本月以來,我國學界及產(chǎn)業(yè)界在鈣鈦礦電池領域繼續(xù)突破。武漢大學、中國科學院等科研團隊在提升性能與穩(wěn)定性等方面有了新進展,隆基綠能(601012.SH)、晶科能源(688223.SH)、明陽智能(601615.SH)等廠商也在轉(zhuǎn)換效率方面取得新突破。
記者從相關(guān)企業(yè)人士獲悉,目前布局領先的鈣鈦礦廠商已經(jīng)完成中試線的調(diào)試,正在打通量產(chǎn)工藝,籌備GW級產(chǎn)線。但要實現(xiàn)低成本大規(guī)模量產(chǎn),仍需等待至少2年時間。
不過,鈣鈦礦設備供應商在商業(yè)化上已經(jīng)率先落地。京山輕機(000821.SZ)、捷佳偉創(chuàng)(300724.SZ)、德龍激光(688170.SH)相關(guān)人士均向財聯(lián)社記者表示,公司已經(jīng)有鈣鈦礦加工設備向客戶供貨并投入使用。其中,捷佳偉創(chuàng)還透露,今年鈣鈦礦相關(guān)訂單超2億元。不過,上述公司均表示,目前的業(yè)務規(guī)模還不算大,放量尚待時日。
學界破解穩(wěn)定性難題 廠商效率取得突破鈣鈦礦材料被業(yè)內(nèi)認為是光伏材料領域的未來之星。
環(huán)保與公用事業(yè)分析師許杰向財聯(lián)社記者稱,相對于晶硅類電池,鈣鈦礦具備一些顯著優(yōu)勢:一是理論轉(zhuǎn)換效率高達50%;二是鈣鈦礦原材料易得且制造流程明顯縮短。但是,目前在衰減快、壽命短、難以實現(xiàn)大尺寸等不少方面存在瓶頸,制約了其商業(yè)化進程。
為了解決一系列問題,我國學界近期創(chuàng)造出不少成果。11月9日,《自然》雜志在線發(fā)表了武漢大學物理科學與技術(shù)學院柯維俊教授、方國家教授團隊關(guān)于全鈣鈦礦疊層太陽能電池的最新研究成果。該研究團隊提出了創(chuàng)新性的天冬氨酸鹽一體化摻雜策略,同時提高了窄帶隙鈣鈦礦子電池的效率和穩(wěn)定性。
基于上述策略,方國家、柯維俊團隊實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)效率27.62%。這是目前兩端全鈣鈦礦疊層電池的世界最高效率之一,為未來進一步打破鈣鈦礦電池的效率瓶頸提供了方向。
中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所、中國科學院光伏與節(jié)能材料重點實驗室潘旭研究員和田興友研究員團隊與韓國成均館大學Nam-Gyu Park教授、華北電力大學戴松元教授合作,成功在反式鈣鈦礦太陽電池研究方面取得新突破。相關(guān)成果也于11月2日在線發(fā)表于《自然》雜志。
據(jù)悉,該研究團隊首次發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦陽離子面外分布不均勻是影響電池性能的主要原因,并通過設計1-(苯磺?;┻量≒SP)作為添加劑,均勻化鈣鈦礦薄膜相分布,獲得了26.1%的光電轉(zhuǎn)換效率。這開辟了提升電池器件穩(wěn)定性的新途徑,對推動商業(yè)化具有重要意義。
此外,產(chǎn)業(yè)界也傳來好消息。11月3日,隆基綠能宣布,經(jīng)美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,公司自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%,是目前全球晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀錄。這也是自2016年有晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率記載以來,第一次由中國企業(yè)打破該紀錄。
11月8日,據(jù)晶科能源官微消息,基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池研發(fā)也取得重要突破,經(jīng)中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所檢測,其轉(zhuǎn)化效率達到32.33%,大幅提升了同類疊層電池的轉(zhuǎn)換效率水平。
此外,明陽智能相關(guān)人士向財聯(lián)社記者表示,在光伏領域,公司積極推進鈣鈦礦電池研發(fā)項目,研發(fā)團隊已經(jīng)在提高效率、改善長期穩(wěn)定性、封裝工藝等方面取得長足進步,并在籌備產(chǎn)業(yè)化。據(jù)公司近日披露,鈣鈦礦薄膜電池(反式結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)換效率達到25.11%,在鈣鈦礦薄膜電池領域,達到世界領先水平。
布局企業(yè)面臨投入壓力 正發(fā)展大規(guī)模制備工藝隨著相關(guān)企業(yè)加大布局和開發(fā)力度,鈣鈦礦電池也在逐步走向市場。財聯(lián)社記者根據(jù)Choice數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前已經(jīng)至少有26家上市公司宣布涉及鈣鈦礦領域。
不過,從業(yè)績方面看,不少鈣鈦礦相關(guān)公司面臨壓力。有14家公司前三季度凈利潤同比下滑,下滑占比約54%,顯示出該領域的研發(fā)投入和產(chǎn)線建設較為復雜,支出成本較為龐大。
例如,寶馨科技(002514.SZ)正在布局鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)疊層電池領域,公司前三季度凈虧損3822.99萬元,同比變動-759.02%。據(jù)公司披露,為拓展光伏業(yè)務,前三季度研發(fā)、管理、財務費用都相應增加,且因加大投資,在建工程金額同比增長260.53%。
但根據(jù)公司調(diào)研紀要,寶馨科技已經(jīng)取得進展,團隊的鈣鈦礦+異質(zhì)結(jié)疊層電池實驗室自測效率已超30%?,F(xiàn)階段,相關(guān)工藝規(guī)劃、技術(shù)路徑設計均在有序進行中。
奧聯(lián)電子(300585.SZ)也是較早布局鈣鈦礦領域的公司之一,公司前三季度凈利潤為759.59萬元,同比下降63.67%。今年早前,公司鈣鈦礦電池業(yè)務的合伙人胥明軍,被中國華能旗下的清研院發(fā)公眾號信息舉報履歷失實,引起廣泛關(guān)注。不過近日,公司宣布,由子公司奧聯(lián)光能自主研發(fā)的首片60cm×60cm 鈣鈦礦組件成功下線,顯示出公司在大面積鈣鈦礦薄膜制備關(guān)鍵領域取得突破。
奧聯(lián)電子11月13日也在投資者互動平臺表示,公司鈣鈦礦太陽能電池項目正在有序推進,其中鈣鈦礦太陽能電池實驗室已于2023年4月完成建設并投入使用,相關(guān)電池研發(fā)試制及效率認證持續(xù)進行中;50MW級鈣鈦礦太陽能電池中試線已完成核心工藝設備的單機調(diào)試,并基本完成核心工藝設備的整線搭建,目前正在進行整線工藝調(diào)試,并同步進行相關(guān)電池研發(fā)試制及效率認證,目前整體生產(chǎn)經(jīng)營有序推進。
賽伍技術(shù)(603212.SH)11月10日在投資者互動平臺表示,公司用于柔性鈣鈦礦組件高阻水背板已面向海外客戶正式交付,該產(chǎn)品目前屬于細分市場產(chǎn)品,相對于公司整體營收占比較小。
另外,極電光能投資建設的150MW全球最大的鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線已經(jīng)開始試生產(chǎn),全球首條GW級鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線已簽約落地無錫。
凈利潤正增長的鈣鈦礦電池概念股中,皇氏集團(002329.SZ)、聆達股份(300125.SZ)、天合光能(688599.SH)增幅居前,分別為203.41%、124.39%、111.34%。
皇氏集團近期在投資者互動平臺上表示,目前鈣鈦礦/晶硅疊層技術(shù)日趨成熟,具備良好的產(chǎn)業(yè)化前景,公司與外部團隊共同進行鈣鈦礦疊層電池技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)應用,以提升公司太陽能電池項目的產(chǎn)品效率。
天合光能披露的投資者關(guān)系活動記錄表顯示,在鈣鈦礦疊層技術(shù)方面,公司早在2014年就主導了江蘇省科技支撐計劃項目“新型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)太陽電池關(guān)鍵技術(shù)研究”,圍繞鈣鈦礦單結(jié)、鈣/硅疊層、鈣鈦礦電池表征及器件穩(wěn)定性等進行持續(xù)多維度研發(fā),形成了相關(guān)技術(shù)儲備。
“賣鏟人”率先受關(guān)注 多家廠商訂單交付盡管各制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能落地仍面臨不確定性,但作為核心設備“賣鏟人”,已經(jīng)率先嘗到了產(chǎn)業(yè)升級的紅利。財聯(lián)社記者關(guān)注到,多家上市公司正規(guī)劃為鈣鈦礦電池生產(chǎn)提供設備,并已實現(xiàn)批量出貨。
京山輕機相關(guān)人士向財聯(lián)社記者介紹,公司在鈣鈦礦設備上已有兩年左右的布局,目前蒸鍍設備、PVD 設備等已經(jīng)向下游客戶進行供貨,并與相關(guān)高??蒲袌F隊進行下一步的合作研發(fā)。但現(xiàn)階段在生產(chǎn)方面不計成本,或難以實現(xiàn)利潤貢獻。據(jù)評估,現(xiàn)階段GW級整線設備投資10億元左右,未來規(guī)?;慨a(chǎn)以后,有可能降到5億元/GW。
“通過近期與業(yè)界溝通交流,我們認為,下游客戶實現(xiàn)量產(chǎn)還需要2-3年的時間,因此公司設備業(yè)務放量也需要等待時間?!痹撊耸勘硎?。
捷佳偉創(chuàng)近日披露,公司順利出貨大面積鈣鈦礦薄膜立式量產(chǎn)設備,包括用于鈣鈦礦的RPD 和PVD 設備,此前公司的RPD 設備已在該客戶的鈣鈦礦研發(fā)線上投入使用,助力客戶在鈣鈦礦組件上實現(xiàn)了超過19%的第三方認證轉(zhuǎn)換效率。
捷佳偉創(chuàng)相關(guān)人士向財聯(lián)社記者稱,目前公司已具備鈣鈦礦單結(jié)電池、鈣鈦礦疊層電池的整線設備供應能力。但當前行業(yè)還處于起步階段,技術(shù)轉(zhuǎn)化落地需要一定時間,公司業(yè)務量還不是很大。如后續(xù)下游客戶需求增長,設備訂單則有望增加。
根據(jù)公告,10 月初,捷佳偉創(chuàng)的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化項目在常州奠基,將新增150 畝用地,提高公司在鈣鈦礦以及鈣鈦礦疊層的研發(fā)制造能力和競爭力。
曼恩斯特(301325.SZ)披露的投資者調(diào)研記錄顯示,在鈣鈦礦太陽能及氫能領域,公司已形成智能裝備訂單,正加速推進規(guī)?;慨a(chǎn)。其中,鈣鈦礦太陽能的狹縫式涂布機,最大基板尺寸可達2300×1200mm,目前已有銷售訂單的尺寸為1200×600mm。
激光加工設備也得到相應廠商的重視。德龍激光相關(guān)人士向財聯(lián)社記者稱,公司鈣鈦礦薄膜太陽能電池激光加工設備在去年就已交付客戶并投入使用,同時,公司不斷開拓新客戶,今年前三季度已有新客戶訂單順利落地。“但整體收入規(guī)模還太高,去年與今年截至目前,均是約1千萬元。”
帝爾激光(300776.SZ)近日也披露稱,一直保有鈣鈦礦激光技術(shù)儲備,已有鈣鈦礦工藝設備訂單的交付。
另外,在輔材領域也針對鈣鈦礦有所進展。銀漿龍頭聚和材料(688503.SH)披露的券商督導報告顯示,公司光伏銀漿產(chǎn)品線覆蓋了目前市場上所有主流電池技術(shù)路線,包括新一代PERC+SE電池、N型TOPCon電池,HJT電池、XBC電池和鈣鈦礦晶硅疊層電池。