鈣鈦礦這只科技樹,正在被點亮。
當前不僅央企持續(xù)為鈣鈦礦站臺,A股有近20家上市公司對鈣鈦礦電池感興趣,其中兩家鈣鈦礦頭部企業(yè)協(xié)鑫光電、極電光能近期雙雙宣布大尺寸商用鈣鈦礦組件效率跨過18%這一商業(yè)化門檻,僅相隔4天。
11月23日,協(xié)鑫光電宣布,商用尺寸鈣鈦礦單結(jié)組件效率達到18.04%。11月27日,極電光能宣布,經(jīng)全球權威檢測機構T?V南德測試,極電光能商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率達18.2%,創(chuàng)行業(yè)最高紀錄。
央企布局的重中之重
自進入“十四五”以來,多個央企開始進軍光伏制造業(yè),而鈣鈦礦則是央企布局的重中之重。中國華能集團是最早從事鈣鈦礦技術研發(fā)的能源企業(yè),其于2015年開始進行鈣鈦礦光伏技術研發(fā),2018年實驗室級小面積鈣鈦礦電池認證效率達到22.8%。
除華能外,中國電力科學研究院與中國能源建設集團有限公司在去年11月宣布,將聯(lián)合眾能光電成立零碳院,將專注于第三代光伏技術等新技術的研發(fā)與應用,支撐具有中國特色國際領先的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而眾能光電則是國內(nèi)鈣鈦礦產(chǎn)品的領軍企業(yè)之一。
此外,華電集中旗下的華電重工業(yè)于今年3月在投資者關系活動會上表示,華電重工擬在“十四五”期間,緊跟異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦等行業(yè)新技術應用,進入光伏制造環(huán)節(jié),補足華電集團光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造短板,積極發(fā)展支架制造,補足產(chǎn)品短板,適時開發(fā)外部市場,發(fā)展成為國內(nèi)一流的光伏裝備提供商。
今年6月,中國核電通過《關于柔性、剛性鈣鈦礦商業(yè)級中試產(chǎn)線研發(fā)科研項目立項的議案》,議案表示中國核電2022年鈣鈦礦項目科研工作有序推進;重點項目鈣鈦礦太陽能電池項目加速研發(fā)。2023年將重點加速鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化進程。
除能源央企外,A股已有近20家上市公司對鈣鈦礦電池感興趣。除了相關初創(chuàng)公司,還有通威股份、隆基綠能、寧德時代、協(xié)鑫科技等行業(yè)巨頭。有業(yè)內(nèi)人士認為,從現(xiàn)在的情況來看,鈣鈦礦正處于從實驗室到產(chǎn)業(yè)化,進而走向電站發(fā)電應用的重要階段。
商業(yè)化加速推進
2020年,華能新能源和華能清能院共同開展大面積鈣鈦礦電池中試研發(fā)項目,這是華能鈣鈦礦技術從實驗室研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化應用邁出的關鍵性的一步。2021年,華能鈣鈦礦中試產(chǎn)線全面貫通,實現(xiàn)首片大面積鈣鈦礦太陽能電池組件下線。同年,協(xié)鑫光電子公司昆山協(xié)鑫光電宣布2m*1m大面積、大尺寸商用鈣鈦礦組件光電轉(zhuǎn)換效率正式達到16.02%。
在實驗室中,學界科研人士也在致力于點亮鈣鈦礦這只科技樹。前兩周,武漢大學科研團隊、中韓科研團隊先后將窄帶隙鈣鈦礦子電池、“均勻化”的鈣鈦礦太陽能電池的效率提升到27.62%(第三方權威認證效率27.34%)和26.1%,這兩次研究成果都已發(fā)表在《自然》。
雖然實驗室效率和產(chǎn)線上的效率有著較大差距,鈣鈦礦光伏距離著真正的產(chǎn)業(yè)化也路途遙遠。不過本次組件效率“達標”的里程碑式突破,也讓看好或關注鈣鈦礦的人們在心底為之一振。
未來,穩(wěn)定性、生產(chǎn)良率等方面將是鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)化仍需要攻克的關鍵點。
中國科研人員潘旭稱:“鈣鈦礦太陽能電池效率提升是前所未有的?!迸诵褡隽艘粋€對比,晶硅太陽能電池效率由最初的3%提升到目前的26%,花了將近80年時間;而鈣鈦礦太陽能電池效率由3.8%提升到目前的26%,只用了10多年時間。
鈣鈦礦材料本身優(yōu)異的光電性能、初期開發(fā)的潛力及高達33%的理論極限效率,對于學界來說,有一種無法抗拒的吸引力。
此外值得關注的是,除了優(yōu)異的效率,鈣鈦礦太陽能電池厚度接近1微米,相當于一張A4紙厚度的百分之一。輕薄的鈣鈦礦太陽能電池具有更好的透光性,更強的柔性,這意味著其應用在光伏農(nóng)業(yè)大棚、綠色建筑以及航空等領域中,將具備更優(yōu)性能。
近兩年間,多種電池技術路線皆屢次迎投資熱潮,也折射出了這類項目“誕生即高光”。但是,國內(nèi)投資在科技領域內(nèi)卷已經(jīng)是一個不爭的事實。據(jù)投中網(wǎng)分析,在這樣的大環(huán)境下,似乎只有投資前沿科技才是唯一正確的選擇。然而越前沿也就意味著越大的風險,越多資金的投入以及越長久耐心的等待。以鈣鈦礦為例,中試線雖然能夠短期提升股價,但卻無法縮短到量產(chǎn)商業(yè)化的距離。如今的鈣鈦礦仍舊面臨著像是穩(wěn)定性問題,壽命問題等核心痛點,而這些也是制約未來商業(yè)化量產(chǎn)的關鍵因素。