-1-我國(guó)鈣鈦礦電池行業(yè)分析-產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快-新增產(chǎn)能將逐步釋放一、鈣鈦礦電池成本結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池屬于第三代太陽(yáng)能電池。與晶硅電池相比，鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈較短并具有“一體化”的特點(diǎn)，這大大縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)交付周期，同時(shí)降低了綜合成本。根據(jù)數(shù)據(jù)，單結(jié)鈣鈦礦組件成本約在19.8-24.7美元/平，其中TCO玻璃占據(jù)其制造的主要成本，為33.7%。鈣鈦礦電池屬于第三代太陽(yáng)能電池。與晶硅電池相比，鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈較短并具有“一體化”的特點(diǎn)，這大大縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)交付周期，同時(shí)降低了綜合成本。根據(jù)數(shù)據(jù)，單結(jié)鈣鈦礦組件成本約在19.8-24.7美元/平，其中TCO玻璃占據(jù)其制造的主要成本，為33.7%。二、鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率高效性能是鈣鈦礦電池另一重要特征。鈣鈦礦電池的研究起步較晚，但得益于其材料本身突出的性能，鈣鈦礦電池僅用13年時(shí)間就將轉(zhuǎn)換效率從3.5%提升至31.3%。鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率突破歷程階段時(shí)間突破歷程發(fā)展萌芽階段2009-2012年2009年，能量轉(zhuǎn)化效率3.5%:日本科學(xué)家Miyasaka將鈣鈦礦材料用于染料敏化太陽(yáng)能電池作為吸光材料，但該材料不穩(wěn)定，幾分鐘后即宣告失敗。2011年，能量轉(zhuǎn)化效率6.5%:韓國(guó)成均館大學(xué)Nam-GyuPark.改進(jìn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)，大幅提高了光電轉(zhuǎn)化效率，但由于仍然采用液態(tài)電解質(zhì)，材料依然不穩(wěn)定，幾分鐘后效率削減了80%。2012年，能量轉(zhuǎn)化效率10%。實(shí)現(xiàn)固態(tài)化:牛津大學(xué)HenrySnaith課題組引入空穴傳輸材料Spiro-OMeTA,實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦電池的固態(tài)化，進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)化效率且500小時(shí)后光伏性能未明顯衰減，展示出了極好的穩(wěn)定性能。初期發(fā)展階段2012-2015年2012年，牛津大學(xué)HenrySnaith將電池中的TIO2用鑰材(A1203)進(jìn)行代替，從此之后鈣鈦礦在電池片中不僅是光的吸收層，也可作為傳輸電荷的半導(dǎo)體材料。2013年，鈣鈦礦入選美國(guó)《科學(xué)》2013年十大科學(xué)突破。2015年，能量轉(zhuǎn)化效率15%:中國(guó)，日本，瑞士合作制作大面積(工作面積超過(guò)1CM2)鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池，15%的能量轉(zhuǎn)化效率得到國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證?？焖侔l(fā)展階段2016年至今2016年，能量轉(zhuǎn)化效率19.6%:瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Gratze|教授課題組將認(rèn)證效率提高至19.6%。2018年，能量轉(zhuǎn)化效率23.7%:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究院提出有機(jī)鹽鈍化鈣鈦礦表面缺陷的辦法。先后將轉(zhuǎn)換效率提高至23.3%、23.7%。2021年，能量轉(zhuǎn)化效率29.8%:柏林亥姆霍茲中心(HZB)研發(fā)的鈣鈦礦串聯(lián)電池轉(zhuǎn)換效率高達(dá)29.8%，超過(guò)異質(zhì)結(jié)(HJT).TOPCon等晶硅技術(shù)的效率極限。2022年，能量轉(zhuǎn)化效率31.3%:洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和瑞士電子與微技術(shù)中心(CSEM)共同創(chuàng)造了鈣鈦礦硅疊層光伏電池，轉(zhuǎn)化率高達(dá)31.3%。三、鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能近年來(lái)我國(guó)一直在推動(dòng)光伏技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量的快速發(fā)展階段，帶動(dòng)光伏電池突飛猛進(jìn)，其中鈣鈦礦電池因具備高效性能和成本較低兩大優(yōu)勢(shì)，而備受關(guān)注?！丁笆奈濉蹦茉搭I(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出了發(fā)展鈣鈦礦等先進(jìn)光伏技術(shù)的目標(biāo)，科技部等九部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022―2030年)》中也強(qiáng)調(diào)了研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦等技術(shù)的重要性。隨著多項(xiàng)政策的出臺(tái)，我國(guó)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。近年來(lái)我國(guó)一直在推動(dòng)光伏技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量的快速發(fā)展階段，帶動(dòng)光伏電池突飛猛進(jìn)，其中鈣鈦礦電池因具備高效性能和成本較低兩大優(yōu)勢(shì)，而備受關(guān)注?！丁笆奈濉蹦茉搭I(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出了發(fā)展鈣鈦礦等先進(jìn)光伏技術(shù)的目標(biāo)，科技部等九部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022―2030年)》中也強(qiáng)調(diào)了研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦等技術(shù)的重要性。隨著多項(xiàng)政策的出臺(tái)，我國(guó)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)鈣鈦礦電池相關(guān)政策時(shí)間 政策 發(fā)布部門(mén) 相關(guān)內(nèi)容2022.11 《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》 能源局、科技部 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(kāi)發(fā)高可靠性組件與封裝技術(shù)，研發(fā)大面積、高效率高穩(wěn)定性、環(huán)境友好型的鈣缽礦電池:開(kāi)展晶體硅/鈣達(dá)礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究，建設(shè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，開(kāi)展鈣鈦礦光伏電池應(yīng)用示范2021.12 《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高端功能與智能材料”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2021年度擬立項(xiàng)項(xiàng)目公示清單》 科技部 新一代鈣鈦礦太陽(yáng)能電池關(guān)鍵材料及宏量制備技術(shù)被列為2021年度國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高端功能與智能材料”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)為2021YFB38001002022.04 《鈣鈦礦光伏電池及組件等的電流電壓(1-V)特性測(cè)量方法》 中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì) 規(guī)定了鈣鈦礦光伏電池、鈣鈦礦組件電流電壓(-V)特性的術(shù)語(yǔ)和定義設(shè)備要求2022.06 《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》 能源局、發(fā)改委等九部門(mén) 開(kāi)展光伏發(fā)電戶外實(shí)證示范，學(xué)握鈣鈦礦等新-代高效低成本光伏電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù):開(kāi)展新型高效品硅電池、鈣鈦礦電池等先進(jìn)高效電池技術(shù)應(yīng)用示范2022.08 《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022-2030年)》 科技部發(fā)改委工信部等九部門(mén) 提出到2025年實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)城低碳關(guān)鍵核心技術(shù)的重大突破，到2030年進(jìn)一步研究突破一批碳中和前沿和高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池技術(shù)。2022.08 《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》 工信部財(cái)政部商務(wù)部等五部門(mén) 推動(dòng)鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用，開(kāi)展智能光伏試點(diǎn)示范和行業(yè)應(yīng)用。2023.01 《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》 工業(yè)和信息化部等六部門(mén) 加快智能光伏創(chuàng)新突破，推動(dòng)N型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升規(guī)?；慨a(chǎn)能力。鈣鈦礦電池相關(guān)企業(yè)持續(xù)加大布局和開(kāi)發(fā)力度。如萬(wàn)度光能投建了200MW級(jí)可印刷介觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池大試線；華能清能院的大面積模組中試實(shí)驗(yàn)線已投產(chǎn)，并于3月下線了首片產(chǎn)品；大正微納也建成了10MW柔性鈣鈦礦中試線。我國(guó)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將不斷加快。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年我國(guó)鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能約為0.4GW，預(yù)計(jì)2023年我國(guó)鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達(dá)0.5GW，2030年我國(guó)鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達(dá)161GW。鈣鈦礦電池相關(guān)企業(yè)持續(xù)加大布局和開(kāi)發(fā)力度。如萬(wàn)度光能投建了200MW級(jí)可印刷介觀鈣鈦礦太陽(yáng)能電池大試線；華能清能院的大面