新能源如火如荼的發(fā)展到今天,應(yīng)該說,它的核心就是電,或者說其最終形式就是電力。
不管是光伏、風(fēng)電、核電都是在發(fā)電,發(fā)電就要用到發(fā)電設(shè)備,光伏發(fā)電用的是太陽能電池片、風(fēng)電用的是機械發(fā)電機、核電是核電機組,所以新能源的核心發(fā)電設(shè)備至關(guān)重要。
隨著新能源的持續(xù)發(fā)展,核心發(fā)電設(shè)備的技術(shù)也在不斷升級更新。不過,近來圍繞光伏發(fā)電設(shè)備太陽能電池片的技術(shù)更新?lián)Q代實在太快,2020年的時候說PERC電池技術(shù)是主流,2021年說HJT、TOPCon等異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)有望成為下一代太陽能電池技術(shù),到今年看又說鈣鈦礦電池技術(shù)比HJT、TOPCon更好。
到底是真技術(shù)迭代還是市場概念炒作?
鈣鈦礦太火
要問鈣鈦礦是什么,別人可能不知道,甚至你問專門從事光伏行業(yè)的人可能也不是很清楚,但是你問炒A股的人他一定給你講的頭頭是道,效率高、成本低、最有未來的光伏電池技術(shù)等等,因為今年鈣鈦礦在A股太火了。
火到什么程度?
京山輕機(000821.sz)子公司晟成光伏涉及鈣鈦礦電池設(shè)備,據(jù)公司對外發(fā)布的消息顯示,目前已有部分鈣鈦礦電池設(shè)備出貨,已與多家鈣鈦礦電池企業(yè)進行業(yè)務(wù)合作,其股價年內(nèi)從最低7.10元一路漲到最高26.44元,大漲2倍多,前段時間連續(xù)的漲停板更讓其成為市場關(guān)注的焦點。
(京山輕機股價走勢截圖)
這兩天的金晶科技(600586.sh)也是涉及鈣鈦礦概念,在公司發(fā)布了業(yè)績大幅下降超50%的業(yè)績預(yù)告之后,公司股價還是強勢連拉4板,在第三板的時候公司發(fā)布公告稱“公司TCO導(dǎo)電膜玻璃定位于碲化鎘、鈣鈦礦電池等行業(yè)上游”,確認自己真的涉及鈣鈦礦概念。
(金晶科技股價走勢截圖)
東方財富軟件在近期也推出了“鈣鈦礦電池”概念板塊指數(shù),短短幾天該指數(shù)就漲超20%。
(鈣鈦礦電池指數(shù))
除了資本市場上的火爆炒作外,近來光伏產(chǎn)業(yè)關(guān)于鈣鈦礦電池的好消息也是一個接一個。
今年4月多倫多大學(xué)研究人員發(fā)行鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率可達23.9%,緊接著各國關(guān)于鈣鈦礦電池研究成果相繼公布,關(guān)于鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率也越來越高。
4月底德國伍珀塔爾大學(xué)發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率可達24%,Science的一篇研究報告表明鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率達25%,6月初南京大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率達28%,7月初洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院又發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率達31.3%,甚至有人已經(jīng)提出鈣鈦礦的轉(zhuǎn)換效率極限可達到44%-45%!
不斷創(chuàng)新高的轉(zhuǎn)換率就像資本市場的股價一樣,越來越高,但都只是實驗室的研究數(shù)據(jù)。
替代PERC等晶硅電池?
的確,對于光伏電池片技術(shù)而言,產(chǎn)業(yè)最關(guān)注的主要是轉(zhuǎn)換效率、成本、穩(wěn)定性三個指標(biāo),這也是一項新的電池技術(shù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前提條件,而在實際產(chǎn)業(yè)化中可能廠家最關(guān)注的還是成本,在同等轉(zhuǎn)換效率下自然選擇成本更低的技術(shù)!
在成本方面,就目前研究結(jié)果來看,似乎鈣鈦礦的確要比晶硅電池更節(jié)約成本,因為工藝更簡單、制造時間更短。
(資料來源:浙商證券研報)
可以看到,相比其他電池技術(shù)路線,鈣鈦礦(PSCs)技術(shù)路線只有鈣鈦礦層印刷和功能層真空鍍膜兩個工藝,較傳統(tǒng)PERC電池及異質(zhì)結(jié)TOPCon、HJT具有更短的工藝流程,制備過程大幅簡化。據(jù)協(xié)鑫納米披露,鈣鈦礦電池從原材料到組件只需45分鐘,而晶硅電池由于硅料、硅片、電池、組件的分離這個過程至少需要3天時間。
因為工藝的大幅縮減導(dǎo)致工藝成本也大幅下降。據(jù)浙商證券的測算,鈣鈦礦電池的成本只有晶硅電池的一半,組件單瓦成本僅為5毛錢。
轉(zhuǎn)化效率方面,雖然實驗室研究已經(jīng)出現(xiàn)了超過31%的轉(zhuǎn)換效率,但這些研究結(jié)果的平均數(shù)也就在25%左右。不過,即使這樣,鈣鈦礦的轉(zhuǎn)換效率還是遠高于PERC。
(資料來源:浙商證券研報)
傳統(tǒng)PERC電池的理論極限轉(zhuǎn)換效率在29%左右,但產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)換效率往往只有21%左右。目前,雖然實驗室數(shù)據(jù)都顯示鈣鈦礦具有更高的轉(zhuǎn)換效率,其理論極限更是遠高于晶硅電池,但仍缺少產(chǎn)業(yè)化的數(shù)據(jù)。
A股上市公司杭蕭鋼構(gòu)(600477.sh)近期在互動平臺表示,子公司合特光電計劃2022年投產(chǎn)首條晶硅薄膜+鈣鈦礦疊層電池中試線,目標(biāo)轉(zhuǎn)化率為28%以上。今年5月寧德時代(300750.sz)也表示正在搭建鈣鈦礦光伏電池中試線,但轉(zhuǎn)化率未公布。
僅看成本和轉(zhuǎn)化率,鈣鈦礦似乎就是光伏電池最好的技術(shù)路線了,但它真的能替代目前正“大行其道”的PERC電池嗎?
根據(jù)CPIA統(tǒng)計,2021年P(guān)ERC電池市占率已經(jīng)達到91.2%,其預(yù)測2022-2025年P(guān)ERC電池仍是主流。
產(chǎn)業(yè)化還要多久?
成本、轉(zhuǎn)化效率、穩(wěn)定性是光伏電池的三大關(guān)鍵指標(biāo),但是“不可能三角”同樣適用于光伏電池技術(shù),無論是PERC、HJT、TOPCon還是鈣鈦礦技術(shù)都不能使這三個指標(biāo)同時達到最優(yōu)。
(資料來源:浙商證券研報)
據(jù)浙商證券分析,目前阻礙鈣鈦礦電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要問題是穩(wěn)定性、大尺寸制備及環(huán)保的問題。
鈣鈦礦電池相較晶硅電池最大的缺點就是壽命太短,0.3年的壽命較晶硅25年以上的壽命相差太遠,且這么短的壽命如果產(chǎn)業(yè)化將大幅增加更換成本,可能讓其反而不具備成本優(yōu)勢。光伏電池大尺寸時代已經(jīng)來臨,這兩年產(chǎn)業(yè)越來越多的采用210mm等大尺寸電池片,但在這方面鈣鈦礦還沒有相應(yīng)的技術(shù)實現(xiàn)。
至于環(huán)保問題,據(jù)浙商證券分析,鈣鈦礦較晶硅電池在環(huán)保方面差距不大,從含鉛量來看,鈣鈦礦含量較晶硅電池還要更低。
在這樣的現(xiàn)實面前,顯然,鈣鈦礦電池距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走,穩(wěn)定性問題、大尺寸制備的問題都是鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化路上必須解決的問題,但目前市場關(guān)注的焦點似乎都在實驗室的轉(zhuǎn)換效率上,實驗室轉(zhuǎn)化效率每創(chuàng)一次記錄資本市場就跟著嗨一陣!
綜上所述,目前關(guān)于鈣鈦礦的高轉(zhuǎn)化率還停留在實驗室數(shù)據(jù)階段,產(chǎn)業(yè)化所面臨的穩(wěn)定性、大尺制備問題亟待解決,資本市場的瘋狂炒作也只是概念炒作,替代PERC電池更是為時尚早,一切還需技術(shù)的升級和產(chǎn)業(yè)化試行的實踐。$京山輕機(SZ000821)$ $金晶科技(SH600586)$ $寧德時代(SZ300750)$
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