钙钛矿的商业化未来在哪里？

本报记者 李未来 北京报道

探索多年后，钙钛矿电池虽仍处于地面光伏市场应用的边缘，但现在似乎有了一条新出路。

“目前整个市场（规模）也就是1—2GW，即便未来做到10倍，也只有20GW，市场占有率还是低。”极电光能相关人士告诉《华夏时报》记者，现在钙钛矿电池发展还处于初级阶段，但以后会越来越好。

据了解，当下制约钙钛矿电池量产最大的障碍是成本过高，目前其组件单瓦价格约1.4元，而TOPCon组件主流价格约0.62-0.72元/W。主要因为钙钛矿对水氧环境较为敏感，对生产过程和封装要求尤其严格，这提高了钙钛矿电池的应用成本。光伏行业资深人士朱治国认为：“钙钛矿电池的合格率太低，达到70%企业才能不亏，这是钙钛矿没有大规模发展的主要原因，合格率低的原因是技术突破不到位。现在有几家企业进展还不错，很多企业还是没有信心。但是未来这应该是光伏的核心技术之一。”

正当钙钛矿发展陷入僵局之时，有企业在尝试另一条应用出路，探索钙钛矿电池在商业航天的应用场景，烁威光电创始人叶冯俊表示：“我们应该是国内最早开展钙钛矿太空光伏技术研发团队之一，也经历了长时间的摸索与论证，团队一直坚定商业航天是钙钛矿很好的一个应用方向，可以替代昂贵的砷化镓作为卫星的太阳翼材料，极大地降低商业航天的成本。另外太空环境也可以避开钙钛矿的一些缺点。”

转换效率高，应用场景多

虽然名为钙钛矿，但其中既不含钙，也不含钛，还不是一种矿，只是采用了类钙钛矿结构材料。最初的“钙钛矿”是指钛酸钙（CaTiO3）这种矿物，如今钙钛矿则是指具有与CaTiO3相同晶体结构（钙钛矿结构）的一类化合物，实际用于太阳能电池的是金属卤化物。

钙钛矿的光电特性是在2009年才被验证，距今不过16年时间。当时日本科学家首次将碘化铅甲胺钙钛矿用于光伏器件，证明了其应用于光伏电池的可行性。此时，硅基太阳能电池技术已经趋于成熟，产业蓬勃发展，也是当下量产的主流技术，可以统称其为晶硅太阳能电池。

后来，经过不断的技术突破，钙钛矿太阳能电池被证明具有比晶硅更高的理论转换效率，单结电池27.0%，叠层则可以达到43%，而晶硅电池则是29.4%。

近年来，钙钛矿电池效率创新高的消息屡屡传来，尤其是当其与晶硅电池叠层后。如隆基绿能晶硅-钙钛矿叠层电池效率屡次刷新世界纪录，2023年11月其效率提升至33.9%，2024年6月突破34.6%，2025年4月，隆基又将这一纪录刷新至34.85%。

钙钛矿的优点十分明显，除了转换效率高以外，还有轻质、柔性、便于叠层、原料成本低、弱光转化能力强等特点，这大大拓宽了太阳能电池的应用场景和想象空间。比如用于可穿戴设备、各类电子产品、建筑立面，也可以与晶硅甚至自身进行叠层，做成晶硅-钙钛矿电池、钙钛矿-钙钛矿电池等，获得更高的转换效率。

“无论是仿石材还是屋顶光伏电站，都可以用钙钛矿来做，场景应用非常丰富，结合具体实际情况而定。”极电光能相关人士表示。

成本太高，推广受阻

然而，这些实验室数据和巨大的想象空间，并不能弥补钙钛矿电池理想与现实之间的差距。直到现在，钙钛矿电池还没有进入大规模量产时代，与晶硅发展存在较大差距。业内将2025年称为钙钛矿GW级元年，指的是直到2025年钙钛矿组件才有GW级产线投产，包括极电光能和京东方。而2024年晶硅组件产能已经超过了1000GW。

成本是阻碍钙钛矿电池规模化发展的第一大障碍。某钙钛矿生产厂家称，钙钛矿组件价格是晶硅的两倍，约1.4元/W，主要因为生产成本太高。据了解，钙钛矿本身的原料成本并不高，大约只需要0.1元/W，但钙钛矿有稳定性低、对水氧环境敏感的缺点，使其对生产环境和工艺要求高，从而推高了封装成本。

另外，寿命短也间接增加了钙钛矿电池的使用成本。钙钛矿材料中的离子迁移会导致电池内部的电场分布发生变化，进而影响光生载流子的传输和分离效率。随着时间的推移，离子迁移的累积效应会造成钙钛矿晶体结构崩塌，减少电池使用寿命。

约一个月前，“太阳能之父”马丁·格林在中国的一场行业会议上给钙钛矿泼了一盆冷水。他说，“目前硅基技术比较成熟稳定，但钙钛矿电池还不太稳定，我认为钙钛矿电池在稳定性方面，还有大量的研究工作要做，目前还没有任何一种钙钛矿电池能够达到吉瓦级规模化应用所需的稳定性标准，这一问题可能需要5年、10年甚至更久才能解决，甚至可能永远解决不了。所以现在没办法预测钙钛矿电池何时能实现量产。”

目前，钙钛矿依然走在降本的路上。“相比去年超过2元/W的价格，现在已经降了很多，大概1.4元/W。我们做过预估和测算，应该在2027或2028年，度电成本能够和晶硅相持平。”极电光能相关人士告诉记者。

跳出局限，绝处逢生

“过去我们跟投资人交流，也会专门讲太空应用和我们的核心技术布局，不过大家都觉得这个市场空间很小，也就没人当回事。”在烁威光电创始人叶冯俊看来，行业对钙钛矿的悲观情绪是因为没有跳出“晶硅思维”，即用晶硅的发展路径去映照钙钛矿。而实际上，钙钛矿本可以有自己的路径，完全可以扬长避短，避免与晶硅直接竞争，把思维发散到其他应用场景，比如商业航天。

当下，商业航天发展如火如荼，中国在火箭发射、卫星制造、卫星通信、卫星导航以及卫星遥感应用等多个细分领域发力，力争在大国竞争中赢得主动。西南证券研报显示，截至2024年底，美国航天器在轨总数占据全球总数的75.9%，继续稳居世界首位。中国在轨航天器数量达到1094颗，仅占全球总数的9.4%。根据国际电信联盟规定，关于卫星轨道位置、关键频段资源，各国按照“先登先占” 的规则竞争协调使用，我国也在加速追赶，“G60星链”计划、GW星座等项目陆续推进。

今年11月，国家航天局印发《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》，指出到2027年商业航天产业生态高效协同，科研生产安全有序，产业规模显著壮大，创新创造活力显著增强，资源能力实现统筹建设和高效利用，行业治理能力显著提升，基本实现商业航天高质量发展。

这给钙钛矿提供了大展身手的舞台。“现在商业航天的爆发，其实是以低轨卫星为主，因为越高轨越需要的卫星数量越少，所以90%以上都是低轨卫星。但低轨卫星寿命大概只有3—5年，是一种消耗品，需要实时补发，这决定了卫星制造庞大的动态市场规模。未来卫星有极大的降本需求，而当前太阳翼制造成本过高，空间电源系统占卫星制造成本的比例为20%左右，在所有环节中仅次于卫星姿控系统。”叶冯俊告诉记者。

据了解，目前卫星太阳翼制造使用的薄膜电池，以砷化镓材料为主，而砷化镓价格昂贵，因为镓是稀贵金属。如乾照光电应用于商业航天的砷化镓太阳能电池价格可达25万元/平米。

“钙钛矿的特性与太空环境非常契合，包括轻柔、能质比高等，而太空环境对钙钛矿的缺点又很宽容，比如没有水氧环境会影响钙钛矿电池的稳定性。另外低轨卫星的使用年限与钙钛矿电池也很匹配，这一方面我们还是非常有信心的。”叶冯俊认为，从卫星制造的前景来看，钙钛矿有巨大的潜力规模。

太空算力，激发潜力

随着人工智能的兴起，卫星对能源的需求将不再限于动力，也增加了算力。太空算力可以让卫星在天上实现互联互通，突破传统的“天感地算”模式，这一模式囿于地面站资源、带宽等因素，数据丢弃率高、时效性差。

马斯克对太空算力寄予厚望，他曾判断，太空数据中心是解决全球AI算力瓶颈的革命性方案，5年内，太空AI成本效益将以压倒性优势彻底碾压地面AI。

从商业航天到太空算力，太阳能都将作为主要能量来源形式，相比目前应用于太空的砷化镓薄膜电池，钙钛矿拥有极高的性价比与优势潜力。未来太空场景应用，意味着钙钛矿不只是“地面替代晶硅”的叙事，更是太空应用革命的核心受益者 。

最近，钙钛矿在太空应用方面的探索有了新进展。叶冯俊介绍，2025年12月15日，空间电源全国重点实验室柔性光伏技术联合实验室在上海成立，集齐国家队空间电源专业院所、中国顶尖高校以及钙钛矿产业力量，将共同加速钙钛矿光伏技术在太空应用场景的商业化进程。

以钙钛矿的应用场景之丰富，未来除了太空，它或许还有更多释放潜力的舞台，但这仍需时间的检验。

责任编辑：张蓓 主编：张豫宁