盈利难、融资难的钙钛矿产业等来央企深度布局

撰文 | 潮汐

出品 | 光伏Time

近日，中国华能集团在新能源领域深入布局，投资成立了华清钙钛矿光伏技术(北京)有限公司，初始注册资本为10997万。其中，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司为控股股东，持股69.05%。

该公司属中国华能集团旗下专注于清洁能源技术研究、开发与应用的全资子公司，在新能源领域的技术创新、工程应用以及产业化推进方面扮演着重要角色。

钙钛矿电池属于第三代太阳能电池，也被称为新概念太阳能电池。利用一种独特晶体结构的材料作为吸光层，与传统的晶硅电池相比，钙钛矿电池具有更高的光吸收能力，需要的原材料更少，生产成本更低，同时能达到更高的效率，在产品面有着单结电池和叠层电池两种分化。

目前，钙钛矿技术，已经进入产业化重要阶段。头部企业着手建设GW级产线，业内关注度极高。

其中，仁烁光能于2022年建成10MW全钙钛矿层研发中试线，2023年底投产150MW量产线，2024年规划建设GW级大规模量产线。

协鑫光电在2021年建成100MW钙钛矿产线。2024年5月，协鑫光电正式开工建设GW级大尺寸商用钙钛矿组件生产基地。

而极电光能2022年百兆瓦产线投产，2023年4月，就启动了全球首条1GW钙钛矿光伏生产线建设。

然而，钙钛矿企业也面临着产品应用面过于狭窄的问题，商业化、规模化进程缓慢。此时，华能集团再度深入布局，对钙钛矿产业来说意义非凡。

进程缓慢有多慢

钙钛矿技术近年来取得了显著成果，行业内钙钛矿产线布局加速推进。

自2021年起，主要企业陆续搭建并投产百兆瓦级钙钛矿产线：协鑫光电率先在2021年建成投产了100MW产线；随后，纤纳光电、极电光能、无限光能等公司相继获得融资，积极布局兆瓦级产能，进一步推动了技术的工业化进程。

2023年，钙钛矿产业迈向GW级产线建设。协鑫光电、仁烁光能与极电光能便是最好代表。

从产业化进程来比较，单节技术路线要快于叠层，上述三大企业的产线几乎都选用了单节。

钙钛矿单节技术进步很快。极能光电在2023年研发的810.1平方厘米单结组件稳态效率达到了19.5%。协鑫光电在今年年初，已经将2平方米全尺寸钙钛矿单结组件的稳态效率提升到19.04%。

叠层技术也有了相当的突破。其中，协鑫光电取得了显著进展，2024年6月，据昆山协鑫光电官微发布消息称，其推出的2050cm叠层组件再一次打破转化效率记录，达到27.34%，进一步巩固了钙钛矿技术在提升组件效率上的技术优势。

这一成果相当可贵，叠层技术路线在效率方面看似优于单结技术路线。目前报道的两端全钙钛矿叠层太阳能电池的认证效率已超过33.0%，其中，2023年11月，隆基绿能自主研发的晶硅钙钛矿叠层电池效率更是突破至33.9%，成为全球最高。

然而，这种高效率大多局限于较小面积的电池，如何在大面积全钙钛矿叠层电池中保持相同的性能，仍是行业面临的挑战之一。

与此同时，钙钛矿的商业化应用也在逐步推进。2023年7月，全球首个钙钛矿渔光互补电站在浙江衢州并网运行，成为商业化落地的重要一步。衢州生产基地项目规划5GW产能，总投资达54.6亿元。

然而，钙钛矿产业的规模化应用仍面临挑战。根据厂商披露的数据，2023年全球钙钛矿光伏产能预计为0.88GW，市场化进程尚在探索阶段，距大规模商用尚有较长的路要走。

更为直观的表现为，头部厂商开卖产线。今年8月，仁烁光能，在微信公众号平台发布了一则信息，公司开始“协助客户建设百兆瓦级单结钙钛矿光伏组件产线”，并提供全方位、多层次的技术服务。

此前，极电光能的副总裁王雪戈，也提到极电光能在钙钛矿装备业务方面的“交钥匙”产线解决方案。

出售产线甚至交付技术，对电池、组件厂商来说，无疑有着培植对手的隐患。有企业在回应外界质疑中提到，做大行业有利于整体性降本。以此来看，规模化仍是心腹大患。

央企下场，提速多少？

钙钛矿一直以来被戏谑故事感太重，是因为它身上总带着一种“未来可期”的神秘感，却偏有着寿命短，稳定性差，效率衰减过快的致命缺陷。

对钙钛矿整条产业链来说，在资本市场阴晴不定和盈利艰难的局面下，央企深入布局是个绝对的好消息。

事实上，钙钛矿一直是央企重点关注的技术路线，但大多停留在突破效率方面，而在产业化、规模化突破较少。华能是少有的兼顾者。

早在2013年，华能就开始着手钙钛矿太阳能电池的基础理论研究，成为国内最早进入这一新兴领域的能源企业之一。2015年，华能率先开展了实验室级别的小面积钙钛矿研发，初步实现了18.8%的电池效率，处于国内领先水平。

到2019年，华能在钙钛矿领域取得了重大突破，小面积电池的效率攀升至22.8%。同年，华能生产出100平方厘米的电池模组，效率达到了18%。

2020年，华能进一步推进了钙钛矿技术的产业化进程，建立了大面积模组的中试实验线。

2021年3月，华能完成了首片3500平方厘米钙钛矿光伏组件下线。

2022年4月，华能清洁能源技术研究院成功研发，并于山东淄博的百兆瓦中试线下线了全球首块大尺寸矩阵叠片光伏组件，突破了美企对该工艺专利的控制。

到了2023年12月，由中国华能集团牵头实施的全球最大商用尺寸兆瓦级钙钛矿光伏组件示范项目——位于青海共和塔拉滩的30万千瓦光伏建设项目成功并网发电。该项目为钙钛矿光伏电池的商用化打开了大门。

除了华能，中核集团也在钙钛矿技术领域展开了布局。中核集团旗下的中国核电公司于2023年6月通过了一项关于柔性与刚性钙钛矿电池中试产线的研发项目。中核光电作为钙钛矿技术的主导方，计划在2024年投产两条100MW的中试线，分别用于刚性和柔性钙钛矿组件的生产。

公司还计划于2026年引入战略投资，并推进GW级产线的建设，实现规模化量产。值得一提的是，中核光电的大面积钙钛矿组件已经在效率上达到了显著成绩，刚性组件的最高效率为18.91%，而柔性组件则为17.12%。

此外，国家电投集团中央研究院自2019年起开展了叠层电池技术的研究。到2022年，实验室的初步验证已完成，2023年该院自主研发的钙钛矿/硅异质结叠层电池实现了27.69%的效率。经过持续研发，2023年底时小面积叠层电池效率已达到29.4%，并正在推进大面积电池的技术开发，以加快向产业化迈进。