在光伏市場(chǎng)的深度洗牌中，攪局者鈣鈦礦登上舞臺(tái)中央的時(shí)刻，越來越近了。

“落后產(chǎn)能的出清會(huì)推動(dòng)市場(chǎng)價(jià)格回歸健康區(qū)間，減輕鈣鈦礦市場(chǎng)推廣的競(jìng)爭壓力。”近日，極電光能聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁于振瑞對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，光伏行業(yè)“產(chǎn)能擴(kuò)張-內(nèi)卷-出清”的節(jié)奏相比十年前大幅加快，未來幾年會(huì)處于一個(gè)技術(shù)上的活躍期，鈣鈦礦要想成為光伏主流技術(shù)，就必須保持快速、持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和敏銳的市場(chǎng)嗅覺，利用這一輪機(jī)遇快速切入市場(chǎng)。

隨著效率、穩(wěn)定性的不斷提升，以及今年三季度全球首條GW級(jí)產(chǎn)線投產(chǎn)，進(jìn)入量產(chǎn)時(shí)代的鈣鈦礦，商業(yè)化時(shí)間窗口已經(jīng)打開。

但要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，鈣鈦礦當(dāng)前必須完成從技術(shù)到產(chǎn)品的關(guān)鍵一躍。這其中，既需要鈣鈦礦組件性能不斷提升，成本不斷下降，也需要產(chǎn)業(yè)鏈上原材料和設(shè)備開發(fā)等的密切配合。

2.8m²組件效率明年達(dá)20%

目前，以晶硅為主流的光伏電池在效率和成本上均接近極限，而鈣鈦礦這一光伏材料底層的顛覆式創(chuàng)新，則被視作光伏行業(yè)新的增長曲線。

簡單來說，鈣鈦礦的效率天花板更高，單結(jié)電池理論極限效率達(dá)33%，疊層電池達(dá)45%。由于無需貴重材料，材料用量少，純度要求低，國內(nèi)供應(yīng)鏈完善，鈣鈦礦組件成本可以降低50%。此外，其產(chǎn)業(yè)鏈投資低，碳足跡低，全生命周期能耗只有晶硅產(chǎn)品的1/4。

在一年一度的光伏行業(yè)盛會(huì)——第十七屆（2024）國際太陽能光伏與智慧能源（上海）大會(huì)暨展覽會(huì)（2024 SNEC光伏展）上，協(xié)鑫集團(tuán)董事長朱共山表示，鈣鈦礦將以巨大的后發(fā)優(yōu)勢(shì)“頂點(diǎn)起跳”，拉動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)走出“囚徒困境”。他表示，未來十年，鈣鈦礦都將處于黃金時(shí)代。

2023年以來，鈣鈦礦以超預(yù)期的速度實(shí)現(xiàn)著技術(shù)突破。6月13日，“太陽能之父”馬丁·格林來到極電光能在2024 SNEC光伏展的展臺(tái)。他主導(dǎo)編制的《馬丁·格林太陽電池效率紀(jì)錄表》，被認(rèn)為是目前全球光伏行業(yè)最權(quán)威的兩個(gè)電池效率排名表之一。“他是一個(gè)人過來的，想了解鈣鈦礦產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、穩(wěn)定性，以及產(chǎn)業(yè)化情況。”于振瑞說，中國在鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)速度與成就，讓馬丁·格林教授非常感興趣。

作為超預(yù)期的又一證明，于振瑞告訴第一財(cái)經(jīng)記者，去年11月，經(jīng)全球權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)TÜV南德測(cè)試，極電光能0.72m²鈣鈦礦組件全面積效率達(dá)到18.2%，這是當(dāng)時(shí)商用尺寸鈣鈦礦組件效率的行業(yè)最高紀(jì)錄。近期，其0.72m²鈣鈦礦組件最高內(nèi)部測(cè)試效率已達(dá)19％，今年將提升到20%以上。

在單結(jié)電池快速突破的同時(shí)，疊層電池的戰(zhàn)報(bào)也頻頻傳來。

近期，隆基宣布其研制的晶硅-鈣鈦礦疊層太陽電池取得了重大突破，據(jù)歐洲太陽能測(cè)試機(jī)構(gòu)的權(quán)威認(rèn)證，該電池的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)34.6%、M6尺寸的疊層電池效率30.1%；而歐洲牛津光伏宣布由60片鈣鈦礦/晶硅疊層電池制成的面積約1.6m²的組件效率達(dá)到26.9%，再次展示了鈣鈦礦在與晶硅結(jié)合方面的技術(shù)潛力。

于振瑞認(rèn)為，2025年將會(huì)是鈣鈦礦組件大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的起點(diǎn)。一旦商業(yè)化，就意味著要把好的技術(shù)轉(zhuǎn)化為好的產(chǎn)品，并在效率、成本、壽命三大要素上，取得相較于晶硅產(chǎn)品的競(jìng)爭力。

“當(dāng)前關(guān)鍵的是，如何在大面積制備情況下提高鈣鈦礦組件的效率和穩(wěn)定性，做到壽命達(dá)到25年、效率達(dá)到20%以上。”于振瑞說，同時(shí)還有許多細(xì)節(jié)問題要考慮，比如產(chǎn)品尺寸、重量、機(jī)械強(qiáng)度、安全性能、運(yùn)維屬性、安裝方式等等。

目前，極電光能、協(xié)鑫光電、纖納光電等正在建設(shè)GW級(jí)產(chǎn)線。其中，位于無錫的極電光能年產(chǎn)1GW鈣鈦礦太陽能光伏組件項(xiàng)目，是全球第一條啟動(dòng)建設(shè)的量產(chǎn)線，目前潔凈施工即將完成，設(shè)備正在等待進(jìn)場(chǎng)，項(xiàng)目的正式投產(chǎn)時(shí)間也將是全行業(yè)最早的，計(jì)劃在今年三季度實(shí)現(xiàn)首片下線。

從百兆瓦中試線，到GW級(jí)量產(chǎn)線，鈣鈦礦組件尺寸將從0.72m²放大四倍至2.8m²，與目前晶硅組件的主流尺寸保持一致。

但是，由于鈣鈦礦薄膜大面積制備會(huì)面臨膜層不均勻性、電阻率升高等問題，轉(zhuǎn)化效率會(huì)大幅下降。因此，必須針對(duì)各膜層材料的配方、制造技術(shù)、制備工藝等進(jìn)行系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)與調(diào)試，才能確保大面積制備下的組件效率。

2021年， 極電光能便率先推出“極創(chuàng)+”整體解決方案，包含“原位固膜”制備技術(shù)、界面鈍化與缺陷控制技術(shù)、穩(wěn)定的材料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系三大技術(shù)創(chuàng)新。其中，“原位固膜”規(guī)避了常規(guī)一步溶液法的工藝缺陷，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的面積連續(xù)放大；鈍化劑和原位緩沖層技術(shù)，有效地抑制了鈣鈦礦內(nèi)部和界面缺陷的形成，改善能帶匹配，提高鈣鈦礦電池效率和穩(wěn)定性；無甲胺鈣鈦礦材料體系，確保長期戶外光熱穩(wěn)定，模擬計(jì)算出最佳配比，并添加了獨(dú)創(chuàng)的穩(wěn)相劑和鈍化組分，從材料角度保證了鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性、高效率以及大面積制備的可實(shí)現(xiàn)性。

圍繞即將到來的大規(guī)模生產(chǎn)，極電光能已經(jīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)、人員配置上都做了充足的準(zhǔn)備?；诖耍瑯O電光能在組件效率上的時(shí)間線是：今年年底，2.8m²組件效率達(dá)到18%以上，明年提升到20%。

18%是一個(gè)值得關(guān)注的數(shù)字，這是鈣鈦礦與晶硅競(jìng)爭的門檻。

原因是，鈣鈦礦組件溫度系數(shù)低、弱光發(fā)電能力強(qiáng)，所以在高溫和弱光環(huán)境下的實(shí)際發(fā)電量比相同標(biāo)稱功率的晶硅組件更高，全年預(yù)計(jì)額外發(fā)電10%。正是這10%的發(fā)電量增益，能夠大幅降低鈣鈦礦的效率競(jìng)爭門檻。

“在相同組件價(jià)格和壽命前提下，鈣鈦礦效率比晶硅低4個(gè)百分點(diǎn)，就能產(chǎn)生與晶硅組件相同的度電成本和內(nèi)部收益率。高溫和陰天多的地區(qū)，鈣鈦礦發(fā)電優(yōu)勢(shì)更大，效率只需要18-19%就能達(dá)到與晶硅組件同等的經(jīng)濟(jì)性。”于振瑞說。

在穩(wěn)定性方面，目前，極電光能已搭建了涵蓋基于IEC標(biāo)準(zhǔn)、ISOS標(biāo)準(zhǔn)、戶外實(shí)證等“三維一體”的長期穩(wěn)定性測(cè)試驗(yàn)證體系。2023年11月8日，極電光能0.72m²商用鈣鈦礦組件通過了IEC 61215、IEC 61730標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，成為首家獲得TÜV認(rèn)證證書的鈣鈦礦光伏組件企業(yè)。

學(xué)術(shù)界認(rèn)為，ISOS（International Summit on Organic PV Stability）是表征鈣鈦礦穩(wěn)定性的可靠方法。因此，極電光能也按照ISOS的要求對(duì)自己的產(chǎn)品開展了相關(guān)測(cè)試。其0.72 m²的鈣鈦礦組件在1Sun/60°C條件下連續(xù)運(yùn)行2300多小時(shí)，效率未見衰減，表明按照ISOS的維度衡量，其產(chǎn)品也有很好的穩(wěn)定性。

戶外實(shí)證是對(duì)光伏產(chǎn)品進(jìn)行穩(wěn)定性與可靠性檢驗(yàn)的最直接手段。2023年3月，極電光能建立了由30cm*30cm鈣鈦礦小試組件組建的戶外測(cè)試電站，至今已運(yùn)行15個(gè)月，組件功率沒有衰退。2023年9月，建成了由0.72 m²鈣鈦礦中試組件組成的戶外電站，運(yùn)行近9個(gè)月以來，整體表現(xiàn)超越預(yù)期，組件效率衰減小于1%。近日，極電光能與國家光伏質(zhì)檢中心展開第三方合作，成為首個(gè)商用組件入駐CPVT戶外電站的鈣鈦礦品牌，目前組件已經(jīng)安裝完畢。

“到明年，這幾個(gè)戶外電站最長有兩年多的運(yùn)行時(shí)間，可以向外界展示更長的戶外穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)據(jù)。同時(shí)我們也希望完成二倍至三倍的IEC加嚴(yán)測(cè)試，以及光熱聯(lián)合、反向偏置、紫外老化測(cè)試，全方位對(duì)組件的效率、穩(wěn)定性進(jìn)行認(rèn)證，消除行業(yè)內(nèi)對(duì)鈣鈦礦組件穩(wěn)定性的擔(dān)憂。”于振瑞說，極電光能還將不斷開發(fā)包括墨水配方優(yōu)化、各功能膜層制造工藝優(yōu)化、界面鈍化技術(shù)優(yōu)化等，并把這些新技術(shù)導(dǎo)入產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)組件效率和穩(wěn)定性的提升。

快速降本至0.8元/W

隨著GW級(jí)產(chǎn)線投產(chǎn)，鈣鈦礦組件量產(chǎn)交付，與晶硅組件的價(jià)格比較就成為必然。于振瑞預(yù)計(jì)，到2025年底極電光能GW產(chǎn)線滿產(chǎn)的情況下，鈣鈦礦組件成本會(huì)低于0.8元/W。

不過，在光伏內(nèi)卷之下，目前晶硅組件價(jià)格已經(jīng)下行至0.8元/W左右，這給鈣鈦礦電池的性價(jià)比邏輯兌現(xiàn)帶來了挑戰(zhàn)。

TrendForce集邦咨詢新能源研究中心6月12日數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)周182單面單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.80元/W，210單面單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.82元/W，182雙面雙玻單晶PERC組件成交價(jià)為0.82元/W，210雙面雙玻單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.84元/W，182雙面雙玻TOPCon組件主流成交價(jià)為0.86元/W，210雙面雙玻HJT組件主流成交價(jià)為1.00元/W。

“晶硅目前的價(jià)格不可能長久，經(jīng)過出清和整合后，應(yīng)該會(huì)恢復(fù)到合理的價(jià)格，也就是1~1.1元/W,那么鈣鈦礦就有了生存和發(fā)展條件。”于振瑞說。

到2027年，于振瑞認(rèn)為，鈣鈦礦總產(chǎn)能可能達(dá)到幾十GW，交付能力增強(qiáng)；組件效率達(dá)到23%左右，接近晶硅組件效率；鈣鈦礦具備25年壽命進(jìn)一步得到驗(yàn)證。屆時(shí)，鈣鈦礦的市場(chǎng)占有率有望達(dá)到10%左右，同時(shí)，成本下降到0.6元/W以內(nèi)。

但這一降本的邏輯，是基于鈣鈦礦組件性能和成本提升，以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游同步成熟，能夠快速形成交付能力和一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，帶動(dòng)成本持續(xù)下降。

而目前，鈣鈦礦的技術(shù)路線還未完全定下來，因工藝路線的不同導(dǎo)致各家對(duì)于設(shè)備的需求不同，對(duì)原材料的要求也千差萬別，如此很難推動(dòng)鈣鈦礦的真正產(chǎn)業(yè)化。

以設(shè)備為例，這是新技術(shù)、新工藝導(dǎo)入量產(chǎn)的基礎(chǔ)，在產(chǎn)業(yè)化初期的作用尤為重要。方正證券研報(bào)稱，鈣鈦礦電池組件制備需應(yīng)用鍍膜設(shè)備、涂布設(shè)備、激光設(shè)備、封裝設(shè)備，價(jià)值量占比分別約 50%、20%、20%、10%。激光設(shè)備與封裝設(shè)備暫無路線分歧，鍍膜設(shè)備尚未統(tǒng)一，分為PVD、RD、ALD、蒸鍍等。

于振瑞指出，“晶硅過去20多年的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)說明，一個(gè)技術(shù)路線要做起來，必須有規(guī)模。有了規(guī)模，產(chǎn)業(yè)鏈才能成熟，這條技術(shù)路線才能水漲船高、參與者受益。”

因此，鈣鈦礦要想實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)業(yè)化，就需要有一批企業(yè)快速推進(jìn)到產(chǎn)業(yè)化階段。只有這樣才能形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，配套的產(chǎn)業(yè)鏈才能盡早成熟，大幅降本才能實(shí)現(xiàn)。

眼下，通過組件制造端協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、工藝和設(shè)備的相對(duì)統(tǒng)一，就顯得極為迫切。

今年早些時(shí)候，極電光能提出推動(dòng)整線交付業(yè)務(wù)，切入鈣鈦礦整線設(shè)備市場(chǎng)。于振瑞說，希望借此推動(dòng)一批鈣鈦礦企業(yè)在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到中試水平，這樣可以增大對(duì)原材料、設(shè)備的需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的快速發(fā)展；同時(shí)，增大鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的聲量，使客戶關(guān)注這一新技術(shù)和新產(chǎn)品。

“整線交付的核心是有足夠成熟的鈣鈦礦工藝路線作為支撐，成熟穩(wěn)定的工藝路線和其背后的技術(shù)積累才是鈣鈦礦整線業(yè)務(wù)的靈魂。”于振瑞說。

一旦形成專業(yè)成熟的整線交付，按照晶硅的情況，每三年光伏設(shè)備價(jià)格降一倍，這也就意味著，未來每GW鈣鈦礦產(chǎn)線的價(jià)格能達(dá)到3億元左右。

“因?yàn)椴牧?、設(shè)備成本大幅降低，2030年鈣鈦礦電池成本可以下降到0.5元/W。”于振瑞說。

2030年與晶硅平分秋色

鈣鈦礦成功商業(yè)化的一個(gè)重要標(biāo)志，是產(chǎn)品獲得認(rèn)可，進(jìn)入主流市場(chǎng)。

作為鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的頭部企業(yè)，從去年開始，極電光能基于150MW中試線，已經(jīng)在河北、安徽、江蘇、廣東等全國多地落地了鈣鈦礦示范性項(xiàng)目，包括工商屋頂分布式項(xiàng)目、各類BIPV項(xiàng)目、光儲(chǔ)充一體化項(xiàng)目等。已經(jīng)和正在交付的訂單有5MW之多。

在光伏的主流市場(chǎng)，也就是分布式電站和集中式電站項(xiàng)目上，極電光能在積極推動(dòng)與國電投、華電、國網(wǎng)等眾多央國企的合作，一些央企已經(jīng)有兆瓦級(jí)產(chǎn)品導(dǎo)入的需求。

隨著GW級(jí)產(chǎn)線投產(chǎn)，交付能力大幅提高，極電光能也在同步推進(jìn)市場(chǎng)訂單的準(zhǔn)備，明年將尋求單體超過10兆瓦的光伏電站的建設(shè)項(xiàng)目，大股東長城控股也已為其預(yù)留了50兆瓦的工業(yè)屋頂，目前正在篩選合作伙伴共同建設(shè)。

“光伏行業(yè)的每一項(xiàng)新技術(shù)的推廣都需要光伏上下游共同參與進(jìn)來。”于振瑞表示，這些企業(yè)首先是看好鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化和未來的市場(chǎng)前景，所以有意愿參與到前期的實(shí)證電站、示范電站的建設(shè)上。未來極電光能將持續(xù)布局光伏建筑一體化（BIPV）、分布式電站以及集中式電站市場(chǎng)，并尋求更大規(guī)模項(xiàng)目。

除了國內(nèi)市場(chǎng)，今年5月，極電光能鈣鈦礦組件首次發(fā)往日本，中國鈣鈦礦組件首次出海；6月份，國電投地面MW級(jí)電站項(xiàng)目也成功發(fā)貨。在2024 SNEC光伏展上，極電光能又收到了日本客商追加訂單的需求。

于振瑞表示，光伏是一個(gè)面向全球需求的行業(yè)，鈣鈦礦優(yōu)異的高溫發(fā)電性能和弱光發(fā)電性能，使得它在國際上不同氣候區(qū)能夠發(fā)揮出更大優(yōu)勢(shì)。比如，在中東地區(qū)炎熱的氣候下，鈣鈦礦電池會(huì)發(fā)揮特殊優(yōu)勢(shì)。也因此，雖然目前立足技術(shù)創(chuàng)新與突破，以國內(nèi)市場(chǎng)為重點(diǎn)，但適當(dāng)時(shí)候?qū)⒎€(wěn)步推動(dòng)產(chǎn)品出海。

隨著商業(yè)化的推進(jìn)，于振瑞預(yù)計(jì)，到2030年，包括單結(jié)和疊層在內(nèi)，鈣鈦礦的市場(chǎng)占有率可能達(dá)到50%，與晶硅平分秋色。

“光伏市場(chǎng)巨大，可以支撐多巨頭格局。但誰能進(jìn)入第一梯隊(duì)，取決于技術(shù)路線選擇與產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)效率。”于振瑞說。