摘要:
一、發展環境:國家出臺相關政策,推動鈣鈦礦電池快速發展
鈣鈦礦電池,是指鈣鈦礦型太陽能電池,鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池,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換效率高、生產成本低、制備工藝簡單、高柔性等優勢,可以應用于光伏發電、LED等領域,發展前景廣闊。022年8月工信部出臺《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃》,提出推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽能電池技術和鈣鈦礦、疊層電池組件技術產業化,開展新型高效低成本光伏電池技術研究和應用,開展智能光伏試點示范和行業應用。
二、發展現狀:鈣鈦礦產能將持續增加,市場滲透率不斷增強
鈣鈦礦電池因其材料特性,被業界公認為極具前景的新一代光伏電池產品,相比于硅晶電池來說制備難度和能源消耗方面有較大優勢,鈣鈦礦電池技術也飛速發展,電池器件的能量轉換效率一次次刷新紀錄。在理論極限上,單結鈣鈦礦電池理論最高轉換效率要高于晶體硅太陽能電池達到31%,且價格為晶體硅的一半,多結電池理論效率達45%,預計2022年鈣鈦礦電池新增產能將達到0.4GW,2030年將達到161GW,隨著鈣鈦礦電池技術不斷提升,未來鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長,預計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至30%。
三、企業格局:鈣鈦礦市場參與者不斷增加
鈣鈦礦作為全球公認的最具前景的光伏電池材料,獲得前所未有的關注,各國政府把鈣鈦礦太陽能電池納入重點支持計劃,我國鈣鈦礦相關企業也對鈣鈦礦電池行業進行研發,包括三峽集團、纖納光電、協鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、致晶科技等。2022年,協鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業完成了千萬級至上億級融資。鈣鈦礦產業正處于產業發展初期,隨著參與者越來越多,技術越來越成熟,行業內部競爭將日益劇烈。
四、發展趨勢:轉換效率不斷增加,產業化發展前景廣闊
目前,隨著晶硅太陽能技術的日益成熟,其光電轉換效率的問題也日益突出,業內不少企業已經將目光轉向更讓具有潛力的太陽能電池,數據顯示,鈣鈦礦太陽能電池的理論光電轉換效率高達33%,明顯高于傳統晶硅太陽能電池;而在疊層技術的加持下,其光電轉換效率更是有望突破45%,目前,我國鈣鈦礦太陽能電池技術蓬勃發展,在產業資本的驅動下,目前全球數千家企業正積極研發鈣鈦礦電池技術,為其產業化提供了強大的動力,在產業鏈各方及資本的共同推動下,鈣鈦礦電池的生產成本有望大幅下降,其產業化發展前景廣闊。
關鍵詞:鈣鈦礦電池、發展現狀、企業格局、發展趨勢
一、發展環境:國家出臺相關政策,推動鈣鈦礦電池快速發展
鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池,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換效率高、生產成本低、制備工藝簡單、高柔性等優勢,可以應用于光伏發電、LED等領域,發展前景廣闊。鈣鈦礦是一種與礦物鈣鈦氧化物(最早發現的鈣鈦礦晶體)晶體結構相同的材料。鈣鈦礦晶體可以在超聲波機器、存儲芯片和現在的太陽能電池中找到。鈣鈦礦電池是以鈣鈦礦型有機金屬鹵化物半導體為吸光材料的電池,多用作太陽能電池,即鈣鈦礦太陽能電池,屬于第三代太陽能電池,也稱新概念太陽能電池。
中國鈣鈦礦電池上游包括原材料和設備,原材料主要有鈣鈦礦、TCO玻璃、吸光材料等;設備包括涂布機、清洗機、鍍膜設備、激光設備、輔助設備等;中游為鈣鈦礦電池供應商,包括大族激光、捷佳偉創、金信諾、拓日新能、杰普特、隆華科技、京山輕機、中來股份、愛康科技、寶馨科技、金晶科技等;下游應用于光伏產業和LED,光伏產業企業有隆基股份、國電南瑞、陽光電源、天合光能等,LED產業企業有木林森、三安光電、佛山照明、立達信等。
近兩年來,國家陸續出臺了多項政策,鼓勵鈣鈦礦電池行業發展與創新,2021年11月國家能源局、科技部出臺《“十四五”能源領域科技創新規劃》,提出研制基于溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產工藝制程設備,開發高可靠性組件級聯與封裝技術,研發大面積、高效率、高穩定性、環境友好型的鈣鈦礦電池;開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產業化生產技術研究。2022年8月工信部出臺《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃》,提出推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅太陽能電池技術和鈣鈦礦、疊層電池組件技術產業化,開展新型高效低成本光伏電池技術研究和應用,開展智能光伏試點示范和行業應用。2022年10月國家發改委、能源局出臺《關于促進光伏產業鏈健康發展有關事項的通知》,提出完善產業鏈綜合支持措施,落實相關規劃部署,突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產業化技術,推動光伏發電降本增效,促進高質量發展。推動高效環保型及耐候性光伏功能材料技術研發應用,提高光伏組件壽命。具體政策如下:
二、發展現狀:鈣鈦礦產能將持續增加,市場滲透率不斷增強
鈣鈦礦電池因其材料特性,被業界公認為極具前景的新一代光伏電池產品,其產業化進程廣受市場關注。組件穩定性是鈣鈦礦電池技術產業化發展的基石,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37%,其次是能源動力達到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體組合面之間產生電位差從而進行光電轉化的一種太陽能電池,是光伏行業的主導產品。而鈣鈦礦電池理論成本或僅為硅晶電池一半,理論的設備成本低。相比于硅晶電池來說制備難度和能源消耗方面有較大優勢,未來鈣鈦礦組件降本空間較大。
隨著科學技術的飛速發展,鈣鈦礦電池技術也飛速發展,電池器件的能量轉換效率一次次刷新紀錄。在理論極限上,普通單晶硅電池、HJT電池、TOPCon電池和晶體硅太陽能電池的極限轉換效率為24.5%、27.50%、28.70%和29.4%。但是單結鈣鈦礦電池理論最高轉換效率要高于晶體硅太陽能電池達到31%,且價格為晶體硅的一半,多結電池理論效率達45%,且制作過程無需硅料,原材料儲量豐富、價格低廉。
鈣鈦礦作為一種合成材料,從2009年開始應用于光伏發電,憑借其優異的性能和低廉的成本在光伏領域大放異彩,現在中國光伏產業前景光明,相應的太陽能光伏電池的發展也在提升,鈣鈦礦電池成本低、效率高等優勢明顯,相關企業也在加大對鈣鈦礦的開發力度,但目前鈣鈦礦電池處于量產前夕,由于鈣鈦礦電池生產商大多不具備制造設備的能力,在產業化初期鈣鈦礦電池產能的增長將使鈣鈦礦電池設備商受益。預計2022年鈣鈦礦電池新增產能將達到0.4GW,2030年將達到161GW,隨著鈣鈦礦電池技術不斷提升,未來鈣鈦礦電池滲透率也將隨之增長,預計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至30%。
鈣鈦礦電池應用于光伏產業和LED產業,“雙碳”政策下,我國光伏產業發展前景廣闊,國家能源局數據顯示,近年來我國光伏發電累計裝機規模逐年上升,2022年光伏發電累計裝機規模為3.93億千瓦,較上年增長28%,中國LED市場正進入高速發展階段,市場滲透率快速提升,2021年中國LED產業產值規模為9428億元,較上年增長9.28%,預計2022年中國LED產業產值將達到1005億元。隨著科技的進步推動和市場需求的拉動,未來中國LED產業產值將持續保持增長態勢。
相關報告:智研咨詢發布的《中國鈣鈦礦電池行業市場需求分析及發展前景分析報告》
三、企業格局:鈣鈦礦市場參與者不斷增加
鈣鈦礦作為全球公認的最具前景的光伏電池材料,獲得前所未有的關注,各國政府把鈣鈦礦太陽能電池納入重點支持計劃,歐盟把鈣鈦礦太陽能電池作為“彎道超車”的技術予以重點支持。美國出資2400萬美元支持ECA等公司的鈣鈦礦太陽電池技術開發;NERL推動成立了美國先進鈣鈦礦制造(US-MAP)聯合體,加速鈣鈦礦技術商業化。中國科技部2016-2020年連續五年把鈣鈦礦太陽能電池產業化列入重點研發項目予以支持,我國鈣鈦礦相關企業也對鈣鈦礦電池行業進行研發,包括三峽集團、纖納光電、協鑫光電、極電光能、眾能光電、萬度光能、致晶科技等。
2022年,鈣鈦礦領域融資熱度持續升溫,協鑫光電、纖納光電、仁爍光能等紛紛完成新一輪融資。另據中信建投統計顯示,2022年,協鑫光電、纖納光電等鈣鈦礦企業完成了千萬級至上億級融資。2022年成立的新經濟公司中與鈣鈦礦有關的公司共有三家,分別為:無限光能、光晶能源、脈絡能源,且這三家企業均在2022年里完成了天使輪融資。鈣鈦礦產業正處于產業發展初期,隨著參與者越來越多,技術越來越成熟,行業內部競爭將日益劇烈。
四、發展趨勢:轉換效率不斷增加,產業化發展前景廣闊
1、政策不斷出臺,推動產業發展
2022年10月國家發改委、能源局出臺《關于促進光伏產業鏈健康發展有關事項的通知》,提出完善產業鏈綜合支持措施,落實相關規劃部署,突堿高效晶體硅電池、高效鈣鈦礦電池等低成本產業化技術,推動光伏發電降本增效,促進高質量發展。推動高效環保型及耐候性光伏功能材料技術研發應用,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,在光伏降本增效的大變革中越來越受到青睞,作為極具市場前景的下一代太陽能電池技術,鈣鈦礦電池已經迎來商業化發展的元年,未來幾年將推動光伏產業的新一輪技術變革。
2、轉換效率不斷增加
目前,隨著晶硅太陽能技術的日益成熟,其光電轉換效率的問題也日益突出,業內不少企業已經將目光轉向更讓具有潛力的太陽能電池,數據顯示,鈣鈦礦太陽能電池的理論光電轉換效率高達33%,明顯高于傳統晶硅太陽能電池;而在疊層技術的加持下,其光電轉換效率更是有望突破45%。未來有望廣泛適用于光伏建筑一體化、電子消費產品、傳感器、布料等多種場景。鈣鈦礦及其疊層電池有可能替代和補充晶硅產品,獲得可觀的市場份額。
3、產業化有望提速
目前,我國鈣鈦礦太陽能電池技術蓬勃發展,在產業資本的驅動下,目前全球數千家企業正積極研發鈣鈦礦電池技術,為其產業化提供了強大的動力,鈣鈦礦電池的優勢正逐步顯現,量產化進程明顯加快。2021年我國鈣鈦礦專利申請數量為2323個,自2022年以來,國內鈣鈦礦電池產業化進程提速,多家鈣鈦礦電池企業已經開始試生產。如協鑫光電、仁爍光能、極電光能等企業,在產業鏈各方及資本的共同推動下,鈣鈦礦電池的生產成本有望大幅下降,其產業化發展前景廣闊。
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.szxuejia.com)發布的《中國鈣鈦礦電池行業市場需求分析及發展前景分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2023-2029年中國鈣鈦礦電池行業市場需求分析及發展前景分析報告
《2023-2029年中國鈣鈦礦電池行業市場需求分析及發展前景分析報告》共十二章,包含鈣鈦礦電池行業競爭格局分析,鈣鈦礦電池行業投資前景分析,鈣鈦礦電池行業的風險評估及投資建議等內容。



