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目前鈣鈦礦電池商業化主要面臨三方面挑戰:穩定性、大尺寸效率和規模化生產。目前各家鈣鈦礦產線大多為百MW 級,頭部企業組件效率已經達到 18%。由于鈣鈦礦層材料工藝選擇尚未統一,因此我們測算時多選用無機材料并且不考慮界面修飾等因素,假設良率為90%、組件效率為18%時,測算數據顯示,鈣鈦礦組件成本約為1.65 元/W。遠期來看預計規模化量產后,鈣鈦礦組件成本可降至0.5-0.6元/W。
鈣欽礦電池主要可劃分為五層:TCO、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和背電極。生產流程可大致劃分為:輸入TCO 層玻璃--P1激光劃線--電荷傳輸層沉積-退火/干燥-鈣鈦礦層涂覆-退火/干燥-電荷傳輸層沉積-退火/干燥-P2 激光劃線-背電極制作-P3激光劃線-激光清邊-測試分揀封裝。目前各家廠商在各層材料和工藝選擇上存在分歧,分歧主要集中在電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層的材料選擇和制備設備,而對于TCO層、背電極、激光設備和封裝的工藝選擇已逐漸明確,帶來材料、設備較為確定性需求。
01
昆山協鑫光電材料有限公司
昆山協鑫光電材料有限公司成立于2019年12月。2023年11月23日,協鑫光電宣布,經中國計量科學研究院進行權威認證,其推出的1mX2m鈣鈦礦單結組件光電轉化效率達到18.04%。公司1000mmx2000mm 鈣鐵礦單結組件光電轉化效率達到18.04%;279mmx370mm 的疊層組件效率突破 26.17%,369mm X555mm 疊層組件效率突破 26.34%。鈣鐵礦 GW 級生產基地順利奠基,有望在 2024-2025 年建成投產。
從事鈣鈦礦行業已接近十余年,大尺寸組件效率率先突破18%。協鑫光電發展歷程最早可追到到廈門惟華光能有限公司,其于2015 年建成一條鈣鈦礦光伏組件中試線,產品尺寸為45cmx65cm。2016年底惟華光能被協鑫集團收購并在蘇州成立協鑫納米科技,并在 2017年公司 10MW 級別光伏組件中試線。2020年底協鑫光電成立,融資約2億開始籌備100MW量產線。2021 年公司建成 100MW 生產線并開始試生產。2023 年,公司1000mmx2000mm 鈣鈦礦單結組件光電轉化效率達到18.04%;279mmx370mm的疊層組件效率突破 26.17%,369mmx555mm 疊層組件效率突破 26.34%。2024 年,公司將致力于實現26%以上的效率且2m以上的鈣鈦礦光伏組件商業化;此外,預計公司GW 級別產線有望于2024-2025 年落地投產。
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02
仁爍光能(蘇州)有限公司
仁爍光能(蘇州)有限公司于2021年底成立,主營業務為新型鈣鈦礦太陽能電池。2023年9月仁爍光能在30cm*40cm鈣鈦礦組件上實現了19.42%的第三方認證轉化效率,組件制備所有工藝與150MW量產線兼容,且內部已通過IEC61215可靠性測試,這是仁爍光能在鈣鈦礦產業化上取得的一項重大進展。
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03
蘇州黎元新能源科技有限公司
蘇州黎元新能源科技有限公司于2016年,在蘇州高新區(虎丘區)市場監督管理局登記成立。公司團隊由中組部“千人計劃”專家、世界級名校博士、資深管理人才組成,團隊在Nature,Science,Natureenergy等共計發表論文100余篇,5次鈣鈦礦光伏效率世界紀錄,100余項相關專利。
04
無錫極電光能科技有限公司
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無錫極電光能科技有限公司起源于長城控股集團,2018年開始鈣鈦礦技術研發,2020年4月落地無錫。·2023年12月5日,經國際權威檢測機構JET認證,極電光能研發的810.1cm2大尺寸鈣鈦礦組件穩態效率達到19.5%。公司研發的 810.1cm2大尺寸鈣礦組件穩態效率達到 19.5%。2022年8月,公司與無錫錫山經濟技術開發區達成協議布局全球首條GW 級鈣礦光伏組件及 BIPV 產品生產線。項目于 2023年4月開工建設,預計 24年下半年建成投產。
極電光能于 2018 年開始從事鈣鈦礦研發,2021年開始建設 150MW 中試線。公司成立至今,曾先后4次刷新鈣鈦礦組件效率的世界紀錄。2023年 11 月,公司 1.2x0.6m?商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率達到 18.2%,對應的最大功率 131.07W。2023 年 12月,公司再次公告,其研發的 810.1cm?大尺寸鈣鈦礦組件穩態效率達到 19.5%,體現出公司深厚的技術儲備和業內領先的技術迭代速度。產業化方面,2022年8月,公司與無錫錫山經濟技術開發區達成協議將共同投資30 億元布局全球首條GW級鈣鈦礦光伏組件及 BIPV產品生產線。
項目于 2023年 4月開工建設,預計 24 年下半年建成投產,年產值可達到 25 億元。公司布局BIPV市場較早,產品在合肥、上海、無錫、保定等多個優質項目上已取得示范性應用。公司第一代半透明光伏組件主要應用于光伏建筑一體化;第二代剛性不透明光伏組件以及第三代疊層電池與組件,主要應用于分布式發電、集中式大型光伏電站、太陽能汽車及其它“光伏+”應用領域等。目前公司 150MW 產線主要生產鈣鈦礦標準組件和 BIPV 光伏建筑一體化產品。
05
天合光能股份有限公司
天合光能股份有限公司(688599)創立于1997年,業務覆蓋光伏組件的研發、生產和銷售,電站及系統產品,光伏發電及運維服務、智能微網及多能系統的開發和銷售以及能源云平臺運營等。2023年12月14日國家知識產權局公告,天合光能股份有限公司申請一項名為“鈣鈦礦光伏電池及其光伏組件和制備方法“,公開號CN117222239A,申請日期為2023年9月。
06
蘇州中來光伏新材股份有限公司
中來股份成立于2008年,集團總部位于江蘇常熟。是國家級火炬計劃重點高新技術企業,于2014年上市(300393.SZ)。集團主營四大業務板塊,分別是光伏背板,光伏電池與組件,分布式系統應用開發與新能源業態創新開發。子公司泰州中來光電科技有限公司獲得鈣鈦礦N型topcon鈣鈦礦疊層太陽能專利,該專利屬于公司在鈣鈦礦+TOPCon電池疊層方向的一個布局,有利于提升電池的光吸收性能和光電轉換效率。
07
江蘇寶馨科技股份有限公司
江蘇寶馨科技股份有限公司成立于2001年,2010年在深圳證券交易所上市(股票代碼:002514)。目前公司已與張春福、朱衛東教授團隊以及安徽大禹實業合資成立了西安寶馨光能科技有限公司,用以開展在鈣鈦礦/異質結疊層方面的研究和商業化落地推廣。
08
華碧新能源技術研究(蘇州)有限公司
華碧光能科技(蘇州)有限公司專注于卷對卷柔性大面積鈣鈦礦薄膜太陽能電池研發、生產和銷售。目前,在職人數40余人。公司明確以“柔性薄膜光伏發電能源解決方案提供商”為戰略定位。2019年啟動預研,2022年1月華碧光能科技蘇州有限公司正式步入產業化發展,同年6月建成業內首條卷對卷柔性鈣鈦礦薄膜電池中試線(10MW),并投入使用。
09
泰州錦能新能源有限公司
泰州錦能新能源有限公司注冊成立于2017年2月,計劃總投資80億元人民幣,位于泰州市新能源產業園區。擁有在職員工近120人,其中科技人員40多人。2021年11月泰州錦能新能源有限公司在常德市規劃建設薄膜光伏全產業鏈項目,總投資20億元,主要建設鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層電池研究院、生產線、光伏電站及配套設施。
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大正(江蘇)微納科技有限公司
大正(江蘇)微納科技有限公司成立于2018年,是一家專業從事新型鈣鈦礦薄膜太陽能電池組件以及相關精密設備制造的國家高新技術企業。公司前身為“領旺(上海)光伏科技有限公司”。2023年7月12日,大正微納研發中試線擴大工程開工儀式在鎮江高新區舉行。今年,大正微納科技有限公司將融資3億元建設全球首條全自動100MW級柔性鈣鈦礦太陽能電池生產線,繼續擴大在鎮江高新區投資布局。
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廣東光晶能源科技有限公司
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廣東光晶能源科技有限公司成立于2022年5月,是由澳大利亞歸國博士和北大校友團隊聯合創立的科技企業。創始團隊包括院士1人,教授1人、博士2人、碩士數名。核心創始人黃福志教授長期專注于高效、穩定、大面積、低成本可印刷鈣鈦礦太陽能電池研究,擁有豐富的太陽能電池開發經驗和技術積累。
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深圳黑晶光電技術有限公司
深圳黑晶光電技術有限公司(以下簡稱黑晶光電)于2019年成立于深圳,是國內首家專注于高效疊層太陽能電池研發的企業。2023年5月,黑晶光電7GW高效鈣鈦礦疊層光伏電池項目動工。該項目投資100億元,計劃建設7.5GW新型光伏組件、7GW高效鈣鈦礦疊層光伏電池及百萬千瓦級源網荷儲新能源保障基地。預計在2025年12月竣工后將實現年產值超200億。
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廣東脈絡能源科技有限公司
廣東脈絡能源科技有限公司成立于2022年8月,由暨南大學新能源技術研究院院長麥耀華教授帶領團隊創立,從事鈣鈦礦太陽電池技術研發和產業化,主要產品為大面積玻璃襯底鈣鈦礦光伏組件,滿足地面電站和光伏建筑一體化的要求,并為客戶提供定制化室內光能采集產品。目前公司正在珠海市香洲區籌建100MW生產線和GW級生產基地。
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深圳市光因科技有限公司
深圳市光因科技有限公司,成立于2022年11月7日,位于廣東省深圳市。2023年6月,光因科技已完成一筆5000萬人民幣的天使輪融資,這是目前鈣鈦礦領域最大的天使輪融資,投資方包括轉轉集團和梅花創投。光因科技主營業務為鈣鈦礦光伏的研發及生產制造。2023年5月8日,光因科技發生工商變更,股東新增五八有限公司、轉轉循環科技有限公司、梅花創投旗下珠海梅花心力股權投資合伙企業(有限合伙),企業注冊資本由約352.94萬人民幣增至約399.29萬人民幣。
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深圳無限光能技術有限公司
深圳無限光能技術有限公司(簡稱無限光能)成立于2022年,總部位于廣東省深圳市,是一家致力于鈣鈦礦太陽能電池技術開發的科技創新型企業。無限光能生產的突破性電池已經過獨立驗證,可以將29.52%的太陽能轉化為電能。2023年2月,無限光能公司自主研發的100.53mm2鈣鈦礦太陽能電池最高光電轉換效率達到24.67%。2023年6月,無限光能宣布完成數千萬元天使輪融資。本輪融資完成后,將在2023年三季度完成試驗線建設,并實現大尺寸電池模組批量下線。
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深圳市拓日新能源科技股份
深圳市拓日新能源科股份有限公司或立于2002年8月,注冊資本14.13億元,2008年2月在深交所上市(002218)。拓日新能2023年5月23日在投資者互動平臺表示,公司一直關注鈣鈦礦電池技術的發展,并把鈣鈦礦技術列為現階段布局重點研發項目之一,相關技術專利正處于申請中,屆時請以公司公告為準。
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杭州纖納光電科技有限公司
杭州纖納光電科技有限公司于2015年07月由3位海歸博士聯合成立。公司規模:100-499人。纖納光電是全球著名的鈣鈦礦光伏技術領航者、產業化先鋒和國家高新技術企業。纖納光電重視自主創新,全球累計申報200多項知識產權專利;6次刷新鈣鈦礦組件效率的世界紀錄,獲得全球首個鈣鈦礦組件穩定性認證。采用公司鈣鐵礦a組件的蒙西基地庫布其項目送電成功,是全球首個商業化運行的兆瓦級鈣鐵礦地面光伏項。
纖納光電于 2015 年成立,2018年開始建設 20MW中試線并在 2020 年建成,2021 年建成100MW 量產線并于 2022 年投產。公司曾先后9次登上鈣鈦礦光伏組件轉化效率世界紀錄表,全球累計申請知識專利達300 多項,研發實力強勁。2023年 11月,采用公司鈣鈦礦a組件的蒙西基地庫布其項目送電成功,是全球首個商業化運行的兆瓦級鈣鈦礦地面光伏項目。公司組件穩定性表現領跑行業。
23 年 1月,公司纖納a 組件成為全球首個通過 IEC61215和IEC61730 穩定性全體系認證的鈣鈦礦電池組件,IEC61215 和IEC61730 是光伏行業穩定性和安全性最重要的基礎標準,通過該標準標志著公司組件擁有了進入國內外市場的通行證。
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浙江晶科能源有限公司
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晶科能源股份有限公司成立于2006年,是一家全球知名、極具創新力的太陽能科技企業。2023年11月,經TüV南德認證,晶科能源N型TOPCon大面積光伏組件最高轉換效率達到24.76%,刷新了迄今為止有第三方權威機構認證的全球組件最高效率紀錄。同時,晶科能源基于N型TOPCon的鈣鈦礦疊層電池研發也取得重要突破,經中科院上海微系統與信息技術研究所檢測,其轉化效率達到32.33%,大幅提升了同類疊層電池的轉換效率水平。
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杭州眾能光電科技有限公司
杭州眾能光電科技有限公司創立于2015年8月,現有人員50人左右。公司戰略定位應用多物理場耦合技術實現光電薄膜的大規模制備,專業從事高效晶硅光伏、鈣鈦礦和OPV光伏、鋰電集流體和半導體封測等領域關鍵工藝設備的研發、生產和銷售,是一家新一代太陽能光伏、半導體及泛半導體領域的高端設備供應和解決方案提供商。
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東方日升新能源股份有限公司
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東方日升新能源股份有限公司(300118)成立于2002年,2010年成功在深圳創業板上市,股票代碼300118。2023年8月22日東方日升在互動平臺表示,目前公司的鈣鈦礦電池相關技術尚處于實驗室階段,研究方向主要為疊層電池。(來源:鈣鈦礦學習 銀創智庫)
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