钙钛矿电池设备核心企业

核心提示一、钙钛矿电池具有效率和成本两大优势,产业端、资本端热度提升1.1 钙钛矿电池具有效率和成本两大优势 钙钛矿电池理论值与实验室效率均超过晶硅表现。钙钛矿电池的优势主要包括高光吸收系数、高缺陷容忍 度、带隙可调、制备工艺多样、具有透光性可做叠

一、钙钛矿电池具有效率和成本两大优势,产业端、资本端热度提升

1.1 钙钛矿电池具有效率和成本两大优势

钙钛矿电池理论值与实验室效率均超过晶硅表现。钙钛矿电池的优势主要包括高光吸收系数、高缺陷容忍 度、带隙可调、制备工艺多样、具有透光性可做叠层等。一方面,理论上,晶硅单结电池极限效率为 29.7%, 而单结钙钛矿电池可达到 33%左右,钙钛矿叠层电池则可达 44%以上。另一方面,实验室数据来看,1954 年 5 月,美国贝尔实验室开发出效率为 6%的单晶硅太阳能电池以来,晶硅直到 2017 年才达到 26.7%的转换效率。 而自 2009 年日本科学家 Miyasaka 制备 3.8%的单结太阳能电池起,经过十余年发展,2022 年 8 月单纯钙钛矿电 池的转化效率已经达到 25.6%,2022 年 7 月洛桑联邦理工学院和瑞士电子与微技术中心共同创造了钙钛矿-硅叠层光伏电池新的世界纪录达到 31.3%,2022 年 6 月全钙钛矿叠层电池效率已经达到 28%。也就是 说,过去十来年,钙钛矿太阳能电池在实验室转化效率上取得了晶硅太阳能电池 60 余年的进展。

钙钛矿电池/组件生产过程与晶硅大不同,更具经济性。不同于晶硅路线要经历硅料、硅片、电池片、组件 四个环节方可制备晶硅组件,钙钛矿组件制备只需要单一工厂,且生产过程耗时较晶硅大幅缩短,能耗也大为 降低。 成熟状态下,GW级量产后,钙钛矿太阳能电池/组件设备投资与单瓦成本都将显著低于晶硅路线。投资成 本:光伏领域不同规模产能的成本差异较大,随着产线产能的提高,平均建设成本将显著降低。目前纤纳光电 运行的 20MW 产线投资额为 5050 万元,新建的 100MW 产线投资额为 1.21 亿元,产能提升至原先 5 倍,投资 额仅提升至原投资额的 2.4 倍。根据协鑫光电的估计,5-10GW 级量产钙钛矿电池投资额约为 5 亿元/GW。与之 相比,晶硅设备投资包括硅料设备、硅片设备、电池与组件设备,整套产业链设备投资额达到 9.6 亿元/GW 左 右。

单位成本:协鑫光电表示在现有的工艺条件下,100MW 中试线制造的钙钛矿光伏组件的制造成本预计将低 于 1 元/W,其中钙钛矿材料成本占比仅 3.1%左右。当产能扩大到 1GW 以上时,下降到每瓦 0.7 元左右,5 至10GW 级别量产,组件成本可降至 0.5~0.6 元/W,未来量产级别提升,还有下降空间。而晶硅成本中,受硅料 价格上涨影响,目前硅料占比达到 60%以上,晶硅组件成本达 1.89 元/W。也就是说,量产的情况下,投资成本 与生产成本钙钛矿组件比晶硅组件便宜 50%以上。

1.2 2021 年以来多方巨头推动钙钛矿产业化发展,一级市场投资持续火热

2021 年以来钙钛矿一级市场投资持续火热,多方巨头入场钙钛矿。腾讯、碧桂园及宁德时代跨界投资钙钛 矿,①2020 年宁德时代董事长曾毓群通过控股子公司瑞庭投资参投协鑫光电 pre-A 轮融资,瑞庭投资持股协鑫 光电约 0.13%,此外,曾毓群于 2022 年 5 月 5 日在业绩说明会上称,公司钙钛矿光伏电池研究进展顺利,正在 搭建中试线;②腾讯于 2022 年参投协鑫光电 B 轮融资,持股 5.97%;③碧桂园于 2021 年参投极电光能、2022 年参投无限光能。与此同时,众多专业投资机构助力钙钛矿电池企业融资,如三峡资本领投纤纳光电 C 轮融资、 凯辉能源基金领投协鑫光电过亿融资、高瓴资本领投曜能科技数千万 A 轮融资等。

1.3 钙钛矿电池加快推进产业化探索,单结百兆瓦级产线建设需求增加

目前钙钛矿电池正在加快产业化探索,单结钙钛矿电池百兆瓦级产线建设需求增加,叠层电池目前多处于 研发试验阶段。 钙钛矿单结电池方面,2021 年以来百兆瓦级产线建设及规划数量明显增加。2021 年首条协鑫光电百兆瓦级 产线建成投产,推动行业内其他企业的百兆瓦级产业化进程,纤纳光电、极电光能、万度光能均在 2021 年通过 融资等方式投建百兆瓦级产线,2022 年我们已经看到纤纳光电 100MW 产线落地,预计极电光能 150MW 产线 也会在年内投产。此外,大正微纳、无限光能、光晶能源均在推进其试验/中试线进程,规划百兆瓦级产线预计 在 2023-2024 年落地。 钙钛矿叠层电池方面,行业内主要以研发及试验为主。①晶硅钙钛矿叠层:目前合特光电和东方日升有产 线规划,合特百兆瓦中试线预计 2023 年中投产,行业内众多新老玩家均有不同路线的钙钛矿晶硅叠层电池研发 布局;②全钙钛矿叠层:仁烁光能规划 2022 年下半年投建 150MW 量产线;③铜铟镓硒钙钛矿叠层:泰州锦能 2021 年 11 月投建研究院、生产线、光伏电站及配套设施。 此外,产业内已有企业开始规划 GW 级产线,协鑫光电、极电光能均有 GW 级产线规划,预计 2023-2024 年能够看到单结钙钛矿电池 GW 级产线落地。金昌鑫磊鑫 GW 级产线也于 2022 年 7 月投建,预计未来百兆瓦 级量产线规划落地后,行业内其他企业也将推进 GW 级产线布局。

从研发以及产业端推进情况来看,目前钙钛矿电池技术路线主要分为单结钙钛矿电池及叠层钙钛矿电 池,目前产业化进度较快的钙钛矿叠层电池可按照串联电池类型分为晶硅钙钛矿叠层电池、全钙钛矿叠层 电池和铜铟镓硒钙钛矿叠层电池,以下章节我们将分别介绍各类钙钛矿电池的产业化进展。

二、单结钙钛矿:2021 年起产业化进程加快,已有两条百兆瓦线投产

单结钙钛矿电池参与者众多,2021 年以来产业化进展加速。2021 年以前,协鑫、纤纳已有小规模中试线建 成,协鑫纳米最先于 2017 年建成 10MW 中试线,批量生产 45cm*65cm 钙钛矿组件产品,纤纳光电于 2018 年 投产 20MW 中试基地,2021 年以来产业化进展加速,众多参与者开始投建或建成中试、量产线。 2021 年,协鑫光电建成 100MW 级量产线,大正微纳柔性中试线建成,万度光能、华能清能院、极电光能 投建不同量级产线。①万度光能投建 200MW 级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线;②华能清能院大面积模 组中试实验线投产,3 月首片下线;③大正微纳建成 10MW 柔性钙钛矿中试线;④年中协鑫光电建成首条 100MW 级 1m*2m 量产线;⑤10 月极电光能 pre-A 轮融资投建 150MW 试制线,预计 2022 年 9 月首片下线。 2022 年,纤纳光电建成 100MW 级量产线,无限光能、大正微纳、金昌鑫磊鑫半导体等企业产线投建。① 年初纤纳光电建成 100MW 的钙钛矿产线并实现规模化量产;②6 月无限光能宣布完成数千万元天使轮融资,预 计三季度完成试验线建设;③金昌鑫磊鑫半导体投建 1GW 钙钛矿薄膜光伏组件生产基地项目。

2.1 协鑫光电:2021 年建成 100MW 量产线,预计 2023-24 年投建 GW级产线

2.1.1 公司简介:背靠协鑫集团以及腾讯、宁德等各路资本,钙钛矿电池研发能力强大

昆山协鑫光电材料有限公司成立于 2019 年 12 月 24 日,位于苏州昆山市,公司专注于钙钛矿太阳能组件的 研发、生产,为市场提供 1m*2m 尺寸的太阳能组件,并依托现有的 10MW 的中试产线,不断提高钙钛矿电池 的光电转化效率。公司控股股东为保利协鑫光伏系统集成有限公司全资子公司协鑫纳米科技,持股约 51.52%, 实控人为保利协鑫光伏系统集成有限公司,公司董事长、总经理范斌持股约 9.26%。公司 2020 年 pre-A 轮融资 1.8 亿元,参与者为昆山高新创业投资有限公司、凯辉智慧新能源基金、瑞庭投资等;2022 年 5 月 13 日完成 B 轮数亿级融资,该轮腾讯参投,光源资本任财务顾问。

公司的发展历程可以追溯至 2010 年 8 月厦门惟华光能有限公司成立,2015年厦门惟华光能有限公司率先 建成一条钙钛矿光伏组件中试产线,产品尺寸 45cm*65cm,背电极为碳浆;2016 年底,协鑫集团并购厦门惟华 光能,在苏州成立苏州协鑫纳米科技有限公司;2017 年 10 月,协鑫纳米投资 7000 万元,在苏州建成业界先进 的 10MW 级别钙钛矿光伏组件中试生产线;2019 年初,协鑫纳米 10MW 中试线生产工艺开发基本完成;2019 年 11 月,协鑫纳米钙钛矿组件率先获得 TV 认证,面积 1241.16cm2,转化率 15.31%;2020 年底,成立昆山 协鑫光电材料有限公司,融资约 2 亿,开始筹建 100MW 量产生产线;2021 年中旬,完成 100MW 量产生产线 并进行试生产。

公司拥有强大的研发能力及充足的专利储备。公司研发团队拥有钙钛矿太阳能电池的核心技术,目前有 43 项专利获得授权,其中发明专利 14 项,实用新型专利 29 项,另有 29 项发明专利、6 项实用新型专利在审,专利涵盖原料制备、关键设备设计、关键工艺等重要方面。同时团队在 Chem Sus Chem、ACS Appl. Mater. & Interfaces、J. Mater. Chem. A 等 SCI 期刊上发表研究论文数篇。

2.1.2 产线进展:2021 年建成首条百兆瓦产线,预计 2023-2024 年开始投建 GW 级产线

2017 年,协鑫纳米建成 10MW 级 45cm*65cm 中试线,2022 年效率达 17%。母公司苏州协鑫纳米科技有 限公司于 2017 年在苏州建成一条 10MW 级 45cm*65cm 钙钛矿光伏组件中试产线,通过采用自主研发的大面积 钙钛矿 Slot-die 涂布方法,辅以大面积钙钛矿溶液结晶成膜技术和先进的内联集成技术,可批量生 产具有商用化价值的 45cm*65cm 产品,产品的效率超过 15%,在同类产品中处于很高的水平。截至 2022 年 6 月,协鑫光电 10MW 钙钛矿试验线的效率为 17%,预计 2023 年提升至 20%。 2021 年,公司建成首条 100MW 级 1m*2m 量产线,预计 2023 年效率达 18%。公司于 2020 年开始建设首 条 100MW 钙钛矿组件量产线,产品尺寸为 1m*2m,建设周期约 12 个月,2021 年中旬建成,12 月开始试生产, 预计 2022 年中实现产能释放,2023 年下半年完成产线目标:钙钛矿的转换效率能达到 18%以上,100MW 产线 能实现满负荷运转,钙钛矿产品良品率达到 95%以上。预计 100MW 量产线 2022 年效率达 16%,预计 2023 年 下半年到 18%,试验线比量产线转换效率高约 2%。 公司预计 2023-2024 年开始投建 GW 级产线,2025 年规模提升至 5-10GW。公司计划于 2023 年 100MW 线 跑通后投建 GW 线,预计效率在 20%以上;2025 年产线规模提高至 5-10GW,产线效率提升至 22%。根据公司 预测,最终钙钛矿组件的效率会达到 25%,高于晶硅技术路线。

2.1.3 设备供应商:公司与京山轻机、迈为股份、大族激光、德沪涂膜等均有合作

设备供应商方面,协鑫光电与京山轻机、德沪涂膜、迈为股份、大族激光等设备供应商均有合作。镀膜设 备方面,公司于 2021 年 5 月与京山轻机全资子公司苏州晟成光伏签订“钙钛矿叠层电池技术合作开发协议”; 上海德沪涂膜为公司 100MW 钙钛矿产线大尺寸核心狭缝涂布设备供应商,2022 年 3 月首套涂膜设备系统验收 成功;激光设备方面,公司与大族、迈为等国内一线厂商展开合作。

2.2 纤纳光电:2022 年年初建成 100MW 钙钛矿产线

2.2.1 公司简介:三峡资本、京能集团等资方助力 C 轮融资,钙钛矿电池研发成果显著

公司成立于 2015 年 7 月 3 日,总部位于浙江杭州,致力于“钙钛矿前沿技术、钙钛矿材料研究、相关产品 及高端装备的设计研发、低碳制造和市场化应用”,逐步构建创新、绿色、安全、高效的钙钛矿清洁能源体系。 公司联合创始人兼 CEO 姚冀众持股 26.60%,为公司第一大股东及实际控制人。2017 年公司全资子公司衢州纤 纳新能源落户衢州,开启了钙钛矿光伏技术的产业化探索。2021 年初公司完成 C 轮融资,共计 3.6 亿元,由三 峡资本领投,京能集团、衢州金控、三峡招银等资方跟投。本轮融资用于钙钛矿光伏百 兆瓦级产线扩建、叠层产品升级、应用产品研发和生产等项目。

公司坚持自主创新,2017 年 2 月首次刷新钙钛矿组件光电转换效率世界纪录后持续领跑,之后 7 次刷新全 球钙钛矿组件最高效率、获得全球 IEC61215 稳定性认证及多倍加严认证。2021 年,经权威太阳能电池效率测 试机构 JET 测试认证,纤纳光电的钙钛矿太阳能小组件在稳态功率输出下的效率达到 21.4%,19.32cm。全球 累计申报了 300 余项知识产权专利;承担了三项科技部国家重点研发计划,分别牵头和联合申报了三项浙江省 重点研发计划、一项浙江省领军型创新创业团队项目。

2.2.2 产线进展:百兆瓦线 2022 年初建成,商业化产品α组件于 2022 年 5 月落地

公司于 2018 年投产 20MW 中试线。公司 2018 年在浙江衢州投产钙钛矿产业基地,该项目入选了浙江省重 点建设工程,基地中试线产能 20MW,产品已应用于 BIPV、智慧交通、城市户外光伏等领域。 公司 C 轮融资由三峡资本领投,募投项目 100MW 钙钛矿产线于 2022 年年初建成。2021 年初公司完成 C 轮融资,由三峡资本领投,用于钙钛矿光伏百兆瓦级产线扩建、叠层产品升级、应用产品研发和生产等项目。 2022 年年初公司建成 100MW 的钙钛矿产线并实现规模化量产;2022 年 2 月全球首个钙钛矿集中式光伏电站一 期开工,装机容量 12 兆瓦,计划总投资 6000 万元左右;2022 年 5 月 20 日,钙钛矿α组件全球首发,首批 5000 片已对外交付,打响产业化落地第一枪,尺寸为 1245*635*6.4mm,双玻结构,共有四个型号:115W、120W、 125W、130W。

2.3 极电光能:150MW 线预计 2022 年 9 月首片下线,2023 年建设 GW 级产线

2.3.1 公司简介:碧桂园、九智资本领投 pre-A 轮融资,大面积钙钛矿组件效率突破 20%

无锡极电光能科技有限公司是一家专注于钙钛矿产业化技术开发的企业,致力于钙钛矿光伏、光电及前驱 体材料的产业化技术开发和应用工作。稳晟科技持股约 71.43%,为公司第一大股东,长城汽车董事长魏建军间 接持股 73.42%,为公司实际控制人。公司于 2021 年 10 月完成 2.2 亿元 Pre-A 轮首次对外融资,由碧桂园创投、 九智资本联合领投,建银国际、云林基金跟投,控股股东稳晟科技追加投资,资金将主要用于新技术研发和 150MW 试制线建设。此外,公司还与锡山经济技术开发区签署了战略合作协议,以推动光伏钙钛矿试制线项目 落地。

2.3.2 产线进展:150MW 产线预计 2022 年 9 月首片下线,预计 2023 年开始 GW 级产线建设

150MW 试制线于 2021 年投建,预计 2022 年 9 月首片下线。公司于 2021 年 10 月完成 pre-A 轮融资投建 150MW 试制线,目前项目正在进行设备安装工作,钙钛矿产品尺寸为 1.2m*0.6m,设计效率不低于 18%,预计 2022 年中建成投产,2022 年 Q3 首片下线。 2022 年 8 月签约建设 GW 级钙钛矿产线。2022 年 8 月,长城控股集团与江苏省锡山经济技术开发区签约 战略合作,签约建设极电光能全球总部及钙钛矿创新产业基地项目,总投资 30 亿元。计划建设全球首条 GW 级 钙钛矿光伏组件及 BIPV 产品生产线、100 吨钙钛矿量子点生产线、全球创新中心及总部大楼,预计年产值将达 到 25 亿元。 预计 2026 年产能达 10GW 量级。公司计划于 2023 年初开始投入超过 50 亿建设 6GW 的产能,第一期 1GW 将在 2024 年达产;到 2025 年 6GW 产线全部达产,并逐渐放大产能,2026 年到 10GW 量级。公司未来会有 BIPV 产品、地面分布式标准组件产品,未来还会布局叠层电池等产品。

2.4 大正微纳:10MW 产线于 2021 年 4 月建成,预计 2023 年扩建至 100MW

2.4.1 公司简介:专注于柔性单结钙钛矿电池制造,同时布局钙钛矿电池制造设备

大正微纳科技有限公司是国内唯一的柔性钙钛矿太阳能电池制造企业,由江苏省双创人才、清华 大学校友领军,整合先进的高精度狭缝涂布、喷墨打印、化学气相沉积及卷对卷制造等方式实现了在柔性导电 基底上进行柔性钙钛矿太阳能电池的生产,目前已形成柔性电池为主、制造设备为辅的产品格局。公司前身为 “领旺光伏科技有限公司”,2016 年于上海成立,2018 年底应镇江高新区邀请,切合企业扩产需求, 原企业全部固定资产、人员、技术全部迁移至镇江大正微纳。

公司总经理虞旺持有间接持有公司 20.72%的股权。世界“钙钛矿之父”、诺奖提名人——东京大学、桐荫 横浜大学特任教授宫坂力于 2017 年末正式加盟团队,目前为大正微纳科技有限责任公司首席科学家, 特聘顾问。长期以来,公司与宫坂力教授以及国内外知名高校研究团队进行深度合作,一方面自研核心的狭缝 涂布、真空沉积设备,另一方面致力于高效、稳定的柔性钙钛矿电池制造,进行全产业链布局。

2.4.2 产线进展:公司 10MW 柔性钙钛矿产线于 2021 年 4 月建成,预计 2023 年扩建至 100MW

公司 10MW 柔性钙钛矿产线已于 2022 年 7 月投产,预计 2023 年扩建至 100MW。大正微纳使用湿化学法 和卷对卷生产线 PVD 沉积的方法组合进行制造,目前已可实现大规模生产,总投资 8000 万元 在江苏省建设 10MW 年产能生产线,已于 2021 年 4 月搭建完毕,400mm*600mm 的小尺寸组件已给智能手机 和平板电脑制造商等客户送样,600mm*1200mm 样品正在制作中,预计 10 月第一片产品落地,年底对外送样。 预计 2023 年产线年产能扩大到 100MW。

2.4.3 设备供应商:公司应用杰普特柔性钙钛矿激光膜切设备

设备供应商方面,公司应用杰普特柔性钙钛矿激光膜切设备。杰普特在柔性钙钛矿薄膜激光切割领域取得 重大突破,为大正微纳定制的全球首套柔性钙钛矿激光膜切设备于 2021 年 8 月 5 日通过验收并正式投入生产使 用。

2.5 无限光能:预计 2022 年三季度建成试验线,2024 年建成 100MW 量产线

2.5.1 公司简介:承接清华大学科研成果,耀途资本、光跃投资、碧桂园创投等助力天使轮

无限光能成立于 2022 年 2 月,是一家致力于钙钛矿太阳能电池技术开发的科技创新型企业,法人代表梁作 为直接持有公司 40%的股权,间接持股公司 22%,合计持股公司 62%,为公司第一大股东及实际控制人,公司 成立之初清华控股参与其种子轮融资,清华大学全资子公司华控技术转移有限公司持有公司 7.5%的股份。公司 承接了清华大学太阳能转化与存储实验室的科研成果,联合薄膜太阳能电池、OLED、半导体设备等相关领域的 技术专家,组成公司核心产业化团队,致力于开发高效率、长寿命、低能耗、低成本、多应用场景的钙钛矿光 伏技术。2022 年 6 月公司宣布完成数千万元天使轮融资,由耀途资本、光跃投资、碧桂园创投参投,本轮融资 将主要用于大尺寸钙钛矿太阳能电池组件试验线的建设、扩充研发及量产技术团队。

在钙钛矿太阳能电池的研发上,公司研发团队通过对钙钛矿太阳能电池薄膜与 OLED 薄膜的对比研究,创 新性地提出使用真空气相沉积的钙钛矿薄膜制备技术,实现了大面积单结钙钛矿太阳能电池超过 23%的世界最 高认证效率;同时,研发团队通过调整电池结构的设计、改进电池的封装方法,大幅提高了电池的长期 光、热、湿度稳定性,未封装的电池在干燥空气中放置 20000 小时之后仍保持了 95%的初始光电转换效率,有 效的解决了制约钙钛矿太阳能电池商业化的寿命问题。2022 年 7 月 18 日,公司真空蒸镀法制备的钙钛矿电池 在 AM1.5G 标准光照下取得了最高 24.42%的光电转换效率,刷新了真空蒸镀法制备钙钛矿太阳能电池的效率纪 录,在 1cm2 和 14.4cm2 的大面积器件上分别实现了 23.44%和 19.87%的光电转化效率。

2.5.2 产线进度:预计 2022 年 Q3 完成试验线建设,下一步启动 10MW 级中试线建设

预计 2022 年 Q3 完成试验线建设,下一步启动 10MW 级中试线建设。2022 年 6 月公司宣布完成数千万元 天使轮融资,预计在 2022 年三季度完成试验线建设,年内实现大尺寸组件批量下线,目标效率大于 20%。下一 步公司将启动 10MW 级中试线建设,进一步优化工艺参数,建立标准化操作流程,培养工艺技术人员,为实现 2024 年建成 100MW 级量产线奠定坚实基础。

2.6 万度光能:2021 年投建 200MW 可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地

2.6.1 公司简介:公司背靠宜昌市国资委,推动可印刷介观钙钛矿太阳能电池规模化生产

万度光能成立于 2016 年 8 月,主要从事超低成本光伏器件开发与产业推广。华中科技大学武汉光电国家研究中心韩宏伟教授直接持股约53.58%,间接持股 26.49%,合计持股 80.07%,为公司第一大股东及实控人,宜 昌市国资委通过宜昌国投集团间接持股 9.10%,鄂州市国资委通过鄂州市昌达投资间接持股 4.62%。公司核心目 标是基于印刷技术及廉价原材料,从基础研究到产业化应用全链条布局一体化推进,获得高效稳定的新型太阳 能电池,为实现超廉价太阳能光伏发电与制氢提供技术支持与解决方案。公司自成立以来在极短时间内实现了 3600cm2 钙钛矿组件,并集成了 110m2 国际上第一个万瓦级钙钛矿示范型实验电站,在器件成本控制、大面积及稳定性方面达到国际领先水平。

公司承接韩宏伟教授可印刷介观钙钛矿太阳能电池研究成果,推进其产业化制备。通过挂牌转让,万度光 能承接了华中科技大学武汉光电国家研究中心韩宏伟教授团队研究成果,其特点是:在单一导电衬底上通过逐 层印刷方式涂覆三层介孔膜,制备可印刷介观钙钛矿太阳能电池。该太阳能光伏技术原材料来源丰富,制作工 艺简单,重复性好,器件效率稳定性优异,易于规模化制备,被视为新一代太阳能电池技术中的杰出代表。截 至 2021 年,万度光能在国际上率先完成下一代光伏可印刷介观钙钛矿太阳能电池中试及户外验证,产业化指标 在国际上处于领先地位,并于 2021 年 8 月成立武汉万度光能研究院有限责任公司,致力于实现超低成本太阳能 光伏发电。

2.6.2 产线进展:2021 年开始投建 200MW 可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地

公司于 2021 年投建 200MW 可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地,未来有望扩建至 10GW。2021 年万 度光能于葛店开发区投建可印刷介观钙钛矿太阳能电池生产基地项目,拟分两期建设,第一期建设一条 200MW 级可印刷介观钙钛矿太阳能电池大试线落地,成功后扩充至 10GW 产能,满足光伏市场对廉价太阳能电池的需 求。项目建成投产后可年生产 10GW 以上太阳能电池涂覆二氧化钛纳米晶膜、氧化锆绝缘层、碳对电极层,之后填充钙钛矿材料,无空穴传输 层的一类钙钛矿电池)。

三、钙钛矿/晶硅叠层:正处于研发试验阶段,叠层研发方向丰富

3.1 目前晶硅钙钛矿叠层电池有 2 条试验线在建

晶硅钙钛矿叠层电池正处于研发中试阶段,目前有 2 条试验线在建。①杭萧钢构:计划 2022 年底投产首条晶硅薄膜+钙钛矿叠层电池 100MW 中试线,目标转换效率为 28%以上,2022 年三季度会向设备 供应商下采购订单,预计 2022 年底建成产线,并在 2023 年 5 月 10 日之前实现投产;②东方日升:于 2022 年 定增募投建设钙钛矿及叠层电池试验线,募投项目建设周期为 2 年。

3.1.1 杭萧钢构:预计 2023 年 5 月投产 100MW 异质结钙钛矿叠层电池中试线

公司简介:杭萧钢构控股子公司,2022 年获得异质结钙钛矿叠层电池技术专利

合特光电是一家专注于光伏发电技术研究及 BIPV“建材化”产品应用的科技型企业,旗下 BIPV 产品涵 盖了“光伏发电屋面瓦、光伏彩色幕墙、光伏地砖、轻质化可弯曲的柔性组件”等多种类型,杭萧钢构于 2021 年 7 月增资入股合特光电,获得 51%股权成为其控股股东,截至 2022 年 5 月 18 日,持有公司 65%的股权,杭 萧钢构董事长单银木持股公司约 24.82%,为公司实际控制人。合特光电的晶硅薄膜技术是自主知识产权技术, 该技术可以外延生长超薄硅片。公司的晶硅薄膜/异质结钙钛矿叠层电池技术,通过新材料新工艺调节半导体材料带隙和界面钝化,优化叠层电池带隙匹配,提升电池性能,可以实现 30%以上转化效率。

合特光电由异质结电池起家,2022 年获得异质结钙钛矿叠层电池技术专利。合特团队自 2001 年就开始做 异质结电池的技术研发,在研发的叠层电池技术有钙钛矿+CIGS/PERC/SHJ 等,2022 年以自有研发技术生产高 效异质结/钙钛矿叠层电池并且已经申请了异质结/钙钛矿叠层电池技术的相关专利。公司的异质结/钙钛矿叠层 电池技术,通过新材料与新工艺调节半导体材料带隙和界面钝化,优化叠层电池带隙匹配,提升了电池性能, 具备更高的效率和单位面积功率,以及柔性化轻质化等优点,可以跟建筑材料结合以实现一体化。

产线进展:预计 2022 年底建成产线,2023 年 5 月 10 日前投产

母公司业绩考核要求合特于 2023 年 5 月 10 日前完成 100MW 中试线投产,转化效率达 28%以上。杭萧钢 构于 2022 年 4 月就合特光电的中高层管理者及核心骨干员工进行了股权激励的设计,在 4 月 28 日发布了《杭 萧钢构股份有限公司 2022 年员工持股计划》,根据持股计划中约定的“业绩考核”要求,合特光电要 在不晚于 2023 年 5 月 10 日实现高转化效率钙钛矿/晶硅薄膜叠层电池 100 兆瓦中试线投产,且电池转化效率达 到 28%以上。 2022 年 7 月底合特已完成供应商技术交底,预计 2022 年底完成产线建设工作,2023 年 5 月 10 日前实现百 兆瓦产线投产。合特已经基本完成了从实验室走向市场端的过程,具备产品投产的技术条件,产线投产后可直 接进入产品生产和推广。2022 年 5 月,合特异质结钙钛矿叠层电池产线已进入设计阶段,计划 2022 年三季度 会向设备供应商下采购订单;根据公司 2022 年 7 月 22 日投资者交流,2022 年 7 月底,合特已完成各供应商的 技术交底,陆续推进各类设备的下单采购及进场计划安排,目标在 2022 年底完成生产线的建设,2023 年 5 月10 日前完成百兆瓦线投产。

3.1.2 东方日升:钙钛矿/HJT 叠层电池研发取得成果,2022 年投建钙钛矿及叠层电池试验线

公司简介:异质结钙钛矿叠层电池开发研发取得阶段性成果

公司主营业务以太阳能电池组件的研发、生产、销售为主,同时围绕新能源产业从事太阳能电站 EPC 与转 让、光伏电站运营、灯具、储能业务产品、辅助光伏产品和晶体硅料等的生产、销售等业务,主要处于光伏产业链的中游位置,并涉足光伏产业链的上游和下游。公司 2020-2022 年在研项目“异质结钙钛矿叠层电池开发” 取得阶段性成果,已应用于产线。

产线进展:2022 年定增募投建设钙钛矿/HJT 叠层试验线,建设周期预计为 2 年

公司于 2022 年定增募投建设钙钛矿及叠层电池试验线。2022 年定增募投项目“全球高效光伏研发中心项目”,投资总额 6.03 亿元,建设钙钛矿及叠层电池试验线、HJT 高效太阳能电池试验线、Topcon 高效太阳能电 池试验线以及 SMBB 高效组件试验线等4 个区域,建设周期为 2 年。

3.2 晶硅钙钛矿叠层研发方向丰富,HJT、TOPCon、PERC 方向均有企业布局

大部分企业钙钛矿叠层技术均处于研发阶段,目前可见的方向有与 HJT、TOPCon、PERC 等进行叠层。 ①钙钛矿/HJT 叠层:隆基股份于 2021 年 2 月公布“一种叠层电池及其制作方法”专利;2021 年安徽华晟完成 了异质结/钙钛矿叠层电池中试开发,已量产尺寸钙钛矿/异质结叠层电池研发平台,并成功实现了 M6 尺寸大面 积钙钛矿层的均匀制备,预计 2023 年进行小规模电站试验。②钙钛矿/TOPCon 叠层:泰州中来于 2020 年 9 月 与南京大学及姜堰经济开发区设立先进光电技术研究院,针对新型钙钛矿/TOPCon 叠层电池的光学和电学性能 进行研究,项目总投资 700 万元。③钙钛矿/PERC 叠层:黑晶光电串联型钙钛矿/PERC 叠层电池转换效率于 2020 年 12 月再创新高,在 AM1.5 标准太阳光谱下达到了 26.1%的光电转换效率。众多有晶硅生产基础的企业纷纷 布局晶硅钙钛矿叠层研发及试验。

四、全钙钛矿叠层:2022 年仁烁光能启动 150MW 量产线建设

4.1 仁烁光能:背靠南大谭海仁全钙钛矿叠层课题组,推进全钙钛矿叠层产业化

仁烁光能成立于 2021 年底,主营业务为新型钙钛矿太阳能电池,公司背靠南京大学、复旦大学、中科院等 知名高校和科研机构,公司成立之初即获得 5000 万的天使轮股权融资,已于 2022 年 8 月 26 日完成 pre-A 轮数 亿级融资,用于建设 150MW 组件量产线,本轮融资由三行资本领投,中科创星、苏高新创投、金浦智能、险峰长青、云启资本、中财产业基金等知名机构跟投。目前南京大学谭海仁教授直接持股 48.48%,间接持股 5.66%, 合计持股 54.14%,为公司第一大股东及实际控制人。2022 年 5月经国际权威机构 JET 第三方认证,谭海仁及 其科研团队研制的全钙钛矿叠层电池稳态光电转换效率高达 28.0%,该项技术的产业化由仁烁光能承接,在国际上首次超越单晶硅电池的最高效率 26.7%。 截至 2022 年 8 月,仁烁光能团队共有五项叠层电池世界纪录被收录,分别为小面积全钙钛矿叠层电池认证 效率 28.0%、26.4%和 24.4%,大面积叠层电池认证效率 24.2%以及叠层组件认证效率 21.7%。

4.2 产线进展:计划 2022 年下半年投建 150MW 量产线

2021 年 10MW中试线投产,预计 2022 年下半年投建 150MW 量产线。2021 年 8 月底苏州 6000 平方米的 10MW 钙钛矿叠层中试线投入使用,目标尺寸为 300mm*400mm,效率达 22%以上;2022 年 8 月 26 日完成 Pre-A 轮融资,主要用于 150MW 钙钛矿组件量产线落地;预计 2022 年下半年落地 1.5 万平方米厂房,启动 150MW 钙钛矿光伏组件量产线建设,目标尺寸 1.2*0.6m,效率达 20%以上。 预计在未来五年内,公司将建设数条 GW 级别的钙钛矿电池组件生产线,批量生产效率高、成本低、性能优的钙钛矿电池组件,并深度绑定电动汽车、BIPV 及消费电子,致力于在该领域实现市场占有率行业领先的地位。

五、钙钛矿/铜铟镓硒叠层:2021 年底泰州锦能投建研究院及产线

5.1 泰州锦能:由锦江集团控股,具备铜铟镓硒研发优势

泰州锦能依托自身铜铟镓硒研发优势开始布局钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池。泰州锦能主要从事太阳能光伏电 池及组件、光伏设备的研发、制造、销售,锦江集团参股公司杭州恒豪为公司第一大股东,持股 60%。目前公 司在泰州市新能源产业园区建设 1GW 铜铟镓硒项目,总投资 80 亿元人民币。锦江集团组建于 1993 年,是一家以环保新能源、有色金属、化工为主产业,集商贸于一体的现代化大型民营企业集团,基于对光伏 行业的信心,通过技术人才储备,资源整合,于近年切入新能源绿色产业。

5.2 产线进展:2021 年底规划钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池研究院及生产线建设

2021 年底规划钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池研究院及生产线建设。2021 年 11月公司在常德规划建设薄膜光伏 全产业链项目,总投资 20 亿元,主要建设钙钛矿/铜铟镓硒叠层电池研究院、生产线、光伏电站及配套设施, 项目全部建成投产达产后,量产转换效率 22%以上。

精选报告来源:【未来智库】。

 
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