作者：泰羅，編輯：小市妹
(資料圖片僅供參考)
2月9日，鈣鈦礦概念股繼續沖高。聆達股份、帝爾激光、杰普特、萬潤股份、京山輕機、金晶科技、金信諾、日出東方、陽光電源等都在上漲。鈣鈦礦電池指數也重回去年九月份的點位。
國泰君安認為，鈣鈦礦電池產業化正處于初期階段，產業化發展關鍵在能否實現大面積且高效率高穩定的鈣鈦礦電池制備，這有賴于材料端、工藝端、設備端的共同進步，其中材料研究、結晶工藝、封裝技術對于實現鈣鈦礦電池的高效率高穩定具有重要意義。
此前發布的《“十四五”可再生能源發展規劃》就強調，在新型光伏電池領域加大技術創新攻關力度，推動行業進一步降本增效。要加強前瞻性研究，開展高效晶硅電池和鈣鈦礦電池等應用示范。
現在，鈣鈦礦電池已經成為全行業的焦點。
作為新能源的主力軍，當前光伏的商業化集中在晶硅電池，而硅的能量轉化效率（PCE）是有極限的。越是從中榨取電能力，就越能感受到晶硅電池提升空間的逼仄。
除非超越硅。
光伏產業變革的十字路口，用10年時間走完晶硅電池50年發展之路的鈣鈦礦橫空出世，其能力轉化率已經突破晶硅電池極限。
光伏即將迎來再一次顛覆。
“PERC之后可能是異質結（HJT）或者TOPCon，而HJT和TOPCon之后的未來，一定是鈣鈦礦。”
隨著鈣鈦礦電池轉換效率不斷突破極值，業內普遍將其看做引領光伏產業未來發展的“最佳人選”。
2009年，日本科學家Tsutomu Miyasaka首次用鈣鈦礦光伏電池發電，當時的電能轉換效率僅有3.8%，僅僅在十年之后的2019年，鈣鈦礦電池性能便飆升至25%。用10年時間就走完了晶硅電池50年的發展之路。
近日，經中國計量院第三方測試認證，北京曜能科技有限公司自主研發的小面積鈣鈦礦/晶硅兩端疊層電池穩態輸出效率達到32.44%，再次刷新了國內轉換效率紀錄。
值得注意的是，這一記錄超過目前效率最高的異質結、TOPCon等晶硅技術的效率極限，將同為薄膜電池的其它技術路線甩開幾條街。
晶硅組件不同技術的理論極限分別為：
晶體硅太陽能電池理論極限效率：29.43%；
普通單晶硅電池理想條件下最高效率為24.5％；
HJT電池理想條件下最高效率為27.5％；
TOPCon電池具有更加高的效率上限：28.2%~28.7%。
可以說，在能量轉換效率上，鈣鈦礦已經吊打晶硅電池，將光伏這一新能源上升至全新高度。
從理論極限來看，鈣鈦電池單層電池理論效率極值可達31%，晶硅/鈣鈦礦雙節疊層轉換效率可達35%，而三節層電池理論極限可能升值至45%以上。
而如果摻雜新型材料，鈣鈦礦電池的轉換效率最高能達到驚人的50%，是目前晶硅電池的2倍左右。
盡管這些數據目前還僅限于實驗室或者理論研究層面，但鈣鈦礦顯然已經擁有了強勁的競爭力，它的出世為光伏產業打開了全新的想象空間。
昆山協鑫光電CEO范斌甚至認為：“鈣鈦礦的度電成本有望比火電還低，跟火電拉開一毛錢到一毛五的成本差異，從而實現光伏對火電的大規模替代。”
從2020年幾大電力公司的度電成本來看，如果鈣鈦礦度電成本降低至僅有晶硅電池發電的一半，那么將明顯優于火力發電，成為極具競爭力的新能源。
鈣鈦礦電池還有一大優勢，作為一種高柔性的薄膜電池，可以使用在晶硅電池無法觸達的使用場景；而且結構輕便，易于安裝，更適合當前大力推廣的光伏建筑一體化。
作為第三代光伏技術，資本早已瞄上了這一技術藍海。
此前不斷刷新的世界紀錄都出自實驗室，問題是這些電池的尺寸很小，普遍只有1cm2-1.12cm2，壽命也非常短，不具備產業化條件。
而企業在量產時，一方面要不斷提升轉化率，另一方面要解決尺寸和壽命的問題，鈣鈦礦的商業化才能更進一步。
目前，許多玩家已經下海進行產業化實踐，目前國內最早實現量產的是昆山協鑫。2021年，昆山協鑫100MW鈣鈦礦生產線開始試生產，并且將組件面積擴大至1m×2m，光電轉化效率提高至18%以上。協鑫光電目前可大規模量產的是45cm×65cm的產品，轉換效率為15%。
除了協鑫光電，由三峽資本投資的纖納光電，先后7次打破了鈣鈦礦光電轉換效率記錄。當前，其位于衢州的100MW量產線也已經破土動工。并且已經開建全球首個鈣鈦礦地面光伏電站。其和三峽科學院聯合研發的疊層電池組件轉化效率達到了26.63%。
長城汽車創始人魏建軍控股的極電光能，在63.98cm2的鈣鈦礦光伏組件上，實現了20.5%的光電轉換效率，創造了全球大面積鈣鈦礦電池效率的最高紀錄。
極電光能更看重鈣鈦礦在光伏建筑一體化(BIPV)上的應用。極電光能總裁于振瑞此前就表示，“BIPV是現階段鈣鈦礦電池最好的產業化路徑之一，我們會首先切入BIPV領域，開發鈣鈦礦幕墻產品。”
由于幕墻產品的特殊性，鈣鈦礦發揮自己的獨特優勢，可以避開與晶硅電池直接“拼刺刀”。幕墻產品追求外觀設計，且需要透明度，這恰好是鈣鈦礦的優勢，卻是晶硅技術的短板。鈣鈦礦電池能夠做到美觀且半透明，因此BIPV極有可能成為鈣鈦礦商業化的前哨站。
相比注重轉化效率的纖納光電和極電光能，萬度光能更注重成本。自創立起，萬度就主攻超低成本光伏器件——“印刷鈣鈦礦光伏”技術的開發，基于印刷技術和廉價原材料，研發出3600c㎡的鈣鈦礦組件，成本方面也更勝一籌。
在湖北鄂州、宜昌政府的支持下，萬度光能的“野心”更大。2021年6月，其總投資高達60億元的鈣鈦礦太陽能電池項目正式落地，這是迄今為止，最大的鈣鈦礦電池投資項目。
此前，鈣鈦礦太陽能電池新銳企業無限光能宣布完成數千萬元天使輪融資，由碧桂園創投、耀途資本、光躍投資共同參投。
海外巨頭中，韓國韓華集團最為積極，這家全球TOP10企業與柏林亥姆霍茲中心 (HZB)合作研發的鈣鈦礦/硅串聯電池，創造了轉化率高達29.8%的世界紀錄。韓華集團已計劃對此技術進行投資擴產，該技術也被列為韓國國家項目。
此外，傳統晶硅電池玩家隆基股份、通威股份、東方日升等公司均對鈣鈦礦太陽能電池表現出濃厚興趣，或已經在相關領域有所布局。
可以看出，鈣鈦礦的商業化仍處于起步階段，但不少產業資本已經跑步入局。
光伏技術產業化主要看三大要素——成本、效率、壽命。鈣鈦礦在成本和效率方面遠勝于晶硅電池，但其壽命短、穩定性差、天然不穩定，導致效率衰減過快，這是鈣鈦礦技術產業化落地的最大掣肘。
要知道，目前的光伏電池普遍壽命在25-30年。因此，在提升產品尺寸和能量效率的同時，如何讓用戶相信鈣鈦礦電池擁有25年的壽命，將是押注鈣鈦礦技術的企業亟需解決的問題。
提升電池壽命，背后涉及到材料體系、電池結構、封裝等等環節。當前，全球光伏界正在對鈣鈦礦的效率衰減和穩定性進行科技攻關，新的解決方案不斷涌現，也許很快就會有最佳的解決辦法。
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