2022年鈣鈦礦電池行業(yè)全景速覽

2022年鈣鈦礦電池行業(yè)全景速覽

摘要：鈣鈦礦電池,是指鈣鈦礦型太陽能電池，鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代薄膜電池的代表，包括純鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池兩種類型。相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡單、高柔性等優(yōu)勢，可以應(yīng)晶體硅太陽能電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用，開展智能光伏試點示范和行業(yè)應(yīng)用。二、發(fā)展現(xiàn)狀：鈣鈦礦產(chǎn)能將持續(xù)增加，市場滲透率不斷增強鈣鈦礦電池因其材料特性，被業(yè)界公認為極具前景的新一代光伏電池產(chǎn)品，相比于硅晶電池來說制備難度和能源消耗方面有較大優(yōu)勢，鈣鈦礦電池技術(shù)也飛速發(fā)展，電池器件的能量轉(zhuǎn)換效率一次次刷新紀錄。在理論極限上，單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率要高于晶體硅太陽能電池達到31%，且價格為晶體硅的一半，多結(jié)電池理論效率達45%，預計2022年鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達到0.4GW，2030年將達到161GW，隨著鈣鈦礦電池技術(shù)不斷提升，未來鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長，預計2022年鈣鈦礦電池滲透率為0.1%，2030年鈣鈦礦電池滲透率有望增長至30%。三、企業(yè)格局：鈣鈦礦市場參與者不斷增加鈣鈦礦作為全球公認的最具前景的光伏電池材料，獲得前所未有的關(guān)注，各國政府把鈣鈦礦太陽能電池納入重點支持計劃，我國鈣鈦礦相關(guān)企業(yè)也對鈣鈦礦電池行業(yè)進行研發(fā)，包括三峽集團、纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、致晶科技等。2022年，協(xié)鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業(yè)完成了千萬級至上億級融資。鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，隨著參與者越來越多，技術(shù)越來越成熟，行業(yè)內(nèi)部競爭將日益劇烈。四、發(fā)展趨勢：轉(zhuǎn)換效率不斷增加，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊目前，隨著晶硅太陽能技術(shù)的日益成熟，其光電轉(zhuǎn)換效率的問題也日益突出，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向更讓具有潛力的太陽能電池，數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦太陽能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率高達33%，明顯高于傳統(tǒng)晶硅太陽能電池；而在疊層技術(shù)的加持下，其光電轉(zhuǎn)換效率更是有望突破目前，我國鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)蓬勃發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)資本的驅(qū)動下，目前全球數(shù)千家企業(yè)正積極研發(fā)鈣鈦礦電池技術(shù)，為其產(chǎn)業(yè)化提供了強大的動力，在產(chǎn)業(yè)鏈各方及資本的共同推動下，鈣鈦礦電池的生產(chǎn)成本有望大幅下降，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊。關(guān)鍵詞：鈣鈦礦電池、發(fā)展現(xiàn)狀、企業(yè)格局、發(fā)展趨勢一、發(fā)展環(huán)境：國家出臺相關(guān)政策，推動鈣鈦礦電池快速發(fā)展鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代薄膜電池的代表，包括純鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池兩種類型。相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡單、高柔性等優(yōu)勢，可以應(yīng)用于光伏發(fā)電、LED等領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。鈣鈦礦是一種與礦物鈣鈦氧化物(最早發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦晶體)晶體結(jié)構(gòu)相同的材料。鈣鈦礦晶體可以在超聲波機器、存儲芯片和現(xiàn)在的太陽能電池中找到。鈣鈦礦電池是以鈣鈦礦型有機金屬鹵化物半導體為吸光材料的電池，多用作太陽能電池，即鈣鈦礦太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱新概念太陽能電池。中國鈣鈦礦電池上游包括原材料和設(shè)備，原材料主要有鈣鈦礦、TCO玻璃、吸光材料等；設(shè)備包括涂布機、清洗機、鍍膜設(shè)備、激光設(shè)備、輔助設(shè)備等；中游為鈣鈦礦電池供應(yīng)商，包括大族激光、捷佳偉創(chuàng)、金信諾、拓日新能、杰普特、隆華科技、京山輕機、中來股份、愛康科技、寶馨科技、金晶科技等；下游應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)和LED，光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)有隆基股份、國電南瑞、陽光電源、天合光能等，LED產(chǎn)業(yè)企業(yè)有木林森、三安光電、佛山照明、立達信等。近兩年來，國家陸續(xù)出臺了多項政策，鼓勵鈣鈦礦電池行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，2021年11月國家能源局、科技部出臺《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，提出研制基于溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產(chǎn)工藝制程設(shè)備，開發(fā)高可靠性組件級聯(lián)與封裝技術(shù)，研發(fā)大面積、高效率、高穩(wěn)定性、環(huán)境友好型的鈣鈦礦電池;開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究。2022年8月工信部出臺《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》，提出推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽能電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用，開展智能光伏試點示范和行業(yè)應(yīng)用。2022年10月國家發(fā)改委、能源局出臺《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項的通知》，提出完善產(chǎn)業(yè)鏈綜合支持措施,落實相關(guān)規(guī)劃部署，突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù),推動光伏發(fā)電降本增效,促進高質(zhì)量發(fā)展。推動高效環(huán)保型及耐候性光伏功能材料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，提高光伏組件壽命。具體政策如下：二、發(fā)展現(xiàn)狀：鈣鈦礦產(chǎn)能將持續(xù)增加，市場滲透率不斷增強鈣鈦礦電池因其材料特性，被業(yè)界公認為極具前景的新一代光伏電池產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)化進程廣受市場關(guān)注。組件穩(wěn)定性是鈣鈦礦電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基石，鈣鈦礦組件中鈣鈦礦層厚度大概是0.4um，而晶硅組件中的硅片厚度通常為180um，差了40-50倍。占比最多的是電極材料，達37%，其次是能源動力達到14%，而鈣鈦礦自身材料的成本占比僅5%，硅晶電池是利用光照使不均勻半導體組合面之間產(chǎn)生電位差從而進行光電轉(zhuǎn)化的一種太陽能電池,是光伏行業(yè)的主導產(chǎn)品。而鈣鈦礦電池理論成本或僅為硅晶電池一半，理論的設(shè)備成本低。相比于硅晶電池來說制備難度和能源消耗方面有較大優(yōu)勢，未來鈣鈦礦組件降本空間較大。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，鈣鈦礦電池技術(shù)也飛速發(fā)展，電池器件的能量轉(zhuǎn)換效率一次次刷新紀錄。在理論極限上，普通單晶硅電池、HJT電池、TOPCon電池和晶體硅太陽能電池的極限轉(zhuǎn)換效率為24.5%、27.50%、28.70%和29.4%。但是單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率要高于晶體硅太陽能電池達到31%，且價格為晶體硅的一半，多結(jié)電池理論效率達45%，且制作過程無需硅料，原材料儲量豐富、價格低廉。鈣鈦礦作為一種合成材料，從2009年開始應(yīng)用于光伏發(fā)電，憑借其優(yōu)異的性能和低廉的成本在光伏領(lǐng)域大放異彩，現(xiàn)在中國光伏產(chǎn)業(yè)前景光明，相應(yīng)的太陽能光伏電池的發(fā)展也在提升，鈣鈦礦電池成本低、效率高等優(yōu)勢明顯，相關(guān)企業(yè)也在加大對鈣鈦礦的開發(fā)力度，但目前鈣鈦礦電池處于量產(chǎn)前夕，由于鈣鈦礦電池生產(chǎn)商大多不具備制造設(shè)備的能力，在產(chǎn)業(yè)化初期鈣鈦礦電池產(chǎn)能的增長將使鈣鈦礦電池設(shè)備商受益。預計2022年鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達到0.4GW，2030年將達到161GW，隨著鈣鈦礦電池技術(shù)不斷提升，未來鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長，預計2022年鈣鈦礦電池滲透率為0.1%，2030年鈣鈦礦電池滲透率有望增長至30%。鈣鈦礦電池應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)和LED產(chǎn)業(yè)，“雙碳”政策下，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，國家能源局數(shù)據(jù)顯示，近年來我國光伏發(fā)電累計裝機規(guī)模逐年上升，2022年光伏發(fā)電累計裝機規(guī)模為3.93億千瓦，較上年增長28%，中國LED市場正進入高速發(fā)展階段，市場滲透率快速提升，2021年中國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模為9428億元，較上年增長9.28%，預計2022年中國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1005億元。隨著科技的進步推動和市場需求的拉動，未來中國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將持續(xù)保持增長態(tài)勢。三、企業(yè)格局：鈣鈦礦市場參與者不斷增加鈣鈦礦作為全球公認的最具前景的光伏電池材料，獲得前所未有的關(guān)注，各國政府把鈣鈦礦太陽能電池納入重點支持計劃，歐盟把鈣鈦礦太陽能電池作為“彎道超車”的技術(shù)予以重點支持。美國出資2400萬美元支持ECA等公司的鈣鈦礦太陽電池技術(shù)開發(fā)；NERL推動成立了美國先進鈣鈦礦制造 (US-MAP)聯(lián)合體，加速鈣鈦礦技術(shù)商業(yè)化。中國科技部2016-2020年連續(xù)五年把鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化列入重點研發(fā)項目予以支持，我國鈣鈦礦相關(guān)企業(yè)也對鈣鈦礦電池行業(yè)進行研發(fā)，包括三峽集團、纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、致晶科技等。2022年，鈣鈦礦領(lǐng)域融資熱度持續(xù)升溫，協(xié)鑫光電、纖納光電、仁爍光能等紛紛完成新一輪融資。另據(jù)中信建投統(tǒng)計顯示，2022年，協(xié)鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業(yè)完成了千萬級至上億級融資。2022年成立的新經(jīng)濟公司中與鈣鈦礦有關(guān)的公司共有三家，分別為：無限光能、光晶能源、脈絡(luò)能源，且這三家企業(yè)均在2022年里完成了天使輪融資。鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，隨著參與者越來越多，技術(shù)越來越成熟，行業(yè)內(nèi)部競爭將四、發(fā)展趨勢：轉(zhuǎn)換效率不斷增加，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊1、政策不斷出臺，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展2022年10月國家發(fā)改委、能源局出臺《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項的通知》，提出完善產(chǎn)業(yè)鏈綜合支持措施,落實相關(guān)規(guī)劃部署，突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù),推動光伏發(fā)電降本增效,促進高質(zhì)量發(fā)展。推動高效環(huán)保型及耐候性光伏功能材料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，提高光伏組件壽命。鈣鈦礦電池憑借其高效率、低成本、低能耗等顯著特點，在光伏降本增效的大變革中越來越受到青睞，作為極具市場前景的下一代太陽能電池技術(shù)，鈣鈦礦電池已經(jīng)迎來商業(yè)化發(fā)展的元年，未來幾年將推動光伏產(chǎn)業(yè)的新一輪技術(shù)變革。2、轉(zhuǎn)換效率不斷增加目前，隨著晶硅太陽能技術(shù)的日益成熟，其光電轉(zhuǎn)換效率的問題也日益突出，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向更讓具有潛力的太陽能電池，數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦太陽能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率高達33%，明顯高于傳統(tǒng)晶硅太陽能電池；而在疊層技術(shù)的加持下，其光電轉(zhuǎn)換效率更是有望突破45%。未來有望廣泛適用于光伏建筑一體化、電子消費產(chǎn)品、傳感器、布料等多種場景。鈣鈦礦及其疊層電池有可能替代和補充晶硅產(chǎn)品，獲得可觀的市場份額。3、產(chǎn)業(yè)化有望提速目前，我國鈣鈦礦太陽能電池