证券日报新闻记者 刘灿邦
光伏产业不缺少小故事,十年一轮回,以前大佬不知道有多少个早已湮没其实不算长的领域发展历程中。多晶硅取代多晶体的进程最初让人彷徨,但是最终引起了行业一次重要大转变。现如今,钙钛矿太阳能电池的问世,却让人心潮澎湃——较低的成本费、更高高效率,及其远离了多晶硅原材料的桎梏、产品体系更为多种多样,不管哪一点,钙钛矿仿佛都展示出了下一个颠覆者应该有的潜力。
去年以来,一级市场、二级市场都是对的钙钛矿凝聚了巨大的激情。在一级市场,股权融资一轮接一轮;在二级市场,钙钛矿是一点就爆“新宠儿”。但是,兴盛身后,钙钛矿还需要跨出好几个坎,如何做到大规模制取、怎么突破周期短板?这时的钙钛矿更像是一个纯真无邪却又老早就表现出了某类潜能的青少年,若想打下江湖地位还离不了将来的一往无前与万般磨练。
产业发展不断进取
春节长假后,钙钛矿初创公司不断公布电池效率及产业发展落地式重大进展。2月25日,广东省主脉能源技术有限责任公司(以下简称主脉电力能源)建设中的钙钛矿太阳能组件中试生产线完成加工工艺全线贯通,首片大规模(30cm×30cm)钙钛矿太阳能组件宣布退出,公司称,产业化项目迈进全新升级环节。
主脉电力能源创立于2022年8月,至今已有只有7月。上年11月,企业实现了数千万元的天使轮融资,此次股权融资由国新思创参投,凡创资本、国华三新、高捷资本等投股。这也意味着,天使投资后仅3月,主脉电力能源就实现了中试线工艺全线贯通和首片部件退出。
除此之外,深圳市无尽太阳能科技有限公司(以下简称无尽太阳能)自主研发100.53mm^[2]钙钛矿电池最大光电转换效率做到24.67%。以往一年中,无尽太阳能分别于2022年2月、3月打破了透明色钙钛矿电池高效率记录(22.3%)和软性钙钛矿电池高效率记录(23.6%)。
无尽光能称,100.53mm^[2]是以试验室小平米充电电池到商业化的大规模充电电池一个重要的零界点,该总面积质量的提升对大规模电池效率提高拥有至关重要的作用。与此同时,根据该套体系10MW(MW)试验线已经在2022年底完工,100MW中试线的施工图设计和设备采购正在进行。
同样是在假后,北京市曜能科技公司自主研发25cm^[2]大规模钙钛矿/多晶硅两电级叠层电池元器件稳定高效率做到29.57%,公司称,25cm^[2]充电电池元器件是认证工业型规格型号充电电池加工工艺可行性分析的重要节点,基本证明了团队产业发展技术实力,为下一步大规模工业型规格型号电池落地式打下基础。
不难看出,初创公司的钙钛矿技术性大部分仍处在试验室环节,尽管在一个小总面积制取上取得了一定成效,但是对于商业化的来讲,还面临如何做到平稳的大规模制取难题,从试验室到小试再从批量生产,看上去仅仅充电电池总面积的提高,但实际是“从0到1”的超越。
但是,也有一些公司产业发展进展稍快,在其中,纤纳光学100MW生产线已经在2021年底建成投产,上年7月完成5000片部件交货;极银电能150MW钙钛矿光伏发电生产流水线也于2022年底建成投产。
极银电能声称,企业150MW生产线是全世界已投产的生产能力最大的一个钙钛矿生产流水线,该生产线将陆续向社会发布发电量石料、全透明发电量建筑幕墙、光伏发电屋瓦等系列产品性能卓越钙钛矿BIPV(光伏建筑一体化)产品和钙钛矿规范太阳能组件商品,达产后年销售额可以达到3亿人民币。与此同时,企业仍在整体规划GW(吉瓦)级批量生产线。
资产与创业者联合扶持
一级市场上,创投机构对钙钛矿工程项目的青睐是市场火爆的重要标志,高瓴资本集团、红杉中国、腾讯官方创业投资等纷纷进入。一项资料显示,过去几年,钙钛矿领域内的投资总额己经百亿,一部分钙钛矿项目在天使轮融资的估值就已报到5亿人民币。
与主脉电力能源一样处于初期融资阶段还因仁烁太阳能(苏州市)有限责任公司(以下简称仁烁太阳能),上年8月,仁烁太阳能宣布完成几亿元Pre-A轮股权融资,此次股权融资由三行资本领投,中科创星、苏高新创投、金浦智能化、险峰长青、云启资本、中财产业投资基金等众多组织投股,仁烁太阳能计划中将此次融资用以150MW钙钛矿部件批量生产线落地式。
上年,协鑫光学依次实现了B轮及B+轮融资,在其中,上半年的B轮股权融资由腾讯官方创业投资参投,规模达几亿元;上年12月,协鑫光学又实现了由淡马锡项目投资、红杉中国、IDG资产协同参投的5亿人民币B+轮融资。
上年10月,纤纳光学的股权融资走到了D轮,这轮融资由招银国际、杭开集团公司、昆仑资本等机构投资,资产将主要用于钙钛矿前沿科技的研发和GW级生产线改建,加速合理布局钙钛矿商业化的第二阶段。值得一提的是,纤纳光学先前还得到了三峡资本、京能集团等战投。
除开资产的支持之外,钙钛矿的产业化发展之途针对对创办人或关键技术人员的仰仗甚为明显,这种带头角色大多数具有浓厚的学术研究积淀。
据了解,仁烁太阳能创始人兼老总谭海仁在新式叠层太阳能电池板行业有十多年的研发经验,数次更新钙钛矿太阳能电池、钙钛矿叠层太阳能电池板的光电转换效率世界记录。
主脉新能源技术借助暨南大学新能源开发技术研究所,创办人麦耀华担任过龙威薄膜光伏有限责任公司创始人、执行董事和技术总监。前不久,麦耀华精英团队赢得了单独第三方认证超出36%的大规模钙钛矿房间内太阳能组件转化效率,为已报导世界最大值。
纤纳光学借助二位“85后”海归博士姚冀众和颜步一,协鑫光学的范斌早些年师从于钙钛矿构造充电电池发明人麦克尔·坦斯策尔。上市企业跨界营销合理布局钙钛矿层面,一样对核心骨干依靠备至,比如杭萧钢构专门为集团旗下合特光学管理团队设置权限员工持股计划。
批量生产落地式还需要跨出多道坎
现阶段,PERC(发射极反面钝化处理充电电池)充电电池已接近尾高效率极限值,光伏产业开始向N型技术性(TOPCon、HJT等)转为。在其中,TOPCon(隧穿氧化层钝化处理触碰充电电池)批量生产高效率广泛超出25%,HJT(晶体硅异质结太阳能电池)的试验室高效率最大已经靠近27%,批量生产高效率还在25%上下。
据统计,和晶硅电池对比,钙钛矿电池有三大优势:一是成本费用低,钙钛矿材料成本是一般多晶硅的1/20;二是工作效率高;三是易制取,钙钛矿部件制取只需单一加工厂,生产制造用时短、能耗低,产品成本仅是多晶硅的50%。比较之下,多晶硅生产工艺流程冗杂、繁杂。新材料行业本质上是提效降本,也正是因为看见了钙钛矿在提效降本等方面的潜力,才得到销售市场青睐。
但是,钙钛矿的产业发展还面临多种难点,摆放在从业人员眼前的关键在于到底选择什么样的技术方案。总体来看,现阶段的三种流行技术性各有各的优点,钙钛矿结扣工业生产成本费用低,弱光性好,可大规模制取、软性不错,但光转效率不高,主要是对标底是现阶段薄膜电池的行业,容积比较小。
比较之下,与多晶硅开展叠层的钙钛矿电池优点更加明显,不但转换效率高,并且可靠性相对性于全钙钛矿电池也是有提高,是主要的提升方位。现阶段,已有上市企业确定了钙钛矿/HJT叠层或钙钛矿/TOPCon叠层的技术方向。
专业人士告诉记者,钙钛矿的转换效率是市场认知度最大指标,现阶段,钙钛矿试验室结扣转换率可以达到26%,基础理论高效率可以达到33%,叠层本质上可去45%,远远高于晶硅电池。可是,这一指标值必须放到充足支撑点商业化大规模以上,才会有具体产业链实际意义。
如同上述情况,大规模制作是钙钛矿批量生产面临的最大考验之一。具体而言,超小型部件合理性不够,钙钛矿部件想要实现批量生产,需要将规格干大控制成本。但是,钙钛矿塑料薄膜大规模制取遭遇不均匀性、电阻上升等诸多问题,转换效率会大幅度下降,生产商务必对于原材料秘方、施胶、结晶体、激光器等多方面开展系统化的重新定位和调节,才能保障大规模制取下组件效率不会受到消耗。
除此之外,目前主流的太阳能组件一般都给予25年甚至更久的保修期,为了能与主流产品对比,使用寿命及可靠性难题都是钙钛矿必须跨越的难题之一。现阶段,早已有企业在开展这些方面试着,比如,纤纳光学称,伴随着钙钛矿技术性可靠性第二阶段的取得成功,意味着牵制钙钛矿大规模商业部件稳定性的痛点分析已经被彻底攻破。
另一个值得关注的关键是钙钛矿生产能力落地式的实际情况。在今年的钙钛矿还是要以百万千瓦级生产线为主导,GW级生产线的落地很有可能要等来年。就算来年有好几条GW级生产线落地式,钙钛矿电池的产能在所有光伏产业中的占比依然还是很低的。
钙钛矿设备成本相对较高的难题也不容忽视。以极银电能公布的数据信息为例子,企业150MW钙钛矿生产线项目总投资超2亿美元,从而测算,单GW钙钛矿设备成本超出10亿人民币。比较之下,流行PERC电池单GW设备成本仅1.5亿元左右,TOPCon已经降到2亿人民币下列。因而,公司在挑选技术方案合理布局时要兼具当下的可行性分析以及未来的可持续。
有关钙钛矿参加者能否实现对不仅有头顶部厂家的刷新,目前而言也许还并非如此。在单晶体取代多晶体的过程当中,许多企业因为下注不正确,沉溺在岁月长河中,高效率新型电池再一次迭代更新时,技术革命很有可能对这个行业所造成的颠覆性创新危害恐怕要愈来愈弱,拥有以往教训,大型企业不大可能再压宝某一种路经,而是直接多路径合理布局。
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