【新赛道专题】钙钛矿电池开启新赛道 钙钛矿电池前景如何?
中商产业研究院 2022-11-16 17:40

中商情报网讯:钙钛矿是一种呈八面体形状的晶体材料,光电转换效率高,在光伏、LED等领域应用广泛。钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代高效薄膜电池的代表,具有高效率、低成本、高柔性等优势。由于钙钛矿的提效空间较高,能吸收弱光发电、制备工序简单等优势,在高效性能获得实验室证实的背景下,已获得不少资本对产线项目的投资。

一、钙钛矿电池行业发展现状

1.钙钛矿电池新增产能预测

钙钛矿电池成本低、效率高、工艺简单且可柔性制备,具备较强的优势,随着相关企业加大布局和开发力度,钙钛矿电池的产业化进程有望加速。预计2022年钙钛矿电池新增产能将达0.4GW,2030年将达161GW。

数据来源:CPIA、中商产业研究院整理

2.钙钛矿电池能源转换效率

钙钛矿光电转换效率高于晶硅类,单节钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率,要显著高于晶体硅太阳能电池的转换效率,但价格只有晶硅的一半。从极限转换率来看,钙钛矿三节层电池最高,达45%。其次是晶硅/钙钛矿双节叠层、钙钛矿电池单层电池理论转化效率高达35%、31%。

数据来源:中商产业研究院整理

3.钙钛矿电池成本结构

钙钛矿光伏电池由于光吸收能力强,材料的用量非常低,钙钛矿组件中钙钛矿层厚度大概是0.4um,而晶硅组件中的硅片厚度通常为180um,差了40-50倍。占比最多的是电极材料,达37%。钙钛矿材料成本占比仅为5%,玻璃、靶材等占到另外的60%以上,钙钛矿组件未来仍有较大的降本空间。

数据来源:中商产业研究院整理

4.钙钛矿电池投融资情况

2021年起,钙钛矿电池投资热度上升,多方巨头跨界投资,如腾讯在2022年参投协鑫光电B轮融资,碧桂园在2021年参投极电光能、2022年参投无限光能等,多家企业获得千万级以上投资。目前钙钛矿电池还在产业化探索阶段,随着产线不断建设和实验研发,钙钛矿电池产业将有望持续获得投资和关注。

注意:数据截至2022年11月9日

数据来源:IT桔子、中商产业研究院整理

5.钙钛矿电池企业布局

钙钛矿电池主要设备厂商迈为股份、晟成光伏(京山轻机)、捷佳伟创、杰普特、德沪涂膜均已收获设备订单,部分厂商已经顺利交付量产。钙钛矿电池生产主要厂商协鑫光电、纤纳光电、极电光能均已完成超亿元融资,协鑫光电已投建全球首条100MW大面积组件中试线,极电光能150MW试验线项目产品已进入设备安装调试阶段,纤纳光电七次刷新小组件世界纪录,产业化快速发展。

资料来源:中商产业研究院整理

资料来源:wind、天风证券、中商产业研究院整理

二、钙钛矿电池行业发展前景

1.转换效率优势大,应用前景广阔

钙钛矿是一种光电转换效率高的晶体材料,在光伏、LED等领域广泛应用。钙钛矿电池由钙钛矿、电子传输层、空穴传输层等组成。与传统晶硅电池和其他类型的薄膜电池相比,钙钛矿电池主要优势在于高转化率提升速率和低成本,适用于大型电站等场景。同时,因其轻薄、柔性和可定制的特性,一旦突破了关键技术问题,未来有望广泛适用于光伏建筑一体化、电子消费产品、传感器、布料等多种场景。钙钛矿及其叠层电池有可能替代和补充晶硅产品,获得可观的市场份额。

2.研发端国产不断突破,产业端落地进展加速

目前,我国钙钛矿领域蓬勃发展。学术方面,我国钙钛矿太阳能电池研发团队齐发力,产研结合探索最具竞争力和性价比的技术路线,专利申请数占全球68%。产业方面,本土钙钛矿设备厂商订单先行,部分已成功交付,本土钙钛矿太阳能电池生产厂商效率不断突破,融资进展顺利,纷纷布局中试线。预计钙钛矿电池产业化进程持续加速。

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国钙钛矿电池市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、行业研究报告、行业白皮书、商业计划书、可行性研究报告、园区产业规划、产业链招商图谱、产业招商指引、产业链招商考察&推介会等服务。

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