在光伏市場(chǎng)的深度洗牌中，攪局者鈣鈦礦登上舞臺中央的時(shí)刻，越來(lái)越近了。

“落后產(chǎn)能的出清會(huì )推動(dòng)市場(chǎng)價(jià)格回歸健康區間，減輕鈣鈦礦市場(chǎng)推廣的競爭壓力。”近日，極電光能聯(lián)合創(chuàng )始人、總裁于振瑞對第一財經(jīng)記者表示，光伏行業(yè)“產(chǎn)能擴張-內卷-出清”的節奏相比十年前大幅加快，未來(lái)幾年會(huì )處于一個(gè)技術(shù)上的活躍期，鈣鈦礦要想成為光伏主流技術(shù)，就必須保持快速、持續的技術(shù)創(chuàng )新和敏銳的市場(chǎng)嗅覺(jué)，利用這一輪機遇快速切入市場(chǎng)。

隨著(zhù)效率、穩定性的不斷提升，以及今年三季度全球首條GW級產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，進(jìn)入量產(chǎn)時(shí)代的鈣鈦礦，商業(yè)化時(shí)間窗口已經(jīng)打開(kāi)。

但要實(shí)現商業(yè)化，鈣鈦礦當前必須完成從技術(shù)到產(chǎn)品的關(guān)鍵一躍。這其中，既需要鈣鈦礦組件性能不斷提升，成本不斷下降，也需要產(chǎn)業(yè)鏈上原材料和設備開(kāi)發(fā)等的密切配合。

2.8m²組件效率明年達20%

目前，以晶硅為主流的光伏電池在效率和成本上均接近極限，而鈣鈦礦這一光伏材料底層的顛覆式創(chuàng )新，則被視作光伏行業(yè)新的增長(cháng)曲線(xiàn)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鈣鈦礦的效率天花板更高，單結電池理論極限效率達33%，疊層電池達45%。由于無(wú)需貴重材料，材料用量少，純度要求低，國內供應鏈完善，鈣鈦礦組件成本可以降低50%。此外，其產(chǎn)業(yè)鏈投資低，碳足跡低，全生命周期能耗只有晶硅產(chǎn)品的1/4。

在一年一度的光伏行業(yè)盛會(huì )——第十七屆（2024）國際太陽(yáng)能光伏與智慧能源（上海）大會(huì )暨展覽會(huì )（2024 SNEC光伏展）上，協(xié)鑫集團董事長(cháng)朱共山表示，鈣鈦礦將以巨大的后發(fā)優(yōu)勢“頂點(diǎn)起跳”，拉動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)走出“囚徒困境”。他表示，未來(lái)十年，鈣鈦礦都將處于黃金時(shí)代。

2023年以來(lái)，鈣鈦礦以超預期的速度實(shí)現著(zhù)技術(shù)突破。6月13日，“太陽(yáng)能之父”馬丁·格林來(lái)到極電光能在2024 SNEC光伏展的展臺。他主導編制的《馬丁·格林太陽(yáng)電池效率紀錄表》，被認為是目前全球光伏行業(yè)最權威的兩個(gè)電池效率排名表之一。“他是一個(gè)人過(guò)來(lái)的，想了解鈣鈦礦產(chǎn)品的技術(shù)參數、穩定性，以及產(chǎn)業(yè)化情況。”于振瑞說(shuō)，中國在鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)速度與成就，讓馬丁·格林教授非常感興趣。

作為超預期的又一證明，于振瑞告訴第一財經(jīng)記者，去年11月，經(jīng)全球權威檢測機構TÜV南德測試，極電光能0.72m²鈣鈦礦組件全面積效率達到18.2%，這是當時(shí)商用尺寸鈣鈦礦組件效率的行業(yè)最高紀錄。近期，其0.72m²鈣鈦礦組件最高內部測試效率已達19％，今年將提升到20%以上。

在單結電池快速突破的同時(shí)，疊層電池的戰報也頻頻傳來(lái)。

近期，隆基宣布其研制的晶硅-鈣鈦礦疊層太陽(yáng)電池取得了重大突破，據歐洲太陽(yáng)能測試機構的權威認證，該電池的光電轉換效率高達34.6%、M6尺寸的疊層電池效率30.1%；而歐洲牛津光伏宣布由60片鈣鈦礦/晶硅疊層電池制成的面積約1.6m²的組件效率達到26.9%，再次展示了鈣鈦礦在與晶硅結合方面的技術(shù)潛力。

于振瑞認為，2025年將會(huì )是鈣鈦礦組件大規模商業(yè)化應用的起點(diǎn)。一旦商業(yè)化，就意味著(zhù)要把好的技術(shù)轉化為好的產(chǎn)品，并在效率、成本、壽命三大要素上，取得相較于晶硅產(chǎn)品的競爭力。

“當前關(guān)鍵的是，如何在大面積制備情況下提高鈣鈦礦組件的效率和穩定性，做到壽命達到25年、效率達到20%以上。”于振瑞說(shuō)，同時(shí)還有許多細節問(wèn)題要考慮，比如產(chǎn)品尺寸、重量、機械強度、安全性能、運維屬性、安裝方式等等。

目前，極電光能、協(xié)鑫光電、纖納光電等正在建設GW級產(chǎn)線(xiàn)。其中，位于無(wú)錫的極電光能年產(chǎn)1GW鈣鈦礦太陽(yáng)能光伏組件項目，是全球第一條啟動(dòng)建設的量產(chǎn)線(xiàn)，目前潔凈施工即將完成，設備正在等待進(jìn)場(chǎng)，項目的正式投產(chǎn)時(shí)間也將是全行業(yè)最早的，計劃在今年三季度實(shí)現首片下線(xiàn)。

從百兆瓦中試線(xiàn)，到GW級量產(chǎn)線(xiàn)，鈣鈦礦組件尺寸將從0.72m²放大四倍至2.8m²，與目前晶硅組件的主流尺寸保持一致。

但是，由于鈣鈦礦薄膜大面積制備會(huì )面臨膜層不均勻性、電阻率升高等問(wèn)題，轉化效率會(huì )大幅下降。因此，必須針對各膜層材料的配方、制造技術(shù)、制備工藝等進(jìn)行系統性的設計與調試，才能確保大面積制備下的組件效率。

2021年， 極電光能便率先推出“極創(chuàng )+”整體解決方案，包含“原位固膜”制備技術(shù)、界面鈍化與缺陷控制技術(shù)、穩定的材料與產(chǎn)品結構設計體系三大技術(shù)創(chuàng )新。其中，“原位固膜”規避了常規一步溶液法的工藝缺陷，可實(shí)現高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的面積連續放大；鈍化劑和原位緩沖層技術(shù)，有效地抑制了鈣鈦礦內部和界面缺陷的形成，改善能帶匹配，提高鈣鈦礦電池效率和穩定性；無(wú)甲胺鈣鈦礦材料體系，確保長(cháng)期戶(hù)外光熱穩定，模擬計算出最佳配比，并添加了獨創(chuàng )的穩相劑和鈍化組分，從材料角度保證了鈣鈦礦組件的穩定性、高效率以及大面積制備的可實(shí)現性。

圍繞即將到來(lái)的大規模生產(chǎn)，極電光能已經(jīng)在產(chǎn)品設計、工藝技術(shù)、人員配置上都做了充足的準備?；诖?，極電光能在組件效率上的時(shí)間線(xiàn)是：今年年底，2.8m²組件效率達到18%以上，明年提升到20%。

18%是一個(gè)值得關(guān)注的數字，這是鈣鈦礦與晶硅競爭的門(mén)檻。

原因是，鈣鈦礦組件溫度系數低、弱光發(fā)電能力強，所以在高溫和弱光環(huán)境下的實(shí)際發(fā)電量比相同標稱(chēng)功率的晶硅組件更高，全年預計額外發(fā)電10%。正是這10%的發(fā)電量增益，能夠大幅降低鈣鈦礦的效率競爭門(mén)檻。

“在相同組件價(jià)格和壽命前提下，鈣鈦礦效率比晶硅低4個(gè)百分點(diǎn)，就能產(chǎn)生與晶硅組件相同的度電成本和內部收益率。高溫和陰天多的地區，鈣鈦礦發(fā)電優(yōu)勢更大，效率只需要18-19%就能達到與晶硅組件同等的經(jīng)濟性。”于振瑞說(shuō)。

在穩定性方面，目前，極電光能已搭建了涵蓋基于IEC標準、ISOS標準、戶(hù)外實(shí)證等“三維一體”的長(cháng)期穩定性測試驗證體系。2023年11月8日，極電光能0.72m²商用鈣鈦礦組件通過(guò)了IEC 61215、IEC 61730標準認證，成為首家獲得TÜV認證證書(shū)的鈣鈦礦光伏組件企業(yè)。

學(xué)術(shù)界認為，ISOS（International Summit on Organic PV Stability）是表征鈣鈦礦穩定性的可靠方法。因此，極電光能也按照ISOS的要求對自己的產(chǎn)品開(kāi)展了相關(guān)測試。其0.72 m²的鈣鈦礦組件在1Sun/60°C條件下連續運行2300多小時(shí)，效率未見(jiàn)衰減，表明按照ISOS的維度衡量，其產(chǎn)品也有很好的穩定性。

戶(hù)外實(shí)證是對光伏產(chǎn)品進(jìn)行穩定性與可靠性檢驗的最直接手段。2023年3月，極電光能建立了由30cm*30cm鈣鈦礦小試組件組建的戶(hù)外測試電站，至今已運行15個(gè)月，組件功率沒(méi)有衰退。2023年9月，建成了由0.72 m²鈣鈦礦中試組件組成的戶(hù)外電站，運行近9個(gè)月以來(lái)，整體表現超越預期，組件效率衰減小于1%。近日，極電光能與國家光伏質(zhì)檢中心展開(kāi)第三方合作，成為首個(gè)商用組件入駐CPVT戶(hù)外電站的鈣鈦礦品牌，目前組件已經(jīng)安裝完畢。

“到明年，這幾個(gè)戶(hù)外電站最長(cháng)有兩年多的運行時(shí)間，可以向外界展示更長(cháng)的戶(hù)外穩定運行數據。同時(shí)我們也希望完成二倍至三倍的IEC加嚴測試，以及光熱聯(lián)合、反向偏置、紫外老化測試，全方位對組件的效率、穩定性進(jìn)行認證，消除行業(yè)內對鈣鈦礦組件穩定性的擔憂(yōu)。”于振瑞說(shuō)，極電光能還將不斷開(kāi)發(fā)包括墨水配方優(yōu)化、各功能膜層制造工藝優(yōu)化、界面鈍化技術(shù)優(yōu)化等，并把這些新技術(shù)導入產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現組件效率和穩定性的提升。

快速降本至0.8元/W

隨著(zhù)GW級產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，鈣鈦礦組件量產(chǎn)交付，與晶硅組件的價(jià)格比較就成為必然。于振瑞預計，到2025年底極電光能GW產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)產(chǎn)的情況下，鈣鈦礦組件成本會(huì )低于0.8元/W。

不過(guò)，在光伏內卷之下，目前晶硅組件價(jià)格已經(jīng)下行至0.8元/W左右，這給鈣鈦礦電池的性?xún)r(jià)比邏輯兌現帶來(lái)了挑戰。

TrendForce集邦咨詢(xún)新能源研究中心6月12日數據顯示，當周182單面單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.80元/W，210單面單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.82元/W，182雙面雙玻單晶PERC組件成交價(jià)為0.82元/W，210雙面雙玻單晶PERC組件主流成交價(jià)為0.84元/W，182雙面雙玻TOPCon組件主流成交價(jià)為0.86元/W，210雙面雙玻HJT組件主流成交價(jià)為1.00元/W。

“晶硅目前的價(jià)格不可能長(cháng)久，經(jīng)過(guò)出清和整合后，應該會(huì )恢復到合理的價(jià)格，也就是1~1.1元/W,那么鈣鈦礦就有了生存和發(fā)展條件。”于振瑞說(shuō)。

到2027年，于振瑞認為，鈣鈦礦總產(chǎn)能可能達到幾十GW，交付能力增強；組件效率達到23%左右，接近晶硅組件效率；鈣鈦礦具備25年壽命進(jìn)一步得到驗證。屆時(shí)，鈣鈦礦的市場(chǎng)占有率有望達到10%左右，同時(shí)，成本下降到0.6元/W以?xún)取?br />
但這一降本的邏輯，是基于鈣鈦礦組件性能和成本提升，以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游同步成熟，能夠快速形成交付能力和一定的產(chǎn)業(yè)規模，帶動(dòng)成本持續下降。

而目前，鈣鈦礦的技術(shù)路線(xiàn)還未完全定下來(lái)，因工藝路線(xiàn)的不同導致各家對于設備的需求不同，對原材料的要求也千差萬(wàn)別，如此很難推動(dòng)鈣鈦礦的真正產(chǎn)業(yè)化。

以設備為例，這是新技術(shù)、新工藝導入量產(chǎn)的基礎，在產(chǎn)業(yè)化初期的作用尤為重要。方正證券研報稱(chēng)，鈣鈦礦電池組件制備需應用鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備，價(jià)值量占比分別約 50%、20%、20%、10%。激光設備與封裝設備暫無(wú)路線(xiàn)分歧，鍍膜設備尚未統一，分為PVD、RD、ALD、蒸鍍等。

于振瑞指出，“晶硅過(guò)去20多年的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗說(shuō)明，一個(gè)技術(shù)路線(xiàn)要做起來(lái)，必須有規模。有了規模，產(chǎn)業(yè)鏈才能成熟，這條技術(shù)路線(xiàn)才能水漲船高、參與者受益。”

因此，鈣鈦礦要想實(shí)現快速產(chǎn)業(yè)化，就需要有一批企業(yè)快速推進(jìn)到產(chǎn)業(yè)化階段。只有這樣才能形成規模優(yōu)勢，配套的產(chǎn)業(yè)鏈才能盡早成熟，大幅降本才能實(shí)現。

眼下，通過(guò)組件制造端協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游，實(shí)現技術(shù)、工藝和設備的相對統一，就顯得極為迫切。

今年早些時(shí)候，極電光能提出推動(dòng)整線(xiàn)交付業(yè)務(wù)，切入鈣鈦礦整線(xiàn)設備市場(chǎng)。于振瑞說(shuō)，希望借此推動(dòng)一批鈣鈦礦企業(yè)在較短時(shí)間內達到中試水平，這樣可以增大對原材料、設備的需求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的快速發(fā)展；同時(shí)，增大鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的聲量，使客戶(hù)關(guān)注這一新技術(shù)和新產(chǎn)品。

“整線(xiàn)交付的核心是有足夠成熟的鈣鈦礦工藝路線(xiàn)作為支撐，成熟穩定的工藝路線(xiàn)和其背后的技術(shù)積累才是鈣鈦礦整線(xiàn)業(yè)務(wù)的靈魂。”于振瑞說(shuō)。

一旦形成專(zhuān)業(yè)成熟的整線(xiàn)交付，按照晶硅的情況，每三年光伏設備價(jià)格降一倍，這也就意味著(zhù)，未來(lái)每GW鈣鈦礦產(chǎn)線(xiàn)的價(jià)格能達到3億元左右。

“因為材料、設備成本大幅降低，2030年鈣鈦礦電池成本可以下降到0.5元/W。”于振瑞說(shuō)。

2030年與晶硅平分秋色

鈣鈦礦成功商業(yè)化的一個(gè)重要標志，是產(chǎn)品獲得認可，進(jìn)入主流市場(chǎng)。

作為鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化的頭部企業(yè)，從去年開(kāi)始，極電光能基于150MW中試線(xiàn)，已經(jīng)在河北、安徽、江蘇、廣東等全國多地落地了鈣鈦礦示范性項目，包括工商屋頂分布式項目、各類(lèi)BIPV項目、光儲充一體化項目等。已經(jīng)和正在交付的訂單有5MW之多。

在光伏的主流市場(chǎng)，也就是分布式電站和集中式電站項目上，極電光能在積極推動(dòng)與國電投、華電、國網(wǎng)等眾多央國企的合作，一些央企已經(jīng)有兆瓦級產(chǎn)品導入的需求。

隨著(zhù)GW級產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，交付能力大幅提高，極電光能也在同步推進(jìn)市場(chǎng)訂單的準備，明年將尋求單體超過(guò)10兆瓦的光伏電站的建設項目，大股東長(cháng)城控股也已為其預留了50兆瓦的工業(yè)屋頂，目前正在篩選合作伙伴共同建設。

“光伏行業(yè)的每一項新技術(shù)的推廣都需要光伏上下游共同參與進(jìn)來(lái)。”于振瑞表示，這些企業(yè)首先是看好鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化和未來(lái)的市場(chǎng)前景，所以有意愿參與到前期的實(shí)證電站、示范電站的建設上。未來(lái)極電光能將持續布局光伏建筑一體化（BIPV）、分布式電站以及集中式電站市場(chǎng)，并尋求更大規模項目。

除了國內市場(chǎng)，今年5月，極電光能鈣鈦礦組件首次發(fā)往日本，中國鈣鈦礦組件首次出海；6月份，國電投地面MW級電站項目也成功發(fā)貨。在2024 SNEC光伏展上，極電光能又收到了日本客商追加訂單的需求。

于振瑞表示，光伏是一個(gè)面向全球需求的行業(yè)，鈣鈦礦優(yōu)異的高溫發(fā)電性能和弱光發(fā)電性能，使得它在國際上不同氣候區能夠發(fā)揮出更大優(yōu)勢。比如，在中東地區炎熱的氣候下，鈣鈦礦電池會(huì )發(fā)揮特殊優(yōu)勢。也因此，雖然目前立足技術(shù)創(chuàng )新與突破，以國內市場(chǎng)為重點(diǎn)，但適當時(shí)候將穩步推動(dòng)產(chǎn)品出海。

隨著(zhù)商業(yè)化的推進(jìn)，于振瑞預計，到2030年，包括單結和疊層在內，鈣鈦礦的市場(chǎng)占有率可能達到50%，與晶硅平分秋色。

“光伏市場(chǎng)巨大，可以支撐多巨頭格局。但誰(shuí)能進(jìn)入第一梯隊，取決于技術(shù)路線(xiàn)選擇與產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)效率。”于振瑞說(shuō)。