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鈣鈦礦行業產業化進展及相關公司

發布時間：2024-01-30 來源：元祿光電

1、單結組件率先突破

目前，單結鈣鈦礦組件產業化進展較為突出，其中協鑫、纖納率先完成100MW單結鈣鈦礦組件中試線安裝，極電光能756cm2大尺寸鈣鈦礦光伏組件轉換效率目前達到18.2%。

（1）協鑫光電：背靠協鑫，學者科研實力加持

公司成立于2010年，前身為廈門惟華光能，于2016年被協鑫集團收購并成立協鑫納米科技有限公司。公司在鈣鈦礦電池研發上共有64項專利已獲授權，其中發明專利17項，實用新型專利47項。

公司技術路線選擇尺寸為2m×1m的大尺寸單結鈣鈦礦。是目前唯一一家產業化階段實現大尺寸組件生產的鈣鈦礦廠家。22年上半年，應用協鑫光電1米×2米大尺寸鈣鈦礦組件的Project Y鈣鈦礦小屋亮相張家口，目前，其投建的全球頭一條100MW量產線已在昆山完成廠房和主要硬件建設，公司計劃22年投入量產，預計在工藝和產能穩定后，23年量產組件產品光電轉化效率將超過18%，未來鈣鈦礦組件的效率預計將進一步提升至25%以上；目前公司GW級產線已在規劃中，目標24年下半年落地。

（2）纖納光電：產業化進度突出，政策重點支持

公司成立于2015年，是國內頭一批從事鈣鈦礦商業化研究的機構，以及全球頭一家實現百兆瓦級鈣鈦礦組件制造和商業應用的公司。公司承擔了三項科技部國家重點研發計劃，三項浙江省重點研發計劃和浙江省帶領型創新創業團隊項目，累計申報知識產權專利300多項。

公司技術路線選擇尺寸為0.6m×1.2m的單結鈣鈦礦，功率可達130W。是目前唯一一家實現第三代鈣鈦礦光伏組件（纖納α組件）量產的公司，先發優勢明顯。公司與金晶科技達成戰略合作，確保公司在TCO玻璃上的需求供應。其主打的α組件順利通過IEC61215、IEC61730穩定性全體系認證，采用纖納獨立開發的溶液打印技術，具有功率高、穩定性好、溫度系數低、熱斑效應小、不易隱裂等特性。公司2020年3月20MW中試線落地；2021年12月100MW產線落成；2022年7月5000片α組件實現出貨；預計2024年初1GW產線通線（由兩條500MW或多條200MW、300MW產線組成），量產效率預計20%。

（3）極電光能：深耕光伏行業，實驗室到產線綜合發展

公司起源于長城控股集團，2018年開始鈣鈦礦技術研發，創始人于振瑞博士擁有35年光伏從業經驗，組建了一支覆蓋從實驗室到產線的綜合性隊伍。

公司選擇尺寸為0.6m×1.2m的單結鈣鈦礦。大尺寸鈣鈦礦組件效率行業前茅。23年目標量產效率為15~16%。公司2022年12月150MW產線投產運行；2023年Q1計劃開始建設GW產線；預計2026年底達到10GW產能。

2、晶硅鈣鈦礦疊層前景可期

相較于純鈣鈦礦電池路線，晶硅-鈣鈦礦疊層電池有望率先產業化。對于許多有硅技術積累的公司來說，晶硅疊加鈣鈦礦是一個既能利用原有產線和技術積累、又能降本增效的路線。相較與Topcon疊層，鈣鈦礦與HJT疊層更合適，需要做的改造更少，同時鈣鈦礦/HJT疊層電池為串聯結構，輸出超高電壓，提高轉換效率。目前HJT-鈣鈦礦疊層電池實驗轉換效率目前已達到31.3%，已有多家硅電池廠商涉足。

（1）牛津光伏：立足歐洲市場，學術背景實力雄厚

牛津光伏（Oxford PV）是英國牛津大學校辦公司，成立于2010年，致力于推動歐洲光伏平價上網，自2012年開始推動鈣鈦礦晶硅太陽能電池的商業化。聯合創始人兼頭牌科學官是牛津大學物理學教授Henry J.Snaith，其帶領的科研團隊發表論文和專利600多篇，文章被引近11萬，其團隊關于鈣鈦礦器件的穩定性研究對推動鈣鈦礦商業化有重大影響。

牛津光伏路線選擇鈣鈦礦-HJT疊層電池。實驗室效率處行業前茅，1cm2能達29.52%，研發團隊實力雄勁。公司2023年會有100MW產線投產；并計劃籌備2GW產線；目標24年實現10GW產能。

（2）寶馨科技：設立合資公司開發鈣鈦礦異質結疊層電池

公司主營業務按行業分類：智能制造業務、新能源業務和節能環保業務。智能制造業務包括：光伏制程設備、重卡換電（車載/站端）設備、精密數控鈑金產品、軌道交通設備、精密自動化設備、鍋爐配套設備、電氣設備、智能作業機器人等設備的設計研發、生產制造及銷售。新能源業務包括：光伏電池及組件、光伏電站EPC、新能源汽車充/換電等業務。節能環保業務包括：綜合能源調峰、環保設備等產品和項目運營。

公司與西電張春福教授團隊合作設立合資公司，開發鈣鈦礦異質結疊層電池。新實驗室正在籌劃中，預計將于2023年的上半年完成。根據發展規劃，2023年年底前將完成電池效率突破30%任務；2024年年底開始建設100MW級產線，效率突破32%；力爭4年內實現GW級量產線建設，效率提升率大于15%。

3、全鈣鈦礦疊層一枝獨秀

全鈣鈦礦疊層優勢在于1）規避單結鈣鈦礦缺陷帶來的電池短路，減少對放大面積后的效率和穩定性的影響，世界紀錄顯示，隨著面積的放大，疊層鈣鈦礦發電效率衰減的速度比單結慢；2）解決晶硅疊鈣鈦礦電池中的晶硅層與鈣鈦礦層壽命不一致的問題；3）制作鈣鈦礦層用一步法，相對晶硅疊鈣鈦礦降低制作工藝難度。全鈣鈦礦疊層壁壘為寬窄帶隙配方、互連層的材料和工藝。

仁爍光能150WM產線正在建設中，預計2023年Q3投產。仁爍光能是目前鈣鈦礦廠家中唯一專注全鈣鈦礦疊層的組件廠商。公司由南京大學譚海仁教授創立于2021年12月，背靠南京大學、復旦大學、中科院等知名高校和科研機構，產業化管理團隊為協鑫集團原核心管理層之一，技術團隊在鈣鈦礦太陽能電池轉化效率方面數次創造世界紀錄。

目前公司已研發成功替代晶硅窄帶隙的鈣鈦礦層配方，成功實現全鈣鈦礦疊層組件，提效降本優勢明顯；已成功研發疊層鈣鈦礦互連層配方和工藝；與德滬涂膜合作成功調試適配公司材料體系及工藝配方的狹縫涂布設備，快速實現技術產業化。在轉換效率上，22年12月仁爍光能官微發布消息稱，經日本JET第三方認證，公司研發的全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換實驗室效率達到29.0%。產業化效率單結能達到19%，疊層達到22%，工藝成熟以后可做到30%以上。

在產線進展方面，公司22年8月建成蘇州高新區10MW疊層產線（研發為主）；常熟150MW在建，先建單結產線跑通產線后建疊層，預計23Q4出貨，24年滿產；25年投入GW級，預計26年有產出。