在硬科技行業(yè),一旦企業(yè)押對產(chǎn)品未來發(fā)展路徑,那么就能輕松實現(xiàn)高速增長,“隆基”神話便是一個很好的例子。2015年,隆基成功押對單晶的研發(fā)路徑,并憑借著一系列的技術(shù)壁壘實現(xiàn)“彎道超車”,市值一度突破5000億元。
在競爭格局尚未確定的光伏行業(yè),“隆基”不會是最后一匹黑馬。背后的原因也好理解,新技術(shù)的出現(xiàn)總是會顛覆老的格局,鈣鈦礦便是又一具備顛覆性創(chuàng)新的數(shù)據(jù)。
4月2日,鈣鈦礦研究再度傳來捷報。隆基綠能報送的“29.55%的鈣鈦礦-晶體硅兩端疊層太陽電池效率”被中國可再生能源學(xué)會光伏專委會推選為2022年太陽能電池中國最高效率。這是中國第一個經(jīng)國際權(quán)威機構(gòu)認證29.5%以上的疊層電池效率,躋身全球前三。
基于鈣鈦礦技術(shù)持續(xù)突破,市場也一直在尋找下一個“隆基”神話。通威、隆基、寶馨科技等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在積極布局,引來諸多資本熱捧。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅在2022年,就有紅杉,高瓴,騰訊,IDG,淡馬錫,源碼,云啟,凱輝,建銀國際等頭部PE/VC集中下注。
在諸多的入局鈣鈦礦的光伏企業(yè)中,寶馨科技或許是值得關(guān)注的其中之一。鈣鈦礦作為光伏行業(yè)又一“奇點”技術(shù),其路徑也存在諸多細分路徑。目前來看,鈣鈦礦-HJT(異質(zhì)結(jié))疊層路徑實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化更有優(yōu)勢,而寶馨科技是上市公司中,目前唯一一家確定鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)兩端疊層的公司,令其具備了一定的先發(fā)優(yōu)勢。
拉長周期來看,隨著鈣鈦礦技術(shù)的進一步突破,以及鈣鈦礦量產(chǎn)進程的加速,寶馨科技正走向新的價值起點。
01 新的技術(shù)“奇點”鈣鈦礦,鈣鈦礦-HJT疊層電池或是最優(yōu)解
梳理整個光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展史,降本增效永遠是行業(yè)追求的終究目標。
在1980年代,薄膜電池一度占據(jù)電池市場30%的市場份額,被稱為下一代光伏技術(shù)。但不久后實驗室中晶硅電池的效率已經(jīng)能夠達到20%,硅基薄膜的效率瓶頸始終未能得到突破,因此整個90年代薄膜電池份額持續(xù)滑落。
以銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘(CdTe)等為代表的薄膜電池,具有柔韌性、透光性、普通組件成本低廉等優(yōu)勢,但是相對來說也存在轉(zhuǎn)化效率低、不穩(wěn)定等缺點,主要應(yīng)用于建筑立面、玻璃幕墻、太空等領(lǐng)域,因此性能穩(wěn)定、且易規(guī)?;a(chǎn)的晶硅電池仍然是光伏電站行業(yè)的主流產(chǎn)品。鈣鈦礦作為新一代光伏材料,其自身的高效轉(zhuǎn)化效率、低廉的制備原料成本及其材料特質(zhì)的可塑性成為了新一代的光伏技術(shù)方向。
鈣鈦礦材料除了具備薄膜電池的可塑性、透光性、弱光性、成本低等優(yōu)勢外,其特殊的化學(xué)性質(zhì)讓其疊層方式的理論轉(zhuǎn)化效率達到驚人的43%。根據(jù)目前市場情況,鈣鈦礦電池發(fā)展路徑可分為兩種,一是純鈣鈦礦薄膜電池,二是鈣鈦礦疊層電池。相比較于純鈣鈦礦薄膜電池,目前鈣鈦礦疊層電池的效率更高、應(yīng)用場景前景更廣闊、可以借助晶硅市場的規(guī)模化快速推進,鈣鈦礦疊層電池技術(shù)的出現(xiàn)和逐步成熟,將會打破現(xiàn)有光伏晶硅市場的格局。
體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上,浙商證券研究報告顯示,鈣鈦礦可制備2結(jié)、3結(jié)及以上的疊層電池,其中2結(jié)疊層電池有鈣鈦礦-鈣鈦礦和鈣鈦礦-晶硅疊層電池兩種,理論轉(zhuǎn)換效率可提高到40%以上,3結(jié)及以上鈣鈦礦疊層電池的理論轉(zhuǎn)換效率更是能達到50%左右。
鈣鈦礦材料為人工制備,因此可以調(diào)整帶隙寬度,不同帶隙寬度可吸收不同波長的光波,因此通過調(diào)整帶隙寬度,鈣鈦礦-鈣鈦礦疊層電池就是將兩個具有不同帶隙的鈣鈦礦電池進行疊層,用以提高光電轉(zhuǎn)換效率,但是作為其基底的寬帶隙鈣鈦礦穩(wěn)定性極差,因此鈣鈦礦-晶硅疊層電池應(yīng)運而出。晶硅電池作為疊層基底,帶隙較寬,且非常穩(wěn)定,同時鈣鈦礦-晶硅疊層電池可應(yīng)用于晶硅電池的應(yīng)用場景,并且其效率的提升還可降低疊層電池的整體成本,鈣鈦礦-晶硅疊層電池,逐步成為了目前光伏技術(shù)開發(fā)升級中最有可能實現(xiàn)商業(yè)化的選擇,也是目前體量巨大的晶硅光伏市場的下一個產(chǎn)業(yè)升級方向。
但值得注意的是,盡管鈣鈦礦是下一代光伏產(chǎn)業(yè)的新貴技術(shù),但其仍然存在諸多的細分發(fā)展路徑。包括上述所說的純鈣鈦礦薄膜電池、鈣鈦礦-鈣鈦礦疊層電池、鈣鈦礦-晶硅疊層電池,目前來看,基于基底電池的分類不同,鈣鈦礦-晶硅疊層電池又有鈣鈦礦-HJT疊層電池、鈣鈦礦-TOPCon疊層電池、鈣鈦礦-PERC疊層電池等多種分類。
從現(xiàn)有的資料來看,在鈣鈦礦技術(shù)的細分路徑中,鈣鈦礦-HJT疊層電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢更加明顯。具體來看:
HJT開路電壓更高,和鈣鈦礦電池疊層匹配度更好,制成疊層電池后轉(zhuǎn)換效率更高。
2)鈣鈦礦與HJT疊層工藝更加順暢。HJT的前表面為ITO層,可直接用作疊層電池隧穿層,且兩者都適用低溫工藝,TOPcon、PERC電池和鈣鈦礦疊層則需要增加更多的工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備調(diào)整。
3)HJT電池本身在轉(zhuǎn)換效率、工藝步驟、降本空間、溫度系數(shù)、雙面率、抗衰減性等方面,較其他晶硅電池更具優(yōu)勢。
一定程度上說,選對鈣鈦礦技術(shù)的演變路徑固然重要,但選對鈣鈦礦技術(shù)的細分路徑更加重要。這對光伏產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)來說,是一道偏難的選擇題。
02 寶馨科技頻繁落子,先發(fā)優(yōu)勢明顯
相較于許多尚未明確技術(shù)路線的光伏企業(yè),寶馨科技早早明確了自身的技術(shù)路徑。即鈣鈦礦-HJT兩端疊層電池技術(shù)。
橫向?qū)Ρ葋砜?,寶馨科技的競爭?yōu)勢明顯。一方面,寶馨科技的鈣鈦礦-HJT技術(shù)路徑與其公司業(yè)務(wù)具備一定協(xié)同作用。去年5月,寶馨科技便在安徽懷遠總投資16.8億元布局HJT項目,一期建設(shè)2GW的N型高效太陽能電池片及高效光伏組件,預(yù)計將在今年年中投產(chǎn)。
此外,去年11月,寶馨科技再次公告稱在鄂托克旗投資建設(shè)2GW薄片化切片生產(chǎn)線、2GW光伏HJT電池、2GW光伏HJT組件項目,根據(jù)其4月3日公眾號發(fā)文,目前該項目已經(jīng)開工動土。
另一方面,寶馨科技在鈣鈦礦-HJT疊層技術(shù)的布局與儲備上也具備深厚的壁壘。去年9月,寶馨科技便發(fā)布公告稱,將攜手張春福教授、朱衛(wèi)東副教授、大禹實業(yè)(安徽國資)在鈣鈦礦-異質(zhì)結(jié)疊層電池技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域合作。根據(jù)公開資料查詢,西安寶馨光能科技有限公司已于今年2月份成立,朱衛(wèi)東擔(dān)任董事長兼總經(jīng)理。
從履歷上來看,兩位教授都是行業(yè)內(nèi)頂尖科技大牛。張春福是西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院教授/華山領(lǐng)軍教授,博士生導(dǎo)師,近年主要從事新型光伏材料與器件研究,在鈣鈦礦及超寬禁帶半導(dǎo)體的低缺陷材料生長、高效能量轉(zhuǎn)換和光電探測器件的構(gòu)筑、材料和器件集成技術(shù)等基礎(chǔ)性、共性科學(xué)問題方面開展了系列研究工作。
朱衛(wèi)東則是西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院副教授/華山菁英副教授,國家博士后創(chuàng)新人才計劃入選者,主要從事鈣鈦礦太陽電池、晶硅/鈣鈦礦疊層太陽電池相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問題與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究,多次刷新了寬帶隙鈣鈦礦太陽電池效率和晶硅/鈣鈦礦疊層太陽電池國際認證效率。
在教授團隊的加持下,寶馨科技對未來鈣鈦礦的研究充滿信心。寶馨科技公告顯示,教授團隊在鈣鈦礦/晶硅疊層電池實驗室效率已大于30.26%,根據(jù)發(fā)展規(guī)劃,2023年年底前將完成鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池突破30%任務(wù)(已完成);2024年年底開始建設(shè)100MW級鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池產(chǎn)線,效率突破32%,加速老化等效外推壽命達到25年;力爭4年內(nèi)實現(xiàn)GW級量產(chǎn)線建設(shè),效率提升率大于15%。同時,公司在HJT電池產(chǎn)線布局也將預(yù)留疊層電池后道工序的空間,為后續(xù)快速量產(chǎn)鈣鈦礦/異質(zhì)結(jié)疊層電池做好提前量。
從上述角度來說,寶馨科技的光伏領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)劃是環(huán)環(huán)相扣的,從光伏制程設(shè)備到HJT再到鈣鈦礦-HJT疊層,走在技術(shù)的前沿是需要有前瞻眼光的,在率先布局的背景下,疊加鈣鈦礦-HJC疊層電池效率的進一步突破,寶馨科技的先發(fā)優(yōu)勢將會在未來逐漸體現(xiàn)。