钙钛矿是光伏最优解？何时商业化尚难有定论 BIPV是市场前期推广切入点
财联社9月4日讯（记者刘梦然）晶硅电池发展至今，已经形成成熟产业链，而钙钛矿电池作为下一代储备电池技术，亦受到关注。日前，工信部等五部门联合印发加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划，其中提到推动TOPCon等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化。
财联社记者了解到，钙钛矿电池在技术层面不断取得创新，但实现商业化量产前的“黎明”还有多久，目前难有定论。在日前进行的多晶硅产业论坛中，协鑫光电董事长范斌认为，钙钛矿使用场景没有限制，考虑到钙钛矿电池的产品特性，BIPV是钙钛矿商业化早期的重要切入点。
事实上，这一观点在业内亦早有跟进。财联社记者从杭萧钢构了解到，公司异质结钙钛矿电池中试线计划2023年5月投产，电池效率目标在28%。不过，规模量产的能力也是其商业化的重要前提条件，降本和扩张可能还需要时间。
前期瞄准BIPV发力
据范斌展示的案例，在一幢建筑中，墙面装有四块尺寸不一的钙钛矿电池组件。据悉，项目所采用的光伏组件均由1＊2m钙钛矿组件裁切而成，总功率约10kW。建筑物上钙钛矿面板大小、形状都不同，因此支持各种不固定的造型，可以给建筑设计师更多发挥空间。
因此，BIPV（光伏建筑一体化）成为钙钛矿前期进入市场的切入点。
目前，钙钛矿在基础实验数据上看，与晶硅电池差距不断缩小。范斌介绍称，实验室的效率中，钙钛矿的效率已经和晶硅的差异在一个百分点以内。从理论上讲钙钛矿的效率能够再往上涨，应该能够比晶硅高2~3个点，能够达到28~29%效率。
“从时间角度看，钙钛矿用十年左右的时间，实现了晶硅过去四十年的发展，取得了非常快的进步。”范斌表示。从单晶硅与钙钛矿效率提升曲线来看，钙钛矿在2012年左右达到13~14%的效率，此后发展迅速，并在2022年前后达到26%的效率，与单晶硅电池效率无异。
目前，协鑫光电已有钙钛矿产品推出。据范斌展示，100MW阶段产品整体尺寸为1＊2m，效率预计在2023年达到18%，2024年达到20%，对应组件功率为360W和400W。
生产方面，钙钛矿组件生产更接近面板工艺，大致分为四步，包括PVD设备、涂布设备、激光设备和封装设备，工序相对简化，即工厂采购化工原料和玻璃板材后，输出就是组件产品，具有一体化生产的特点。
此外，钙钛矿还可以N型晶硅电池融合生产叠层电池，效率提升更加显著。据杭萧钢构披露，子公司合特光电拟于2022年度投资建设高效钙钛矿/晶硅薄膜叠层电池中试生产线，并将于不晚于2023年5月10日正式实现100兆瓦电池中试线的投产，且电池转化效率达到28%以上。
有业内分析人士对财联社记者表示，钙钛矿电池单层理论效率可以达到33%，显著高于晶硅电池。叠层方面，理论上晶硅/钙钛矿的双节叠层转换效率可达43%，钙钛矿三节层电池理论效率可达50%以上。
“目前市场在售的晶硅电池转换效率最高接近25%，到组件的效率在23%-24%左右。”上述工作人员表示，公司叠层技术在业内处于领先和开拓者，项目将大大增强公司在BIPV领域的产品竞争力。
尚处于大规模商业化前期
不过，钙钛矿电池商业化方面，还面对诸多挑战。相比较于晶硅电池成熟的产业链，钙钛矿目前尚处于产业发展初期。
消息面上，近期钙钛矿量产捷报频传。继协鑫光电100MW钙钛矿组件今年投入量产后，极电光能近期亦宣布首条GW级钙钛矿光伏组件日前开建。消息称，极电光能计划于无锡建设全球首条GW级钙钛矿光伏组件及BIPV产品生产线、100吨钙钛矿量子点生产线、全球创新中心及总部大楼，项目总投资30亿元。此外，纤纳光电、万度光能等企业也在积极参与钙钛矿光伏电池的研发和商业化量产。
光电转换效率高，制作工艺简单，生产成本和材料成本低，是钙钛矿电池的显著优势。据范斌介绍，在100MW级别的量产中，组件成本小于1元/W。
值得一提的是，优于玻璃及其他封装材料占到总成本的三分之一，因此更需要通过规模化来降低这部分成本，预计在5-10GW级别量产中，组件成本可降至0.5-0.6元/W。
事实上，钙钛矿能否量产的条件非常清晰。范斌认为，光伏组件的产品维度单一，每年能带来多少收益，是可以准确计算得出，度电成本是唯一的指标。考虑到单晶对多晶的替代进程，赢者独大说明了不同类型产品的共存期很短。“市场很严格，钙钛矿如果不具备相对晶硅而言优势，就不会进入市场。”范斌表示。
根据协鑫光电计划，100MW产线预计到2023年年底达产，预计2024年建设GW级别的产线，大规模量产至少还要3-5年的时间。
分析人士对财联社记者表示，除了效率外，规模量产的能力是其商业化的重要前提条件。在晶硅电池占主流的情况下，钙钛矿（包括叠层）想要对其进行替代，需要成本和规模能跟上，而降本和扩张还需要时间。
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