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鈣鈦礦,商業化的瓶頸在哪里?

作者/星空下的烤包子
編輯/菠菜的星空
排版/星空下的韭菜
盼望著,盼望著,在補貼褪去、新玩家不斷進入的光伏賽道上,“內卷”成為一種普遍的現象,大家都希望出現一種新的技術或材料能打破這種內卷。就在這樣的背景下,鈣鈦礦電池映入了大家的眼簾。
看空和看多鈣鈦礦的兩撥人擦肩而過,互道一聲:傻瓜!
但不少玩家也在最近發聲,說現在離大規模量產還有些距離。那么,今天我們就走進鈣鈦礦電池的世界,看看這個時間點投資是不是有些著急?
一、熱度不是誰想蹭,想蹭就能蹭
一般來說,賽道上的頭部玩家更容易憑借著資本和技術的強大實力,更容易鉆研新技術。
比如隆基綠能(601012)就在鈣鈦礦技術路線上進行了前瞻性研究和布局,但同時也做出提示,商業化大規模應用尚不成熟。做出這種判斷的不止隆基,海目星(688559)、美暢股份(300861)都做出了類型的前景判斷。
但這絲毫不影響投資者對于新技術的熱情,鈣鈦礦電池板塊最近漲多跌少。但是需要警惕的是,有玩家借機也開始瘋狂蹭熱度,比如奧聯電子(300585)去年年底宣布“2023年實現50MW鈣鈦礦太陽能電池中試線投產”,40個交易日股價翻了3倍多,但是很快被現實打臉,上個月末被立案調查。

奧聯電子股價
所謂是騾是馬拉出來溜溜,奧聯電子的生產線還沒被拉出來,就已經被拋出了鈣鈦礦的大家庭,不免讓人唏噓。
但是蹭熱度歸蹭熱度,鈣鈦礦電池本身還是有優勢的。這不,產品未動、標準先行。十多天前,鈣鈦礦光伏標準專題組成立大會召開,標準的建議也從側面助推電池從實驗室走到產業化中。

來源:公開數據整理
二、在不確定性中尋找確定性
眾所周知,目前已經實現量產的電池主要是單晶硅和多晶硅電池。而鈣鈦礦電池,則是新型薄膜電池的代表,它因為光電轉化效率極限高于晶硅電池(雙節鈣鈦礦超過35%),所以也就成為了“全村的希望”。它的典型結構有5層,鈣鈦礦層則居于最中間。

鈣鈦礦電池結構示意圖
除了光電轉化效率外,從理論研究的角度,鈣鈦礦電池的另一大優勢是發電量高,背后的原因是低溫度系數和高吸收系數,就意味著在弱光下的性能更好。此外,很重要的一點就是它的低成本。一般來說,晶硅組件的制造成本在1元/W以上,鈣鈦礦組件理論上講成本可降至0.5~0.6元/W,但目前實際肯定做不到。
以上聊到的三大法寶,讓鈣鈦礦電池在光伏電站、BIPV、車載光伏,甚至在儲能方向都有著美好的暢想。

來源:同花順-綠的諧波
近些年,隨著不同國家的對鈣鈦礦電池的愈加重視,它在實際中的轉化效率在最近十幾年不斷提升,實驗室效率從過去的1%發展到了現在的超過了25%,大面積制備的效率也已經超過了15%。這些都是鈣鈦礦理論上的優勢。

鈣鈦礦電池效率不斷提升
但,實際呢?
三、天花板高不高?高,也不高
但是優點歸優點,凡事都要辯證的看問題,在制造工藝上,鈣鈦礦還有很長的路要走。
簡單來說,鈣鈦礦電池組件生產共需要鍍膜、激光、涂布、封裝四種設備,鍍膜設備價值量最高,大約占了50%以上。據目前為數不多的公開信息看,兆瓦級產線設備總投資約 1.2 億元,光是鍍膜設備就占到了6000萬。所以鍍膜設備的國產化也就成為降本的重要途徑之一。
剛才也講到了,鈣鈦礦一共有五層結構,鈣鈦礦光吸收層位于最中心的位置。關于鈣鈦礦薄膜的制備技術,刮刀涂布和狹縫涂布法是目前產業化應用較多的工藝,而熱蒸法是鈣鈦礦疊層電池比較主流的工藝。但是每種工藝都有他們的缺陷,比如刮刀涂布法的溶液利用率低,敞開環境下溶液均一性差,狹縫涂布法對設備精確度要求較高。
此外,激光工藝涉及到整個鈣鈦礦電池的制備流程,功能重要度較高。激光設備精度提升可以有效減小死區面積,這樣讓大面積制備也成為可能。但是目前激光的國產化還有很長的路要走,存在卡脖子的風險。
再舉一個例子,就以涂覆為例,鈣鈦礦的涂覆技術目前也尚不成熟,導致鈣鈦礦層沒法均勻地涂抹在設備表面。
這樣看來,沒有一種制備工藝目前是十全十美的。從實驗室技術到工廠技術,簡直是一步一坎。
據專業機構預測,隨著相關玩家的產能規劃呼之欲出,預計2030年鈣鈦礦電池新增產能達將達161GW,市場空間將有望接近1000億元。十年后畫的餅,你真的會相信嗎?人的一生,有多少個十年呢?

鈣鈦礦電池市場預測
四、誰都想吃螃蟹,但螃蟹離我們很遠
當你知道鈣鈦礦理論上的天花板應該很高時,肯定不會放棄提前布局的機會,因為現在的付出,就有可能在未來的某一天彎道超車。
從目前公開的信息中,首先令人興奮的是,纖納光電的α組件宣布順利通過穩定性全體系認證,成為全球首個且目前唯一完整通過這兩項穩定性全體系測試的鈣鈦礦機構。仁爍光能建設的全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發線正式投產。
除了以上玩家創造的多個“第一”,像光伏大佬協鑫100MW鈣鈦礦生產線開始試生產,旗下協鑫光電宣布完成5億元B+輪融資,融資款主要也是用于鈣鈦礦組件的工藝和設備開發,其組件效率有望在今年底實現18%,預計壽命能有超過25年。能否在年底順利實現跑通量產,我們拭目以待。
但是筆者必須澆一盆冷水,因為鈣鈦礦材料屬于離子晶體材料,非常脆弱,存在不耐高溫,不耐光照等缺陷,實際壽命據筆者和業內人士溝通,遠遠小于25年。

鈣鈦礦產能不完全統計
畢竟目前大面積制備正是鈣鈦礦量產面臨的最大挑戰之一。小尺寸組件的經濟性不是太好,鈣鈦礦組件想要實現量產,把尺寸做大降低成本幾乎成為了唯一的途徑。但是尺寸大了之后,又會出現不均勻性、電阻率升高等非常棘手的問題。這絕對是一個兩難的選擇。
但反過來想,現在技術上的難題一旦攻破,未來的“護城河”就會因此建立。但是目前來講。現在離商業化還有很長的路要走。
很漫長、充滿荊棘的道路,你真的愿意走嗎?站在遠處,靜靜看著這條賽道瘋狂炒作之后的一地雞毛,不是更好嗎?
注:本文不構成任何投資建議。股市有風險,入市需謹慎。沒有買賣就沒有傷害。
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