記者｜馬悅然
(資料圖)
無論是近日鬧得沸沸揚揚的奧聯電子（300585.SZ）胥明軍履歷事件，還是不斷刷新的光電轉換效率世界紀錄，都離不開一個詞——鈣鈦礦。
當前，光伏電池技術正處于新舊迭代的關鍵期，N型高效電池已邁入規模化量產階段，第三代技術鈣鈦礦電池也闖入大家視野，并獲得各路資本熱捧，相關概念股瘋漲。
相對于晶硅電池，鈣鈦礦電池理論上擁有更高的光電轉換效率，單結理論效率超過30%，且具有產業鏈更短等優勢。但業內也有觀點認為，鈣鈦礦電池存在穩定性差等缺陷，大多企業停留在實驗室或中試線階段，產業化進程仍很初期。
鈣鈦礦電池技術的發展前景如何？會重蹈二代薄膜電池潰敗覆轍，還是具有顛覆晶硅體系的可能性嗎？是否會真的成為下一個光伏投資風口？
日前，界面新聞分別邀請了三位行業專家就鈣鈦礦電池相關議題進行討論。他們分別是極電光能聯合創始人、總裁于振瑞，通威股份光伏技術中心先進技術部長龍巍，中金公司研究部風光公用環保行業分析師苗雨菲。
以下為對話實錄，刊發時有所刪節。
如何看待鈣鈦礦的資本熱潮？
極電光能聯合創始人、總裁于振瑞認為，資本青睞鈣鈦礦，主要因技術的先進性。鈣鈦礦電池的效率天花板較高，成本顯著低于晶硅，有望成為一種顛覆性的光伏技術。資本保持適當熱度，對行業獲取更多資源、協助發展非常有利。
“在產業化熱潮激發下，學術界對鈣鈦礦的研究也保持高熱度；設備端同樣加入量產陣營，各方互動對縮短開發周期非常有益。”于振瑞表示，此過程中可能混有雜音，屬于新技術發展初期的正常情況。
通威股份光伏技術中心先進技術部長龍巍也認為，資本關注是基于鈣鈦礦技術基礎。鈣鈦礦單結效率已和晶硅相差無幾，更重要的是它可以與其他材料形成疊層電池，有望成為唯一效率30%以上、低成本大規模應用的疊層電池路線。
龍巍表示，資本的關注利于鈣鈦礦技術快速成熟，但過分追逐是不利的，如果把不完善的技術產品匆忙推向市場，可能會起到反作用。
中金公司研究部風光公用環保行業分析師苗雨菲表示，近年來鈣鈦礦技術進入從0-1的階段，吸引了更多創業者和一級資本進入賽道，產能加速落地，進而帶動更多二級公司開始與初創企業在材料設備等方面進行對話、合作。
苗雨菲預計，今年鈣鈦礦行業將在量上有所增長，若相關企業融資順利，國內鈣鈦礦中試線產能新增量將比去年翻一倍以上。
她同時指出，資本需要對行業實際的發展速度、進度，抱有更合理的預期。
鈣鈦礦和晶硅相比有何優劣處？
于振瑞稱，鈣鈦礦電池和組件的第一大優勢在于效率更高，很有可能超越晶硅；第二是成本優勢；第三是弱光性能更好、溫度系數更低，在同一應用場景下，鈣鈦礦單位發電量高于晶硅。這三個因素最終將推動其光伏度電成本大幅降低。
此外，鈣鈦礦電池作為一種薄膜產品，外觀上有很大的調整空間，應用場景更為多樣化。鈣鈦礦產業鏈也更短，生產中的碳足跡更少。
龍巍稱，無論是單結還是疊層鈣鈦礦產品，目前最大的挑戰在于最終是否被市場接受。
他表示，可靠性、穩定性決定了組件產品能否使用30年或更長生命周期。鈣鈦礦產品在穩定性方面還需要大量的實證數據去驗證。此外，鈣鈦礦組件的核心標準還沒有建立，學術與工業界還在為標準建立方面做努力。
龍巍稱，目前晶硅企業對于鈣鈦礦企業保持很高關注度，具有一定的危機感。但無法否認鈣鈦礦有朝一日能成為高效率、高穩定性、高性價比材料的可能性。
鈣鈦礦會重蹈薄膜電池覆轍嗎？
光伏電池發展技術可大致分為三代。第一代是以晶硅為主的太陽能電池；第二代以薄膜太陽能電池為主，其典型代表是銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘(CdTe)等太陽能電池；第三代為新型薄膜太電池鈣鈦礦等。
晶硅電池目前占據市場主流；第二代薄膜電池具有質量輕、轉換效率高等優勢，但成本高等因素限制了其大面積制備和商業化，目前進展不順。曾經押注薄膜電池的漢能集團，如今已破產。
苗雨菲表示，確實有部分投資者把鈣鈦礦和二代薄膜電池做比較。但她認為，鈣鈦礦電池有望比薄膜電池具有更好的成長性。
從原理上說，鈣鈦礦電池的缺陷容忍度更高，量產的效率可以更高。因涂布設備等仍具有降本空間，鈣鈦礦產品也有機會降低其規模化生產成本。此外，鈣鈦礦基本不會像薄膜產品一樣涉及到對稀有元素的使用。
苗雨菲表示，從最終的競爭力和天花板看，鈣鈦礦產品的綜合實力將優于二代薄膜電池。
于振瑞認為，可以理解市場上存在對鈣鈦礦產品發展不及預期的擔憂。隨著技術開發、試制線推進，相信這種擔心將逐步減弱。
鈣鈦礦制備工藝有何難點需要攻克？
龍巍表示，鈣鈦礦制備有兩大難點：穩定性以及放大面積之后的效率問題。穩定性主要通過材料的配方及封裝方式改進，尚未達到與晶硅產品一樣的行業預期。
鈣鈦礦電池放大面積后，效率損失較為嚴重。實驗室可以達到25.7%的效率，放大面積后或減退至10%-20%，加之后期衰減，效率會更低。
此外，涂布等相關工藝技術，如何從實驗室復制到量產上，也是業內面臨的一大難題，未來或借鑒部分晶硅和薄膜行業經驗。
于振瑞則表示，極電光能30x30平方厘米的鈣鈦礦電池，第三方測試效率已經接近20%，表明公司大面積制造技術已經具備了較高的水平，正在把這一技術向試制線轉移。
他指出，除了極電光能，業內還有兩條百兆瓦級產線已經建成，都有各自的大面積制備技術。這說明鈣鈦礦大面積制備已取得了初步解決方案，將在這三條百兆瓦級產線上得到檢驗和提升。
目前，極電光能正在推進吉瓦級產線的建設，廠房已經在設計中，目標明年下半年投產。
于振瑞稱，穩定性不會成為制約鈣鈦礦電池發展的瓶頸，學術界對此已有解決方案。產業界已有產品通過了認證，極電光能的產品認證也在進行之中。隨著更多企業產品拿到相關認證，市場對于鈣鈦礦的穩定性認識也將上一個高度。
鈣鈦礦有哪些關鍵設備和輔材？
據界面新聞不完全統計，目前30多家A股鈣鈦礦電池概念股中，多數企業均是設備和材料制造商。
苗雨菲表示，較為領軍的鈣鈦礦電池制造商多活躍在一級市場，二級市場多是設備和材料相關公司。
“鈣鈦礦的重要設備包括涂布、真空鍍膜、激光等，材料主要是TCO玻璃、ITO靶材、丁基膠等。”苗雨菲稱，最重要的是鈣鈦礦層制備設備，它影響電池面積放大后的效率、良率、成本等。
鈣鈦礦電池制備流程 圖片來源：天風證券
苗雨菲表示，單結鈣鈦礦企業多用狹縫涂布設備，也有企業嘗試真空鍍膜，或者兩者相結合的技術路線。若制備疊層電池，基底材料會發生變化，使用哪種設備暫無明顯定論。
此外，激光劃線也可能是未來影響鈣鈦礦組件成品效率的重要一環。
在輔材中，目前TCO玻璃國產化導入較快，ITO靶材也有望國產化；丁基膠作為鈣鈦礦較為重要的阻水封裝材料，還未實現國產化。
目前大部分企業專注在制造或設備其中之一，和晶硅的設備和制造企業商業配合較為類似，發揮各自優勢。
于振瑞表示，鈣鈦礦的前驅體材料和組件制造，在一個工廠里即可完成，前驅體的上游材料是普通大宗化工產品，國內供應很大；封裝材料、導電玻璃、靶材等的供應商也非常多。
因此他認為，鈣鈦礦的上游不太有可能形成類似多晶硅龍頭一樣的企業。
于振瑞稱，作為初創企業，極電光能的主要設備目前依賴外購，少數核心工藝設備自研。
他指出，鈣鈦礦設備領域也處于較為初期的階段。無論是狹縫涂布設備還是真空鍍膜設備，均是從其他行業移植到鈣鈦礦領域。在設備、工藝的整合及優化層面上，仍有較大提升空間，需要鈣鈦礦創業公司和相關設備制造商良好的互動、合作來推動發展。
鈣鈦礦降本空間何在？
龍巍認為，和晶硅降本的思路類似，除了初期設備降本，還要進一步降低原材料的消耗和浪費，尋找低成本材料替代。此外需要規模化采購降低成本，并提高單位產能產出。
苗雨菲表示，一條百兆瓦級別的鈣鈦礦產線，如果能實現90%以上的良率和產能利用率，最終組件生產的理論成本有望落在1.3-1.5元/瓦。
如果達到16%的轉換效率，在25年壽命的前提下，鈣鈦礦組件的終端度電成本仍比晶硅組件略高。
如果發展到吉瓦級后，鈣鈦礦組件成本有望向1元/瓦左右靠攏，效率若提升到18%-20%，度電成本與晶硅的差距將縮窄至個位數百分點內；達到10吉瓦以上量級后，將可能實現更低的度電成本。
如何看待疊層電池的發展？
龍巍稱，傳統光伏企業擁有晶硅電池業務，傾向于用鈣鈦礦賦能，即大部分晶硅光伏龍頭傾向研發疊層電池，即鈣鈦礦加晶硅技術路線。和單結鈣鈦礦初創企業相比，疊層技術還未達到中試線的級別。
去年起，通威股份開始研發疊層電池，年底在小面積鈣鈦礦疊層電池上實現了27%以上的第三方認證效率，今年計劃進一步放大電池面積。
“相比于單結鈣鈦礦，疊層電池相對更容易被市場接受，因為是在現有的晶硅組件上做加法，成本上漲不明顯。”龍巍稱，但疊層電池只有在成本、良率、性價比等方面做到能與晶硅相提并論時，才會有初步的市場競爭力。
理論上，無論哪種晶硅電池技術，都可以與鈣鈦礦技術相疊，包括異質結和TOPCon等N型晶硅技術。
龍巍表示，目前業內對鈣鈦礦和異質結疊層電池研究更多。因為異質結電池雙面結構對稱，鈍化效果更好，能夠和鈣鈦礦更為匹配，且異質結正面ITO（氧化銦錫）導電，直接可以作為復合層。
TOPCon疊層鈣鈦礦電池技術上相對更為繁復，但也有解決的空間。龍巍認為，未來疊層電池的兩種技術路線將并存。
于振瑞認為，長期看，疊層電池是太陽能電池的終極路線。單結電池無論是鈣鈦礦或是晶硅，都存在效率的限制。疊層則可以使效率實現“跨越式”增加。
極電光能目前的發展重點在大面積單結的技術開發上，同時在儲備相關疊層技術，來適應未來的技術迭代。
于振瑞稱，晶硅企業和鈣鈦礦初創公司在疊層電池上技術各有優勢，存在合作空間。
鈣鈦礦量產關鍵時間點在何時？
苗雨菲表示，大規模量產的前提是產品經濟性和競爭力獲得提升，下游終端業主對產品穩定性、可靠性、壽命具有較好的認可度。今年有三家公司陸續啟動吉瓦級產線的設備招標、進場等，預計明年上半年將陸續有吉瓦級產線的投運；明年下半年或后年將開始推進產能的爬坡。
“預計吉瓦級產線的運行時間點出現在2025年前后。”苗雨菲稱，2023年底首批組件實現向地面示范電站發貨，終端客戶認可還需積累兩到三年。樂觀看，“十五五”階段將看到終端對鈣鈦礦產品有更好的認可度。
于振瑞提出，希望市場再給鈣鈦礦產品2-3年的時間。屆時將有2-3家企業能夠達到吉瓦級產能，大面積鈣鈦礦組件效率可達20%，穩定性也將得到驗證，客戶對鈣鈦礦產品將更有信心。
鈣鈦礦市場能有多大？
苗雨菲認為，鈣鈦礦的市場規模取決于技術的極限。目前在部分柔性場景中，鈣鈦礦產品的可行性有望率先得到客戶認可，為部分初創企業創造現金流；未來隨著技術進步、穩定性提升、成本下降，鈣鈦礦有望向BIPV市場和傳統分布式電站、地面電站市場逐步滲透。
龍巍表示，晶硅已經有300吉瓦以上的產能，從3-5年的短期維度看，鈣鈦礦的市場份額還是較小。如果鈣鈦礦真正走上大規模量產，未來5-10年，市場占比將有所提升。
關鍵詞： 對話鈣鈦礦 能否成為下一個光伏投資風口
