本月以來,我國學(xué)界及產(chǎn)業(yè)界在鈣鈦礦電池領(lǐng)域繼續(xù)突破。武漢大學(xué)、中國科學(xué)院等科研團(tuán)隊(duì)在提升性能與穩(wěn)定性等方面有了新進(jìn)展,隆基綠能(601012.SH)、晶科能源(688223.SH)、明陽智能(601615.SH)等廠商也在轉(zhuǎn)換效率方面取得新突破。
記者從相關(guān)企業(yè)人士獲悉,目前布局領(lǐng)先的鈣鈦礦廠商已經(jīng)完成中試線的調(diào)試,正在打通量產(chǎn)工藝,籌備GW級產(chǎn)線。但要實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模量產(chǎn),仍需等待至少2年時(shí)間。
不過,鈣鈦礦設(shè)備供應(yīng)商在商業(yè)化上已經(jīng)率先落地。京山輕機(jī)(000821.SZ)、捷佳偉創(chuàng)(300724.SZ)、德龍激光(688170.SH)相關(guān)人士均向財(cái)聯(lián)社記者表示,公司已經(jīng)有鈣鈦礦加工設(shè)備向客戶供貨并投入使用。其中,捷佳偉創(chuàng)還透露,今年鈣鈦礦相關(guān)訂單超2億元。不過,上述公司均表示,目前的業(yè)務(wù)規(guī)模還不算大,放量尚待時(shí)日。
學(xué)界破解穩(wěn)定性難題 廠商效率取得突破鈣鈦礦材料被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是光伏材料領(lǐng)域的未來之星。
環(huán)保與公用事業(yè)分析師許杰向財(cái)聯(lián)社記者稱,相對于晶硅類電池,鈣鈦礦具備一些顯著優(yōu)勢:一是理論轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%;二是鈣鈦礦原材料易得且制造流程明顯縮短。但是,目前在衰減快、壽命短、難以實(shí)現(xiàn)大尺寸等不少方面存在瓶頸,制約了其商業(yè)化進(jìn)程。
為了解決一系列問題,我國學(xué)界近期創(chuàng)造出不少成果。11月9日,《自然》雜志在線發(fā)表了武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院柯維俊教授、方國家教授團(tuán)隊(duì)關(guān)于全鈣鈦礦疊層太陽能電池的最新研究成果。該研究團(tuán)隊(duì)提出了創(chuàng)新性的天冬氨酸鹽一體化摻雜策略,同時(shí)提高了窄帶隙鈣鈦礦子電池的效率和穩(wěn)定性。
基于上述策略,方國家、柯維俊團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)效率27.62%。這是目前兩端全鈣鈦礦疊層電池的世界最高效率之一,為未來進(jìn)一步打破鈣鈦礦電池的效率瓶頸提供了方向。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所、中國科學(xué)院光伏與節(jié)能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室潘旭研究員和田興友研究員團(tuán)隊(duì)與韓國成均館大學(xué)Nam-Gyu Park教授、華北電力大學(xué)戴松元教授合作,成功在反式鈣鈦礦太陽電池研究方面取得新突破。相關(guān)成果也于11月2日在線發(fā)表于《自然》雜志。
據(jù)悉,該研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦陽離子面外分布不均勻是影響電池性能的主要原因,并通過設(shè)計(jì)1-(苯磺?;┻量≒SP)作為添加劑,均勻化鈣鈦礦薄膜相分布,獲得了26.1%的光電轉(zhuǎn)換效率。這開辟了提升電池器件穩(wěn)定性的新途徑,對推動(dòng)商業(yè)化具有重要意義。
此外,產(chǎn)業(yè)界也傳來好消息。11月3日,隆基綠能宣布,經(jīng)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)認(rèn)證,公司自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達(dá)到33.9%,是目前全球晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀(jì)錄。這也是自2016年有晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率記載以來,第一次由中國企業(yè)打破該紀(jì)錄。
11月8日,據(jù)晶科能源官微消息,基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池研發(fā)也取得重要突破,經(jīng)中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所檢測,其轉(zhuǎn)化效率達(dá)到32.33%,大幅提升了同類疊層電池的轉(zhuǎn)換效率水平。
此外,明陽智能相關(guān)人士向財(cái)聯(lián)社記者表示,在光伏領(lǐng)域,公司積極推進(jìn)鈣鈦礦電池研發(fā)項(xiàng)目,研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在提高效率、改善長期穩(wěn)定性、封裝工藝等方面取得長足進(jìn)步,并在籌備產(chǎn)業(yè)化。據(jù)公司近日披露,鈣鈦礦薄膜電池(反式結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.11%,在鈣鈦礦薄膜電池領(lǐng)域,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
布局企業(yè)面臨投入壓力 正發(fā)展大規(guī)模制備工藝隨著相關(guān)企業(yè)加大布局和開發(fā)力度,鈣鈦礦電池也在逐步走向市場。財(cái)聯(lián)社記者根據(jù)Choice數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前已經(jīng)至少有26家上市公司宣布涉及鈣鈦礦領(lǐng)域。
不過,從業(yè)績方面看,不少鈣鈦礦相關(guān)公司面臨壓力。有14家公司前三季度凈利潤同比下滑,下滑占比約54%,顯示出該領(lǐng)域的研發(fā)投入和產(chǎn)線建設(shè)較為復(fù)雜,支出成本較為龐大。
例如,寶馨科技(002514.SZ)正在布局鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)疊層電池領(lǐng)域,公司前三季度凈虧損3822.99萬元,同比變動(dòng)-759.02%。據(jù)公司披露,為拓展光伏業(yè)務(wù),前三季度研發(fā)、管理、財(cái)務(wù)費(fèi)用都相應(yīng)增加,且因加大投資,在建工程金額同比增長260.53%。
但根據(jù)公司調(diào)研紀(jì)要,寶馨科技已經(jīng)取得進(jìn)展,團(tuán)隊(duì)的鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)疊層電池實(shí)驗(yàn)室自測效率已超30%?,F(xiàn)階段,相關(guān)工藝規(guī)劃、技術(shù)路徑設(shè)計(jì)均在有序進(jìn)行中。
奧聯(lián)電子(300585.SZ)也是較早布局鈣鈦礦領(lǐng)域的公司之一,公司前三季度凈利潤為759.59萬元,同比下降63.67%。今年早前,公司鈣鈦礦電池業(yè)務(wù)的合伙人胥明軍,被中國華能旗下的清研院發(fā)公眾號信息舉報(bào)履歷失實(shí),引起廣泛關(guān)注。不過近日,公司宣布,由子公司奧聯(lián)光能自主研發(fā)的首片60cm×60cm 鈣鈦礦組件成功下線,顯示出公司在大面積鈣鈦礦薄膜制備關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破。
奧聯(lián)電子11月13日也在投資者互動(dòng)平臺表示,公司鈣鈦礦太陽能電池項(xiàng)目正在有序推進(jìn),其中鈣鈦礦太陽能電池實(shí)驗(yàn)室已于2023年4月完成建設(shè)并投入使用,相關(guān)電池研發(fā)試制及效率認(rèn)證持續(xù)進(jìn)行中;50MW級鈣鈦礦太陽能電池中試線已完成核心工藝設(shè)備的單機(jī)調(diào)試,并基本完成核心工藝設(shè)備的整線搭建,目前正在進(jìn)行整線工藝調(diào)試,并同步進(jìn)行相關(guān)電池研發(fā)試制及效率認(rèn)證,目前整體生產(chǎn)經(jīng)營有序推進(jìn)。
賽伍技術(shù)(603212.SH)11月10日在投資者互動(dòng)平臺表示,公司用于柔性鈣鈦礦組件高阻水背板已面向海外客戶正式交付,該產(chǎn)品目前屬于細(xì)分市場產(chǎn)品,相對于公司整體營收占比較小。
另外,極電光能投資建設(shè)的150MW全球最大的鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線已經(jīng)開始試生產(chǎn),全球首條GW級鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線已簽約落地?zé)o錫。
凈利潤正增長的鈣鈦礦電池概念股中,皇氏集團(tuán)(002329.SZ)、聆達(dá)股份(300125.SZ)、天合光能(688599.SH)增幅居前,分別為203.41%、124.39%、111.34%。
皇氏集團(tuán)近期在投資者互動(dòng)平臺上表示,目前鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)日趨成熟,具備良好的產(chǎn)業(yè)化前景,公司與外部團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)行鈣鈦礦疊層電池技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用,以提升公司太陽能電池項(xiàng)目的產(chǎn)品效率。
天合光能披露的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表顯示,在鈣鈦礦疊層技術(shù)方面,公司早在2014年就主導(dǎo)了江蘇省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“新型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)太陽電池關(guān)鍵技術(shù)研究”,圍繞鈣鈦礦單結(jié)、鈣/硅疊層、鈣鈦礦電池表征及器件穩(wěn)定性等進(jìn)行持續(xù)多維度研發(fā),形成了相關(guān)技術(shù)儲備。
“賣鏟人”率先受關(guān)注 多家廠商訂單交付盡管各制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能落地仍面臨不確定性,但作為核心設(shè)備“賣鏟人”,已經(jīng)率先嘗到了產(chǎn)業(yè)升級的紅利。財(cái)聯(lián)社記者關(guān)注到,多家上市公司正規(guī)劃為鈣鈦礦電池生產(chǎn)提供設(shè)備,并已實(shí)現(xiàn)批量出貨。
京山輕機(jī)相關(guān)人士向財(cái)聯(lián)社記者介紹,公司在鈣鈦礦設(shè)備上已有兩年左右的布局,目前蒸鍍設(shè)備、PVD 設(shè)備等已經(jīng)向下游客戶進(jìn)行供貨,并與相關(guān)高??蒲袌F(tuán)隊(duì)進(jìn)行下一步的合作研發(fā)。但現(xiàn)階段在生產(chǎn)方面不計(jì)成本,或難以實(shí)現(xiàn)利潤貢獻(xiàn)。據(jù)評估,現(xiàn)階段GW級整線設(shè)備投資10億元左右,未來規(guī)?;慨a(chǎn)以后,有可能降到5億元/GW。
“通過近期與業(yè)界溝通交流,我們認(rèn)為,下游客戶實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)還需要2-3年的時(shí)間,因此公司設(shè)備業(yè)務(wù)放量也需要等待時(shí)間。”該人士表示。
捷佳偉創(chuàng)近日披露,公司順利出貨大面積鈣鈦礦薄膜立式量產(chǎn)設(shè)備,包括用于鈣鈦礦的RPD 和PVD 設(shè)備,此前公司的RPD 設(shè)備已在該客戶的鈣鈦礦研發(fā)線上投入使用,助力客戶在鈣鈦礦組件上實(shí)現(xiàn)了超過19%的第三方認(rèn)證轉(zhuǎn)換效率。
捷佳偉創(chuàng)相關(guān)人士向財(cái)聯(lián)社記者稱,目前公司已具備鈣鈦礦單結(jié)電池、鈣鈦礦疊層電池的整線設(shè)備供應(yīng)能力。但當(dāng)前行業(yè)還處于起步階段,技術(shù)轉(zhuǎn)化落地需要一定時(shí)間,公司業(yè)務(wù)量還不是很大。如后續(xù)下游客戶需求增長,設(shè)備訂單則有望增加。
根據(jù)公告,10 月初,捷佳偉創(chuàng)的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目在常州奠基,將新增150 畝用地,提高公司在鈣鈦礦以及鈣鈦礦疊層的研發(fā)制造能力和競爭力。
曼恩斯特(301325.SZ)披露的投資者調(diào)研記錄顯示,在鈣鈦礦太陽能及氫能領(lǐng)域,公司已形成智能裝備訂單,正加速推進(jìn)規(guī)?;慨a(chǎn)。其中,鈣鈦礦太陽能的狹縫式涂布機(jī),最大基板尺寸可達(dá)2300×1200mm,目前已有銷售訂單的尺寸為1200×600mm。
激光加工設(shè)備也得到相應(yīng)廠商的重視。德龍激光相關(guān)人士向財(cái)聯(lián)社記者稱,公司鈣鈦礦薄膜太陽能電池激光加工設(shè)備在去年就已交付客戶并投入使用,同時(shí),公司不斷開拓新客戶,今年前三季度已有新客戶訂單順利落地?!暗w收入規(guī)模還太高,去年與今年截至目前,均是約1千萬元。”
帝爾激光(300776.SZ)近日也披露稱,一直保有鈣鈦礦激光技術(shù)儲備,已有鈣鈦礦工藝設(shè)備訂單的交付。
另外,在輔材領(lǐng)域也針對鈣鈦礦有所進(jìn)展。銀漿龍頭聚和材料(688503.SH)披露的券商督導(dǎo)報(bào)告顯示,公司光伏銀漿產(chǎn)品線覆蓋了目前市場上所有主流電池技術(shù)路線,包括新一代PERC+SE電池、N型TOPCon電池,HJT電池、XBC電池和鈣鈦礦晶硅疊層電池。