2024年中國鈣鈦礦電池行業(yè)發(fā)展現狀分析 處于從實驗室到產業(yè)化的重要階段【組圖】

鈣鈦礦電池行業(yè)主要上市公司：寧德時代(300750.SZ);隆基綠能(601012.SH);天合光能(688599.SH);晶科能源(688223.SH);晶澳科技(002459.SZ);杭蕭鋼構(600477.SH);寶馨科技(002514.SZ)等

本文核心數據：鈣鈦礦單結電池及鈣鈦礦/晶硅疊層電池轉換效率進展

鈣鈦礦電池誕生十余年，轉換效率迅速躍升

鈣鈦礦電池屬于第三代新型太陽能電池，起步較晚，但發(fā)展迅速。從鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程來看，2009年，日本科學家Kojima和Miyasaka將鈣鈦礦這種材料應用到染料敏化太陽能電池中，并實現了3.8%的光電轉換效率，鈣鈦礦太陽能電池正式誕生。但該電池僅僅存在了幾分鐘，為解決鈣鈦礦太陽電池的穩(wěn)定性問題，2012年，Park小組使用固態(tài)spiro-OMeTAD作為空穴傳輸層并制備出第一塊全固態(tài)鈣鈦礦太陽能電池，電池效率達到9.7%。

隨后，鈣鈦礦太陽能電池進入迅猛發(fā)展階段，光電轉換效率不斷突破。得益于兩步沉積法、氧化鋁取代二氧化鈦、采用陽離子交換等途徑，鈣鈦礦太陽能電池轉換效率相繼突破15%、20%和25%。目前，單結鈣鈦礦電池轉換效率記錄為26.1%，由中國科學技術大學于2023年7月創(chuàng)造。

疊層電池方面，2023年11月，經NERL認證，隆基綠能自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%，為目前全球晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率的最高紀錄。

鈣鈦礦疊層電池實驗室最高轉換效率達33.9%

根據NERL公布的最新數據，截至2023年11月，鈣鈦礦單結電池最高實驗室轉換效率達26.1%，鈣鈦礦/晶硅疊層電池最高實驗室轉換效率更是高達33.9%，由隆基綠能的研發(fā)團隊創(chuàng)造。整體來看，鈣鈦礦/鈣鈦礦、鈣鈦礦/晶硅、鈣鈦礦/薄膜等疊層電池為當前研發(fā)的熱點之一，構建疊層電池能大幅提升光電轉換效率。

供給端產業(yè)化方向存在差異

目前，鈣鈦礦電池行業(yè)正處于從實驗室到產業(yè)化的重要階段，產業(yè)化元年或已悄然而至。當前，國內鈣鈦礦電池廠商可分為上市企業(yè)和非上市企業(yè)兩大競爭派系。上市企業(yè)包括寧德時代、隆基綠能、天合光能、晶澳科技等電池行業(yè)龍頭企業(yè)，多具有晶硅電池背景，正向鈣鈦礦/晶硅疊層電池方向努力;非上市企業(yè)包括協(xié)鑫光電、纖納光電、大正微納、極電光能、萬度光能等，以單結鈣鈦礦電池為主要產業(yè)化方向。

不同類型企業(yè)在量產技術路線上存在差異，主要表現在做單結還是疊層電池，如果做疊層，是選擇鈣鈦礦/晶硅疊層，還是全鈣鈦礦疊層。大部分上市公司走疊層發(fā)展路線，隆基綠能、天合光能、杭蕭鋼構大力研發(fā)鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池，非上市企業(yè)則主要走單結鈣鈦礦電池路線，此外，仁爍光能為行業(yè)內唯一一家全鈣鈦礦疊層電池企業(yè)。

需求端應用前景廣闊

鈣鈦礦電池在分布式光伏市場具備競爭力，可廣泛應用于BIPV幕墻，也是光伏車頂的優(yōu)良材料。鈣鈦礦電池下游應用場景廣泛主要得益于鈣鈦礦材料吸光系數大，厚度較薄就能實現對太陽光的有效利用，同時鈣鈦礦材料特性決定了鈣鈦礦電池的制作可采用輕薄、柔性基底。

此外，鈣鈦礦太陽能電池的帶隙可調性使其具有室內光伏電池理想的寬帶隙，將鈣鈦礦電池的下游應用范圍拓展至弱光及室內光伏，進而可以廣泛應用于工業(yè)物聯(lián)網、智能家居和智能出行等領域。目前已有相關企業(yè)布局該應用領域的研究，經國家光伏產業(yè)計量測試中心認證，廣東脈絡能源科技有限公司研發(fā)的鈣鈦礦室內光伏電池光電轉換效率在1000luxU30光源照射下達到44.72%。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產業(yè)研究院《中國鈣鈦礦電池（PSCs）產業(yè)發(fā)展前景預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。

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