引言：鈣鈦礦電池因其具有極高的光電轉(zhuǎn)換效率上限，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用潛力，被視為極具潛力的下一代光伏技術(shù)路線。近期工信部、科技部等多部門發(fā)布的相關(guān)政策力挺。這一“黑科技”也被業(yè)界認(rèn)為有望出現(xiàn)類似于顆粒硅和磷酸鐵鋰對(duì)替代路線的超越。哪些上市公司已率先搶占賽道？前景如何？
工信部8月25日公開征求對(duì)《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》的意見。提出加快智能光伏創(chuàng)新突破，發(fā)展高純硅料、大尺寸硅片技術(shù)，支持高效低成本晶硅電池生產(chǎn)，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。
資料來源：工信部官網(wǎng)
此前，科技部等九部門關(guān)于印發(fā)《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022—2030年）》的通知，通知指出，研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池等技術(shù)。
鈣鈦礦是下一代光伏新勢力。鈣鈦礦疊層效率極限達(dá)50%，單瓦成本僅為晶硅的1/2。單結(jié)鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)化效率可達(dá)31%，高于晶硅電池極限效率29.4%。鈣鈦礦與HJT疊層電池理論效率達(dá)43%，三層鈣鈦礦疊層電池理論效率超50%。鈣鈦礦電池相比晶硅產(chǎn)業(yè)鏈大幅簡化，單環(huán)節(jié)價(jià)值高度集中，原材料純度要求低且易得，可低溫溶液制備大幅降低能耗，根據(jù)協(xié)鑫納米測算，鈣鈦礦單片組件成本約為 0.5-0.6 元，是晶硅極限成本的50%。
不同光伏電池技術(shù)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率對(duì)比
資料來源：NREL
鈣鈦礦具備質(zhì)量輕、厚度小、柔性大、半透明等特性，是未來BIPV、電動(dòng)汽車移動(dòng)發(fā)電電源領(lǐng)域的明星材料。應(yīng)用場景廣闊。由于高轉(zhuǎn)化率和低成本優(yōu)勢，鈣鈦礦電池適用于大型電站等場景。同時(shí)因其輕薄、柔性和可定制的特性，一旦突破了關(guān)鍵技術(shù)問題，未來有望廣泛適用于光伏建筑一體化、電子消費(fèi)產(chǎn)品、傳感器、布料等多種場景。鈣鈦礦及其疊層電池有可能替代和補(bǔ)充晶硅產(chǎn)品，獲得可觀的市場份額。
鈣鈦礦電池優(yōu)勢及缺點(diǎn)
資料來源：《太陽能鈣鈦礦電池技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性分析》
寧德、騰訊等汽車及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的頭部機(jī)構(gòu)入股鈣鈦礦項(xiàng)目，2022上半年以來，國內(nèi)頻出鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)的積極信號(hào)，寧德、騰訊等汽車及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的頭部機(jī)構(gòu)入股鈣鈦礦項(xiàng)目，鈣鈦礦晶硅疊層效率也突破了31%，證實(shí)其疊層效率遠(yuǎn)超晶硅電池的優(yōu)勢。在TOPCon、HJT、XBC等電池技術(shù)爭相擴(kuò)大產(chǎn)能的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，多個(gè)鈣鈦礦的大尺寸中試線項(xiàng)目落地，見證其從2009年提出概念，到13年后廠商躍躍欲試的快速發(fā)展階段，同時(shí)2022年7月纖納光電出貨全球首款鈣鈦礦商用組件，也標(biāo)志著鈣鈦礦組件商業(yè)化探路的開端。
鈣鈦礦電池近年來發(fā)展迅猛，轉(zhuǎn)化率仍在不斷提升，增長斜率顯著高于其他類型薄膜電池。2009年第一個(gè)鈣鈦礦電池被生產(chǎn)出來時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率僅有3.8%，短短十二年，其實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率就達(dá)到了30%以上，接近晶硅電池水平，這種發(fā)展速度的背后，得益于鈣鈦礦材料遠(yuǎn)強(qiáng)于晶硅的吸光性能，能量轉(zhuǎn)換過程中的極低能量損失，也與其覆蓋光譜范圍寬的特征有關(guān)。在轉(zhuǎn)換率方面，鈣鈦礦電池的進(jìn)展遠(yuǎn)勝于如碲化鎘、銅銦鎵硒等薄膜電池。
鈣鈦礦轉(zhuǎn)換效率實(shí)驗(yàn)室理論上限高
資料來源：NREL
硅料價(jià)格持續(xù)上揚(yáng)，鈣鈦礦迎來成本優(yōu)勢。自年2020起，硅料行情迎來強(qiáng)周期。截至2022年8月3日，多晶硅致密料價(jià)格達(dá)294元/kg，硅料價(jià)格的持續(xù)上漲使得下游電池和組件廠商利潤承壓均出現(xiàn)一定程度的下滑，凈利率出現(xiàn)一定程度下滑。而鈣鈦礦制作過程無需硅料，制作金屬鹵化物鈣鈦礦所需原材料儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，且前驅(qū)液的配制不涉及任何復(fù)雜工藝，對(duì)純度要求不高，后續(xù)組件對(duì)加工環(huán)境要求也不高。組件生產(chǎn)過程不需要晶硅電池的千度左右的加工溫度，在生產(chǎn)過程中的能耗比較低，多數(shù)環(huán)節(jié)也不需要真空環(huán)境。
硅料價(jià)格持續(xù)上漲，電池成本不斷攀升
資料來源：IFind
穩(wěn)定性是目前制約鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的重要因素。鈣鈦礦太陽能電池作為歷史上發(fā)展最快的光伏技術(shù)，在效率及成本端均較晶硅類電池有優(yōu)勢，但主要缺點(diǎn)是壽命短。早期的鈣鈦礦型太陽能電池（PSC）只能持續(xù)幾分鐘，目前鈣鈦礦太陽能電池的T80壽命（效率下降到初始值的80%）約4000 小時(shí)，未來有望進(jìn)一步提高。
根據(jù)2022年6月《科學(xué)》雜志報(bào)道，美國普林斯頓大學(xué)研究人員開發(fā)出了第一個(gè)具有商業(yè)可行性的鈣鈦礦太陽能電池，這標(biāo)志著一種新興的可再生能源技術(shù)的重要里程碑。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，他們的設(shè)備可在超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下運(yùn)行大約 30 年，如果可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，鈣鈦礦的穩(wěn)定性問題有望得到解決。
鈣鈦礦電池既可以做成剛性電池組件，又可以做成柔性電池組件，應(yīng)用場景廣泛，包括 BIPV、BAPV、電動(dòng)汽車、LED等。基于薄膜電池的優(yōu)良特性和鈣鈦礦的低成本優(yōu)勢，柔性鈣鈦礦電池未來有望成為BIPV(光伏建筑一體化系統(tǒng)）、柔性場景（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)用場景的主流產(chǎn)品；同時(shí)鈣鈦礦疊加晶硅的剛性組件可以應(yīng)用于地面光伏電站。
鈣鈦礦材料的理想應(yīng)用場景
資料來源：國際太陽能光伏網(wǎng)，眾能光電，中銀證券
Rethink Energy預(yù)測，2030年鈣鈦礦市場份額或?qū)⒊^全球市場的29%。在Rethink Energy21年20發(fā)布的報(bào)告中，他們認(rèn)為目前受鈣鈦礦產(chǎn)能的限制，2025年前鈣鈦礦的市場份額會(huì)緩慢上升至7%。而2025年后，光伏裝機(jī)的增長將受到傳統(tǒng)組件市場的供應(yīng)限制，從長遠(yuǎn)來看，鈣鈦礦有可能將光伏成本降低80%，再加上其無可比擬的高效率，2030年鈣鈦礦裝機(jī)量可能將達(dá)到116.9GW，超過當(dāng)年光伏新增裝機(jī)量市場份額的29%。
鈣鈦礦2030年市場份額或超29%
資料來源：Rethink Energy
相關(guān)上市公司梳理
西子潔能：主營余熱鍋爐受益于“雙碳”長期賽道，自研熔鹽儲(chǔ)能裝備符合中高溫儲(chǔ)熱大規(guī)?；厔荩轿徊季帧肮夥l(fā)電、氫能、風(fēng)電”等新能源+儲(chǔ)能新成長曲線。參股10%的眾能光電為鈣鈦礦準(zhǔn) MW 級(jí)整線設(shè)備領(lǐng)軍企業(yè)，眾能光電亦為“鈣鈦礦光伏技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”創(chuàng)始單位之一。
捷佳偉創(chuàng)：主營PERC+TOPCon設(shè)備，自研 TOPCon 的三合一PE-Poly設(shè)備獲領(lǐng)先客戶認(rèn)可接近訂單放量階段，同時(shí)布局HJT+XBC+鈣鈦礦技術(shù)，形成光伏電池片裝備+半導(dǎo)體裝備的平臺(tái)型布局，公司在研鈣鈦礦整線設(shè)備+RPD 已送機(jī)。亦為“鈣鈦礦光伏技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”創(chuàng)始單位之一。
京山輕機(jī)：主營光伏組件設(shè)備實(shí)現(xiàn)高速增長，瓦楞包裝裝備亦穩(wěn)定增長。旗下晟成光伏積極布局電池片裝備業(yè)務(wù)，TOPCon的PECVD&PVD二合一設(shè)備交付驗(yàn)證，HJT的清洗制絨設(shè)備通過驗(yàn)證。鈣鈦礦方面，其蒸鍍PVD已應(yīng)用于多個(gè)客戶端，也擁有ITO玻璃清洗設(shè)備、PVD等產(chǎn)品，并與領(lǐng)先大學(xué)團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)ALD 鍍膜技術(shù)，與頭部協(xié)鑫光電共同開發(fā)鈣鈦礦疊層電池，為業(yè)內(nèi)較早有多元化鈣鈦礦設(shè)備產(chǎn)品銷售的企業(yè)。
杰普特：主營半導(dǎo)體+消費(fèi)電子領(lǐng)域的激光設(shè)備，為領(lǐng)先MOPA激光器供應(yīng)商，激光光源領(lǐng)域國內(nèi)前三企業(yè)，積極下沉鋰電和光伏激光器應(yīng)用，具備大正微納柔性鈣鈦礦組件量產(chǎn)線的配套經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備需求能見度較高。
帝爾激光：主營光伏激光設(shè)備，為PERC激光設(shè)備龍頭，與隆基深度合作，技術(shù)可應(yīng)用于鈣鈦礦光伏電池。已交付TOPCon和IBC工藝的激光轉(zhuǎn)印設(shè)備量產(chǎn)整線樣機(jī)，此外還覆蓋HJT工藝的激光轉(zhuǎn)印，所開發(fā)的LIA激光修復(fù)設(shè)備獲得歐洲HJT客戶的量產(chǎn)型訂單，TOPCon領(lǐng)域擁有激光硼摻雜/激光開膜/特殊漿料開槽等相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，激光開槽設(shè)備在IBC技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
邁為股份：主營光伏HJT整線設(shè)備和絲印設(shè)備，業(yè)務(wù)還涉及顯示、半導(dǎo)體行業(yè)，其中為京東方供應(yīng)國內(nèi)首臺(tái)OLED彎折激光切割設(shè)備、半導(dǎo)體晶圓激光開槽設(shè)備獲得長電科技等頭部廠商訂單。而鈣鈦礦方面，為客戶定制的單結(jié)鈣鈦礦電池激光設(shè)備已交付使用，同時(shí)在研鈣鈦礦設(shè)備。
大族激光：主營PCB、光伏、LED封裝領(lǐng)域的激光設(shè)備，為全球激光設(shè)備市占率前三，自主研發(fā)的鈣鈦礦激光刻劃設(shè)備已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售，大尺寸整線激光刻劃設(shè)備已在鈣鈦礦頭部企業(yè)交付，亦為“鈣鈦礦光伏技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”創(chuàng)始單位之一。
金晶科技：公司是國內(nèi)唯一可供應(yīng)碲化鎘/鈣鈦礦電池封裝玻璃的企業(yè)，全球主要TCO玻璃供應(yīng)商僅2家（另一家是日本板硝子），目前在國內(nèi)已經(jīng)在給碲化鎘電池企業(yè)（包括成都中建材、龍焱、中山瑞科等）和鈣鈦礦電池企業(yè)供貨，且有望進(jìn)入全球最大薄膜電池企業(yè)fs供應(yīng)鏈。
隆華科技：鈣鈦礦靶材取得突破，7月27日公司表示鈣鈦礦電池用靶材當(dāng)前處于供貨測試階段。
杭蕭鋼構(gòu)：公司表示子公司合特光電在不晚于2023年5月10日實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化效率鈣鈦礦/晶硅薄膜疊層電池100兆瓦中試線投產(chǎn)，且電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)到28%以上。關(guān)于中試線的籌備進(jìn)展情況，目前已完成了各供應(yīng)商的技術(shù)交底，陸續(xù)推進(jìn)各類設(shè)備的下單采購及進(jìn)場安排，目標(biāo)在2022年底完成生產(chǎn)線的建設(shè)。
捷佳偉創(chuàng)：公司順利出貨了GW級(jí)異質(zhì)結(jié)電池產(chǎn)線設(shè)備，并再次中標(biāo)鈣鈦礦電池量產(chǎn)線鍍膜設(shè)備訂單。近期捷佳偉創(chuàng)連續(xù)拿到兩次鈣鈦礦設(shè)備訂單。該RPD鍍膜設(shè)備是捷佳偉創(chuàng)面向鈣鈦礦電池持續(xù)研發(fā)的系列核心裝備之一，為新時(shí)代的光伏技術(shù)提供了更可靠的裝備保證。
其它相關(guān)上市公司：金剛玻璃、拓日新能、通威股份、隆基綠能、愛康科技、萬潤股份、東方日升、晶科能源、明陽智能 寧德時(shí)代 等。
$通威股份(SH600438)$ $隆基綠能(SH601012)$ $寧德時(shí)代(SZ300750)$
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