2022年中國(guó)鈣鈦礦電池行業(yè)全景速覽：鈣鈦礦電池極限轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)展前景廣闊[圖]

摘要：

一、發(fā)展環(huán)境：國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策，推動(dòng)鈣鈦礦電池快速發(fā)展

鈣鈦礦電池,是指鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，屬于第三代薄膜電池的代表，包括純鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池兩種類型。相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、高柔性等優(yōu)勢(shì)，可以應(yīng)用于光伏發(fā)電、LED等領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。022年8月工信部出臺(tái)《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出推動(dòng)TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用，開(kāi)展智能光伏試點(diǎn)示范和行業(yè)應(yīng)用。

二、發(fā)展現(xiàn)狀：鈣鈦礦產(chǎn)能將持續(xù)增加，市場(chǎng)滲透率不斷增強(qiáng)

鈣鈦礦電池因其材料特性，被業(yè)界公認(rèn)為極具前景的新一代光伏電池產(chǎn)品，相比于硅晶電池來(lái)說(shuō)制備難度和能源消耗方面有較大優(yōu)勢(shì)，鈣鈦礦電池技術(shù)也飛速發(fā)展，電池器件的能量轉(zhuǎn)換效率一次次刷新紀(jì)錄。在理論極限上，單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率要高于晶體硅太陽(yáng)能電池達(dá)到31%，且價(jià)格為晶體硅的一半，多結(jié)電池理論效率達(dá)45%，預(yù)計(jì)2022年鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達(dá)到0.4GW，2030年將達(dá)到161GW，隨著鈣鈦礦電池技術(shù)不斷提升，未來(lái)鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2022年鈣鈦礦電池滲透率為0.1%，2030年鈣鈦礦電池滲透率有望增長(zhǎng)至30%。

三、企業(yè)格局：鈣鈦礦市場(chǎng)參與者不斷增加

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(guó)政府把鈣鈦礦太陽(yáng)能電池納入重點(diǎn)支持計(jì)劃，我國(guó)鈣鈦礦相關(guān)企業(yè)也對(duì)鈣鈦礦電池行業(yè)進(jìn)行研發(fā)，包括三峽集團(tuán)、纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能、眾能光電、萬(wàn)度光能、致晶科技等。2022年，協(xié)鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業(yè)完成了千萬(wàn)級(jí)至上億級(jí)融資。鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，隨著參與者越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越成熟，行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)將日益劇烈。

四、發(fā)展趨勢(shì)：轉(zhuǎn)換效率不斷增加，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊

目前，隨著晶硅太陽(yáng)能技術(shù)的日益成熟，其光電轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題也日益突出，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向更讓具有潛力的太陽(yáng)能電池，數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)33%，明顯高于傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池；而在疊層技術(shù)的加持下，其光電轉(zhuǎn)換效率更是有望突破45%，目前，我國(guó)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)蓬勃發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)資本的驅(qū)動(dòng)下，目前全球數(shù)千家企業(yè)正積極研發(fā)鈣鈦礦電池技術(shù)，為其產(chǎn)業(yè)化提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，在產(chǎn)業(yè)鏈各方及資本的共同推動(dòng)下，鈣鈦礦電池的生產(chǎn)成本有望大幅下降，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊。

關(guān)鍵詞：鈣鈦礦電池、發(fā)展現(xiàn)狀、企業(yè)格局、發(fā)展趨勢(shì)

一、發(fā)展環(huán)境：國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策，推動(dòng)鈣鈦礦電池快速發(fā)展

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，屬于第三代薄膜電池的代表，包括純鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池兩種類型。相比于晶硅電池，鈣鈦礦電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、高柔性等優(yōu)勢(shì)，可以應(yīng)用于光伏發(fā)電、LED等領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。鈣鈦礦是一種與礦物鈣鈦氧化物(最早發(fā)現(xiàn)的鈣鈦礦晶體)晶體結(jié)構(gòu)相同的材料。鈣鈦礦晶體可以在超聲波機(jī)器、存儲(chǔ)芯片和現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池中找到。鈣鈦礦電池是以鈣鈦礦型有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體為吸光材料的電池，多用作太陽(yáng)能電池，即鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，屬于第三代太陽(yáng)能電池，也稱新概念太陽(yáng)能電池。

中國(guó)鈣鈦礦電池上游包括原材料和設(shè)備，原材料主要有鈣鈦礦、TCO玻璃、吸光材料等；設(shè)備包括涂布機(jī)、清洗機(jī)、鍍膜設(shè)備、激光設(shè)備、輔助設(shè)備等；中游為鈣鈦礦電池供應(yīng)商，包括大族激光、捷佳偉創(chuàng)、金信諾、拓日新能、杰普特、隆華科技、京山輕機(jī)、中來(lái)股份、愛(ài)康科技、寶馨科技、金晶科技等；下游應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)和LED，光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)有隆基股份、國(guó)電南瑞、陽(yáng)光電源、天合光能等，LED產(chǎn)業(yè)企業(yè)有木林森、三安光電、佛山照明、立達(dá)信等。

近兩年來(lái)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)鈣鈦礦電池行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，2021年11月國(guó)家能源局、科技部出臺(tái)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，提出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(kāi)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(kāi)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。2022年8月工信部出臺(tái)《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出推動(dòng)TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù)和鈣鈦礦、疊層電池組件技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)展新型高效低成本光伏電池技術(shù)研究和應(yīng)用，開(kāi)展智能光伏試點(diǎn)示范和行業(yè)應(yīng)用。2022年10月國(guó)家發(fā)改委、能源局出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，提出完善產(chǎn)業(yè)鏈綜合支持措施,落實(shí)相關(guān)規(guī)劃部署，突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù),推動(dòng)光伏發(fā)電降本增效,促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。推動(dòng)高效環(huán)保型及耐候性光伏功能材料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，提高光伏組件壽命。具體政策如下：

二、發(fā)展現(xiàn)狀：鈣鈦礦產(chǎn)能將持續(xù)增加，市場(chǎng)滲透率不斷增強(qiáng)

鈣鈦礦電池因其材料特性，被業(yè)界公認(rèn)為極具前景的新一代光伏電池產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程廣受市場(chǎng)關(guān)注。組件穩(wěn)定性是鈣鈦礦電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基石，鈣鈦礦組件中鈣鈦礦層厚度大概是0.4um，而晶硅組件中的硅片厚度通常為180um，差了40-50倍。占比最多的是電極材料，達(dá)37%，其次是能源動(dòng)力達(dá)到14%，而鈣鈦礦自身材料的成本占比僅5%，硅晶電池是利用光照使不均勻半導(dǎo)體組合面之間產(chǎn)生電位差從而進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化的一種太陽(yáng)能電池,是光伏行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。而鈣鈦礦電池理論成本或僅為硅晶電池一半，理論的設(shè)備成本低。相比于硅晶電池來(lái)說(shuō)制備難度和能源消耗方面有較大優(yōu)勢(shì)，未來(lái)鈣鈦礦組件降本空間較大。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，鈣鈦礦電池技術(shù)也飛速發(fā)展，電池器件的能量轉(zhuǎn)換效率一次次刷新紀(jì)錄。在理論極限上，普通單晶硅電池、HJT電池、TOPCon電池和晶體硅太陽(yáng)能電池的極限轉(zhuǎn)換效率為24.5%、27.50%、28.70%和29.4%。但是單結(jié)鈣鈦礦電池理論最高轉(zhuǎn)換效率要高于晶體硅太陽(yáng)能電池達(dá)到31%，且價(jià)格為晶體硅的一半，多結(jié)電池理論效率達(dá)45%，且制作過(guò)程無(wú)需硅料，原材料儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉。

鈣鈦礦作為一種合成材料，從2009年開(kāi)始應(yīng)用于光伏發(fā)電，憑借其優(yōu)異的性能和低廉的成本在光伏領(lǐng)域大放異彩，現(xiàn)在中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)前景光明，相應(yīng)的太陽(yáng)能光伏電池的發(fā)展也在提升，鈣鈦礦電池成本低、效率高等優(yōu)勢(shì)明顯，相關(guān)企業(yè)也在加大對(duì)鈣鈦礦的開(kāi)發(fā)力度，但目前鈣鈦礦電池處于量產(chǎn)前夕，由于鈣鈦礦電池生產(chǎn)商大多不具備制造設(shè)備的能力，在產(chǎn)業(yè)化初期鈣鈦礦電池產(chǎn)能的增長(zhǎng)將使鈣鈦礦電池設(shè)備商受益。預(yù)計(jì)2022年鈣鈦礦電池新增產(chǎn)能將達(dá)到0.4GW，2030年將達(dá)到161GW，隨著鈣鈦礦電池技術(shù)不斷提升，未來(lái)鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2022年鈣鈦礦電池滲透率為0.1%，2030年鈣鈦礦電池滲透率有望增長(zhǎng)至30%。

鈣鈦礦電池應(yīng)用于光伏產(chǎn)業(yè)和LED產(chǎn)業(yè)，“雙碳”政策下，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊，國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，近年來(lái)我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模逐年上升，2022年光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為3.93億千瓦，較上年增長(zhǎng)28%，中國(guó)LED市場(chǎng)正進(jìn)入高速發(fā)展階段，市場(chǎng)滲透率快速提升，2021年中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模為9428億元，較上年增長(zhǎng)9.28%，預(yù)計(jì)2022年中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1005億元。隨著科技的進(jìn)步推動(dòng)和市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，未來(lái)中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)鈣鈦礦電池行業(yè)市場(chǎng)需求分析及發(fā)展前景分析報(bào)告》

三、企業(yè)格局：鈣鈦礦市場(chǎng)參與者不斷增加

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(guó)政府把鈣鈦礦太陽(yáng)能電池納入重點(diǎn)支持計(jì)劃，歐盟把鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為“彎道超車”的技術(shù)予以重點(diǎn)支持。美國(guó)出資2400萬(wàn)美元支持ECA等公司的鈣鈦礦太陽(yáng)電池技術(shù)開(kāi)發(fā)；NERL推動(dòng)成立了美國(guó)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(guó)科技部2016-2020年連續(xù)五年把鈣鈦礦太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化列入重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目予以支持，我國(guó)鈣鈦礦相關(guān)企業(yè)也對(duì)鈣鈦礦電池行業(yè)進(jìn)行研發(fā)，包括三峽集團(tuán)、纖納光電、協(xié)鑫光電、極電光能、眾能光電、萬(wàn)度光能、致晶科技等。

2022年，鈣鈦礦領(lǐng)域融資熱度持續(xù)升溫，協(xié)鑫光電、纖納光電、仁爍光能等紛紛完成新一輪融資。另?yè)?jù)中信建投統(tǒng)計(jì)顯示，2022年，協(xié)鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業(yè)完成了千萬(wàn)級(jí)至上億級(jí)融資。2022年成立的新經(jīng)濟(jì)公司中與鈣鈦礦有關(guān)的公司共有三家，分別為：無(wú)限光能、光晶能源、脈絡(luò)能源，且這三家企業(yè)均在2022年里完成了天使輪融資。鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，隨著參與者越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越成熟，行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)將日益劇烈。

四、發(fā)展趨勢(shì)：轉(zhuǎn)換效率不斷增加，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊

1、政策不斷出臺(tái)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2022年10月國(guó)家發(fā)改委、能源局出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，提出完善產(chǎn)業(yè)鏈綜合支持措施,落實(shí)相關(guān)規(guī)劃部署，突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù),推動(dòng)光伏發(fā)電降本增效,促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。推動(dòng)高效環(huán)保型及耐候性光伏功能材料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，提高光伏組件壽命。鈣鈦礦電池憑借其高效率、低成本、低能耗等顯著特點(diǎn)，在光伏降本增效的大變革中越來(lái)越受到青睞，作為極具市場(chǎng)前景的下一代太陽(yáng)能電池技術(shù)，鈣鈦礦電池已經(jīng)迎來(lái)商業(yè)化發(fā)展的元年，未來(lái)幾年將推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的新一輪技術(shù)變革。

2、轉(zhuǎn)換效率不斷增加

目前，隨著晶硅太陽(yáng)能技術(shù)的日益成熟，其光電轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題也日益突出，業(yè)內(nèi)不少企業(yè)已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向更讓具有潛力的太陽(yáng)能電池，數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)33%，明顯高于傳統(tǒng)晶硅太陽(yáng)能電池；而在疊層技術(shù)的加持下，其光電轉(zhuǎn)換效率更是有望突破45%。未來(lái)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(chǎng)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(chǎng)份額。

3、產(chǎn)業(yè)化有望提速

目前，我國(guó)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)蓬勃發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)資本的驅(qū)動(dòng)下，目前全球數(shù)千家企業(yè)正積極研發(fā)鈣鈦礦電池技術(shù)，為其產(chǎn)業(yè)化提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，鈣鈦礦電池的優(yōu)勢(shì)正逐步顯現(xiàn)，量產(chǎn)化進(jìn)程明顯加快。2021年我國(guó)鈣鈦礦專利申請(qǐng)數(shù)量為2323個(gè)，自2022年以來(lái)，國(guó)內(nèi)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速，多家鈣鈦礦電池企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始試生產(chǎn)。如協(xié)鑫光電、仁爍光能、極電光能等企業(yè)，在產(chǎn)業(yè)鏈各方及資本的共同推動(dòng)下，鈣鈦礦電池的生產(chǎn)成本有望大幅下降，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景廣闊。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《中國(guó)鈣鈦礦電池行業(yè)市場(chǎng)需求分析及發(fā)展前景分析報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。