鈣鈦礦電池：下一代光伏發電技術，產業鏈龍頭全梳理

鈣鈦礦屬於第三代高效薄膜電池的代表，是極具潛力的下一代光伏發電技術。

鈣鈦礦電池使用鈣鈦複合氧化物晶體結構的化合物作為吸光材料的太陽能電池，具有光電轉換效率高、製造成本低、輕質化等優勢，是未來汽車用太陽貼膜和光伏BIPV的明星材料。其優點在於材料吸光性更好，相較於晶矽電池有更高的轉換效率和更低的生產成本。

從理論極限來看，晶矽太陽能電池、PERC單晶矽電池、HJT電池和TOPCon電池的極限轉換效率分別為29。4%、24。5%、27。5%和28。7%。

作為一項平臺化技術，鈣鈦礦電池可與矽晶電池組成疊層電池，達到30%以上的轉換效率（Solliance 4T鈣鈦礦/矽疊層太陽能電池通宵效率認證達30。1%）。晶矽/鈣鈦礦雙節疊層轉換效率極值可達35%，而三節層電池理論極值可達到45%，如果在鈣鈦礦電池中摻雜新型材料，鈣鈦礦電池的轉換效率甚至可以達到的50%，是目前晶矽電池的2倍左右。

鈣鈦礦電池轉化效率從2009年的3。8%飛速提升，經日本JET第三方認證，仁爍光能團隊研發的全鈣鈦礦疊層電池穩態光電轉換效率達到29%，再次打破了團隊在2022年6月創造的28%的世界紀錄，鈣鈦礦透過十餘年的發展幾乎趕上了晶矽電池半個世紀所取得的效率。

近日，經中國計量院第三方測試認證，北京曜能科技有限公司自主研發的小面積鈣鈦礦/晶矽兩端疊層電池穩態輸出效率達到32。44%，時隔三個月再次重新整理國內轉換效率紀錄。

鈣鈦礦-矽異質結疊層電池具備高效率、低成本優勢，理論極限效率有望達43%以上。但受制於穩定性不足、大尺寸大面積元件轉換效率低等問題，鈣鈦礦電池距離大規模產業化仍有待突破。

鈣鈦礦電池企業市場格局

國內PSCs生產主要廠商協鑫光電、纖納光電、極電光能均已完成超億元融資。

協鑫光電生產的1mx2m的全球最大尺寸鈣達礦元件已經下線，投建的全球首條100MW量產線已在崑山完成廠房和主要硬體建設2022年投入量產。

極電光能756cm²大尺寸鈣鈦礦光伏元件轉換效率達到18。2%。產業佈局方面，150MW試製線專案正式投產：2023年啟動首條GW級產線，2026建成10GW產能。

纖納光電2022年初建成投產全球首條100MW鈣鈦礦規模化產線，2月開建了全球首個鈣鈦礦集中式光伏地面電站，電站裝機規模為12MW。並七次重新整理小元件世界紀錄。

無限光能獲數千萬元天使輪融資，融資資金將用於大尺寸鈣鈦礦太陽能電池模組試驗線的建設、擴充研發及量產技術團隊，預計將在三季度完

成

試驗線建設，2022年實現大尺寸電池模組批次下線。

聆達股份全資子公司金寨嘉悅新能源科技有限公司規劃建設10GW高效光伏電池產能，專案分三期建設，一期已建成投產3GW高效PERC晶矽電池專案；二期規劃投資建設5GW 210相容182 TOPCon電池智慧工廠；三期擬建設HJT異質結疊加鈣鈦礦電池專案。

寶馨科技與蘇州大學合作開發鈣鈦礦太陽能電池、鈣鈦礦-矽疊層太陽能電池以及生產。計劃在未來2年內完成“100MW級鈣鈦礦電池或鈣鈦礦-HJT疊層電池產線”的工藝規劃、技術路徑設計以及產線整體建設，未來3年內完成GW級穩定量產。

天合光能正在開展鈣鈦礦/晶矽兩端疊層太陽池的設計、製備研究。進展或階段性成果包括參與國家重點研究技術，聚焦高效N型TOPCon/鈣鈦礦疊層電池及高效HJT/鈣鈦礦疊層電池的研究，完成鈣鈦礦調研報告、完成穩定性測試系統搭建。擬達到目標：鈣鈦礦/晶體矽兩端疊層太陽電池效率大於29%

產業鏈相關佈局企業還包括亞瑪頓、金辰股份、羅博特科、隆基綠能、寧德時代、東方日升、通威股份、晶科能源、中來股份、金風科技、傑普特、拓日新能、杭蕭鋼構、金晶科技、隆華科技、萬潤股份、西子潔能等。

鈣鈦礦產業鏈部分公司：

資料來源：光大證券整理

鈣鈦礦電池裝置市場格局

鈣鈦礦電池相比矽晶電池生產過程更具經濟性，降本效用突出。

行行查 | 行業研究資料庫

資料顯示，鈣鈦礦電池生產流程由沉積透明導電層（TCO）、沉積電子傳輸層（ETL）、沉積鈣鈦礦層、沉積空穴傳輸層（HTL）、背電池製備等環節組成，裝置主要包括鈣鈦礦印刷裝置和真空鍍膜裝置。

鈣鈦礦電池的核心裝置包括鍍膜裝置、鐳射裝置、層壓裝置，並輔以清洗、乾燥及各類自動化裝置，相較於晶矽電池由矽料、矽片、電池廠、元件的多廠組合生產結構，鈣鈦礦電池由一條生產線即可組成生產線，實現生產成本的降低。

其中，鍍膜裝置、塗布裝置、鐳射裝置、封裝裝置為鈣鈦礦電池製備四大裝置。

鈣鈦礦層主流製備方案為狹縫塗布，蒸鍍具有均勻成膜，高良品率的優點亦為可選方案之一，但其速率低等問題仍待解決。

製備工藝上來看，在玻璃上層層向上鍍膜，最終透過封裝測試完成鈣鈦礦電池製作。除鍍膜裝置外，鐳射裝置在鈣鈦礦製備過程中尤為重要，其透過三道鐳射化纖完成對功能層的劃線並串聯整個電池的製作過程。

TCO玻璃頭部企業包括金晶科技，狹縫塗布裝置龍頭為德滬塗膜，佈局鈣鈦礦PVD鍍膜裝置/蒸鍍裝置/ALD裝置的頭部廠商包括京山輕機等，已中標某頭部光伏企業鈣鈦礦蒸鍍裝置專案的廠商捷佳偉創，已出貨德國鈣鈦礦企業ALD裝置的微導奈米。

裝置廠商佈局玩家還有有晟成光伏、德滬塗膜、邁為股份、眾能光電、帝爾鐳射等。

隨著產業化程序加速和技術進步，鈣鈦礦元件未來的生產成本有望大幅降低，屆時鈣鈦礦元件的產品競爭力將顯著提升，市場份額也將不斷提升。據現有鈣鈦礦產線規劃測算，2023、2024年的產能增速將達近80%、256%，實現低基數的高增長彈性，產業整體產能將於2024年落地近2GW，具備電池技術迭代的革命性意義。

想了解更多精彩內容，快來關注樂晴智庫