本報記者 張英英 吳可仲 北京報道
當下，光伏技術范疇內最火爆的概念，除了晶硅N型電池之外，便是鈣鈦礦電池。
近日，協鑫科技旗下協鑫光電稱，公司完成5億元B+輪融資。本輪融資由淡馬錫投資、紅杉中國、IDG資本聯合領投，川流投資等機構跟投。這一消息將鈣鈦礦電池的市場熱度又拉升了一個高度。
往前追溯，纖納光電、極電光能、仁爍光能、曜能科技和脈絡能源等鈣鈦礦企業都得到了資本的押注。實際上，除了上述資本大鱷出手外，高瓴資本也并未缺席。
在資本加持下，截至2022年12月中旬，以極電光能、協鑫光電和纖納光電為代表的鈣鈦礦企業紛紛實現百MW級規模的鈣鈦礦生產線投產運行，并推動GW級生產線上馬。不過，在外界看來，鈣鈦礦電池還存在穩定性差、大面積電池效率突破難等問題，商業化量產尚需時日。
12月19日，極電光能副總裁姜偉龍在接受《中國經營報》記者采訪時表示，作為一種全新的光伏技術，目前鈣鈦礦在商業化過程中存在一些挑戰。大面積鈣鈦礦光伏組件的生產制備雖然有多種不同的技術路線，但都還沒有得到實際規?；a的檢驗，相信未來幾年會有一兩種較先進的技術路線勝出并得到持續優化；另外，即使鈣鈦礦組件技術指標完全滿足商業化應用的要求，其大規模應用也需要一個市場培育的過程，未來兩年將是市場培育的關鍵時期。隨著幾條百兆瓦級生產線的投產，各種不同場景下的示范應用也會逐漸展開。
投資熱潮洶涌
自2021年以來，鈣鈦礦電池領域迎來前所未有的投資熱潮。據不完全統計，到目前投資金額已接近百億元。記者注意到，在這一過程中，相關企業陸續獲得了科研成果轉化的產業化資金。
2021年1月，纖納光電完成C輪融資3.6億元，由三峽資本領投，京能集團、衢州金控、三峽招銀等資方跟投。到2022年10月，纖納光電已完成D輪融資，用于鈣鈦礦前沿技術的開發和GW級產線擴建。
2021年3月，協鑫光電完成過億元融資，凱輝能源基金領投；2022年5月，協鑫光電獲得數億元B輪融資，騰訊創業入局；12月，協鑫光電宣布完成5億元B+輪融資。
2021年8月，高瓴資本投資的曜能科技完成數千萬元A輪融資。同年10月，極電光能完成Pre-A輪融資，由碧桂園創投、九智資本聯合領投，建銀國際、云林基金跟投，募資2.2億元用于新技術研發和試制線建設。
實際上，進入2022年，市場對鈣鈦礦的關注度只增不減。
8月，仁爍光能宣布完成數億元Pre-A輪融資，本輪融資由三行資本領投，中科創星、蘇高新創投、金浦智能、險峰長青、云啟資本、中財產業基金等跟投，用于150MW鈣鈦礦組件量產線落地。
緊接著11月，脈絡能源完成數千萬元天使輪融資，本輪融資由國新思創領投，凡創資本、國華三新及高捷資本等跟投，用于中試線建設。同月，光晶能源宣布完成3000萬元天使輪融資，本輪融資由正軒投資領投，創新工場、鼎祥資本跟投。
相比兩年前，鈣鈦礦企業如此受資本青睞的現象顯然很難看到。協鑫光電創始人、董事長范斌曾在接受記者采訪時表示，“市場對鈣鈦礦技術的關注度越來越高，多方都愿意入股。前年協鑫光電尋找投資人時，還沒有這樣的關注度?！?/p>
記者注意到，上述創業團隊基本上都具有名校畢業背景、掌握技術的硬實力。在碳中和風口下，這些教授、科學家們帶著光鮮履歷看到了光伏產業升級的時代機遇，走向了技術造富之路。而這無疑也成為金主們搶奪的目標，并不惜重金為科研實驗與產業化生產線買單。
除了上述新崛起的鈣鈦礦創業公司，國內產業鏈配套企業、傳統晶硅企業和跨界企業也在積極關注鈣鈦礦方向。
比如，鈣鈦礦設備商捷佳偉創、京山輕機和帝爾激光等已經實現相關設備訂單，甚至已有部分鈣鈦礦電池設備出貨。隆基綠能、晶澳科技、天合光能、通威股份等企業都對鈣鈦礦及疊層電池技術展開研究，個別企業甚至在財務報告內披露了進展?？缃缯邔幍聲r代董事長曾毓群在2022年5月的業績說明會上稱，公司鈣鈦礦光伏電池研究進展順利，正在搭建中試線。
在二級市場，鈣鈦礦電池概念股也成為聞風而動的熱點。Wind數據顯示，鈣鈦礦電池概念股從2022年4月26日的1666.49點開始反彈，到8月一度突破3500點。
對于市場情緒的日益高漲，一位鈣鈦礦企業的市場負責人向記者表示，目前鈣鈦礦還談不上經過市場檢驗，但是都希望通過鈣鈦礦拉動整個光伏行業的進步。
資本押寶為哪般？
資本紛紛押寶鈣鈦礦，那么鈣鈦礦究竟有何吸金特質？
據了解，光伏電池主要分為晶硅電池和薄膜電池?，F階段，晶硅電池以高達95%的市場份額占據主流地位。作為光伏電池發展的重要方向，鈣鈦礦與碲化鎘、銅銦硒、銅銦鎵硒、砷化鎵等都屬于薄膜電池。鈣鈦礦電池又可分為單結鈣鈦礦電池和鈣鈦礦疊層電池。
隨著晶硅電池主流技術P型PERC電池效率逐步接近天花板，N型（現以TOPCon為代表）電池技術發展進入規?；慨a階段，鈣鈦礦電池作為新一代技術是晶硅電池之后被寄予厚望的技術。
2009年，日本科學家Tsutomu Miyasaka最早利用鈣鈦礦光伏電池發電，當時的電能轉換效率僅為3.8%，僅在十年之后鈣鈦礦電池性能便飆升突破25%。隨后，鈣鈦礦電池實驗室轉換效率還突破了30%，超過了晶硅技術的效率極限。
2022年7月，洛桑聯邦理工學院（EPFL）和瑞士電子與微技術中心（CSEM）共同創造了鈣鈦礦—硅疊層光伏電池新的世界紀錄，達到31.3%。近日，德國柏林亥姆霍茲中心（HZB）的科學家聲稱已經研發出一種鈣鈦礦/硅串聯太陽電池，認證效率突破32.5%，創造了新的世界紀錄。
鈣鈦礦電池光電轉換效率的快速進步，迸發出了全新的想象空間。因此，對于資本的入局，最重要的一點不外乎：搶占先發優勢，獲取技術紅利。
據介紹，與晶硅太陽電池相比，鈣鈦礦太陽電池具備若干優勢：其極限效率更高、成本更低、產業鏈短因而投資低、全制程能耗低、實際應用場景下單瓦發電量更高、外觀和形態可變因而應用范圍更廣以及可以與晶硅疊層制成更高效的疊層電池等。
姜偉龍表示，在全球碳中和的時代背景下，光伏發電要大規模取代化石能源發電，必須具備“光儲平價上網”的條件。但晶硅電池技術經過了近70年的研發和20多年的商業化，無論是效率還是成本都已經接近天花板，實現“光儲平價上網”的目標難度極大。行業需要探索更先進的光伏發電技術來助推這一目標的實現。而鈣鈦礦被認為是“唯一具有商業化應用前景的新興光伏技術”。
鈣鈦礦技術熱度的攀升，還離不開政策的助推。
2022年4月，國家能源局和科技部聯合印發《“十四五”能源領域科技創新規劃》的通知，該通知指出要建設晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產業化生產線，開展鈣鈦礦光伏電池應用示范。
四個月后，工信部等五部門聯合印發《加快電力裝備綠色低碳創新發展行動計劃》并指出，推動TOPCon、HJT、IBC等晶體硅電池技術和鈣鈦礦、疊層電池組件技術產業化。同期，科技部等九部門還聯合發布《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》并指出，“研發高效硅基光伏電池、高效穩定鈣鈦礦電池等技術”“研究高效薄膜電池、疊層電池等基于新材料和新結構的光伏電池新技術”。
從技術發展趨勢來看，甚至有觀點稱，未來鈣鈦礦電池具有顛覆晶硅電池的可能。
姜偉龍向記者表示，無論是晶硅還是鈣鈦礦都只是光伏技術的一種路線，不存在誰顛覆誰的問題，各種光伏技術都是為了持續推動降本增效，更快更大規模地替代化石能源，最終顛覆化石能源。因此，我們更愿意把鈣鈦礦太陽電池定位為“用顛覆性技術為光伏產業賦能”的角色，鈣鈦礦技術產業化為光伏產業發展開辟了一條新道路。
商業化量產還有多遠？
盡管被資本和產業界看好，不過鈣鈦礦技術走出實驗室，實現真正的商業化生產仍需要時間。
記者注意到，在《“十四五”能源領域科技創新規劃》中展現出了鈣鈦礦等先進可再生能源發電及綜合利用技術的路線圖。其中規定，2022年，鈣鈦礦電池初步具備量產能力，單結鈣鈦礦電池量產效率達到20%。到2030年，鈣鈦礦電池實現產業化生產。
不難推測，鈣鈦礦電池技術要真正實現大規模量產尚需時日。
中國科學院微電子研究所賈銳博士在接受記者采訪時表示，這項技術在產業化過程中，還存在電池穩定性差、大面積電池效率突破難等問題，至少未來5年內實現商業化量產還比較難。
關于鈣鈦礦穩定性與大面積制備問題，姜偉龍向記者表示，鈣鈦礦的穩定性一直是業界非常關注的一個重要問題。這幾年學術界幾篇重磅的研究成果已經為鈣鈦礦的穩定性找到了解決方案?？梢哉f，鈣鈦礦的穩定性在科學層面已經解決。在工程層面，包括極電光能在內的一些企業制造的鈣鈦礦組件，能夠通過IEC行業標準規定的關鍵測試項（如對電池考驗最大的高溫高濕、高低溫循環、濕凍、紫外老化、光老化測試項等），說明鈣鈦礦組件的穩定性問題在工程層面也找到了解決方案。但是，目前鈣鈦礦組件產品還沒有得到野外實際應用下的檢驗，這也是外界對它的穩定性關注的原因所在。2023年將有一些實際應用項目落地，未來1—2年，鈣鈦礦的穩定性將在真實環境下得到驗證。
姜偉龍還認為，行業在大面積鈣鈦礦組件的制備工藝上愈加成熟，組件效率進展迅速。隨著鈣鈦礦光伏技術由實驗室邁入產業化時代，包括極電光能在內的多條鈣鈦礦產線陸續建成投產，鈣鈦礦制備技術將由實驗室轉移到平米級產線上延展應用，工藝技術也將得到持續完善與優化，預計鈣鈦礦兩年內在平米級尺寸上的組件效率將超過20%，后續再有3年左右時間有望超越晶硅。
記者梳理材料發現，目前協鑫光電、纖納光電和極電光能為代表的鈣鈦礦企業在推進產業化進程中已經進入百MW級別的中試階段，GW級生產線已在規劃，并積極推動不同應用場景下的應用驗證。
2021年9月，協鑫光電建成全球首條100MW量產線，組件尺寸1m×2m，下線組件效率已實現穩步提升，預計今年年底可突破16%，2023年底實現18%以上的轉換效率，有望成為全球首條跑通量產的100MW產線。
2022年初，纖納光電投資建設的100MW鈣鈦礦規?；a線建成投產，目前公司正在規劃GW級生產線建設，有望2023年投產。
12月8日，極電光能投資建設的150MW鈣鈦礦光伏生產線正式投產運行。按照規劃，公司總投資超30億元的GW級鈣鈦礦生產線及配套產線將于明年啟動建設，預計2026年產能將達到6GW。
“今年，隨著百兆瓦級產線的陸續投產，鈣鈦礦光伏也正式邁入產業化元年。經過半年左右的調試試運行之后，鈣鈦礦將首先在BIPV市場具備商業競爭力，并為GW級產線確定設備和工藝路線。當產能擴大到GW級之后，鈣鈦礦的度電成本將邁過在標準光伏組件市場與晶硅競爭的門檻?！苯獋埍硎?。
