钙钛矿电池成为新技术焦点!百亿设备市场哪些公司已布局?

据《证券时报》消息，2022年12月15-16日，为进一步推动钙钛矿与叠层电池技术发展，由上海市太阳能学会、中国光伏领跑者创新论坛主办的第四届全球钙钛矿与叠层电池(苏州)产业化论坛暨钙钛矿光伏学术+产业+资本融合创新年会将在江苏常熟召开。

双碳背景下，当前新能源行业景气度较高。随着太阳能电池技术持续变革，继TOPCon、HJT之后，钙钛矿电池也成为新技术的焦点。

智通财经APP获悉，钙钛矿指代一大类具有与此类矿物相同晶体结构的化合物，把结构与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。其化学成分简写为AMX3，其中A通常代表有机分子，M代表金属(如铅或锡)，X代表卤素(如碘或氯)。

所谓钙钛矿太阳能电池，是采用具有钙钛矿晶体结构的有机无机杂化的金属卤化物作为吸光层。属于第三代太阳能电池。

与传统晶硅太阳能电池相比，钙钛矿光伏电池的工艺简单，设备和制备成本更低，且有着极低的单位能耗，具备提效+降本两大优势。

提效方面，由于钙钛矿材料的吸光性能远高于晶硅材料，能量转换过程中能量损失极低，因此钙钛矿的理论极限转换效率远高于晶硅电池和薄膜电池。

在理论极限上，晶硅太阳能电池、PERC单晶硅电池、HJT电池、TOPCon电池的极限转换效率为29.40%、24.50%、27.50%、28.70%。

相比之下，单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%，多结电池理论效率达45%，转换效率随着钙钛矿材料的叠加使用，转换效率不断提升至新的高度。

降本方面，在制备成本端，硅料价格的持续上涨使得下游电池和组件厂商利润承压均出现一定程度的下滑。

而PSCs制作过程无需硅料，制作金属卤化物钙钛矿所需原材料储量丰富，价格低廉，且前驱液的配制不涉及任何复杂工艺，对纯度要求不高，后续组件对加工环境要求也不高，组件生产过程不需要晶硅电池的千度左右的加工温度，在生产过程中的能耗比较低，多数环节也不需要真空环境。

目前，钙钛矿组件成本结构占比最多的是电极材料，达37%，钙钛矿自身材料成本占比仅为5%，钙钛矿组件未来仍有较大的降本空间。

在设备投资端，晶硅电池在四个不同工厂内分别加工硅料、硅片、电池、组件，此过程需要至少耗时3天，而PSCs的生产流程简单，可在45分钟内将玻璃、胶膜、靶材、化工原料在单一工厂内加工成为组件，产业链显著缩短，价值高度集中。

根据纤纳光电、协鑫纳米、牛津光伏等三家公司公布的数据，以达到1GW产能需要的投资金额来对比，晶硅的硅料、硅片、电池、组件全部加起来，需要大约9亿、接近10亿元的投资规模。

而钙钛矿实现1 GW产能需要的投资金额约为5亿元左右，是晶硅的1/2左右，比起投资更高的第二代GaAs薄膜太阳能电池，成本更是只有1/10。

据了解，钙钛矿电池包括纯钙钛矿电池和钙钛矿叠层电池两种类型。从商业化来看，在纯钙钛矿电池领域，目前行业内布局较为领先的企业主要集中在一级市场。

其中，协鑫光电、纤纳光电、极电光能、任烁光能等，协鑫光电、纤纳光电已经具备100MW纯钙钛矿电池产线，极电光能150MW产线即将投产，任烁光能主要从事纯钙钛矿叠层电池生产，多次刷新小面积全钙钛矿叠层电池转换效率世界纪录，150MW产线逐步落地中。

另外，二级市场公司宁德时代和西子节能均有布局，宁德正在搭建目标尺寸为1.2m*0.6m的中试线。

在钙钛矿叠层电池领域，HJT-钙钛矿叠层路径愈发确定。目前来看，行业内主流企业都已在叠层电池布局，华晟和牛津光伏已有HJT-钙钛矿叠层电池中试线，且华晟计划2025年实现G12异质结钙钛矿晶硅叠层电池效率30%，晶科能源和通威股份已有实验线，隆基、晶澳、天合等传统组件一体化企业均处于研究阶段。

市场规模方面，据不完全统计，钙钛矿电池2022年在建产能约0.8GW，单GW电池产能建设投资约5亿元，按单GW产能3-4条生产线计算，对应设备价值量3-4亿元。随着钙钛矿电池技术发展日益成熟，十四五期间在建及规划产能有望到达50-75GW，设备需求预计175-263亿元。

投资机会上，银河证券建议关注钙钛矿规模化进程中设备投资机会，包括价值量大的PVD/RPD设备(捷佳伟创、京山轻机等)、确定性需求强且主流电池片环节渗透率提升的激光设备厂商(大族激光、迈为股份、帝尔激光、杰普特、德龙激光等)、蒸镀设备(京山轻机，子公司晟成与头部钙钛矿企业协鑫绑定较深)。