08:02

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奧聯(lián)電子(SZ300585,股價18.22元,市值31億元)跨界鈣鈦礦卻被“打假”一事,一度令外界對這一新型行業(yè)產(chǎn)生疑慮?!帮h在云端,飛在天上”,似乎還需要很久才能真正落地——這是很多人對鈣鈦礦的印象。


4月12日,極電光能宣布計劃建設(shè)全球首條1GW鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線,這也是全球首條GW級鈣鈦礦產(chǎn)線。然而,在2月份的一輪炒作后,目前A股市場對鈣鈦礦似乎并不感冒,上述消息并未激起鈣鈦礦概念股的波瀾。有投資者甚至表示,“鈣鈦礦別來買熱搜了,耽誤我炒AI”。


鈣鈦礦,究竟是場“虛火”,還是新一輪光伏產(chǎn)業(yè)革命的開端?


鈣鈦礦將開啟量產(chǎn)時代?


鈣鈦礦一直被認(rèn)為是光伏產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。不過,目前全球范圍內(nèi)鈣鈦礦仍然停留在MW級階段。據(jù)記者了解,已建成MW級鈣鈦礦生產(chǎn)線的企業(yè)主要有三家,分別為昆山協(xié)鑫光電材料有限公司(以下簡稱昆山協(xié)鑫)、極電光能和杭州纖納光電有限公司(以下簡稱纖納光電)。


2020年,昆山協(xié)鑫開始建設(shè)首條100MW鈣鈦礦組件量產(chǎn)型,產(chǎn)品尺寸達(dá)1m×2m。預(yù)計12個月完成設(shè)備安裝調(diào)試,2021年12月開始試生產(chǎn),2022年實現(xiàn)產(chǎn)能釋放。2022年年初,纖納光電建成100MW鈣鈦礦產(chǎn)線。2022年12月,極電光能150MW鈣鈦礦產(chǎn)線投產(chǎn)。


可以看出,三大鈣鈦礦廠商均于2022年先后建成鈣鈦礦MW級產(chǎn)線。如今,極電光能投建GW級產(chǎn)線,新一輪競爭又開始了。


據(jù)極電光能公眾號,其鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)基地項目占地面積約173畝,位于錫山開發(fā)區(qū)東廊路西、膠陽路南,計劃建設(shè)全球首條1GW鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線、100噸鈣鈦礦量子點生產(chǎn)線、研發(fā)創(chuàng)新中心及總部大樓。項目今年3月土地摘牌,4月開工建設(shè),預(yù)計2024年三季度投產(chǎn)。


從股東背景看,昆山協(xié)鑫背后是保利協(xié)鑫光伏系統(tǒng)集成有限公司,保利協(xié)鑫間接持有其51.35%的股權(quán)。而極電光能背后是長城汽車(SH601633,股價28.02元,市值2377.89億元)實控人魏建軍。魏建軍持有穩(wěn)晟科技(天津)有限公司99%股權(quán),穩(wěn)晟科技持有極電光能62.66%的股權(quán)。


中金公司認(rèn)為,站在當(dāng)前時點向前展望,隨著2023年一季度末,頭部初創(chuàng)公司中試線提效取得喜人進(jìn)展,2023年二季度起產(chǎn)業(yè)鏈有望進(jìn)入GW級產(chǎn)線進(jìn)展活躍期,有望對二級市場鈣鈦礦板塊熱度回升形成催化。


昆山協(xié)鑫董事長范斌曾對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示,今年(2023年)年底開始建設(shè)GW線。此外,其也表示,鈣鈦礦是國內(nèi)企業(yè)第一次原創(chuàng)做研發(fā),從設(shè)備到材料,都需要做原創(chuàng)研發(fā)。


而原創(chuàng)研發(fā)也意味著,一旦GW級產(chǎn)線陸續(xù)建設(shè),相關(guān)國內(nèi)設(shè)備廠商或?qū)⒁虼耸芤妗?/p>


發(fā)電效率尚遜色于晶硅電池


既然鈣鈦礦已經(jīng)計劃開始建設(shè)GW級產(chǎn)線,那么其產(chǎn)品與晶硅產(chǎn)品相比具備競爭力嗎?


2023年3月,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者先后實地探訪了昆山協(xié)鑫、極電光能MW級產(chǎn)線。


3月10日,記者來到位于昆山高新區(qū)的昆山協(xié)鑫,其鈣鈦礦組件為尺寸較大的2平方米組件,標(biāo)準(zhǔn)組件具體參數(shù)為長度2005mm,寬度1005mm,厚度35mm,面積2.01平方米,重量34.5kg,使用鋁邊框,POE+丁基膠封裝。額定功率為280W左右,其保證輸出功率10年內(nèi)達(dá)到額定功率的90%,25年內(nèi)達(dá)到80%。


與之對比,愛旭股份(SH600732,股價32.25元,市值419.71億元)N型ABC白洞系列電池組件尺寸為1722mm×1134mm×35mm,面積約為1.95平方米。而該產(chǎn)品STC(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)最大功率為440W??梢钥闯?,尺寸相當(dāng)?shù)谋尘跋拢}鈦礦組件與N型ABC電池組件發(fā)電功率仍有較大差距。


電池發(fā)電衰減方面,愛旭股份稱首年功率衰減≤1%,2至30年之間每年功率衰減≤0.35%。即目前鈣鈦礦在功率衰減方面也無法與當(dāng)下成熟的N型電池組件媲美。


或因發(fā)電功率仍無法與晶硅相提并論,目前鈣鈦礦還沒有大規(guī)模商業(yè)化。在昆山協(xié)鑫,記者看到了正在運營的鈣鈦礦發(fā)電設(shè)施。從外表看,其與晶硅電池差距并不大。鈣鈦礦的透明度更高,沒有表面的柵線。


盡管目前鈣鈦礦發(fā)電效率遜色于晶硅電池,但近來年進(jìn)步顯著。以極電光能為例,2019年12月,1平方厘米電池效率22.74%,組件效率18.7%;2020年,64平方厘米效率19.41%;2021年,63.98平方厘米組件效率全球首破20%;2022年10月,756平方厘米組件效率18.2%。


3月15日,極電光能副總經(jīng)理姜偉龍接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪時表示:“同樣的工藝,面積越大,效率越低。評價鈣鈦礦工藝的好壞,就是看隨著面積的放大,效率降低的幅度是多少?!?/p>


比如纖納光電,由于尺寸小于昆山協(xié)鑫,其發(fā)電效率也更高。纖納光電的α鈣鈦礦組件尺寸面積約0.79平方米。其α系列發(fā)布了四個型號,功率分別為115W、120W、125W、130W,最大功率130W。


從商業(yè)化角度,極電光能認(rèn)為,將先從BIPV領(lǐng)域切入,晶硅能做的鈣鈦礦未來都能做。姜偉龍解釋:“考慮到一開始鈣鈦礦的效率、成本,它的度電成本還沒辦法與晶硅競爭。此外,穩(wěn)定性也沒有得到客戶的充分認(rèn)可。在這種情況下,進(jìn)入(光伏)電站市場是不現(xiàn)實的。而BIPV市場,鈣鈦礦可以用作(大廈)玻璃幕墻。由于鈣鈦礦是半透明的,用作玻璃幕墻也可以發(fā)電,這是晶硅做不到的。此外,鈣鈦礦也更美觀,符合建筑審美要求?!?/p>


令人關(guān)注的是,纖納光電在建設(shè)鈣鈦礦地面電站。據(jù)其公眾號消息,2022年2月15日,纖納光電在衢州市衢江區(qū)后溪鎮(zhèn)舉行了全球首個鈣鈦礦集中式光伏電站一期的開工儀式。該項目占地250畝,裝機容量12兆瓦,計劃總投資6000萬元左右。


鈣鈦礦的優(yōu)勢與瓶頸


從目前的發(fā)電效率看,鈣鈦礦比不上晶硅電池,為何鈣鈦礦仍然受到各方重視?記者注意到,一方面,鈣鈦礦發(fā)電效率理論極限更高;另一方面,鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈更短,量產(chǎn)成本更低。


姜偉龍表示:“太陽能電池技術(shù)都有一個理論極限效率,是根據(jù)材料特性、電池結(jié)構(gòu)等因素測算的最高效率。而根據(jù)測算,晶硅組件效率是29.4%,鈣鈦礦組件效率是33%。當(dāng)然,這在現(xiàn)實中達(dá)不到,但說明了鈣鈦礦效率天花板比較高?!?/p>


此外,鈣鈦礦在量產(chǎn)成本上也具有優(yōu)勢。姜偉龍認(rèn)為:“晶硅分硅料、硅片、電池片、組件等多個環(huán)節(jié)。而鈣鈦礦進(jìn)廠是普通的化工原料,出廠就是組件,一個工廠就是一個產(chǎn)業(yè)鏈。因此,如果鈣鈦礦量產(chǎn)成功,它的成本會比晶硅低一半。首先,鈣鈦礦材料用量非常少,發(fā)電薄膜的厚度只有0.5微米,而且用的也是常規(guī)的化工原料,沒有稀有元素?!?/p>


至于姜偉龍?zhí)岬降南∮性兀饕谴饲暗诙∧る姵刂惺褂玫南∮胁牧?,比如硒和鎘。硒在銅銦鎵硒(CIGS)電池中用到,鎘在碲化鎘(CdTe)電池中用到。


此外,姜偉龍也提到,鈣鈦礦不使用硅,生產(chǎn)能耗也比晶硅要低,碳足跡只有晶硅的四分之一。


既然鈣鈦礦相比晶硅電池有著諸多優(yōu)勢,那么限制其大規(guī)模量產(chǎn)的瓶頸又在哪里?


對于鈣鈦礦大面積高質(zhì)量薄膜制備,以及穩(wěn)定性的痛點,姜偉龍分析道:“這兩個問題都有明確的解決路徑。大面積(薄膜制備)的問題,是薄膜電池的共性問題。在研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過程中,就是從小面積往大面積一點一點做。實驗室一開始做0.1平方厘米,再到1平方厘米,慢慢提升尺寸。商業(yè)化的話,最低的尺寸要求是1.2米×0.6米,也是我們現(xiàn)在這條產(chǎn)線的尺寸。將來如果做到GW級,我們尺寸對標(biāo)晶硅,約2.5平方米?!?/p>


關(guān)于穩(wěn)定性問題,其表示:“晶硅電池到現(xiàn)在約有70年,有大量的實證數(shù)據(jù)。鈣鈦礦因為是新技術(shù),沒有自己專用的標(biāo)準(zhǔn)。我們就用晶硅的IEC61215標(biāo)準(zhǔn)測試鈣鈦礦組件,也能夠通過全套的測試訓(xùn)練?!?/p>


“至少在科學(xué)層面、技術(shù)層面,穩(wěn)定性已經(jīng)不是一個大問題,下一步就是在工程層面進(jìn)一步做驗證。”姜偉龍補充道。

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