鈣鈦礦這只科技樹,正在被點(diǎn)亮。
當(dāng)前不僅央企持續(xù)為鈣鈦礦站臺(tái),A股有近20家上市公司對(duì)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(dá)到18.04%。11月27日,極電光能宣布,經(jīng)全球權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)T?V南德測(cè)試,極電光能商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率達(dá)18.2%,創(chuàng)行業(yè)最高紀(jì)錄。
央企布局的重中之重
自進(jìn)入“十四五”以來,多個(gè)央企開始進(jìn)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(tuán)是最早從事鈣鈦礦技術(shù)研發(fā)的能源企業(yè),其于2015年開始進(jìn)行鈣鈦礦光伏技術(shù)研發(fā),2018年實(shí)驗(yàn)室級(jí)小面積鈣鈦礦電池認(rèn)證效率達(dá)到22.8%。
除華能外,中國電力科學(xué)研究院與中國能源建設(shè)集團(tuán)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(shù)等新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,支撐具有中國特色國際領(lǐng)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(lǐng)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(guān)系活動(dòng)會(huì)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(shù)應(yīng)用,進(jìn)入光伏制造環(huán)節(jié),補(bǔ)足華電集團(tuán)光伏產(chǎn)業(yè)鏈制造短板,積極發(fā)展支架制造,補(bǔ)足產(chǎn)品短板,適時(shí)開發(fā)外部市場(chǎng),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(guān)于柔性、剛性鈣鈦礦商業(yè)級(jí)中試產(chǎn)線研發(fā)科研項(xiàng)目立項(xiàng)的議案》,議案表示中國核電2022年鈣鈦礦項(xiàng)目科研工作有序推進(jìn);重點(diǎn)項(xiàng)目鈣鈦礦太陽能電池項(xiàng)目加速研發(fā)。2023年將重點(diǎn)加速鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
除能源央企外,A股已有近20家上市公司對(duì)鈣鈦礦電池感興趣。除了相關(guān)初創(chuàng)公司,還有通威股份、隆基綠能、寧德時(shí)代、協(xié)鑫科技等行業(yè)巨頭。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,從現(xiàn)在的情況來看,鈣鈦礦正處于從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,進(jìn)而走向電站發(fā)電應(yīng)用的重要階段。
商業(yè)化加速推進(jìn)
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(xiàng)目,這是華能鈣鈦礦技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用邁出的關(guān)鍵性的一步。2021年,華能鈣鈦礦中試產(chǎn)線全面貫通,實(shí)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(dá)到16.02%。
在實(shí)驗(yàn)室中,學(xué)界科研人士也在致力于點(diǎn)亮鈣鈦礦這只科技樹。前兩周,武漢大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)、中韓科研團(tuán)隊(duì)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(quán)威認(rèn)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(shí)驗(yàn)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(yuǎn)。不過本次組件效率“達(dá)標(biāo)”的里程碑式突破,也讓看好或關(guān)注鈣鈦礦的人們?cè)谛牡诪橹徽瘛?/p>
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(guān)鍵點(diǎn)。
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(gè)對(duì)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(shí)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(shí)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(dá)33%的理論極限效率,對(duì)于學(xué)界來說,有一種無法抗拒的吸引力。
此外值得關(guān)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(dāng)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(qiáng)的柔性,這意味著其應(yīng)用在光伏農(nóng)業(yè)大棚、綠色建筑以及航空等領(lǐng)域中,將具備更優(yōu)性能。
近兩年間,多種電池技術(shù)路線皆屢次迎投資熱潮,也折射出了這類項(xiàng)目“誕生即高光”。但是,國內(nèi)投資在科技領(lǐng)域內(nèi)卷已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。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(fēng)險(xiǎn),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(jià),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(diǎn),而這些也是制約未來商業(yè)化量產(chǎn)的關(guān)鍵因素。