2024-06-21 17:55:13

“钙钛矿叠层效率的起点，比目前晶硅组件效率的终点都要高，未来十年，钙钛矿都将处于黄金时代。”2024年SNEC上海光伏展上，协鑫集团董事长朱共山有关钙钛矿技术的预判引发了行业热议。就在不久之后，隆基绿能（601012.SH）5天内相继宣布刷新了晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池实验室、量产转换效率世界纪录。

这一备受瞩目的新技术看似已蓄势待发，准备向商业化、规模化发起冲击了，但另一方面，光伏产业仍面临着普遍的产能消纳难、价格持续下降、投融资不畅等问题，企业经营业绩更是高度承压。如果行业迟迟无法迎来拐点，钙钛矿还能顺利站上起跑点吗？

备受瞩目的光伏“新希望”

在光伏发电过程中，电池扮演着将光能转化为电能的核心角色，由其串联、封装而成的组件更是光伏电站中最重要的终端产品。目前，光伏电池技术正进行着一场由P型向N型迭代的“改朝换代”。

所谓P型，即PERC电池，也称为发射极背面钝化电池，自2019年市占率超过铝背场电池后就一直是光伏电池技术的主流，2021年市占率一度高达91.2%。不过，这一技术量产转换效率的理论极限值为24.5%左右，目前进步潜力较小，已无法满足光伏产业发展、双碳进程、能源转型对光伏发电效率的更高要求了。这也就催生了理论转换效率更高（普遍在28%以上）、发展潜力更大的N型电池技术大发展，目前主流N型技术路线包括TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）、HJT（异质结）和BC（背接触），虽然从市占率、产能释放进度来看，TOPCon略胜一筹，但不同企业选择不同，行业对各技术路线的优劣、前景也尚未有共识。中国光伏行业协会（CPIA）此前曾预测，2027年N型电池市占率将超过3/4，而有行业人士对钛媒体APP表示，就今年的情况来看，N型替代会加速到来。

不过，无论P型还是N型，都属于晶硅电池，相关研究普遍认为晶硅材料的实际转换效率无法突破30%，而“天花板”明显更高的另一种材料逐渐引起了人们的关注，这就是钙钛矿，一种具有与矿物钙钛氧化物相同的晶体结构的有机金属卤化物。

综合目前的研究成果与企业研发布局来看，理论上，钙钛矿技术在转换效率、原料成本、工艺制造上都有其优势。

从光电转换效率来看，根据前文所引朱共山的演讲，目前钙钛矿叠层转化效率的理论上限为45%，量产效率上限预计也在36%左右，远远高于各类纯晶硅电池技术。

从成本角度来考量，钙钛矿可用原材料较多，根据CPIA此前的测算，原料成本更是只有晶硅电池的1/20。而且，晶硅制作流程中，需要先由工业硅提纯出多晶硅，再加工成硅片，然后才能制成电池，进而封装成组件用于光伏发电系统，而处于这一流程偏下环节的晶硅电池、组件，在产能释放、价格上往往都要看上游硅料的“脸色”，二从近些年的情况也可看出，硅料产能释放时间远慢于电池、组件，期间往往会产生周期错配问题，其价格更是常出现大幅震荡，2021年年初到2022年年中曾暴涨2.5倍之多，而2023年上半年至今又出现了80%左右的大跌。钙钛矿原材料易得、生产环节相对简单的特性则有益于避免类似问题。

此外，在工艺流程方面，除了以上提及的生产周期、环节上的相对优势，钙钛矿叠层对硅料纯度要求低，能直接产出组件减少效率损失等，都有益于提升整体生产效率。

不过，这一看似在多个关键环节上具有优势的技术，却始终处在研发阶段，实验室中刷新转换效率的喜报频传，但商业化进度却一直被定位在“未来”。除了光伏行业所处阶段和晶硅时代的惯性外，该技术本身对量产产线更苛刻的要求、所需的较高的设备等固资投入成本，尤其是目前还较差的稳定性，都成为了阻碍。具体来说，就是钙钛矿电池抗长时间高温的能力还有所欠缺，在实际应中，吸收大量光能、热能后，往往会出现较明显的性能衰减。为了解决这一问题，并同时兼顾晶硅时代的成果，目前不少光伏企业都在积极研发晶硅-钙钛矿叠层电池，在实现高转换率的同时，提升电池的稳定性、实用性和使用寿命。

根据钛媒体APP的观察，在2023年，钙钛矿概念虽然也红极一时，但行业对其何时规模化较少有明确的规划。经过去年至今下游装机的历史性大爆发、N型超预期放量，行业对“下一代技术”的期待也变得更加具体了起来。在朱共山给出的时间表中，钙钛矿量产转换效率在2024年会实现突破，2025年钙钛矿叠层组件产能将陆续放量，2026年实现大规模制造，2027年叠层产能迎来大爆发，并以巨大的后发优势“顶点起跳”，拉动光伏产业走出“囚徒困境”，用10多年时间完成晶硅电池50年的技术演进之路。目前来看，隆基6月19日宣布的商业化M6尺寸晶硅-钙钛矿叠层电池转换效率已经达到了30.1%，而此前该技术的世界纪录是28.6%，提升幅度高达1.5%，这一进展似乎已符合朱共山判断中的第一步。但不得不考虑的是，作为技术创新、量产落地主体的光伏企业，现阶段也遭遇到了极大的竞争压力、经营业绩压力，还没在主战场“卷”出结果之前，率先开辟新路线，虽有可能迎来机遇，但也更是不小的风险。

企业兜里是否还有“余粮”？

在宣布刷新商业化晶硅-钙钛矿叠层电池转换效率之前，隆基绿能还曾在6月14日的上海SNEC光伏展上宣布，将此前由自身保持的（2023年11月创造的33.9%）晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池实验室转换效率纪录提升到了34.6%，该结果也通过了美国可再生能源国家实验室（NREL）等权威机构的认证。

实际上，隆基正是光伏业“大手笔”布局钙钛矿的代表之一，有业内人士称该公司去年四季度启动钙钛矿电池商业化应用研究后，相关研发费用已进一步增加。但从目前普遍估算来看，钙钛矿量产产线的设备成本要比N型高出近2倍之多，而目前各大巨头即使投融资、扩产，更多也集中在抢占N型产量、市场上，似乎短期内还难以考虑钙钛矿量产的问题。仍以光伏行业现金流相对较好的隆基为例，该公司此前公告拟公开发行不超100亿元公司债券时，就曾遭遇部分“现金充足还发债”的质疑，也有部分投资者对光伏行业资金情况表示了疑虑。值得注意的是，隆基在回应中表示，百亿公司债拟用于“泰睿”硅片、BC二代电池等先进产能的建设，也符合前文有关企业倾向将更多精力、投资都放在“N型替代”主战场的判断。

而在企业资金、经营层面，往后的日子还可能变得更加紧张。近日隆基绿能总裁李振国在公司股东大会上就表示，美国重启东南亚关税、进行新一轮“双反”调查对中国光伏在东南亚的产能有很大负面影响，而这些影响目前还没有在经营层面开始显现，根据隆基的财报和业绩说明会，2021年至今该公司因美国业务、东南亚产能而遭受的损失已超过100亿元人民币。此外，光伏“降价潮”仍在持续，企业库存在增加，而资产则在贬值，再加上P型到N型的技改成本和固定资产计提减值（行业预估总规模超过500亿元人民币），光伏企业的压力或将进一步增加。

实际上，不少光伏龙头在2023年就遭遇了营收、净利的增速大幅下滑，到了今年一季度，情况更加严峻，四大环节均有龙头出现亏损：硅料龙头通威股份（600438.SH）一季度亏损了7.87亿元；硅片双寡头中，TCL中环（002129.SZ）一季度亏损8.8亿元，垂直一体化程度更高的隆基绿能更是受计提减值等影响大亏23.5亿元；电池、组件环节，走BC路线的电池头部企业爱旭股份（600732.SH）单季亏损9122万元，走TOPCon路线的组件TOP4晶澳科技（002459.SZ）也亏了4.8亿元。而到了二季度，光伏产业链的价格仍在走低，硅料、硅片单季价格降幅超过30%，年初至今已跌去40%之多，电池、组件单季价格跌幅也在10%以上，年初至今价格降幅在20%左右。与此同时，根据海关总署最新公布的数据，今年前5个月我国光伏产品（以硅片、电池、组件为主）出口总额下降了35.5%，而且自3月起每个月都在环比走低。在国内需求侧，3月、4月的光伏装机也都出现了同比下降，行业面临的困难进一步加剧。在这一情况下，随着部分企业资金愈发紧张，再加之N型“战事”升级，在钙钛矿领域的研发投入可能会大打折扣。

在今年SNEC上海光伏展上，除隆基、协鑫外，展出了钙钛矿新品的还有极电光能、纤纳光电、光晶能源等公司，而许多并不在行业聚光灯下的企业，其实都在近两年宣布过在钙钛矿技术上完成了大额融资并计划冲击GW级产线。但是，根据能源新媒的报道，今年资本市场对光伏的热情迅速消退，钙钛矿相关投融资明显缩水，再加之一些企业爆出“钙钛矿造假”问题，这一领域对外部资本的吸引力正在逐渐减弱。实际上，从今年各公司的公告、动向中也能看出，技术层面的好消息比较多，但有关产线的进展反而趋于平淡。而从光伏发展的底层逻辑或第一性原则上来讲，焦点从来不是只集中在转换效率的进步和技术创新上，通过此前薄膜、晶硅的分野也可看出，一项技术的性价比、量产前景、综合成本下降潜力往往更具决定性作用，毕竟，光伏是大规模替代火电的希望所在，实现更低的上网电价本就是其目标。钙钛矿虽在转换效率、原料成本上具有优势，但在晶硅产业链价格一降再降的情况下，目前其高企的设备成本和不确定的量产前景，都让“黄金时代”的到来显得不那么容易。

不过，也有从业者对钛媒体APP称，未来政策也可能会对钙钛矿再“推一把”，加速其商业化进程。在这一预测的逻辑中，与其他主流经济体的竞争成为了主要原因之一。近年来，光伏老牌强国如德国、日本、美国等都曾发布过国家或头部企业层面的钙钛矿研发、布局消息，在美国拜登政府2022年投入的5600万美元替代晶硅太阳能技术支持计划中，钙钛矿就是重点方向，而上述种种也被普遍视为相关国家希望通过新技术来实现对中国光伏“弯道超车”的举措，钛媒体APP此前文章曾引用李振国观点，称中国企业在下一代晶硅-钙钛矿叠层电池等领域有充足的储备，并不担心欧美的“弯道超车”（隆基绿能年报的三种打开方式：“光伏茅”失去了什么，收获了什么，期待着什么？。从这一维度来看，在钙钛矿作为下一代技术已在业内得到广泛认可的情况下，政策端的支持也确实值得期待。不过，就目前来说，无论是主管单位还是行业、企业，着眼点可能更多还在解决当下的困境上，在6月20日国务院新闻办公室举行的“推动高质量发展”系列主题新闻发布会上，国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军就表示，接下来要巩固国内光伏发电的新增装机市场，同时也将加强多部门协调，规范光伏发电产业秩序，会同相关部门组织行业协会适时发布产业规模、产能利用率和市场需求等信息，合理引导光伏上游产能建设和释放，避免低端产能重复建设，努力营造良好的市场环境。（本文首发于钛媒体APP，作者｜胡珈萌，编辑｜刘洋雪