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鈣鈦礦,商業(yè)化的瓶頸在哪里?

作者/星空下的烤包子
編輯/菠菜的星空
排版/星空下的韭菜
盼望著,盼望著,在補(bǔ)貼褪去、新玩家不斷進(jìn)入的光伏賽道上,“內(nèi)卷”成為一種普遍的現(xiàn)象,大家都希望出現(xiàn)一種新的技術(shù)或材料能打破這種內(nèi)卷。就在這樣的背景下,鈣鈦礦電池映入了大家的眼簾。
看空和看多鈣鈦礦的兩撥人擦肩而過(guò),互道一聲:傻瓜!
但不少玩家也在最近發(fā)聲,說(shuō)現(xiàn)在離大規(guī)模量產(chǎn)還有些距離。那么,今天我們就走進(jìn)鈣鈦礦電池的世界,看看這個(gè)時(shí)間點(diǎn)投資是不是有些著急?
一、熱度不是誰(shuí)想蹭,想蹭就能蹭
一般來(lái)說(shuō),賽道上的頭部玩家更容易憑借著資本和技術(shù)的強(qiáng)大實(shí)力,更容易鉆研新技術(shù)。
比如隆基綠能(601012)就在鈣鈦礦技術(shù)路線(xiàn)上進(jìn)行了前瞻性研究和布局,但同時(shí)也做出提示,商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用尚不成熟。做出這種判斷的不止隆基,海目星(688559)、美暢股份(300861)都做出了類(lèi)型的前景判斷。
但這絲毫不影響投資者對(duì)于新技術(shù)的熱情,鈣鈦礦電池板塊最近漲多跌少。但是需要警惕的是,有玩家借機(jī)也開(kāi)始瘋狂蹭熱度,比如奧聯(lián)電子(300585)去年年底宣布“2023年實(shí)現(xiàn)50MW鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中試線(xiàn)投產(chǎn)”,40個(gè)交易日股價(jià)翻了3倍多,但是很快被現(xiàn)實(shí)打臉,上個(gè)月末被立案調(diào)查。

奧聯(lián)電子股價(jià)
所謂是騾是馬拉出來(lái)溜溜,奧聯(lián)電子的生產(chǎn)線(xiàn)還沒(méi)被拉出來(lái),就已經(jīng)被拋出了鈣鈦礦的大家庭,不免讓人唏噓。
但是蹭熱度歸蹭熱度,鈣鈦礦電池本身還是有優(yōu)勢(shì)的。這不,產(chǎn)品未動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)先行。十多天前,鈣鈦礦光伏標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)題組成立大會(huì)召開(kāi),標(biāo)準(zhǔn)的建議也從側(cè)面助推電池從實(shí)驗(yàn)室走到產(chǎn)業(yè)化中。

來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理
二、在不確定性中尋找確定性
眾所周知,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的電池主要是單晶硅和多晶硅電池。而鈣鈦礦電池,則是新型薄膜電池的代表,它因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)化效率極限高于晶硅電池(雙節(jié)鈣鈦礦超過(guò)35%),所以也就成為了“全村的希望”。它的典型結(jié)構(gòu)有5層,鈣鈦礦層則居于最中間。

鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)示意圖
除了光電轉(zhuǎn)化效率外,從理論研究的角度,鈣鈦礦電池的另一大優(yōu)勢(shì)是發(fā)電量高,背后的原因是低溫度系數(shù)和高吸收系數(shù),就意味著在弱光下的性能更好。此外,很重要的一點(diǎn)就是它的低成本。一般來(lái)說(shuō),晶硅組件的制造成本在1元/W以上,鈣鈦礦組件理論上講成本可降至0.5~0.6元/W,但目前實(shí)際肯定做不到。
以上聊到的三大法寶,讓鈣鈦礦電池在光伏電站、BIPV、車(chē)載光伏,甚至在儲(chǔ)能方向都有著美好的暢想。

來(lái)源:同花順-綠的諧波
近些年,隨著不同國(guó)家的對(duì)鈣鈦礦電池的愈加重視,它在實(shí)際中的轉(zhuǎn)化效率在最近十幾年不斷提升,實(shí)驗(yàn)室效率從過(guò)去的1%發(fā)展到了現(xiàn)在的超過(guò)了25%,大面積制備的效率也已經(jīng)超過(guò)了15%。這些都是鈣鈦礦理論上的優(yōu)勢(shì)。

鈣鈦礦電池效率不斷提升
但,實(shí)際呢?
三、天花板高不高?高,也不高
但是優(yōu)點(diǎn)歸優(yōu)點(diǎn),凡事都要辯證的看問(wèn)題,在制造工藝上,鈣鈦礦還有很長(zhǎng)的路要走。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),鈣鈦礦電池組件生產(chǎn)共需要鍍膜、激光、涂布、封裝四種設(shè)備,鍍膜設(shè)備價(jià)值量最高,大約占了50%以上。據(jù)目前為數(shù)不多的公開(kāi)信息看,兆瓦級(jí)產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備總投資約 1.2 億元,光是鍍膜設(shè)備就占到了6000萬(wàn)。所以鍍膜設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化也就成為降本的重要途徑之一。
剛才也講到了,鈣鈦礦一共有五層結(jié)構(gòu),鈣鈦礦光吸收層位于最中心的位置。關(guān)于鈣鈦礦薄膜的制備技術(shù),刮刀涂布和狹縫涂布法是目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用較多的工藝,而熱蒸法是鈣鈦礦疊層電池比較主流的工藝。但是每種工藝都有他們的缺陷,比如刮刀涂布法的溶液利用率低,敞開(kāi)環(huán)境下溶液均一性差,狹縫涂布法對(duì)設(shè)備精確度要求較高。
此外,激光工藝涉及到整個(gè)鈣鈦礦電池的制備流程,功能重要度較高。激光設(shè)備精度提升可以有效減小死區(qū)面積,這樣讓大面積制備也成為可能。但是目前激光的國(guó)產(chǎn)化還有很長(zhǎng)的路要走,存在卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)。
再舉一個(gè)例子,就以涂覆為例,鈣鈦礦的涂覆技術(shù)目前也尚不成熟,導(dǎo)致鈣鈦礦層沒(méi)法均勻地涂抹在設(shè)備表面。
這樣看來(lái),沒(méi)有一種制備工藝目前是十全十美的。從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到工廠技術(shù),簡(jiǎn)直是一步一坎。
據(jù)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),隨著相關(guān)玩家的產(chǎn)能規(guī)劃呼之欲出,預(yù)計(jì)2030年鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能達(dá)將達(dá)161GW,市場(chǎng)空間將有望接近1000億元。十年后畫(huà)的餅,你真的會(huì)相信嗎?人的一生,有多少個(gè)十年呢?

鈣鈦礦電池市場(chǎng)預(yù)測(cè)
四、誰(shuí)都想吃螃蟹,但螃蟹離我們很遠(yuǎn)
當(dāng)你知道鈣鈦礦理論上的天花板應(yīng)該很高時(shí),肯定不會(huì)放棄提前布局的機(jī)會(huì),因?yàn)楝F(xiàn)在的付出,就有可能在未來(lái)的某一天彎道超車(chē)。
從目前公開(kāi)的信息中,首先令人興奮的是,纖納光電的α組件宣布順利通過(guò)穩(wěn)定性全體系認(rèn)證,成為全球首個(gè)且目前唯一完整通過(guò)這兩項(xiàng)穩(wěn)定性全體系測(cè)試的鈣鈦礦機(jī)構(gòu)。仁爍光能建設(shè)的全球首條全鈣鈦礦疊層光伏組件研發(fā)線(xiàn)正式投產(chǎn)。
除了以上玩家創(chuàng)造的多個(gè)“第一”,像光伏大佬協(xié)鑫100MW鈣鈦礦生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始試生產(chǎn),旗下協(xié)鑫光電宣布完成5億元B+輪融資,融資款主要也是用于鈣鈦礦組件的工藝和設(shè)備開(kāi)發(fā),其組件效率有望在今年底實(shí)現(xiàn)18%,預(yù)計(jì)壽命能有超過(guò)25年。能否在年底順利實(shí)現(xiàn)跑通量產(chǎn),我們拭目以待。
但是筆者必須澆一盆冷水,因?yàn)殁}鈦礦材料屬于離子晶體材料,非常脆弱,存在不耐高溫,不耐光照等缺陷,實(shí)際壽命據(jù)筆者和業(yè)內(nèi)人士溝通,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于25年。

鈣鈦礦產(chǎn)能不完全統(tǒng)計(jì)
畢竟目前大面積制備正是鈣鈦礦量產(chǎn)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。小尺寸組件的經(jīng)濟(jì)性不是太好,鈣鈦礦組件想要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),把尺寸做大降低成本幾乎成為了唯一的途徑。但是尺寸大了之后,又會(huì)出現(xiàn)不均勻性、電阻率升高等非常棘手的問(wèn)題。這絕對(duì)是一個(gè)兩難的選擇。
但反過(guò)來(lái)想,現(xiàn)在技術(shù)上的難題一旦攻破,未來(lái)的“護(hù)城河”就會(huì)因此建立。但是目前來(lái)講?,F(xiàn)在離商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。
很漫長(zhǎng)、充滿(mǎn)荊棘的道路,你真的愿意走嗎?站在遠(yuǎn)處,靜靜看著這條賽道瘋狂炒作之后的一地雞毛,不是更好嗎?
注:本文不構(gòu)成任何投資建議。股市有風(fēng)險(xiǎn),入市需謹(jǐn)慎。沒(méi)有買(mǎi)賣(mài)就沒(méi)有傷害。
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