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史上最强内卷!协鑫集团朱共山:光伏产业供需严重错配,但钙钛矿未来十年将处于黄金时代【附钙钛矿电池行业市场前景分析】

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 瞻研究 • 2024-06-11 15:27:33 来源:前瞻网 E4314G1
100大行业全景图谱

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图源:摄图网

6月11日,在“SNEC PV+第十七届(2024)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会”开幕式上,协鑫集团董事长朱共山在演讲中表示,当前,光伏行业遭遇“史上最强内卷”,供需严重错配,产业步入冰河期。

截至目前,硅料、硅片、电池、组件四大环节,基本上跌破现金成本,全产业链集体承压。光伏产业本轮震荡周期内,整体产能扩大了约3倍,但利润率下降了70%左右。唯有核心技术突破,才能带来产业上限拓展和内卷生态改善。

朱共山表示,“下半年,随着相关吉瓦级项目投产倒计时,钙钛矿即将实现从0到1的关键一跃。钙钛矿叠层效率的起点,超过了晶硅组件效率的终点。未来十年,钙钛矿都将处于黄金时代。”

钙钛矿电池属于第三代新型太阳能电池,起步较晚,但发展迅速。钙钛矿电池具有原料无毒且储量丰富、成本低、工艺简单且可柔性制备等优点,产业化发展潜力巨大,目前发展仍处于中试线阶段。

钙钛矿电池优点:转换效率高+成本低

钙钛矿电池的研究起步较晚,但其转换效率进步速度远快于晶硅电池。单结钙钛矿电池仅用十余年时间就将转换效率从3.8%提升至26.1%,晶硅/钙钛矿叠层电池转换效率更是迅速升至33.9%,而晶硅太阳能电池达到26.1%的转换效率用了近40年。

钙钛矿电池突飞猛进的发展得益于其优秀的光电性质。相比晶硅材料,钙钛矿材料具有更高的光吸收系数,且其电子和空穴的扩散长度大于百微米,远远大于钙钛矿材料对光子的吸收深度,有利于自由电子和空穴的输运,可被阴阳电极完全收集,进而实现高效的光电转化效率。

图表2:截至2023年各类太阳能电池转换效率(单位:%)

钙钛矿电池成本分析

首先,钙钛矿层原材料均为基础化工材料,储量较丰富且价格较低;其次,钙钛矿原材料用量少,钙钛矿层厚度仅有500nm左右,单晶硅电池硅片平均厚度在150微米;再次,钙钛矿材料对于提纯要求不高,对比硅基太阳能电池必须使用99.9999%高纯硅,太阳能级钙钛矿材料纯度要求95%以上即可。此外,钙钛矿材料本身占组件成本比例较低。以协鑫光电为例,GW级别量产钙钛矿材料占比3.1%,组件成本<1.0元/W;5-10GW级别量产,组件成本可降至0.5-0.6元/W。

图表3:钙钛矿组件GW级别量产成本构成(单位:%)

供给端产业化方向存在差异

目前,钙钛矿电池行业正处于从实验室到产业化的重要阶段,产业化元年或已悄然而至。当前,国内钙钛矿电池厂商可分为上市企业和非上市企业两大竞争派系。上市企业包括宁德时代、隆基绿能、天合光能、晶澳科技等电池行业龙头企业,多具有晶硅电池背景,正向钙钛矿/晶硅叠层电池方向努力;非上市企业包括协鑫光电、纤纳光电、大正微纳、极电光能、万度光能等,以单结钙钛矿电池为主要产业化方向。

不同类型企业在量产技术路线上存在差异,主要表现在做单结还是叠层电池,如果做叠层,是选择钙钛矿/晶硅叠层,还是全钙钛矿叠层。大部分上市公司走叠层发展路线,隆基绿能、天合光能、杭萧钢构大力研发钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,非上市企业则主要走单结钙钛矿电池路线,此外,仁烁光能为行业内唯一一家全钙钛矿叠层电池企业。

图表4:中国钙钛矿电池企业量产技术路线对比(单位:%,美分/kWh)

钙钛矿电池在分布式光伏市场具备竞争力,可广泛应用于BIPV幕墙,也是光伏车顶的优良材料。钙钛矿电池下游应用场景广泛主要得益于钙钛矿材料吸光系数大,厚度较薄就能实现对太阳光的有效利用,同时钙钛矿材料特性决定了钙钛矿电池的制作可采用轻薄、柔性基底。

此外,钙钛矿太阳能电池的带隙可调性使其具有室内光伏电池理想的宽带隙,将钙钛矿电池的下游应用范围拓展至弱光及室内光伏,进而可以广泛应用于工业物联网、智能家居和智能出行等领域。

专家指出,钙钛矿太阳能电池凭借高效率、低成本、低能耗、应用场景丰富等特点,在降低光伏成本革命中备受关注,但其耐用性和稳定性仍需进一步提高。

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