光伏“新物種”鈣鈦礦是否到了顛覆行業臨界點?
2025-07-03 10:03 來源:經濟日報 編輯:必威88官方网站

  調光玻璃天幕、彩色發電幕牆、光伏手機背板、發電遮陽傘(san) ……今年國際太陽能光伏與(yu) 智慧能源大會(hui) 暨展覽會(hui) (SNEC 2025)上,最新研發的鈦礦光伏產(chan) 品及解決(jue) 方案集中亮相,在千篇一律的晶矽光伏組件中獨樹一幟,鈣鈦礦也成為(wei) 近來頭部光伏企業(ye) 提及的高頻詞。在光伏行業(ye) 競爭(zheng) 加劇的當下,鈣鈦礦這項被譽為(wei) 光伏“新物種”的技術,是否真到了顛覆行業(ye) 的臨(lin) 界點?


  鈣鈦礦並不是一種天然礦物,它既不含鈣,也不含鈦,而是泛指一類具有特殊晶體(ti) 結構的化合物。這類物質最早發現於(yu) 鈣鈦礦石中的鈦酸鈣化合物,因而得名。在光伏領域,鈣鈦礦材料獨特之處在於(yu) 它的光吸收能力極強,能夠高效地將太陽能轉化為(wei) 電能。與(yu) 傳(chuan) 統矽基光伏材料相比,鈣鈦礦不僅(jin) 具有更高光電轉換效率潛力,且在生產(chan) 過程中更加節能環保,成本也更低廉。這些優(you) 勢讓它在眾(zhong) 多光伏技術路線中脫穎而出,成為(wei) 備受關(guan) 注的“明星”。


  鈣鈦礦光伏技術一旦規模化商用,對光伏產(chan) 業(ye) 破局和能源轉型意義(yi) 重大。在光伏行業(ye) ,效率與(yu) 成本是永恒的命題。晶矽電池技術經過數十年發展,效率提升至27%左右,已接近理論極限,且製造成本受製於(yu) 高純度矽料與(yu) 複雜工藝,進一步下探空間有限。技術進步觸碰“天花板”,也是當前光伏行業(ye) 內(nei) 卷式困局的重要原因。


  鈣鈦礦電池為(wei) 光伏行業(ye) 打開了一扇“新世界大門”。在效率方麵,鈣鈦礦材料可以人工靈活調整“配方”,充分利用不同波長的太陽光,將其轉化為(wei) 電能。單結鈣鈦礦理論效率超30%,疊層電池可達40%以上,遠超晶矽電池;在成本方麵,鈣鈦礦電池製備工藝簡潔高效,從(cong) 原材料到成品組件的轉化,在單一工廠內(nei) 即可完成,生產(chan) 速度也遠超晶矽,有望大幅降低生產(chan) 門檻與(yu) 成本;在應用方麵,鈣鈦礦輕薄、柔性、可半透明、弱光響應好的特性,讓太陽能利用場景不再局限於(yu) 傳(chuan) 統光伏電站,為(wei) 光伏建築一體(ti) 化、可穿戴能源設備、汽車車頂等新領域開辟了道路,不僅(jin) 大幅拓寬光伏應用空間,還有助於(yu) 企業(ye) 進行差異化競爭(zheng) ,優(you) 化光伏產(chan) 業(ye) 生態格局。


  從(cong) 能源轉型角度看,太陽能是核心清潔能源。鈣鈦礦光伏技術的高效率和低成本,能夠加速光伏大規模應用。它有助於(yu) 提高清潔能源在能源消費中的比重,減少傳(chuan) 統化石能源依賴,推動全球能源向清潔、低碳、可持續方向轉型。


  在產(chan) 業(ye) 進程方麵,鈣鈦礦已逐漸逼近商業(ye) 化臨(lin) 界點。當前,協鑫光電、纖納光電、極電光能等初創企業(ye) 均投建吉瓦級生產(chan) 線;隆基綠能、通威股份、晶科科技、天合光能等頭部企業(ye) 均已投入鈣鈦礦晶矽疊層電池研發,有的已經建成百兆瓦級產(chan) 線;中國石油、中國中核、寧德時代、比亞(ya) 迪和京東(dong) 方等企業(ye) 也跨界布局鈣鈦礦,加速啟動中試線及更大規模產(chan) 線建設。


  不過羅馬並非一日建成,鈣鈦礦電池在邁向“顛覆”的道路上,也麵臨(lin) 著重重荊棘。穩定性是當前一大短板,在水、氧、光、熱的長期侵蝕下,鈣鈦礦電池性能衰減問題亟待解決(jue) ;生產(chan) 規模擴大,大麵積製備時如何保證薄膜均勻性、減少缺陷,也是一道工藝放大難題;同時,專(zhuan) 用材料、設備供應鏈尚未成熟,行業(ye) 標準和測試認證體(ti) 係也亟待建立。


  綜合考慮各類因素,短期內(nei) ,鈣鈦礦技術將更多采用鈣鈦礦和晶矽疊層電池形式推廣,利用矽基產(chan) 業(ye) 鏈基礎,有望快速打開市場。中期,獨立鈣鈦礦組件在建築一體(ti) 化、消費電子等細分領域規模化應用,為(wei) 這些領域帶來全新發展機遇。長期看,若穩定性突破,可能顛覆傳(chuan) 統光伏格局,成為(wei) 光伏市場主流。


  “鈣鈦礦是未來”已成行業(ye) 共識。未來幾年,是驗證其商業(ye) 化可行性的“黃窗口期”,量產(chan) 組件良率、成本下降速率、長期可靠性數據將成破局關(guan) 鍵。這一過程中,政策引導、標準建立、產(chan) 業(ye) 鏈協同至關(guan) 重要。投資者需有耐心支持長期技術攻堅,企業(ye) 需避免“短視競爭(zheng) ”,共同推動行業(ye) 健康發展。

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