中國粉體網訊 鈣鈦礦電池降本增效前景無限,單結覆蓋BIPV等特殊場景,疊層賦能晶硅進一步提效。鈣鈦礦電池具有轉換效率上限高、吸光能力強、帶隙可調節、材料成本低、生產流程短等優勢。我們認為,短期單結鈣鈦礦有望率先應用于BIPV和CIPV等特殊場景,中長期鈣鈦礦與晶硅電池疊層有望賦能光伏行業進一步提效。我們預計,2030年鈣鈦礦(單結&疊層)產能將達到443.33GW。 關鍵假設:
1)我們預計2023-2025年全球新增光伏裝機量分別為350/450/550GW,假設2025-2030年全球新增光伏裝機量復合增速為12.5%,假設容配比為1.25;
2)參考過去產能利用率,假設2023-2025年組件產能利用率為60%,2026-2030年隨著光伏裝機增速放緩,競爭格局趨于穩定,產能利用率逐步提升至70%;
3)假設2022-2030年鈣鈦礦滲透率逐步由0.12%提升至25%;
工藝端技術路線尚未統一,鍍膜工藝為核心。鈣鈦礦生產流程可簡化為在TCO玻璃襯底(單結)或硅基(疊層)襯底上先后沉積空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層、導電層和背電極,其中穿插激光刻蝕工藝起到切割、開槽和清邊作用,最后進行封裝測試。1)鍍膜工藝:鈣鈦礦電池鍍膜的常見工藝包括以刮涂、狹縫涂布為代表的濕法鍍膜工藝和以PVD、蒸鍍、RPD、ALD等為代表的干法鍍膜工藝。從實際產業化情況看,目前鈣鈦礦層通常采用狹縫涂布或真空蒸鍍的方式沉積,而空穴傳輸層、電子傳輸層可分別使用PVD和RPD/ALD工藝沉積。鈣鈦礦各膜層的沉積方式與鈣鈦礦材料體系選擇息息相關,未來隨著鈣鈦礦技術和材料體系變化,各類鍍膜工藝均有應用空間。2)激光刻蝕:鈣鈦礦電池涉及四道激光刻蝕工序,其中P1、P2、P3激光劃線目的是將部分膜層打開,把大面積鈣鈦礦電池分割為多個子電池,并使多個子電池形成串聯結構,而P4激光工序主要起到清邊作用,為后道封裝前提。
上下游產研聯動,產業化雛形已現。隨著國內鈣鈦礦電池技術突飛猛進,技術產業化有提速趨勢,以協鑫光電、纖納光電、極電光能等一大批優秀企業先后落地鈣鈦礦百兆瓦中試線,并取得優秀的效率表現,目前頭部各家GW級產線均已規劃建設,預計2024年有望落地。同時,傳統晶硅企業依托在晶硅電池上的技術積累,主攻疊層方向,但多數仍處在實驗室階段。
設備端,業內企業前瞻性布局鈣鈦礦鍍膜、激光等設備,產品快速迭代升級,京山輕機、捷佳偉創、德龍激光等領先企業均已取得訂單并實現出貨。材料端,TCO玻璃作為單結鈣鈦礦電池襯底,成本占比居第一位,金晶科技在2022年5月已經實現自主知識產權的TCO玻璃產線投產,耀皮玻璃通過收購也具備TCO玻璃供應能力;鈣鈦礦各膜層所需金屬靶材、TCO靶材也有優秀企業可供應。
(中國粉體網編輯整理/星耀)
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