鈣鈦礦這只科技樹,正在被點亮。
當前不僅央企持續為鈣鈦礦站臺,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協鑫光電、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%這一商業化門檻,僅相隔4天。
11月23日,協鑫光電宣布,商用尺寸鈣鈦礦單結組件效率達到18.04%。11月27日,極電光能宣布,經全球權威檢測機構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%,創行業最高紀錄。
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,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的能源企業,其于2015年開始進行鈣鈦礦光伏技術研發,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與應用,支撐具有中國特色國際領先的太陽能發電產業的發展,而眾能光電則是國內鈣鈦礦產品的領軍企業之一。
此外,華電集中旗下的華電重工業于今年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,緊跟異質結、鈣鈦礦等行業新技術應用,進入光伏制造環節,補足華電集團光伏產業鏈制造短板,積極發展支架制造,補足產品短板,適時開發外部市場,發展成為國內一流的光伏裝備提供商。
今年6月,中國核電通過《關于柔性、剛性鈣鈦礦商業級中試產線研發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。2023年將重點加速鈣鈦礦太陽能電池產業化進程。
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。除了相關初創公司,還有通威股份、隆基綠能、寧德時代、協鑫科技等行業巨頭。有業內人士認為,從現在的情況來看,鈣鈦礦正處于從實驗室到產業化,進而走向電站發電應用的重要階段。
商業化加速推進
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項目,這是華能鈣鈦礦技術從實驗室研發向產業化應用邁出的關鍵性的一步。2021年,華能鈣鈦礦中試產線全面貫通,實現首片大面積鈣鈦礦太陽能電池組件下線。同年,協鑫光電子公司昆山協鑫光電宣布2m*1m大面積、大尺寸商用鈣鈦礦組件光電轉換效率正式達到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表在《自然》。
雖然實驗室效率和產線上的效率有著較大差距,鈣鈦礦光伏距離著真正的產業化也路途遙遠。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,穩定性、生產良率等方面將是鈣鈦礦光伏產業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。”潘旭做了一個對比,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。
鈣鈦礦材料本身優異的光電性能、初期開發的潛力及高達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業大棚、綠色建筑以及航空等領域中,將具備更優性能。
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,國內投資在科技領域內卷已經是一個不爭的事實。據投中網分析,在這樣的大環境下,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商業化的距離。如今的鈣鈦礦仍舊面臨著像是穩定性問題,壽命問題等核心痛點,而這些也是制約未來商業化量產的關鍵因素。
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