當(dāng)下,光伏技術(shù)范疇內(nèi)最火爆的概念,除了晶硅N型電池之外,便是鈣鈦礦電池。
近日,協(xié)鑫科技旗下協(xié)鑫光電稱,公司完成5億元B+輪融資。本輪融資由淡馬錫投資、紅杉中國、IDG資本聯(lián)合領(lǐng)投,川流投資等機構(gòu)跟投。這一消息將鈣鈦礦電池的市場熱度又拉升了一個高度。
往前追溯,纖納光電、極電光能、仁爍光能、曜能科技和脈絡(luò)能源等鈣鈦礦企業(yè)都得到了資本的押注。實際上,除了上述資本大鱷出手外,高瓴資本也并未缺席。
(資料圖片僅供參考)
在資本加持下,截至2022年12月中旬,以極電光能、協(xié)鑫光電和纖納光電為代表的鈣鈦礦企業(yè)紛紛實現(xiàn)百MW級規(guī)模的鈣鈦礦生產(chǎn)線投產(chǎn)運行,并推動GW級生產(chǎn)線上馬。不過,在外界看來,鈣鈦礦電池還存在穩(wěn)定性差、大面積電池效率突破難等問題,商業(yè)化量產(chǎn)尚需時日。
12月19日,極電光能副總裁姜偉龍在接受《中國經(jīng)營報》記者采訪時表示,作為一種全新的光伏技術(shù),目前鈣鈦礦在商業(yè)化過程中存在一些挑戰(zhàn)。大面積鈣鈦礦光伏組件的生產(chǎn)制備雖然有多種不同的技術(shù)路線,但都還沒有得到實際規(guī)?;a(chǎn)的檢驗,相信未來幾年會有一兩種較先進的技術(shù)路線勝出并得到持續(xù)優(yōu)化;另外,即使鈣鈦礦組件技術(shù)指標(biāo)完全滿足商業(yè)化應(yīng)用的要求,其大規(guī)模應(yīng)用也需要一個市場培育的過程,未來兩年將是市場培育的關(guān)鍵時期。隨著幾條百兆瓦級生產(chǎn)線的投產(chǎn),各種不同場景下的示范應(yīng)用也會逐漸展開。
投資熱潮洶涌
自2021年以來,鈣鈦礦電池領(lǐng)域迎來前所未有的投資熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計,到目前投資金額已接近百億元。記者注意到,在這一過程中,相關(guān)企業(yè)陸續(xù)獲得了科研成果轉(zhuǎn)化的產(chǎn)業(yè)化資金。
2021年1月,纖納光電完成C輪融資3.6億元,由三峽資本領(lǐng)投,京能集團、衢州金控、三峽招銀等資方跟投。到2022年10月,纖納光電已完成D輪融資,用于鈣鈦礦前沿技術(shù)的開發(fā)和GW級產(chǎn)線擴建。
2021年3月,協(xié)鑫光電完成過億元融資,凱輝能源基金領(lǐng)投;2022年5月,協(xié)鑫光電獲得數(shù)億元B輪融資,騰訊創(chuàng)業(yè)入局;12月,協(xié)鑫光電宣布完成5億元B+輪融資。
2021年8月,高瓴資本投資的曜能科技完成數(shù)千萬元A輪融資。同年10月,極電光能完成Pre-A輪融資,由碧桂園創(chuàng)投、九智資本聯(lián)合領(lǐng)投,建銀國際、云林基金跟投,募資2.2億元用于新技術(shù)研發(fā)和試制線建設(shè)。
實際上,進入2022年,市場對鈣鈦礦的關(guān)注度只增不減。
8月,仁爍光能宣布完成數(shù)億元Pre-A輪融資,本輪融資由三行資本領(lǐng)投,中科創(chuàng)星、蘇高新創(chuàng)投、金浦智能、險峰長青、云啟資本、中財產(chǎn)業(yè)基金等跟投,用于150MW鈣鈦礦組件量產(chǎn)線落地。
緊接著11月,脈絡(luò)能源完成數(shù)千萬元天使輪融資,本輪融資由國新思創(chuàng)領(lǐng)投,凡創(chuàng)資本、國華三新及高捷資本等跟投,用于中試線建設(shè)。同月,光晶能源宣布完成3000萬元天使輪融資,本輪融資由正軒投資領(lǐng)投,創(chuàng)新工場、鼎祥資本跟投。
相比兩年前,鈣鈦礦企業(yè)如此受資本青睞的現(xiàn)象顯然很難看到。協(xié)鑫光電創(chuàng)始人、董事長范斌曾在接受記者采訪時表示,“市場對鈣鈦礦技術(shù)的關(guān)注度越來越高,多方都愿意入股。前年協(xié)鑫光電尋找投資人時,還沒有這樣的關(guān)注度?!?/p>
記者注意到,上述創(chuàng)業(yè)團隊基本上都具有名校畢業(yè)背景、掌握技術(shù)的硬實力。在碳中和風(fēng)口下,這些教授、科學(xué)家們帶著光鮮履歷看到了光伏產(chǎn)業(yè)升級的時代機遇,走向了技術(shù)造富之路。而這無疑也成為金主們搶奪的目標(biāo),并不惜重金為科研實驗與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線買單。
除了上述新崛起的鈣鈦礦創(chuàng)業(yè)公司,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈配套企業(yè)、傳統(tǒng)晶硅企業(yè)和跨界企業(yè)也在積極關(guān)注鈣鈦礦方向。
比如,鈣鈦礦設(shè)備商捷佳偉創(chuàng)、京山輕機和帝爾激光等已經(jīng)實現(xiàn)相關(guān)設(shè)備訂單,甚至已有部分鈣鈦礦電池設(shè)備出貨。隆基綠能、晶澳科技、天合光能、通威股份等企業(yè)都對鈣鈦礦及疊層電池技術(shù)展開研究,個別企業(yè)甚至在財務(wù)報告內(nèi)披露了進展??缃缯邔幍聲r代董事長曾毓群在2022年5月的業(yè)績說明會上稱,公司鈣鈦礦光伏電池研究進展順利,正在搭建中試線。
在二級市場,鈣鈦礦電池概念股也成為聞風(fēng)而動的熱點。Wind數(shù)據(jù)顯示,鈣鈦礦電池概念股從2022年4月26日的1666.49點開始反彈,到8月一度突破3500點。
對于市場情緒的日益高漲,一位鈣鈦礦企業(yè)的市場負(fù)責(zé)人向記者表示,目前鈣鈦礦還談不上經(jīng)過市場檢驗,但是都希望通過鈣鈦礦拉動整個光伏行業(yè)的進步。
資本押寶為哪般?
資本紛紛押寶鈣鈦礦,那么鈣鈦礦究竟有何吸金特質(zhì)?
據(jù)了解,光伏電池主要分為晶硅電池和薄膜電池?,F(xiàn)階段,晶硅電池以高達95%的市場份額占據(jù)主流地位。作為光伏電池發(fā)展的重要方向,鈣鈦礦與碲化鎘、銅銦硒、銅銦鎵硒、砷化鎵等都屬于薄膜電池。鈣鈦礦電池又可分為單結(jié)鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池。
隨著晶硅電池主流技術(shù)P型PERC電池效率逐步接近天花板,N型(現(xiàn)以TOPCon為代表)電池技術(shù)發(fā)展進入規(guī)?;慨a(chǎn)階段,鈣鈦礦電池作為新一代技術(shù)是晶硅電池之后被寄予厚望的技術(shù)。
2009年,日本科學(xué)家Tsutomu Miyasaka最早利用鈣鈦礦光伏電池發(fā)電,當(dāng)時的電能轉(zhuǎn)換效率僅為3.8%,僅在十年之后鈣鈦礦電池性能便飆升突破25%。隨后,鈣鈦礦電池實驗室轉(zhuǎn)換效率還突破了30%,超過了晶硅技術(shù)的效率極限。
2022年7月,洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)共同創(chuàng)造了鈣鈦礦―硅疊層光伏電池新的世界紀(jì)錄,達到31.3%。近日,德國柏林亥姆霍茲中心(HZB)的科學(xué)家聲稱已經(jīng)研發(fā)出一種鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽電池,認(rèn)證效率突破32.5%,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。
鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率的快速進步,迸發(fā)出了全新的想象空間。因此,對于資本的入局,最重要的一點不外乎:搶占先發(fā)優(yōu)勢,獲取技術(shù)紅利。
據(jù)介紹,與晶硅太陽電池相比,鈣鈦礦太陽電池具備若干優(yōu)勢:其極限效率更高、成本更低、產(chǎn)業(yè)鏈短因而投資低、全制程能耗低、實際應(yīng)用場景下單瓦發(fā)電量更高、外觀和形態(tài)可變因而應(yīng)用范圍更廣以及可以與晶硅疊層制成更高效的疊層電池等。
姜偉龍表示,在全球碳中和的時代背景下,光伏發(fā)電要大規(guī)模取代化石能源發(fā)電,必須具備“光儲平價上網(wǎng)”的條件。但晶硅電池技術(shù)經(jīng)過了近70年的研發(fā)和20多年的商業(yè)化,無論是效率還是成本都已經(jīng)接近天花板,實現(xiàn)“光儲平價上網(wǎng)”的目標(biāo)難度極大。行業(yè)需要探索更先進的光伏發(fā)電技術(shù)來助推這一目標(biāo)的實現(xiàn)。而鈣鈦礦被認(rèn)為是“唯一具有商業(yè)化應(yīng)用前景的新興光伏技術(shù)”。
鈣鈦礦技術(shù)熱度的攀升,還離不開政策的助推。
2022年4月,國家能源局和科技部聯(lián)合印發(fā)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》的通知,該通知指出要建設(shè)晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線,開展鈣鈦礦光伏電池應(yīng)用示范。
四個月后,工信部等五部門聯(lián)合印發(fā)《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》并指出,推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。同期,科技部等九部門還聯(lián)合發(fā)布《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022―2030年)》并指出,“研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池等技術(shù)”“研究高效薄膜電池、疊層電池等基于新材料和新結(jié)構(gòu)的光伏電池新技術(shù)”。
從技術(shù)發(fā)展趨勢來看,甚至有觀點稱,未來鈣鈦礦電池具有顛覆晶硅電池的可能。
姜偉龍向記者表示,無論是晶硅還是鈣鈦礦都只是光伏技術(shù)的一種路線,不存在誰顛覆誰的問題,各種光伏技術(shù)都是為了持續(xù)推動降本增效,更快更大規(guī)模地替代化石能源,最終顛覆化石能源。因此,我們更愿意把鈣鈦礦太陽電池定位為“用顛覆性技術(shù)為光伏產(chǎn)業(yè)賦能”的角色,鈣鈦礦技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了一條新道路。
商業(yè)化量產(chǎn)還有多遠(yuǎn)?
盡管被資本和產(chǎn)業(yè)界看好,不過鈣鈦礦技術(shù)走出實驗室,實現(xiàn)真正的商業(yè)化生產(chǎn)仍需要時間。
記者注意到,在《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中展現(xiàn)出了鈣鈦礦等先進可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)的路線圖。其中規(guī)定,2022年,鈣鈦礦電池初步具備量產(chǎn)能力,單結(jié)鈣鈦礦電池量產(chǎn)效率達到20%。到2030年,鈣鈦礦電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
不難推測,鈣鈦礦電池技術(shù)要真正實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)尚需時日。
中國科學(xué)院微電子研究所賈銳博士在接受記者采訪時表示,這項技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化過程中,還存在電池穩(wěn)定性差、大面積電池效率突破難等問題,至少未來5年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)還比較難。
關(guān)于鈣鈦礦穩(wěn)定性與大面積制備問題,姜偉龍向記者表示,鈣鈦礦的穩(wěn)定性一直是業(yè)界非常關(guān)注的一個重要問題。這幾年學(xué)術(shù)界幾篇重磅的研究成果已經(jīng)為鈣鈦礦的穩(wěn)定性找到了解決方案??梢哉f,鈣鈦礦的穩(wěn)定性在科學(xué)層面已經(jīng)解決。在工程層面,包括極電光能在內(nèi)的一些企業(yè)制造的鈣鈦礦組件,能夠通過IEC行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的關(guān)鍵測試項(如對電池考驗最大的高溫高濕、高低溫循環(huán)、濕凍、紫外老化、光老化測試項等),說明鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性問題在工程層面也找到了解決方案。但是,目前鈣鈦礦組件產(chǎn)品還沒有得到野外實際應(yīng)用下的檢驗,這也是外界對它的穩(wěn)定性關(guān)注的原因所在。2023年將有一些實際應(yīng)用項目落地,未來1―2年,鈣鈦礦的穩(wěn)定性將在真實環(huán)境下得到驗證。
姜偉龍還認(rèn)為,行業(yè)在大面積鈣鈦礦組件的制備工藝上愈加成熟,組件效率進展迅速。隨著鈣鈦礦光伏技術(shù)由實驗室邁入產(chǎn)業(yè)化時代,包括極電光能在內(nèi)的多條鈣鈦礦產(chǎn)線陸續(xù)建成投產(chǎn),鈣鈦礦制備技術(shù)將由實驗室轉(zhuǎn)移到平米級產(chǎn)線上延展應(yīng)用,工藝技術(shù)也將得到持續(xù)完善與優(yōu)化,預(yù)計鈣鈦礦兩年內(nèi)在平米級尺寸上的組件效率將超過20%,后續(xù)再有3年左右時間有望超越晶硅。
記者梳理材料發(fā)現(xiàn),目前協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能為代表的鈣鈦礦企業(yè)在推進產(chǎn)業(yè)化進程中已經(jīng)進入百MW級別的中試階段,GW級生產(chǎn)線已在規(guī)劃,并積極推動不同應(yīng)用場景下的應(yīng)用驗證。
2021年9月,協(xié)鑫光電建成全球首條100MW量產(chǎn)線,組件尺寸1m×2m,下線組件效率已實現(xiàn)穩(wěn)步提升,預(yù)計今年年底可突破16%,2023年底實現(xiàn)18%以上的轉(zhuǎn)換效率,有望成為全球首條跑通量產(chǎn)的100MW產(chǎn)線。
2022年初,纖納光電投資建設(shè)的100MW鈣鈦礦規(guī)?;a(chǎn)線建成投產(chǎn),目前公司正在規(guī)劃GW級生產(chǎn)線建設(shè),有望2023年投產(chǎn)。
12月8日,極電光能投資建設(shè)的150MW鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線正式投產(chǎn)運行。按照規(guī)劃,公司總投資超30億元的GW級鈣鈦礦生產(chǎn)線及配套產(chǎn)線將于明年啟動建設(shè),預(yù)計2026年產(chǎn)能將達到6GW。
“今年,隨著百兆瓦級產(chǎn)線的陸續(xù)投產(chǎn),鈣鈦礦光伏也正式邁入產(chǎn)業(yè)化元年。經(jīng)過半年左右的調(diào)試試運行之后,鈣鈦礦將首先在BIPV市場具備商業(yè)競爭力,并為GW級產(chǎn)線確定設(shè)備和工藝路線。當(dāng)產(chǎn)能擴大到GW級之后,鈣鈦礦的度電成本將邁過在標(biāo)準(zhǔn)光伏組件市場與晶硅競爭的門檻?!苯獋埍硎?。
標(biāo)簽: 電池效率 轉(zhuǎn)換效率
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