TOPCon、HJT和IBC三大電池技術(shù)爭雄之際，同樣被視作下一光伏技術(shù)路線的鈣鈦礦正快速走向公眾視野，成為各大廠商著力攻關(guān)的一個(gè)方向。
近日，顯示器面板巨頭—京東方宣布進(jìn)軍鈣鈦礦。至此，繼新能源汽車巨頭比亞迪之后，鈣鈦礦領(lǐng)域又添實(shí)力大廠。前不久，比亞迪在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，公司已經(jīng)擁有專業(yè)的鈣鈦礦太陽能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并將加大研發(fā)投入，成立光伏技術(shù)學(xué)院。比亞迪進(jìn)入鈣鈦礦領(lǐng)域并不意外，這家新能源巨頭早在2008年成立了比亞迪太陽能進(jìn)入電池、組件領(lǐng)域，至今15年過去了，在組件領(lǐng)域還未搞出大名堂，國內(nèi)Top15組件出貨榜還見不到身影。因此，提早布局鈣鈦礦領(lǐng)域，顯示比亞迪在光伏領(lǐng)域不再甘做跟跑者。對于全新的一種電池技術(shù)路線，誰先布局，先取得技術(shù)上突破，那就意味著搶占了戰(zhàn)略制高點(diǎn)，掌握了市場的主動(dòng)權(quán)。所以，押注這一技術(shù)路線的廠商隊(duì)伍不斷擴(kuò)容，其風(fēng)頭之盛不亞于2022年的HJT。在眾多涌入鈣鈦礦賽道廠商當(dāng)中，協(xié)鑫光電是先驅(qū)者之一。協(xié)鑫光電的前身是廈門惟華光能，成立于2010年，2013年開始研發(fā)鈣鈦礦技術(shù)。2016年底，協(xié)鑫集團(tuán)并購了惟華光能，成立了惟華光能全資子公司協(xié)鑫納米。2017年，協(xié)鑫納米建成了10兆瓦級別鈣鈦礦光伏組件中試線。2019年底，協(xié)鑫光電成立，協(xié)鑫納米為母公司，范斌任協(xié)鑫光電CEO，范斌師從鈣鈦礦結(jié)構(gòu)電池發(fā)明者邁克爾·格拉策爾。2020年，協(xié)鑫納米開始建設(shè)100兆瓦鈣鈦礦組件量產(chǎn)線。2023年11月23日，協(xié)鑫光電推出的1米×2米鈣鈦礦單結(jié)組件光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到18.04%，再次打破世界紀(jì)錄。這標(biāo)志著協(xié)鑫光電跨過18%的轉(zhuǎn)換效率門檻，下一步將致力于新一代鈣鈦礦疊層組件研發(fā)。除了協(xié)鑫光電之外，鈣鈦礦先驅(qū)還有成立于2015年的杭州纖納光電，這家公司在鈣鈦礦領(lǐng)域已耕耘了8年，并于2022年初建成了百兆瓦級規(guī)模化產(chǎn)線。類似TOPCon循序漸進(jìn)、螺旋式的發(fā)展，鈣鈦礦同樣經(jīng)歷了一個(gè)較長的推廣、研發(fā)和應(yīng)用過程。技術(shù)的不斷取得突破，產(chǎn)業(yè)化條件日趨成熟，吸引了更多廠商的進(jìn)駐。在協(xié)鑫光電、纖納光電之外，這個(gè)賽道的玩家還有中國華能和中國核電等實(shí)力央企，比亞迪和長城汽車兩大汽車巨子，顯示面板巨頭京東方，電池巨頭寧德時(shí)代，房地產(chǎn)巨頭華納集團(tuán)，風(fēng)電巨擘明陽集團(tuán)，以及仁爍光能、光晶能源、興晟能源、大正微納、眾能光儲(chǔ)、正非能源、無限光能、光因科技、極電光能、黑晶光電、奧聯(lián)光能、柯林電氣和柔爍光電等20余家公司。中國華能是較早從事鈣鈦礦研發(fā)的央企，研發(fā)主體為旗下的華能清能院。今年2月，華能清能院和關(guān)聯(lián)方眾能光電曾先后對奧聯(lián)電子鈣鈦礦大神胥明軍履歷提出質(zhì)疑，一度給火熱的鈣鈦礦概念降了溫。盡管被胥明軍“涮了”一把，還攤上了官司，奧聯(lián)電子進(jìn)入鈣鈦礦領(lǐng)域的決心并未動(dòng)搖，并取得了一定成就。11月14日，奧聯(lián)電子發(fā)布公告，公司于2023年4月建成了鈣鈦礦太陽能電池實(shí)驗(yàn)室，另50MW級鈣鈦礦太陽能電池中試線已完成核心工藝設(shè)備的單機(jī)調(diào)試。更早些時(shí)候的2022年3月，長城汽車宣布布局鈣鈦礦。5個(gè)月后，長城汽車又宣布與江蘇省錫山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)簽署戰(zhàn)略協(xié)議，計(jì)劃投資30億元建設(shè)全球GW級鈣鈦礦光伏組件及BIPV產(chǎn)品生產(chǎn)線、100噸鈣鈦礦量子點(diǎn)生產(chǎn)線、全球創(chuàng)新中心及總部大樓。2022年12月，中國石油大學(xué)（華東）材料學(xué)院將與華納集團(tuán)共同組建東營鈣鈦礦電池研發(fā)中心，建設(shè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，打造產(chǎn)學(xué)研一體化平臺(tái)。進(jìn)入2023年，鈣鈦礦領(lǐng)域簽約、開工和投產(chǎn)的項(xiàng)目也較2022年明顯增加。總投資50億元，眾能光儲(chǔ)3GW鈣鈦礦太陽能電池組件簽約重慶；總投資32.3億元，正非能源鈣鈦礦隔膜電池組件項(xiàng)目落戶新疆；6月27日，中國核電通過了《關(guān)于柔性、剛性鈣鈦礦商業(yè)級中試產(chǎn)線研發(fā)科研項(xiàng)目立項(xiàng)的議案》。2023年4月12日，總投資30億元的極電光能鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目在錫山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式開工。這是全球1GW鈣鈦礦光伏產(chǎn)線。5月18日，總投資100億元，黑晶光電7GW鈣鈦礦疊層電池+7.5GW新型組件項(xiàng)目于湖北宜昌開工。10月5日，仁爍光能150MW鈣鈦礦太陽能電池組件量產(chǎn)線設(shè)備搬入。就在11月25日，寧德時(shí)代取得一項(xiàng)名為“鈣鈦礦電池、光伏組件、光伏發(fā)電系統(tǒng)及用電設(shè)備”，授權(quán)公告號CN116322083B，申請日期為2023年5月。同時(shí)，北京興晟能源有限公司（簡稱“興晟能源”）完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資。光因科技已完成一筆5000萬人民幣的天使輪融資，這是目前鈣鈦礦領(lǐng)域的天使輪融資，投資方包括轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)集團(tuán)和梅花創(chuàng)投。明陽集團(tuán)在鈣鈦礦電池研發(fā)再次取得重大突破。經(jīng)測試，在5×5尺寸基板上電池效率達(dá)22.30%，創(chuàng)造了鈣鈦礦薄膜電池效率新紀(jì)錄。此外，隆基綠能、晶科能源、晶澳科技、天合光能和通威股份等一線光伏廠商均有鈣鈦礦相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。在備受追捧的鈣鈦礦技術(shù)方面,晶澳研發(fā)已投入鈣鈦礦研發(fā)設(shè)備,制定了小試、中試、量產(chǎn)的路線圖。今年上海SNEC光伏展上，通威股份明確TOPCon與HJT并行,IBC、鈣鈦礦等全覆蓋的技術(shù)發(fā)展路線。通威于2022年建成鈣鈦礦疊層電池實(shí)驗(yàn)室，鈣鈦礦—硅疊層電池效率達(dá)到31.13%。晶科能源基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池研發(fā)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(dá)到32.33%，大幅提升了同類疊層電池的轉(zhuǎn)換效率水平。11月3日，美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）新認(rèn)證報(bào)告顯示，由隆基綠能自主研發(fā)的晶硅—鈣鈦礦疊層電池效率達(dá)到33.9%，刷新了此前由沙特國王科技大學(xué)保持的該領(lǐng)域電池效率33.7%的世界紀(jì)錄。華晟新能源預(yù)計(jì)其異質(zhì)結(jié)—鈣鈦礦疊層電池中試線于2025年投入使用，中試線電池片平均效率將達(dá)到28%-30%。不同于BC電池賽道布局廠商有接近20家之多，現(xiàn)有產(chǎn)能卻主要集中于隆基綠能和愛旭股份兩家，鈣鈦礦領(lǐng)域的玩家正在加快擴(kuò)產(chǎn)的步伐，產(chǎn)能較小也非常分散，但推進(jìn)的速度比較快，無論是廠商本身還是金融資本進(jìn)入該領(lǐng)域的熱情較為高漲。當(dāng)然，面對鈣鈦礦技術(shù)的火爆，市場上不乏冷靜的聲音。通威股份光伏技術(shù)中心先進(jìn)技術(shù)部長龍巍認(rèn)為，無論是單結(jié)還是疊層鈣鈦礦產(chǎn)品，目前的挑戰(zhàn)在于是否被市場接受。相比于單結(jié)鈣鈦礦，疊層電池相對更容易被市場接受。龍巍解釋稱，“這是因?yàn)榀B層電池是在現(xiàn)有的晶硅組件上做加法，成本上漲不明顯。但疊層電池只有在成本、良率、性價(jià)比等方面做到能與晶硅相提并論時(shí)，才會(huì)有初步的市場競爭力。”隆基綠能科學(xué)家徐希翔坦言，晶硅-鈣鈦礦疊層電池技術(shù)距離真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，預(yù)計(jì)還要7年的時(shí)間。在他看來，未來7年無論是鈣鈦礦或是其他寬帶隙技術(shù)，仍然要不斷地創(chuàng)新，從而解決長期可靠性等問題。“舉例來說，當(dāng)前晶硅組件年效率衰減低于1%，未來生命周期中每年衰減在0.3%左右，但鈣鈦礦組件的衰減要明顯更快。這是需要解決的問題。”徐希翔說。盡管如此，在中國華能、中國核電、比亞迪、長城汽車、寧德時(shí)代、京東方、華納集團(tuán)、明陽集團(tuán)等產(chǎn)業(yè)巨子，以及協(xié)鑫集團(tuán)、晶科能源、通威股份、晶澳科技、隆基綠能和天合光能等一線光伏廠商共同發(fā)力下，鈣鈦礦的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)走在路上。相信在各大實(shí)力玩家加大技術(shù)攻關(guān)力度下，鈣鈦礦技術(shù)取得新突破，成為新一代電池組件的主流只是時(shí)間問題。
