深度 | 2025年量产：钙钛矿的关键一击

钙钛矿热度不减，目前已处于产业化前夕。

文 | 宋词

最近一段时间，我国在钙钛矿电池领域不断取得突破。

作为第三代新型高效光伏电池技术，尽管钙钛矿电池产业仍处于从0-1阶段，但钙钛矿效率提升速度快且潜力大，诸多业内人士也十分看好钙钛矿的未来。

随着传统晶硅企业及央国企等迅速入局，钙钛矿电池产业化进程不断加速。科促会钙钛矿产业分会分析工作组负责人接受媒体采访时，曾用“风起于青萍之末”来形容今年的钙钛矿产业。在第五届全球钙钛矿与叠层电池（苏州）产业化论坛上，多位嘉宾认为，2024年有望成为钙钛矿的“产业大年”。

不难看出，在一系列技术突破之后，企业对钙钛矿量产呈现着较为乐观的态度。根据极电光能的规划，到2025年，其组件将完成商业化验证，届时开始大规模销售。

前景可期

今年以来，钙钛矿电池在技术上不断取得重大突破。

近日，首款钙钛矿/混合型BC（Hybrid BC）四端叠层太阳电池在光伏行业正式面世，转换效率33.94%，可以说是太阳电池界的一次技术大进步。

就在上个月，协鑫光电发布消息，钙钛矿单结组件效率达到18.04%，打破了世界纪录。4天后，极电光能宣布商用尺寸钙钛矿组件全面积效率达到18.2%，创下新纪录。

不少业内人士认为，钙钛矿组件效率的再次提升，将为光伏电池的发展拓展更大空间。

极电光能副总裁姜伟龙接受光伏Time采访表示，18%的效率是一个临界点，在经济上能跟晶硅PK，但在市场端是不够的，“18%更多是纸面上的象征意义的一个节点，作为新技术要让市场接受，还需要进一步提升效率。但是目前已经不止一家企业能做到18%，说明这个技术确实是有前途的。”

协鑫光电总经理田清勇接受光伏Time采访时也表示，18%效率的单结组件是下一步做叠层组件非常坚实的基础。“基于18%的单结效率，公司有信心在明年做出至少26%效率的2平米钙钛矿叠层组件。”

田清勇介绍，26%的组件效率在光伏行业具有里程碑意义，26%是晶硅组件难以企及的效率上限，但只是钙钛矿叠层的效率起点。

据了解，11月30日，协鑫光电研发的面积为279mm×370mm的钙钛矿叠层组件效率达到26.17%，创造了新的世界纪录。

在持续提升组件效率上，协鑫光电有清晰的技术路径，田清勇表示，从26%效率起步，公司预期叠层组件的量产效率未来可以达到35%以上。

而此次协鑫光电的叠层组件采用的是钙钛矿与晶硅并联的设计结构。田清勇介绍，并联方案是组件级的叠层思路，底层的核心是大面积钙钛矿技术，也就是说，需要先将大面积钙钛矿或者单结组件做好，然后将钙钛矿与晶硅电池进行电压匹配，从而做出高效率的并联叠层组件。其中绝大多数的技术难点在于制备大面积钙钛矿。

最近两个月以来，钙钛矿电池效率屡破纪录。除极电光能和协鑫光电的技术突破外，11月，乐天钙钛光电与中国科学院化学所合作研发的钙钛矿太阳能电池实现了26.25%的权威第三方认证效率。而不久前，极电光能研发的810.1cm²大尺寸钙钛矿组件稳态效率达到19.5%，再次刷新世界纪录榜单上最大尺寸的钙钛矿组件效率纪录。

可以说，作为第三代光伏技术，钙钛矿今年在技术上完成了爬坡阶段。

对此，姜伟龙深有感触，他说，行业爆发其实不是一日之功，是大家的日积月累，这代表了整个行业的一个突破。

而在过去两年陆续实现大面积钙钛矿实验室技术成熟和连续化生产工艺成熟之后，极电光能明年的核心目标是，通过150MW试制线的精益打磨和全球首个GW工厂的建设实现钙钛矿的“工厂成熟”。到2025年，钙钛矿市场成熟之际，其产品能在市场端与晶硅正面竞争，开始大规模销售。

不难看出，在一系列技术突破之后，企业对量产目标呈现着较为乐观的态度。只是不知市场上的接受度如何。根据华泰证券分析，钙钛矿新技术大规模应用节点有望提前到来。

中国科学院院士、科促会钙钛矿产业分会名誉会长褚君浩也表示，作为第三代太阳能电池，钙钛矿具有优越的光电性能，尽管目前还在研究初期，但大面积电池制备已取得很大进展，前景可期。

资本市场鱼龙混杂

今年4月，七国集团（G7）气候、能源和环境部长会议发布《联合声明》称，将推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新，这也引发了市场对钙钛矿太阳能电池的强烈关注。

早在去年，资本市场对钙钛矿的反应便十分强烈，也不断有追赶者入局。除隆基、天合光能、阿特斯、晶澳、东方日升等光伏企业外，比亚迪、长城等车企，电池巨头宁德时代，风电巨头明阳集团，中核集团等央企纷纷布局钙钛矿赛道。

11月，钙钛矿电池赛道又添了一员大将。京东方进行了钙钛矿光伏项目启动仪式，这也意味着，这家面板龙头正式进军光伏领域。可以说，钙钛矿赛道受到了资本的热捧。

当被问及怎样看待这波热潮时，姜伟龙表示，本质上还是行业自身的需要，“因为大家已经看到晶硅技术发展到了一个瓶颈，眼看着只有内卷这一条路了。”

田清勇也提到，在晶硅技术逼近理论瓶颈的背景下，持续降低度电成本需要由新电池技术来推动，目前看到的唯一可行方案就是钙矿叠层。“随着钙钛矿技术的逐步成熟，必然会吸引越来越多的行业巨头和投资机构的关注，这对于加快钙钛矿的产业化进度有很大的帮助。”

前文也提到，最近这段时间，关于钙钛矿电池技术的研发探索不断加速，迭代速度也超出了预期。

不过在鱼龙混杂的资本市场里，不乏资本过热的情况。

今年2月，华能清洁能源研究院发布了一则针对奥联电子发布失实公告的澄清声明，其中还提到奥联电子钙钛矿电池合作方信息披露造假。

而后有媒体到奥联电子钙钛矿项目公司实地探访时，并未见该公司具体设备和生产迹象，可是其早前却宣称“2023年50MW钙钛矿中试线投产”。

姜伟龙用“在过热与过冷之间循环往复”来形容资本市场。他表示，光伏行业大环境对技术突破的需求和钙钛矿技术本身发展到了产业化前夜，所以催生了资本市场的关注，也是催生政府关注和产业关注的基础条件。“只是在热度高涨的资本市场里多多少少也有一些鱼龙混杂，包括蹭热度的一些情况。”

资本市场的热度如此之高，是否对钙钛矿行业发展有帮助呢？

从产业人的角度，姜伟龙说，资本市场保持一定的热度有利于外界更深地了解行业，有利于行业更好地获取资源，“但是，企业也要有清醒的认识，热度必然会有回落再回升的过程，企业需要在热度高的时候尽可能多地获取融资等资源。如果企业不能在热度下降之前储备足够多的现金的话，等到市场热度下来之后，可能发展节奏就会受到影响。企业需要做的就是一边遵循技术发展规律把握好企业发展扩张的节奏，一边适应资本市场的特点为企业更多地获取发展所需资源。”

这一年来，站在风口浪尖上的钙钛矿被资本市场寄予厚望，但资本市场的忽冷忽热、热钱的涌入或将推动部分钙钛矿玩家成为资本泡沫。

不过说到底，追求高转换效率才是光伏电池发展的核心所在。田清勇也表示需要客观冷静地看待钙钛矿的投资热潮。他说：“要避免投资热潮带来的浮躁心态，尊重技术发展的客观规律，沉下心来攻克技术的本质难点，将钙钛矿技术做得更扎实，把钙钛矿组件产品做得更好。”

姜伟龙则称，极电光能这几年一直在按照自己的节奏走，始终把技术放在核心位置，通过技术推动钙钛矿产品不断降本增效，这也是其未来几年发展的主旋律。“其他的事要么是为技术服务，要么是在技术成熟到一定阶段之后，再去为它去开拓市场，集聚各种资源。”

拓荒者与入局者

在钙钛矿领域，极电光能、协鑫光电、纤纳光电三家称得上是拓荒者。

截至2022年年末，协鑫光电、极电光能、纤纳光电三家企业已宣布平方米级、100MW级别中试线，并宣布将在2023年—2024年开始GW级产线建设。

12月27日，协鑫光电在江苏省苏州市昆山高新区举行全球首个吉瓦级大规格（2.4米×1.2米）钙钛矿生产基地奠基仪式，标志着协鑫钙钛矿正式进入吉瓦级商业运营阶段。

10天前，昆山市人民政府与协鑫集团举行战略合作签约。根据协议，协鑫光电将在昆山建设2吉瓦级钙钛矿生产线，分两期建成。

在竞争激烈的钙钛矿电池领域，除了三家拓荒者外，还有一批来势汹汹的追赶者，传统晶硅电池企业有隆基、晶科、通威、天合光能等，新锐企业有华晟、一道新能等。

姜伟龙表示，大多传统晶硅厂商在2022年之前都没有把钙钛矿当作一个重点方向，他还提到，这些晶硅企业可能一年之前和现在看钙钛矿的态度是完全不一样的，“就是因为钙钛矿单结技术发展一次一次突破大家的预期，所以他们就必须重视这个方向。”

尽管这些企业纷纷布局钙钛矿，但与三家拓荒者不同的是，隆基、天合光能等传统晶硅企业依托在晶硅电池上的技术积累，多数选择以晶硅/钙钛矿叠层为研发方向。根据银河证券分析，这些企业目前技术进展迅速，但多处于研发或实验室阶段。

晶硅企业钙钛矿布局

来源：银创智库

目前来看，三家拓荒者一直专注于单结钙钛矿技术，姜伟龙说：“我们的判断逻辑是叠层的成熟期会更晚，我们是把它作为一个前瞻性的研发布局，作为下一代技术的储备。”

他还提到，如果单结做不成熟的话，叠层一定是做不好的。“实验室也有研发小组在做叠层的研发，我们是把它作为单结成熟之后的下一代技术，因为晶硅是成熟的，钙钛矿是不成熟的，这两个叠在一起再解决界面的不成熟问题。”

信达电新首席分析师武浩接受光伏Time采访时也表示，单一的钙钛矿企业，就是专研一项技术，希望把钙钛矿的技术发扬光大。但是晶硅企业，其实更多的是做观测、跟随者，在钙钛矿这个技术上有投入，但是投入到底能达到怎样的效果，最终做到什么程度并没有明确表态。“如果说一旦实现了一定的突破，达到了晶硅企业认可的量产的标准，可能它才会去布局。”

事实的确如此。从市场情况来看，确实只有几家拓荒者提到在2025年左右实现大规模量产，甚至是比GW级更大规模的产能。

武浩表示，这些企业可能是希望钙钛矿技术能更快地推进下去，而且能吸引更多的资本进行投入，所以做了比较乐观的预计。

反观隆基、天合光能的思路就不尽相同，虽然有布局钙钛矿，并没有提出很快商业化的目标。

姜伟龙分析，可能是由于企业自身的特性决定的，“企业的决策并不一定完全遵循技术逻辑，还跟企业的既有的资源禀赋和基因特点相关。在技术产业化成熟之前，对一个技术路线发展前景的判断必然会有分歧，企业既有的产业链和技术布局不同，选择的路就会不一样。”

因此，企业未来几年面临的挑战也是不一样的。在做钙钛矿技术研发初期，极电光能在光伏行业没有产业层面的布局，技术路线选择不会受任何历史包袱影响。晶硅企业却不尽然。

产业化愿景

据了解，晶硅电池的理论极限转换效率为29.4%，经过60余年的发展，其转换效率才从5%左右发展至26.81%。而钙钛矿这个新技术，仅用十余年时间就完成了效率突破。

那么钙钛矿未来能取代晶硅，成为颠覆性的技术吗？

姜伟龙这样回答：技术有淘汰，但企业可以通过技术转型找到生存空间。“整个市场足够大，技术的更新迭代是必然的，能够把握技术迭代节奏的企业找到适合自己的生存和发展模式是水到渠成的。”

虽然钙钛矿已经具备商业化条件，但面临寿命及稳定性尚未得到充分验证和大面积制备的难题。今年以来，也不断有头部晶硅企业先后宣布百亿级扩产其现有的晶硅产线产能，继续押注晶硅路线。

面对难题，钙钛矿又该如何在这三者中寻找平衡？

田清勇直言，行业对钙钛矿有个误解，认为钙钛矿的寿命、效率、面积是不可实现的三角，但其实是不对的。“寿命、效率和面积三个方面的性能，底层需要解决的问题方向不是完全互斥的，甚至可能是共通的。解决了一些效率问题，可能也会对寿命有帮助。”

其实，近段时间，钙钛矿及钙钛矿叠层电池转换效率不断突破加速了产业化进程，同时钙钛矿材料稳定性及大面积制备方面也在持续取得成果和进展。

姜伟龙表示，效率从来不是光伏产品追求的唯一指标，砷化镓叠层电池多年前就实现了远高于晶硅的效率，但因成本问题无法商用化。从电站投资收益的角度来看，影响电站收益的直接因素是光伏组件的单瓦发电量和单瓦成本，无论是效率、面积还是寿命都要通过单瓦发电量和单瓦成本来体现。所以，无论是单结还是叠层，单纯提升效率是不够的，关键是要通过同时推动“增效”和“降本”来实现光伏组件的单瓦成本的降低。

作为光伏下一代电池技术，业内还是十分看好钙钛矿的发展前景的。姜伟龙称，商业化的时间节点非常关键，其对钙钛矿2025年开始大规模商业化有足够的信心。

纤纳光电联合创始人兼CEO姚冀众也曾公开表示：“给钙钛矿和纤纳一定的时间，肯定可以给行业带来变化。”

今年被视为钙钛矿产业化的关键节点，也是行业尝试从百兆瓦级别向GW线正式发起的第一波冲击。4月，极电光能全球首个GW工厂在无锡开工建设；12月，协鑫光电GW工厂也正式奠基。

姜伟龙表示，在冲击GW级产线大面积量产的过程中，最大的技术上的风险是在小试到中试这个环节，“小试到中试的面积跨度要大于中试到量产的面积跨度，极电在中试阶段效率和稳定性提升都很快；有了中试阶段的经验积累，GW产线面积的放大难度就小了很多”。

而关于钙钛矿何时产业化的问题，有权威机构指出2-3年内钙钛矿GW级产线落地可能性较大。

田清勇表示，协鑫光电大规模推向市场的产品会是2.88平米的叠层组件，该叠层组件预计在2025年在公司的新产线实现生产。

也就是说，协鑫光电预期钙钛矿叠层组件会在2-3年内批量走向市场，并且随着叠层组件的效率持续提高，组件量产成本快速下降，叠层组件的渗透速度还会加快。

而根据极电光能的规划，到2025年，极电光能组件完成商业化验证，届时开始大规模销售。姜伟龙称，“在内卷的环境下，大家都在找一个突破口，唯一的可能就是技术迭代，现在能看得到的有产业化希望的技术只有钙钛矿。从钙钛矿技术本身来说，从2021年开始，越来越多的中试线陆续投产，从几家头部企业的进展来看，可以说中试取得了成功，可以开始迈向GW级量产的阶段了。”

钙钛矿能否在2025年实现大规模商业化，我们拭目以待。

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