Part.1
市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)
（一）光伏整體裝機(jī)容量
據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)，截至2021年12月底，全球太陽能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)約863GW，同比2020年增長(zhǎng)近18.4%；中國光伏發(fā)電裝機(jī)容量約310GW，同比增長(zhǎng)20.9%，全球占比近35.9%；并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)306GW，并網(wǎng)占比高達(dá)98.7%。2021年，全球新增裝機(jī)容量176GW，中國新增裝機(jī)54.93GW（同比增長(zhǎng)14%），其中并網(wǎng)裝機(jī)約53GW，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位。中國分布式光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量累計(jì)達(dá)到107GW，約占全部光伏發(fā)電的三分之一；2021年新增分布式光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量約29GW，占比55%，歷史上首次突破50%。
受政府支持政策導(dǎo)向，同時(shí)隨著太陽能技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用、太陽能電池價(jià)格和安裝成本下降等驅(qū)動(dòng)因素，未來五年全球太陽能發(fā)電市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)隆眾咨詢預(yù)測(cè)，2022-2026年全球太陽能發(fā)電裝機(jī)容量預(yù)計(jì)年均增速13.2%，至2026年累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到約1645GW。國際可再生能源署（IRENA）根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)編制的全球可再生能源路線圖（REmapCase），預(yù)測(cè)到2050年，太陽能光伏發(fā)電將成為第一大電力來源，全球裝機(jī)容量達(dá)到8519GW（占比約43%），風(fēng)力發(fā)電將成為第二大電力來源（占比約30%）。
圖1 全球可再生能源路線及光伏裝機(jī)容量預(yù)測(cè)
中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2022-2025年，全球光伏年均新增裝機(jī)將達(dá)到232-286GW，預(yù)計(jì)2022年新增裝機(jī)195-240GW；我國光伏年均新增裝機(jī)將達(dá)到83-99GW，預(yù)計(jì)2022年新增裝機(jī)75-90GW。能源局預(yù)測(cè)我國“十四五”期間光伏新增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到355～440GW。當(dāng)前全球光伏組件制造產(chǎn)能接近525GW/年，中國組件產(chǎn)能約350GW/年，組件處于供過于求狀態(tài)，頭部組件供應(yīng)商如隆基綠能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、通威股份等2021年產(chǎn)能利用率約60%~80%，仍有較大提升空間。2021年中國多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量分別達(dá)到50.5萬噸、227GW、198GW、182GW（出口占比54%），2021年中國光伏組件產(chǎn)量為182GW，同比2020年增漲46.07%。
1、全球政策導(dǎo)向
鈣鈦礦作為全球公認(rèn)的最具前景的光伏電池材料，獲得前所未有的關(guān)注，各國政府把鈣鈦礦太陽能電池納入重點(diǎn)支持計(jì)劃。歐盟把鈣鈦礦太陽能電池作為“彎道超車”的技術(shù)予以重點(diǎn)支持。美國出資2400萬美元支持ECA等公司的鈣鈦礦太陽電池技術(shù)開發(fā)；NERL推動(dòng)成立了美國先進(jìn)鈣鈦礦制造（US-MAP）聯(lián)合體，加速鈣鈦礦技術(shù)商業(yè)化。中國科技部2016-2020年連續(xù)五年把鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化列入重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目予以支持；2016-2017年為基礎(chǔ)科學(xué)理論研究，2018年為疊層技術(shù)，2019年為大面積單結(jié)技術(shù)研發(fā)。
2021年1月，杭州纖納光電獲得由三峽資本領(lǐng)投的3.6億元C輪融資，用于鈣鈦礦光伏百兆瓦級(jí)產(chǎn)線擴(kuò)建、疊層產(chǎn)品升級(jí)、應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)等項(xiàng)目。央企的入局顯示了國家推動(dòng)行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的強(qiáng)有力信心。2021年12月南方科技大學(xué)的“新一代鈣鈦礦太陽能電池關(guān)鍵材料及宏量制備技術(shù)”項(xiàng)目被列為科技部重點(diǎn)專項(xiàng)立項(xiàng)項(xiàng)目。
2022年4月2日，國家能源局、科學(xué)技術(shù)部發(fā)布關(guān)于印發(fā)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》的通知。從聚焦大規(guī)模高比例可再生能源開發(fā)利用方面提出了風(fēng)電太陽能發(fā)電技術(shù)攻關(guān)的具體目標(biāo)。其中便包括高效鈣鈦礦電池制備與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)：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，開發(fā)高可靠性組件級(jí)聯(lián)與封裝技術(shù)，研發(fā)大面積、高效率、高穩(wěn)定性、環(huán)境友好型的鈣鈦礦電池；開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究。
2、市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展趨勢(shì)
零能耗建筑（Net-zero energy building）可以使房屋的耗能與產(chǎn)能達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)綠色建筑，得到了世界各國政府的支持。BIPV憑借提升建筑的能源效率、提高資源和材料的利用率以及提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，成為實(shí)現(xiàn)零能耗建筑目標(biāo)的首選技術(shù)。業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，中國到2025年BIPV的市場(chǎng)規(guī)模約583億元，5年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到40.39%；“十四五”期間國內(nèi)新增BIPV規(guī)模可能達(dá)到30~50GW，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模在1500~2500億元。鈣鈦礦光伏電池極有可能會(huì)成為未來BIPV的主流產(chǎn)品，其市場(chǎng)空間發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
據(jù)麻省理工和韓國化學(xué)技術(shù)研究所在Nature上發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球鈣鈦礦太陽能電池市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了30億元，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到128億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為23.3%。據(jù)簡(jiǎn)樂尚博調(diào)研顯示，受新冠肺炎疫情等影響，2021年全球鈣鈦礦太陽能電池市場(chǎng)規(guī)模大約為32億元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到356億元，2022-2028期間年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為40.6%。
據(jù)研究公司Rethink Energy發(fā)布的最新報(bào)告預(yù)測(cè)，2025年鈣鈦礦電池在光伏裝機(jī)市場(chǎng)的占有率受傳統(tǒng)組件供應(yīng)限制，將緩增至7%；長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，鈣鈦礦有望將光伏成本降低80%，加上其高效率，預(yù)測(cè)2030年鈣鈦礦電池全球市場(chǎng)占比將超過29%。可見，2025年有望成為鈣鈦礦大規(guī)模市場(chǎng)化的元年，2030年鈣鈦礦電池或?qū)㈤_始成為主流光伏技術(shù)路徑。屆時(shí)，鈣鈦礦電池有望成為光伏建筑一體化系統(tǒng)（窗戶、建筑物側(cè)面）、柔性場(chǎng)景（如柔性手機(jī)、柔性顯示器、可穿戴衣服/背包、帳篷/移動(dòng)電源等便攜式設(shè)備）等差異化應(yīng)用場(chǎng)景的主流產(chǎn)品；地面光伏電站或?qū)⑹褂免}鈦礦疊加晶硅的模式，晶硅組件或成為集中地面電站的輔助角色。
Part.2
生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)格局
近兩年，鈣鈦礦太陽能電池的研究突破日新月異，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在加快，全球行業(yè)龍頭企業(yè)紛紛加碼鈣鈦礦電池的研究和產(chǎn)線建設(shè)規(guī)劃，原本預(yù)期2030年才可能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程被大大提前，行業(yè)專家稱2025年前后鈣鈦礦光伏有可能實(shí)現(xiàn)GW級(jí)產(chǎn)線量產(chǎn)。目前，全球鈣鈦礦電池行業(yè)仍處在商業(yè)化起步階段，量產(chǎn)規(guī)模大多為百兆瓦級(jí)中試線。纖納光電和波蘭Saule（索樂科技）是全球最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)的生產(chǎn)企業(yè)，牛津光伏和協(xié)鑫納米緊隨其后。湖北萬度、極電光能、黑晶科技、黎元新能源、東芝、松下等也相繼開啟了鈣鈦礦電池的大規(guī)模量產(chǎn)化之路的嘗試。國家電投、華能集團(tuán)、寧德時(shí)代、隆基股份、天合光能、晶科能源、通威股份、賽維集團(tuán)、中來光電、愛旭科技、晟成光伏、杭州眾能光電等企業(yè)均已展開布局。
表1 全球鈣鈦礦電池生產(chǎn)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)
目前，纖納光電生產(chǎn)的鈣鈦礦電池穩(wěn)定性取得了突破性改善，其20cm2的鈣鈦礦小尺寸組件在濕熱實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，老化時(shí)間由1000小時(shí)提升至3000小時(shí)（高于IEC濕熱測(cè)試Dampheattest 3倍時(shí)長(zhǎng)），組件轉(zhuǎn)化效率無衰減；紫外預(yù)處理實(shí)驗(yàn)使用了100kWh的劑量（等同于IEC檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的6.5倍以上），組件效率衰減小于2%。結(jié)果表明纖納光電的鈣鈦礦電池符合市場(chǎng)準(zhǔn)入條件，獲得由泰爾實(shí)驗(yàn)室和德國VDE技術(shù)協(xié)會(huì)聯(lián)合頒發(fā)的鈣鈦礦組件穩(wěn)定性（25~30年壽命）認(rèn)證證書，但業(yè)內(nèi)專家保守估計(jì)鈣鈦礦電池目前實(shí)際使用壽命可能僅約10年。
鈣鈦礦電池憑借高效率和低成本的優(yōu)勢(shì)在商業(yè)化應(yīng)用方面被寄予厚望，但穩(wěn)定性是目前最緊要的挑戰(zhàn)，即使用壽命能否達(dá)到晶硅類電池組件的25年。隨著鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)進(jìn)步和量產(chǎn)進(jìn)度的加快，穩(wěn)定性問題有望持續(xù)改善。鈣鈦礦電池大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)和應(yīng)用有望在“十四五”收官之前啟動(dòng)。
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