開啟下一代光伏電池量產,鈣鈦礦領軍企業協鑫光電獲億元B輪融資

文章來源:Media OutReach Limited   發表時間:2022/05/13 瀏覽次數:4796
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香港 - Media OutReach - 2022年5月13日 - 鈣鈦礦光伏技術領軍企業協鑫光電宣佈完成億元人民幣B輪融資,由國內某知名機構領投,光源資本擔任財務顧問。此次融資將用於進一步完善公司100MW鈣鈦礦生產線和工藝。

在學界和產業界共同努力下,鈣鈦礦太陽能電池當前在穩定性、效率等方面已獲得與晶硅電池同等或更佳的效果。協鑫光電作為目前最大尺寸鈣鈦礦電池記錄的保持者,正致力於開發1m×2m大尺寸鈣鈦礦組件,在度電成本比晶硅更低的情況下,開啟鈣鈦礦電池的商業化量產。

鈣鈦礦量產電池實際效能將超過晶硅

隨著全球能源轉型加速推進,以風光為主的可再生能源電力持續增長,其中光伏現已成為全球最具競爭力的發電產品。據《中國光伏產業發展路線圖(2021)》,晶硅太陽能電池中轉換效率最高的 p 型單晶電池已將效率提升至2021年的23.2%,對應組件效率約在20%區間。同時,光伏已實現度電成本趨近或低於火電(2021年光伏最低中標價低至0.1476元/kWh,火電價格因燃料價格波動從0.1-0.4元/kWh不等,基於20年長期煤價平均為0.189元/kWh)。

鈣鈦礦電池因其轉化效率上限更高,度電成本更低,成為目前公認的下一代光伏電池技術。在國家能源局、科學技術部聯合印發的《"十四五"能源領域科技創新規劃》中,高效鈣鈦礦電池製備與產業化生產技術、高效低成本光伏電池技術均被列為先進可再生能源發電及綜合利用技術的重點任務。

在鈣鈦礦電池領域,協鑫光電於2019年完成了尺寸為45cm×65cm的鈣鈦礦組件效率認證,經全球最權威的光伏組件商業認證機構TÜV Rheinland認證,效率達15.31%(現已經提升至17%),是目前為止全球面積最大、組件效率認證最高的鈣鈦礦組件。協鑫光電也成為全球唯一一家取得鈣鈦礦組件實用化產品商業認證的企業。

目前協鑫光電生產的尺寸為1m×2m的全球最大尺寸鈣鈦礦組件已經下線,投建的全球首條100MW量產線已在昆山完成廠房和主要硬件建設,計劃2022年投入量產。預計在工藝和產能穩定後,量產組件產品光電轉化效率將超過18%。考慮到晶硅電池工作溫度每上升1度,效率將下降0.3%,鈣鈦礦電池則保持不變,該組件產品已經與主流PERC組件效率相差不大,同時又有更好的弱光效應,可導致更好的實際發電量,成本有望降低到晶硅產品的70%。未來,鈣鈦礦組件的效率預計將進一步提升至25%以上。協鑫光電認為,鈣鈦礦組件在發電量和度電成本上即將超過當前主流的晶硅組件,下一代光伏電池已達到大規模量產和應用的臨界點。

從理論效率上看,新式鈣鈦光伏電池的單層理論效率可達33%;鈣鈦礦疊層電池,包括晶硅/鈣鈦礦的雙節疊層轉換效率可達43%,鈣鈦礦三節層電池理論效率可達50%以上。其亦認為,光電轉換效率高,製作工藝簡單,生產成本和材料成本低,是鈣鈦礦電池的顯著優勢。

進化速度快,鈣鈦礦可升級潛力驚人

鈣鈦礦作為有機光伏電池第一次出現是在2009年,由於鈣鈦礦在配方上的「可升級」特點,鈣鈦礦技術的迭代速度遠超以往的光伏電池技術。

數據顯示,從13%到26%的光電轉換效率(實驗室),晶硅電池用了超過40年,而鈣鈦礦只用了10年。此外,鈣鈦礦早期出現過的穩定性等問題也已經被學界和產業界解決。

2019年上海交通大學的科學家在《Science》上發表論文指出,其已經設計出60攝氏度條件下連續工作1000小時,仍保持90%初始效率的鈣鈦礦電池,2021年學界進一步將這一指標推升至2000小時。

在產業界,鈣鈦礦產品已經能通過基於晶硅標準的穩定性測試。以協鑫光電的100MW量產線為例,預計下線產品的使用壽命將超過25年。

協鑫光電創始人范斌提到,鈣鈦礦技術一方面有更高的效率天花板,一方面因為低溫、溶液加工的工藝,在成本、尺寸極限上都有優勢;同時鈣鈦礦技術最大的特點是可以不斷實現升級,比如通過配方優化、封裝工藝提升,目前產業界已經將鈣鈦礦電池穩定性提升到晶硅同等水平。

在大尺寸方面,目前協鑫光電仍然是這一領域的紀錄保持者。範斌指出,大尺寸鈣鈦礦電池一個系統工程,需解決大面積鍍膜、大面積激光刻畫、封裝等問題,也需要重新設計和製造對應的設備、篩選和開發材料並不斷測試,這是在時間和路徑上都無法跳過的技術壁壘。

自主鈣鈦礦技術卡位下一代光伏

依託全球唯一完備的、基於晶硅的產業鏈,中國光伏產業實現了全球領先,在硅料、硅片、電池、膠膜、玻璃等各個環節佔據主導地位。中國光伏行業協會的數據顯示,中國光伏組件生產量從2006年即持續保持全球第一。

這一競爭格局使得日本以及歐美大舉投資開發基於鈣鈦礦的下一代光伏技術,從最近兩年的融資情況看,歐美鈣鈦礦初創企業呈現出多點開花的局面。

協鑫光電在技術上仍然領先於海外競爭對手,是目前僅有的三家開啟100MW產線建設的鈣鈦礦企業之一,且在尺寸上建立了優勢。

以協鑫光電100MW生產線為例,1m×2m組件量產後的度電成本預計將在當前晶硅基礎上進一步下降,從目前接近火電進一步降低至低於水電。

協鑫光電大股東協鑫科技表示:「作為綠色低碳零碳科技主導可持續發展的全球化創新型領先產業集團,協鑫始終聚焦新能源領域前沿科技的發掘與投入。憑藉多年的技術創新與行業深耕,先後實現GCL棒狀硅技術推廣、FBR顆粒硅技術量產、CCZ技術重大科研突破等。協鑫光電是公司對下一代光伏技術的探索。公司多年來持續的孵化、投入,並予以產業支持,使得協鑫光電獲得快速發展,領跑全行業。協鑫將持續在應用場景驗證、供應鏈協同、疊層技術合作等方面對其予以全力支持,相信協鑫在光伏領域的全產業經驗和行業優勢,將助力協鑫光電迅速完成GW級產線的落成及投產,以加快商業化進程的實現。」

凱輝基金董事總經理趙晶表示:鈣鈦礦光伏材料在效率提升、成本降低、生產碳足跡、生產集成度都具有巨大的發展空間和商業化前景,被業內普遍認為是最具商業化前景的新一代光伏技術之一。作為行業全球領軍企業,協鑫光電不斷努力深耕、創新,成為全球領先的大面積鈣鈦礦組件商業化引領企業。中國光伏行業擁有強大且廣闊的技術儲備和市場空間,凱輝基金一直堅持為新興創業企業提供足夠的土壤,助力他們快速發展和迭代。恭喜范博士及其團隊,我們也將一如既往通過凱輝全球生態全豐富的產業資源優勢,幫助協鑫光電快速、穩健成長。」

光源資本董事總經理薛玲表示:「光源資本看好新能源領域給全球可持續發展帶來的巨大價值,看好材料創新、技術突破、工藝創新帶來的行業突破與效率提升。優質鈣鈦礦材料以其強吸光能力、高可設計性、製備工藝簡單、產能投資與製造成本低等眾多優勢,成為最有潛力的下一代光伏材料。協鑫光電已經成功上線全球首條100MW量產線,並且在大尺寸組件的量產與轉化效率上領跑行業。光源高度認可范博士及其團隊在鈣鈦礦領域的深耕與佈局,以及協鑫集團在創新技術孵化方面的前瞻投入,同時也期待公司的GW級產線早日上線。」

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