概念追蹤 | 鈣鈦礦-疊層電池轉(zhuǎn)換效率突破30% 再創(chuàng)歷史新高 ！背后這些公司或受益(附概念股)

智通財經(jīng)APP獲悉，近期，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和瑞士電子與微技術(shù)中心共同研發(fā)了鈣鈦礦-疊層電池，其轉(zhuǎn)化效率突破30%，達到31.3%，再創(chuàng)歷史新高。國泰君安表示，鈣鈦礦電池相比于其他太陽能電池有許多優(yōu)點，并且未來轉(zhuǎn)換效率有望突破50%，是目前商用太陽能電池的2倍左右。目前，科學(xué)家正在全力克服鈣鈦礦電池的缺點，待逐一克服并且商業(yè)化之后，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率將會再上一個臺階。相關(guān)概念股：京山輕機(000821.SZ)、杭蕭鋼構(gòu)(600477.SH)、金剛玻璃(300093.SZ)、協(xié)鑫集成(002506.SZ)、亞瑪頓(002623.SZ)。

據(jù)悉，鈣鈦礦是一種分子通式為ABX3的晶體材料，呈八面體形狀，光電轉(zhuǎn)換效率高，在光伏、LED等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代高效薄膜電池的代表，具有高效率、低成本、高柔性等優(yōu)勢。

晶硅電池在四個不同工廠內(nèi)分別加工硅料、硅片、電池、組件，此過程需要至少耗時 3 天。但根據(jù)協(xié)鑫納米披露，鈣鈦礦太陽能電池的生產(chǎn)流程簡單，可在 45 分鐘內(nèi)將玻璃、膠膜、靶材、化工原料在單一工廠內(nèi)加工成為組件，產(chǎn)業(yè)鏈顯著縮短，價值高度集中。協(xié)鑫光電總經(jīng)理范斌指出， 晶硅 1GW 的產(chǎn)能(硅料、硅片、電池、組件)投資在11.6 億；而協(xié)鑫納米鈣鈦礦的第一條100MW設(shè)備產(chǎn)線投資在1億元，未來如規(guī)模量產(chǎn)后投資將進一步降低。

鈣鈦礦太陽能電池的原材料均為基礎(chǔ)化工材料，不含稀有元素。晶硅類太陽能電池對硅料純度要求需達99.9999%，而鈣鈦礦材料對雜質(zhì)不敏感，純度在 90%左右的鈣鈦礦材料即可制成轉(zhuǎn)換效率在20%以上的太陽能電池，95%純度的鈣鈦礦即可滿足生產(chǎn)使用需求，原材料更加易得。晶硅類太陽能電池的生產(chǎn)每年約需要50萬噸硅料，而若全部替換為鈣鈦礦太陽能電池，大約只需要1000噸鈣鈦礦原料，因此PSCs不存在原材料瓶頸。鈣鈦礦太陽能電池還可通過與HJT疊層進一步提升光電轉(zhuǎn)換效率，是未來產(chǎn)業(yè)化的重點發(fā)展方向。

鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性是制約其產(chǎn)業(yè)化的重要因素。鈣鈦礦太陽能電池在效率和成本方面都優(yōu)于晶硅電池，但其主要缺點是壽命短(穩(wěn)定性差)。目前，鈣鈦礦太陽能電池的T80壽命約為4000小時，其效率僅為初始值的80%，與目前主流光伏技術(shù)25年壽命相差甚遠。鈣鈦礦太陽能電池不穩(wěn)定的原因主要有：吸濕性、熱不穩(wěn)定性、離子遷移等，以及外部因素如紫外線、光照等。

鈣鈦礦電池的量產(chǎn)還有許多其他難題。目前 PSCs 大面積模塊的效率仍遠低于小面積，是制約產(chǎn)業(yè)化的另一難題；高質(zhì)量均勻大面積薄膜的制備方法有待突破；含鉛鈣鈦礦存在環(huán)境污染風(fēng)險，也是產(chǎn)業(yè)化待解決的問題。

國內(nèi)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)布局推進，未來可期。國產(chǎn)設(shè)備廠商德滬涂膜、眾能光電、捷佳偉創(chuàng)、晟成光電(京山輕機子公司)、邁為股份、帝爾激光等積極布局鈣鈦礦電池設(shè)備研發(fā)。德滬涂膜深耕狹縫涂布設(shè)備，供應(yīng)協(xié)鑫100MW量產(chǎn)線；眾能光電已對外銷售刮涂/涂布一體機、磁控濺射、熱蒸發(fā)鍍、ALD和激光刻蝕機等工藝單機以及光伏組件整線近100臺套；2022年6月，晟成光伏鈣鈦礦電池團簇型多腔式蒸鍍設(shè)備量產(chǎn)，成功應(yīng)用多個客戶端；2022年7月，捷佳偉創(chuàng)鈣鈦礦電池RPD設(shè)備出廠發(fā)貨；邁為股份、帝爾激光積極推進鈣鈦礦激光設(shè)備。

除設(shè)備端外，國內(nèi)光伏企業(yè)(包括通威股份、東方日升等)以及非光伏企業(yè)(包括寧德時代、聆達股份等)紛紛布局鈣鈦礦電池項目；同時，協(xié)鑫光電成為在鈣鈦礦太陽能電池組件中推進最快的企業(yè)之一，打造100MW量產(chǎn)線，推動鈣鈦礦的商業(yè)化進程；今年2月，由纖納光電供貨的全球首個鈣鈦礦光伏地面電站開工，該電站裝機規(guī)模為12MW。

相關(guān)概念股：

京山輕機(000821.SZ)：公司目前針對鈣鈦礦設(shè)備業(yè)務(wù)主要著重在鈣鈦礦前段的鍍膜設(shè)備，已有部分鈣鈦礦電池設(shè)備出貨，目前已與行業(yè)多家鈣鈦礦電池企業(yè)有業(yè)務(wù)聯(lián)系和合作，并有產(chǎn)品應(yīng)用于多個客戶端。

杭蕭鋼構(gòu)(600477.SH)：子公司合特光電計劃2022年底投產(chǎn)首條晶硅薄膜+鈣鈦礦疊層電池中試線，電池的生產(chǎn)設(shè)備是根據(jù)自主設(shè)計的生產(chǎn)工藝，規(guī)劃產(chǎn)能為100MW，目標(biāo)轉(zhuǎn)化效率為28%以上。

金剛玻璃(300093.SZ)：公司擁有自主研發(fā)的異質(zhì)結(jié)+鈣鈦礦疊層技術(shù)，包含用疊層的方法將鈣鈦礦材料的薄膜層涂覆異質(zhì)結(jié)電池表面，充分利用兩種電池對光的吸收以提升電池轉(zhuǎn)換效率。

協(xié)鑫集成(002506.SZ)：旗下協(xié)鑫光電正在建設(shè)100MW量產(chǎn)生產(chǎn)線，將把組件面積擴大至1m*2m，組件光電轉(zhuǎn)化效率將提高至18%以上，是行業(yè)目前唯一擁有量產(chǎn)產(chǎn)線的鈣鈦礦制造企業(yè)。

亞瑪頓(002623.SZ)：纖納光電與亞瑪頓簽署合作協(xié)議，未來雙方將在鈣鈦礦太陽能電池玻璃定制、BIPV組件、TCO玻璃等多個方面展開多維度合作。