被视为第三代光伏技术钙钛矿未来要挑大梁？
8月18日，科技部等九部门发文提出，到2030年进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术，其中便包括近期市场上大热的钙钛矿电池。经不完全统计，当下主流光伏上市公司更多处于技术储备中，实际开启商用的上市公司更多位于产业链上游设备材料端。
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不过，业内仍然认定其成为下一个光伏产业α。有机构测算仅在设备端，便拥有超800亿元市场。在二级市场上，钙钛矿电池概念板块近期一路走高，自7月初以来，板块指数上涨35.6%。
光转化率有望超过50%
科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》(“《方案》”)提出，到2025年要实现重点行业和领域低碳关键核心技术的重大突破，而到2030年，要进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术。《方案》涉及多方面新能源储能及发电技术，其中便包括近期市场上大热的钙钛矿电池。
方案中所提及的钙钛矿电池是第三代非硅薄膜电池的代表，而目前的TOPCon电池、异质结(HJT/HIT)电池均属于传统晶硅电池，为第二代光伏电池技术。根据协鑫纳米测算，钙钛矿太阳能电池作为第三代太阳能电池，具有高效率特点，单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%，多结理论效率超过50%，远高于晶硅的29.4%。
此外，钙钛矿电池相比晶硅产业链大幅简化。中信证券指出，生产钙钛矿组件单瓦能耗只有晶硅组件的1/10，成熟期的钙钛矿电池单位产能投资额为晶硅电池的一半，综合成本看，钙钛矿组件单瓦总成本约为5到6毛钱，是晶硅极限成本的50%。
因此，钙钛矿被视为“光伏搅局者”。而且，钙钛矿太阳能电池还可通过与HJT叠层进一步提升光电转换效率，是未来产业化的重点发展方向。
浙商证券一份研报指出，HJT、TOPCon 是太阳能电池产业化发展到第三阶段的代表，而钙钛矿-异质结、钙钛矿-TOPCon 叠层电池是第四阶段的支柱。虽然当前市场的主流技术路径仍是 PERC，但其产线扩张已进入尾声。随着异质结(HJT)、 TOPCon 设备的成熟，太阳能电池将逐步进入第三阶段和第四阶段。
光伏头部玩家尚无相关产能
值得注意的是，钙钛矿电池概念已经在二级市场上受到追捧。自7月初以来，钙钛矿电池概念板块指数一路从896.37点涨至1215.8点(截至8月18日最高点)，上涨幅度达到35.6%。
不过，从产业链角度上看，A股中尚无真正拥有钙钛矿电池产能的上市公司。包括隆基绿能、中来股份、晶科能源、晶澳科技、通威股份在内的头部玩家均表示，在钙钛矿、叠层等新型电池等技术方面储备了研发成果，但并无相关产能。
反倒是未上市的纤纳光电与协鑫光电在这一领域实现突破。在7月28日，纤纳光电在浙江衢州举行了首批α组件的发货仪式。此次发货数量为5000片，用于浙江省内工商业分布式钙钛矿电站。
另外，协鑫集成的关联公司协鑫光电，目前也已投建100MW大面积组件中试线，并正致力于开发1m×2m大尺寸钙钛矿组件，在度电成本比晶硅更低的情况下，开启钙钛矿电池的商业化量产。
不过，尽管光伏头部玩家尚未真正实现产能，但却纷纷看好这一技术路线。中来股份在互动平台上表示，公司的钙钛矿叠层电池正在研发中，现阶段重点在进行与钙钛矿电池相匹配的底层电池的研发，后续研发和投入量产仍需要一定的时间，公司看好并积极布局研发钙钛矿叠层电池。
隆基绿能总裁李振国近期也撰文表示，如果在未来几年里钙钛矿电池的寿命和大面积效率损失问题能够得到有效改善，那么钙钛矿/晶硅叠层电池有望成为未来的高效率电池主流。
另外，这一产业链上游的设备材料端脚步似乎更快。其中，德沪涂膜全球首套用于大面积钙钛矿太阳能面板制造核心涂膜设备系统验收成功；而晟成光伏与协鑫光电联合开发钙钛矿与叠层电池的工艺及相关设备，团簇型多腔式蒸镀设备现已量产；迈为股份为客户定制的单结钙钛矿电池激光设备已交付；另外，捷佳伟创近期也中标了首个钙钛矿中试设备采购订单。
仍有较长路要走
不过，钙钛矿电池真正成为“搅局者”仍有较长一段路要走。正如隆基绿能总裁李正国所言，钙钛矿电池面临寿命短和大面积效率损失问题。
浙商证券研报显示，稳定性是制约钙钛矿太阳能电池产业化的重要因素，其主要缺点是寿命短(稳定性低)。目前钙钛矿太阳能电池的T80寿命约4000小时， 距当前主流光伏技术的25年寿命相差甚远。目前钙钛矿电池大面积模块的效率仍远低于小面积，是制约产业化的另一难题。
中信证券研报认为，钙钛矿未来发展的关键点在于四方面：1)提升叠层电池器件中钙钛矿顶电池的稳定性和大面积制备成为了技术开发的关键所在；2)钙钛矿光电器件装备的研发，激光、蒸镀、磁控和SALD设备和配套工艺方面的积累；3)钙钛矿技术产业化发展，需要材料、设备及镀膜等合作开发新型的镀膜材料及相关镀膜设备；4)传统钙钛矿吸光材料在长期光照加热条件下结构极易被破坏，导致电池性能迅速衰减，稳定性是个世界难题。
不过业内普遍认为，通过优化配方工艺和封装技术解决稳定性难题后，钙钛矿将成为下一个光伏产业α，有望出现类似于颗粒硅和磷酸铁锂对替代路线的超越，有望成为未来BIPV、电动汽车车顶发电领域的主流材料。
据浙商证券测算，2025年BIPV潜在市场规模预计达1210亿元，钙钛矿太阳能电池有天然适配优势，有望在BIPV领域率先打开市场。2030年，钙钛矿太阳能电池设备市场空间约805亿元。
（文章来源：中国基金报）
