天眼查顯示，10月18日，寧德時(shí)代的“鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法、用電設備”專(zhuān)利公布。這意味著(zhù)，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，本申請涉及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽(yáng)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(yáng)能電池器件，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件位于密封腔內;其中，密封腔內含有體積分數為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)穩定性能，從而提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池器件的熱穩定性，進(jìn)一步提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命。
應用領(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換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、高柔性等優(yōu)勢，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數據顯示，單結鈣鈦礦電池光電轉換效率極限為31%，略高于晶硅電池的29.43%，而雙結疊層電池和三結疊層電池則高達45%和49%。
延展到應用層面，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，可廣泛應用于光伏、汽車(chē)、航空、軍事、建筑、可穿戴式發(fā)電器件等眾多領(lǐng)域和場(chǎng)景，尤其是在BIPV和CIPV(車(chē)載光伏)領(lǐng)域的應用前景極為廣闊。
不過(guò)，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，導致其壽命較短且光電轉換效率衰減較大，這也成為制約其實(shí)現產(chǎn)業(yè)化落地的關(guān)鍵因素之一。數據顯示，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。
資本青睞，政策扶持
其實(shí)，寧德時(shí)代早在兩年前便已開(kāi)始在鈣鈦礦領(lǐng)域展開(kāi)布局。2020年，董事長(cháng)曾毓群通過(guò)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(jì)說(shuō)明會(huì )上，曾毓群稱(chēng)公司鈣鈦礦光伏電池研究進(jìn)展順利，且已進(jìn)入中試線(xiàn)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(wú)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(mén)也極為重視鈣鈦礦技術(shù)的發(fā)展。在科技部等九部門(mén)發(fā)布的《科技支撐碳達峰碳中和實(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(mén)聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規劃》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。根據中銀證券的統計，目前鈣鈦礦規劃產(chǎn)能已超過(guò)27GW，開(kāi)工近1GW，預計2023-2024年的產(chǎn)能增速將達到80%和256%。具體而言：
協(xié)鑫光電100MW鈣鈦礦生產(chǎn)線(xiàn)已于2021年開(kāi)始試產(chǎn)，光電轉換效率達到18%，預計2023-2024年將投建GW級產(chǎn)線(xiàn);
杭蕭鋼構子公司合特光電計劃于2022年底投產(chǎn)首條HJT/鈣鈦礦疊層電池中試線(xiàn)，目標效率28%以上;
纖納光電產(chǎn)能規模達到100MW，并發(fā)布了鈣鈦礦α組件，最高功率可達130W;
極電光能于2021年啟動(dòng)150MW試制線(xiàn)建設，預計將于今年投產(chǎn);
通威股份布局的實(shí)驗線(xiàn)，預計首片鈣鈦礦電池將于年內下線(xiàn);
東方日升的鈣鈦礦/HJT疊層電池研發(fā)取得突破性進(jìn)展，擬于年內投建鈣鈦礦及疊層電池試驗線(xiàn);
寶馨科技與張春福、朱衛東等學(xué)術(shù)專(zhuān)家就鈣鈦礦/HJT疊層電池達成合作意向，計劃4年半內實(shí)現GW級量產(chǎn)。
未來(lái)發(fā)展，尚存爭議
對于鈣鈦礦電池技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，業(yè)內人士也提出了不同觀(guān)點(diǎn)。
特億陽(yáng)光總裁祁海珅在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)曾表示，當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疊層電池應該是技術(shù)融合的最佳突破路徑，光電轉換效率達到30%的可能性較大，這是單純的晶硅電池無(wú)法觸及的，需要鈣鈦礦技術(shù)的賦能加持方可實(shí)現。
而協(xié)鑫光電董事長(cháng)范斌博士在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)則認為，鈣鈦礦是下一代光伏材料的最佳選擇，其效率和穩定性已經(jīng)在實(shí)驗室中得到很好的驗證。未來(lái)在實(shí)現產(chǎn)業(yè)化后，只要能夠給運營(yíng)商帶來(lái)更高的回報率，替代晶硅就會(huì )水到渠成。
