近几年是光伏行业的转换期,光伏产业技术迭代和行业洗牌十分频繁,光伏行业正慢慢重塑格局。2022年底光伏遇到了上游硅料大减价,拥硅为王短暂谢幕,分析师们普遍认为今年光伏最大的机会可能在新技术。
电池片技术作为光伏产业的核心技术,行业关注热度不减。在如此激烈竞争中,各企业纷纷押宝新路线,其中TOPcon、HJT已经进入量产阶段。
上海证券预计,2022年底已投产和建成TOPCon产能将超过90GW。按照已有规划,2023年至少新增投产40GW产能。
2022年国内新增建设和规划中的HJT电池产能达到114.2GW,2023年国内HJT电池出货有望达到15GW。
当然对于在产线迭代愈演愈烈的2023年,这些在国内已经达到量产标准的电池片技术已经不是狭义上的“新技术了”,与之相比,钙钛矿在行业关注度的提升预示着即将成为未来的“光伏黑马”。
晶硅电池降本困难
从2022年就已经进入平价光伏时代,降本增效一直受光伏行业的推崇,然而,硅料是目前光伏有且只有一的主流原料,目前均价200元/kg的硅料价格仍然让晶硅光伏的降本之路处处掣肘。
晶硅电池“一家独大”是光伏行业自始至终的难题,当然也不是没想过要对其制衡,几年前,薄膜电池与晶硅电池进行了短暂的对抗,最终溃败于“性价比”不高,曾经鼓吹薄膜电池的汉能薄膜也黯然退市。
自2020年“双碳”提出以来,全球光伏装机量需求大爆发,让晶硅光伏再次崛起,上游硅料连续涨价,从2020年的70元/kg飙升至2022年300元/kg。
2018年-2023年硅料价格走势
原料涨价导致环环涨价,硅料价格不降,晶硅电池降本永远只能解决皮毛问题。
这便让很多光伏企业将目光转向作为电池赛道上的另一个分支—钙钛矿。
光伏平价之路的转折点
从成本来看:
硅片的厚度通常为180μm,纯度需要达到99.9999%,且需要反复提纯,消耗大量资源。
但钙钛矿电池原料用量少,厚度大概是0.3μm,纯度要求95%,远低于晶硅电池,单瓦能耗只有晶硅的1/10。且钙钛矿材料是有机无机金属卤化物ABX3,材料性质可使光电损失小,原材料储量丰富,可由人工合成。
这样计算下来,钙钛矿在组件成本中仅占5%,是晶硅电池极限成本的50%。
来源:极电光能
从转换效率来看:
晶硅电池理论极限效率为29.43%,普通单晶硅电池理想条件下最高效率为24.5%;TOPCon电池理想条件下最高效率为27.5%;HJT电池效率上限为28.2%-28.7%。晶硅技术,作为渐进式改良,已经面临天花板。
钙钛矿钙钛矿电池具备光电损失小、带隙可调节特点, 叠加叠层技术,可实现接近两倍晶硅电池 效率,潜力充足。
钙钛矿还能与HJT/TOPCON技术兼容,备高效率、低成本优势,理论极限效率有望达43%以上,三叠层电池理论效率可达50%以上。
不仅转换效率有质的提升,成本优势也远超晶硅电池,还可以纾解对于硅料的依赖。
这无疑将缓解硅料供不应求的局面。
百亿融资,前景光明
截至止到2022年末,国内已出现数次钙钛矿相关融资事件,估值已超百亿,其中不乏有马锡投资、红杉中国、IDG资本、高瓴资本等行业头部机构,2022年钙钛矿在一级市场的融资可谓疯狂。
近两年钙钛矿融资情况(不完全统计)
钙钛矿已经迈过从0到1的阶段,即将迎来从1到N的全新阶段。
目前,国内协鑫光电、纤纳光电、极电光能的等12家公司均建立钙钛矿产线,依据中金公司预测,2023 年国内全行业扩产规模乐观情况下有望达到六条1000MW产线,在百兆瓦产线进度上领跑的纤纳光电、协鑫光电、极电光能均在 2023年可能有 GW 级产线扩产计划。
新技术从研发、实验发展到商业化进程并非一朝一夕,钙钛矿的发展似乎让光伏人看到了光伏的未来,但目前钙钛矿电池存在寿命短、稳定性差、易衰减等问题,影响技术推广,距离成熟的商业化存在很长道路。
不过至今,光伏仍然处于发展初阶段,需要更多的新技术,包容更多的试错。每一项新技术的产生都将可能成为未来的主流新兴。
光伏仍然年轻,一切皆有可能。