天眼查顯示，10月18日，寧德時(shí)代的“鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、用電設(shè)備”專利公布。這意味著，鈣鈦礦電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將進(jìn)一步提速。
摘要顯示，本申請(qǐng)涉及太陽能電池領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽能電池包括背板、透明基板，透明基板與背板之間形成有密封腔;以及鈣鈦礦太陽能電池器件，鈣鈦礦太陽能電池器件位于密封腔內(nèi);其中，密封腔內(nèi)含有體積分?jǐn)?shù)為10%-100%的氨氣以及余量的惰性氣體。10%-100%的氨氣能夠提高鈣鈦礦材料的化學(xué)穩(wěn)定性能，從而提高鈣鈦礦太陽能電池器件的熱穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高鈣鈦礦太陽能電池的效率和使用壽命。
應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，發(fā)展前景廣闊
相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡單、高柔性等優(yōu)勢(shì)，且非常適合與晶硅電池制成硅/鈣鈦礦疊層電池，因此擁有極為廣闊的發(fā)展前景。Scientific Report數(shù)據(jù)顯示，單結(jié)鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率極限為31%，略高于晶硅電池的29.43%，而雙結(jié)疊層電池和三結(jié)疊層電池則高達(dá)45%和49%。
延展到應(yīng)用層面，鈣鈦礦電池憑借質(zhì)量輕、厚度低、可彎曲、半透明等特性，非常適用于柔性組件的制備，可廣泛應(yīng)用于光伏、汽車、航空、軍事、建筑、可穿戴式發(fā)電器件等眾多領(lǐng)域和場景，尤其是在BIPV和CIPV(車載光伏)領(lǐng)域的應(yīng)用前景極為廣闊。
不過，由于鈣鈦礦質(zhì)地脆弱、不耐高溫、易氧化、濕氣環(huán)境下易分解等特性，導(dǎo)致其壽命較短且光電轉(zhuǎn)換效率衰減較大，這也成為制約其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地的關(guān)鍵因素之一。數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦組件的T80壽命(效率下降到初始值的80%)約為4000小時(shí)，距離晶硅組件的25年壽命相距甚遠(yuǎn)。
資本青睞，政策扶持
其實(shí)，寧德時(shí)代早在兩年前便已開始在鈣鈦礦領(lǐng)域展開布局。2020年，董事長曾毓群通過控股子公司瑞庭投資參投協(xié)鑫光電pre-A輪融資，正式入局鈣鈦礦領(lǐng)域。在今年5月份的業(yè)績說明會(huì)上，曾毓群稱公司鈣鈦礦光伏電池研究進(jìn)展順利，且已進(jìn)入中試線搭建階段。
不僅僅是寧德時(shí)代，碧桂園、騰訊、高瓴等資本巨鱷近些年也紛紛入局鈣鈦礦領(lǐng)域。碧桂園于2021年參投極電光能、2022年參投無限光能;騰訊于2022年參投協(xié)鑫光電B輪融資;高瓴資本領(lǐng)投曜能科技A輪融資。
除了資本青睞以外，政府主管部門也極為重視鈣鈦礦技術(shù)的發(fā)展。在科技部等九部門發(fā)布的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》中提出，要研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池等技術(shù);在國家發(fā)改委、國家能源局等9部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中指出，要掌握鈣鈦礦等新一代高效低成本光伏電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷提速
受益于資本青睞和政策扶持，鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在不斷加速。根據(jù)中銀證券的統(tǒng)計(jì)，目前鈣鈦礦規(guī)劃產(chǎn)能已超過27GW，開工近1GW，預(yù)計(jì)2023-2024年的產(chǎn)能增速將達(dá)到80%和256%。具體而言：
協(xié)鑫光電100MW鈣鈦礦生產(chǎn)線已于2021年開始試產(chǎn)，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18%，預(yù)計(jì)2023-2024年將投建GW級(jí)產(chǎn)線;
杭蕭鋼構(gòu)子公司合特光電計(jì)劃于2022年底投產(chǎn)首條HJT/鈣鈦礦疊層電池中試線，目標(biāo)效率28%以上;
纖納光電產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到100MW，并發(fā)布了鈣鈦礦α組件，最高功率可達(dá)130W;
極電光能于2021年啟動(dòng)150MW試制線建設(shè)，預(yù)計(jì)將于今年投產(chǎn);
通威股份布局的實(shí)驗(yàn)線，預(yù)計(jì)首片鈣鈦礦電池將于年內(nèi)下線;
東方日升的鈣鈦礦/HJT疊層電池研發(fā)取得突破性進(jìn)展，擬于年內(nèi)投建鈣鈦礦及疊層電池試驗(yàn)線;
寶馨科技與張春福、朱衛(wèi)東等學(xué)術(shù)專家就鈣鈦礦/HJT疊層電池達(dá)成合作意向，計(jì)劃4年半內(nèi)實(shí)現(xiàn)GW級(jí)量產(chǎn)。
未來發(fā)展，尚存爭議
對(duì)于鈣鈦礦電池技術(shù)的未來發(fā)展，業(yè)內(nèi)人士也提出了不同觀點(diǎn)。
特億陽光總裁祁海珅在接受媒體采訪時(shí)曾表示，當(dāng)前階段的鈣鈦礦更多是給晶硅賦能，增加鈣鈦礦技術(shù)的HJT疊層電池應(yīng)該是技術(shù)融合的最佳突破路徑，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到30%的可能性較大，這是單純的晶硅電池?zé)o法觸及的，需要鈣鈦礦技術(shù)的賦能加持方可實(shí)現(xiàn)。
而協(xié)鑫光電董事長范斌博士在接受媒體采訪時(shí)則認(rèn)為，鈣鈦礦是下一代光伏材料的最佳選擇，其效率和穩(wěn)定性已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中得到很好的驗(yàn)證。未來在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，只要能夠給運(yùn)營商帶來更高的回報(bào)率，替代晶硅就會(huì)水到渠成。
