光伏發電的技術日新月異,不管是發電效率還是發電成本,最近十年都有質的變化,但時間進入2019年之後,發電效率幾乎停滯不前,現有的晶矽PERC技術,量產極限就是23%,要突破這個瓶頸,只能尋求新的技術,在眾多的技術路線中,行業一致認為光伏發電的終極解決方案就是鈣鈦礦疊加晶矽電池。目前不確定的是何種晶矽電池跟鈣鈦礦疊加。
鈣鈦礦之所以被公認為是終極解決方案,主要是三個因素決定的,一是理論上的轉化效率,最高可以達到50%,比晶矽的理論效率高太多,二是成本,成本只有晶矽的十分之一,三是可以跟晶矽疊加,能跟現有的產業進行無縫銜接。
只有N型矽片電池才能跟鈣鈦礦疊加,目前N型矽片電池的技術路線有四種,分別是HIT,TOPCON,PERT,IBC,但都未真正大規模應用,主要還是成本的問題,從目前技術來看,HIT在去年得到實質性的突破,成本大幅下降,效率也提升到了24%以上,其中最關鍵的是MBB多主柵技術的引入,電池的單片銀漿消耗量從300-400毫克下降到了150毫克,銀漿成本下降0.2元/瓦,同時由於主柵更細,遮光更少,電池效率還提升了0.5%,HIT的性價比得到質的提升,讓HIT量產的可行性大幅增加。當然其他技術也在快速發展,尤其是TOPCON和IBC技術,進步也非常迅速,目前還不能確定最終哪種技術能脫穎而出。但這四種技術均可與鈣鈦礦進行疊加。
從去年以來,鈣鈦礦電池技術得到快速發展,目前全球最為領先的是協鑫納米(保利協鑫旗下子公司),持有鈣鈦礦電池的全球記錄水平,並且今年要投資建設100MW的量產線,明年要建設1GW的量產線。牛津光伏也做的不錯,去年金風科技還進行了投資。目前中國一直保持著鈣鈦礦的全球記錄,並且在鈣鈦礦設備方面,也一直領先於全球。目前鈣鈦礦的幾個制約因素已經得到解決:大面積,穩定性和含鉛。保利協鑫的鈣鈦礦組件尺寸是1*2米,可以使用25年以上,至於在含鉛方面,本身就是行業的誤解,一方面晶矽組件的焊帶本身就是含鉛的,而且含量遠高於鈣鈦礦,另一方面鈣鈦礦中的鉛只有理論上才能析出,所以對環境是沒有傷害的。
今年鈣鈦礦的量產效率突破18%是沒有任何疑問的,明年預計將突破20%的效率,由於鈣鈦礦自身的光致增益和弱光效果比較好的原因,18%的量產效率其實已經相當於21%的晶矽電池效率,而20%的效率則相當於23%的晶矽電池效率。到明年底鈣鈦礦的組件成本可以做到每瓦0.7元,不到晶矽組件成本的一半,而在效率上又不弱於晶矽電池,所以明年將是鈣鈦礦大規模市場化的元年。而在鈣鈦礦疊加晶矽以後,明年的電池組件效率有望做到接近30%,在這個水平下,太陽能發電的成本將遠低於水電。
光伏發電最終將成為排名第一的發電方式,佔據全球50%以上的電力供應,包括巴菲特在內的資本大鱷,都開始大規模進入太陽能行業,核心原因就是太陽能發電的終極解決方案已經基本確定,風險已經基本排除,剩下的就是資本的角逐。不出意外的話,協鑫納米今年將有數十億甚至幾十億的戰略資金進來,開始大規模建設生產線,而其他企業也會大規模進行鈣鈦礦的研究。
可以確定的是,鈣鈦礦必將成為太陽能發電的下一個風口,而且是上萬億規模的風口,也必將誕生市值過萬億的企業,比肩現在的石油巨頭。
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