下一個光伏降本革命:鈣鈦礦商業化來了?

今天見智與大家聊的一個話題是近期在資本市場非常火熱的鈣鈦礦。

作為

HJT和TOPCon的下一代技術,鈣鈦礦在光伏降本革命方面給業內帶來了希望。而今年鈣鈦礦領域,無論是轉換效率還是產業程序均紛紛提速。

鈣鈦礦火熱的背景下,爭議的聲音也不絕於耳。眾多電池技術百花齊放後,

鈣鈦礦真的能大規模量產麼?鈣鈦礦的劣勢是否已經被攻克?產業鏈聯動機會又有哪些?

下一個光伏降本革命:鈣鈦礦商業化來了?

8月11日,華爾街見聞·見智研究特邀協鑫光電創始人、董事長【範斌】來為我們講解鈣鈦礦以及產業鏈上下游相關進展,

並作出如下判斷和分享:

核心觀點:

1

、鈣鈦礦的效率已接近晶矽實驗室效率,預計未來一兩年將趕超

鈣鈦礦的效率已經很接近晶矽的實驗室效率。晶矽的實驗室效率2017 年達到了26。7%,隨後就沒有再進步過。目前鈣鈦礦很接近於26%,和晶矽的實驗室效率差異已經在一個點以內了。預期鈣鈦礦的實驗室效率應該在接下來的一兩年內就會超過晶矽。

2

、鈣鈦礦技術國內遙遙領先國外

國內的企業相對於海外還是遙遙領先的,

海外的企業如牛津光伏oxford pv,釋出了 1 平方釐米的小尺寸電池能到百分之二十九點多。166 尺寸的鈣鈦礦疊晶矽片能夠達到百分之二九點八,但都還是處在電池階段,沒有達到釋出元件水平的產品。鈣鈦礦是我們國內企業第一次原創性的開發,可以說從鈣鈦礦技術在實驗室開始,到量產階段,國內是遙遙領先。

3

、鈣鈦礦效率高,成本低,穩定性差或是偏見

效率方面,鈣鈦礦的理論效率可以達到33%,晶矽的理論效率只有29.3%。

從理論上講,鈣鈦礦的效率會比晶矽高2%-3%。現在晶矽的實驗室效率停留在26。7%,我們可以預期鈣鈦礦的實驗室效率單結大概會停留在29%左右。

成本方面,

鈣鈦礦的整個生產過程工藝溫度都很低,晶矽的生產能耗是遠遠高於鈣鈦礦,最終鈣鈦礦元件成本大概會比晶矽的成本下限還能夠低40%-50%。

穩定性方面,

有些看法認為鈣鈦礦的穩定性不如晶矽,這個未必是事實,因為我們在地球表面使用光伏元件面臨的溫度是85度以下的工作溫度,對於 85 度以下的工作溫度要求未必能夠從這一點推出鈣鈦礦穩定性不如晶矽。

4

、鈣鈦礦最大的缺點是尚未能量產

其實鈣鈦礦的缺點就是它還沒有量產。

因為沒有量產,所以在工藝上會有很多不確定性。

那工藝上最大的不確定性其實在於結晶的控制,因為結晶的控制這個環節我們在其他行業裡面找不到對應的裝置,所以就意味著所有從事鈣鈦礦量產開發的企業都必須自己開發出對應的結晶的方案。

5

、鈣鈦礦工藝流程簡單,裝置與面板行業類似

鈣鈦礦裝置主要包括PVD裝置、塗布裝置、鐳射裝置、封裝裝置。前三個比較重要,封裝裝置就和晶矽沒有太大差別。PVD裝置和塗布裝置更多參照了面板行業的TFT製程。也就是說在三個主要裝置中有2個是來自面板行業

整個鈣鈦礦的生產流程是比較短的,9步就可以完成一個完整的鈣鈦礦元件。

正文:

今天跟大家聊的一個話題就是近期在資本市場非常火的鈣鈦礦。作為HJT和TOPCon的下一代技術,鈣鈦礦在光伏降本革命方面給業內帶來了希望。而今年鈣鈦礦領域,無論是轉換效率還是產業程序均紛紛提速。鈣鈦礦火熱的背景下,爭議的聲音也不絕於耳。眾多電池技術百花齊放後,

鈣鈦礦真的能大規模量產麼?鈣鈦礦的劣勢是否已經被攻克?產業鏈聯動機會又有哪些?

今天我們就帶著這樣的疑問,非常榮幸地邀請到了協鑫光電創始人、董事長【範斌】來為我們講解鈣鈦礦以及產業鏈上下游相關進展:

鈣鈦礦技術國內遙遙領先國外,產業進展加快

見智研究:

鈣鈦礦技術當下的研究現狀是怎樣的?

範斌:

實驗室層面:

鈣鈦礦的效率已經很接近晶矽的實驗室效率。晶矽的實驗室效率是 2017 年達到了26。7%,隨後就沒有再進步過了。目前鈣鈦礦是也很接近於26%,和晶矽的實驗室效率差異已經在一個點以內了。預期鈣鈦礦的實驗室效率應該在接下來的一兩年內就會超過晶矽。

穩定性層面:

大部分先進實驗室都能夠把鈣鈦礦的穩定性至少提高到 1000 個小時以上不衰減。我們也看到有很多的報道能夠做到 9000 個小時甚至 12,000 個小時不衰減的程度。

產業界層面:

陸陸續續有不少企業開始的百兆瓦級別的中試線的開發,這些開發進度可能有快有慢,但是進展都還是比較喜人的。

見智研究:

國內企業的進展如何?

範斌:

目前已經有 100 MW級別產線在執行的就是協鑫光電,有1m*2m的元件,效率目標今年將達到16%,現在已經接近於實現。當然 16% 還是不足以量產,到明年我們規劃會達到 18% 的元件效率。除此之外,像中國華能的清能院,還有湖北的萬度,還有無錫極電光能,杭州纖納也都在建設百兆瓦級別的產線,目前還沒有看到他們真正意義上發出產品來。

見智研究:

對海外的技術怎麼看?

範斌:

國內的企業相對於海外還是遙遙領先的,我們能夠看到像海外的一家企業牛津光伏oxford pv,釋出了 1 平方釐米的小尺寸電池能到百分之二十九點多。166 尺寸的鈣鈦礦疊晶矽片能夠達到百分之二九點八,但都還是處在電池階段,沒有達到釋出元件水平的產品。

我們國內以前的光伏技術,從晶矽開始到非晶矽碲化鎘等,這些技術都是在國外已經有了大規模成熟的產線之後,國內再引進的。而鈣鈦礦是我們國內企業第一次原創性的開發,可以說從鈣鈦礦技術在實驗室開始,到量產階段,國內是遙遙領先,這是一個比較可喜的變化。

見智研究:

今年鈣鈦礦技術是否有明顯的突破?

範斌:

從商業化的角度來講,今年明顯有比較大的加速,很大程度上是來自於資本市場的重視,就是做鈣鈦礦開發的企業能夠拿到足夠的資金。像我們在創業早期,對鈣鈦礦認識是不足的,所以當時融資非常困難。現在我們看到即便是初創企業,也可以拿到幾千萬上億的資金注入,可以極大地推動裝置的開發和工藝的開發。

結晶工藝制約鈣鈦礦量產,是目前最需突破的關鍵點

見智研究:

鈣鈦礦的優缺點分別有哪些?目前量產存在哪些困難?

範斌:

鈣鈦礦最明顯的缺點就是它還沒有量產,也就是說在還沒有真正實現量產的時候它從裝置到材料的體系到工藝,它都有一些不確定性。

這些不確定性中有一些環節相對好一點,比如 PVD 、鐳射這些在面板行業和傳統薄膜光伏行業都有參照;

但鈣鈦礦的結晶工藝是一個全新的工藝過程,是在別的行業裡邊找不到類似的東西,所以就會帶來很多不確定性。

包括我們現在並不知道一個完整的鈣鈦礦呈現應該是什麼樣,就是包括我們公司在內,我們的產線其實設計有很主觀的元素在裡面,我們都需要在不斷迭代提升修改的過程中去最佳化產線。目前最佳化正在進行過程中,所以現在的鈣鈦礦是完全還不足以進入市場的,我們能夠做出一些原型,能夠測試出一些挺高的效率及很不錯的穩定性資料,但這些離真正的商品化都還有距離,

也就是說鈣鈦礦還不能夠真正作為一個商品進入電站,這是它目前最大的弱點。

但是我們如果看鈣鈦礦別的方向,比如說它的效率,我們知道鈣鈦礦它的理論效率可以達到33%,而晶矽的理論效率只有29。3%。所以從理論上講,鈣鈦礦的效率會比晶矽高2-3個點。現在晶矽的實驗室效率停留在26。7%,我們可以預期鈣鈦礦的實驗室效率單結大概會停留在29%左右。

現在晶矽行業的元件最高的效率大概是22%多一點,這裡其實仍經常有一個誤會,就是異質結電池有24%多量產,但是它的元件量產其實只有22%多,這才是一個可比的東西。鈣鈦礦因為它沒有電池這個環節,所以其實我們在商業化生產的時候,鈣鈦礦生產出來就是元件。

所以如果我們以這個可比的數字來看,晶矽實驗室最高效率達到26。7%,晶矽的量產最高達到22%,中間大概有4個多點的差異。

我們可以由此預期鈣鈦礦的實驗室會達到29%,它在穩定階段就是大規模量產階段,它的量產元件效率應該能達到25%左右。我們就一般認為晶矽的元件效率是很難突破23%的,而鈣鈦礦的元件效率應該可以達到25%;因此鈣鈦礦從長遠看它會有一個效率的優勢,這是第一點。

第二點就是它的成本。

因為鈣鈦礦的整個生產過程工藝溫度都很低,比如說像我們的產線上工藝溫度最高不會超過120度,而晶矽我們知道前端有很多1000多度的高溫,比如說像做矽料,還有後面的拉晶切片都是要到1400度以上;所以晶矽的整個生產能耗是遠遠高於鈣鈦礦,加上後端元件化的便利程度鈣鈦礦優於晶矽,

所以最終鈣鈦礦應該能夠實現5-6毛錢左右的元件成本;這個元件成本大概會比晶矽的成本下限還能夠低40%-50%;所以說成本上鈣鈦礦相對於晶矽也是有明顯優勢的。

最後一個是它的穩定性。

穩定性的這個問題我們是得展開說一說,就是有一些直觀的看法認為鈣鈦礦的穩定性不如晶矽,其實這個未必是事實,這個事情的出發點是有人認為晶矽是金剛石結構所以它可以扛到1400度才溶解,而鈣鈦礦是離子型的晶體,在兩三百度就會分解,所以有些人認為晶矽就一定會比鈣鈦礦穩定,但其實未必能夠推匯出這個結論。

因為我們在地球表面使用光伏元件我們面臨的溫度是85度以下的工作溫度,對於 85 度以下的工作溫度要求其實200多度和1400多度是等效的,所以未必能夠從這一點推出鈣鈦礦穩定性不如晶矽。

鈣鈦礦反而有一個非常明確的優勢就是它對於雜質有很高的容忍度。

我們在實踐中知道,我們用於做太陽能電池的鈣鈦礦材料其實往往只有1個9或兩個 9 的純度,這個純度要求比晶矽的6個9到7個9是低的非常多。

因為鈣鈦礦對於雜質的高容忍度,它把很多晶矽裡面的衰減路徑給切斷,比如說我們知道晶矽的LID是來自於像硼元素的擴散,晶矽的PID 是來自於鈉離子往矽片的擴散,這些雜質的擴散其實都是pbm 級別,就是百萬分之一級別的。

然後這些擴散在鈣鈦礦裡面可能都會有類似的機制,但是因為鈣鈦礦對於雜質的容忍度可以達到1%以下這樣的級別,所以這些雜質的擴散在鈣鈦礦上不會造成任何的影響。

所以從原理上講,鈣鈦礦對雜質的高容忍度也決定了它其實會斬斷晶矽大部分的衰減路徑。

這是2020年華中科技大學實驗室做的一個重要工作,就是對於一個良好封裝的鈣鈦礦太陽能電池,它可以在IEC61215標準下連續工作9000個小時不衰減。我們可以很明確地說,沒有任何一款晶矽能夠做到這一點,

晶矽在1000個小時連續工作下一定會有衰減;9000個小時0衰減,無論是異質結、PERC、IBC還是TOPCon 都做不到;所以實際上鈣鈦礦的穩定性很可能是優於晶矽的。

當然這個事情我們需要更多的證據來證明,它也需要解決很多的工程問

題。但是我們對於鈣鈦礦穩定性本身是有充足的信心的,就是我們充分解決好鈣鈦礦的工程化問題之後,鈣鈦礦的穩定性至少不會比晶矽差。

所以當我們把這三點綜合起來看,

鈣鈦礦的效率會高於晶矽,鈣鈦礦的成本會顯著的低於晶矽,鈣鈦礦的穩定性不會比晶矽差;也就是說實際上只要我們解決好量產的工程問題,鈣鈦礦相對於晶矽幾乎是沒有弱點。

見智研究:

能否就鈣鈦礦的缺點更詳細展開解說?

範斌:

概括起來講其實鈣鈦礦的缺點就是它還沒有量產。因為它還沒有量產,所以在工藝上會有很多不確定性。那工藝上最大的不確定性其實在於結晶的控制,因為結晶的控制這個環節我們在其他行業裡面找不到對應的裝置,

所以就意味著所有從事鈣鈦礦量產開發的企業都必須自己開發出對應的結晶的方案。

這個結晶的方案可能會涉及到很多的環節,包括流體的模擬,包括熱場的,包括材料的選擇,還有包括最終的工藝流程的控制,

這是一個任重道遠的事情,這也是為什麼鈣鈦礦做大不容易,鈣鈦礦在小尺寸可以用手工的操作來獲得一個比較好的晶體,但是當尺寸大到一定程度手工的操作就不現實了,我們真正的量產必須基於量產工藝。下面具體地講就是基於塗布工藝。我們獲得一張連續完成的掩模之後,你怎麼讓這個掩模上的各個位置的溶劑以一個均一的恆定速度揮發掉,這樣才能夠形成一個均一穩定的鈣鈦礦薄膜,這其實是工藝上最大的挑戰。這也是我們能夠看到的鈣鈦礦最大的弱點。這些問題需要時間去解決。

您剛才也提到了環保的問題,實際上環保很大程度上是一個偽命題。

就是鈣鈦礦的晶體結構裡面有鉛,比如說最開始這甲銨鉛碘,然後來變成各種三元的陽離子,然後可能二元三元的陰離子中間還是以鉛作為骨架,這個鉛就有點扎眼。

特別是我們做鈣鈦礦的一些學者,因為對於晶矽行業不夠了解,就覺得采用鉛是一個很大的罪過,一直期望說能把鉛替代掉換成錫等等。但是如果我們對晶矽有足夠了解的話,我們可以知道絕大部分的晶矽元件用的是含鉛的焊帶,而焊帶是銅箔塗鉛的。所以一般來說一塊晶矽元件裡面的鉛含量大概需要有18-20 克。

也就是說每一塊晶矽元件裡邊大概會有 18 克的鉛,這些籤就是來自於焊帶。而相同功率的鈣礦元件含鉛量不會超過2克。其實鈣鈦礦元件裡面的含鉛量是遠遠的低於晶矽的。所以說這為什麼我們講說這是一個偽命題,因為晶矽裡邊的鉛更多。現在我們的實質是把鉛含量減下,而不是說增加用鉛量。鈣鈦礦相對於晶矽對環境是更友好的,它的環境威脅是遠低於晶矽的。

還有個我會經常聽到的誤解,是有些人認為晶矽元件裡面的焊帶是金屬鉛,所以金屬鉛比較穩定。當然,這是一種缺乏常識的說法,金屬鉛怎麼就會穩定呢?金屬鉛是塗在銅箔上,因為原電池反應,所以當焊帶進入到潮溼氣體裡邊的鉛就會源源不斷溶出來,直到鉛全部溶出來才會停止。這個其實是初高中化學的範疇,只要有足夠的化學常識,就不會認為晶矽裡面的鉛不會析出。

見智研究:

業內對於制約量產的因素是如何行動的?行業未來會怎麼發展呢?

範斌:

正因為這是一個全新的東西,就需要用一個全新的工藝來把它生產出來,這就是一個必須要爬過去的坎。我們為了放大尺寸的工藝設計了很多的裝置。還是以我們公司為例,我們從一開始到現在開發了有五六代的結晶裝置,每一代都採用了一些新的工藝,新的設計方案,在不斷地最佳化結晶的效果。我們在 2020 年之前,可以在 40 *60 釐米尺寸的線上實現比較好的結晶。然後在 2021 年我們擁有了一條 1 米*2米的元件之後也是逐漸的在摸索這個尺寸上的結晶。目前為止我們已經取得了很大的進展,

現在的晶體控制比我們去年剛拿到裝置的時候的水平已經提高了一大截。

其實說白了就是工程問題,當有更合理的裝置設計以及匹配裝置設計的材料方案,相對應的工藝方案,這三個元素互相交織促進,最終一定會有一個最優的解決方案。這是一個工程問題,在科技上是有解的,我們只是需要有一段時間把它實現出來。

鈣鈦礦裝置類似面板行業,工藝流程簡潔

見智研究:

鈣鈦礦與HJT 、topcon、IBC等技術元件效率有什麼區別?

範斌:

因為鈣鈦礦沒有電池環節,晶矽有一個容易讓人誤解的點,就是

晶矽行業一般只對電池說效率,不對元件說效率

,元件一般都提功率。

就比如說什麼 400 W元件或者 600 W元件等等。但是如果我們把它除以面積,還是可以換得出它的效率來。然後現在主流的那個 perc 元件的效率大概是百分之二十點幾,有一些可能比較好的21%,但大體上就在這個水平。像異質結的元件,我們看到市面上能夠買得到的也就是 22% 出頭一點,隨著將來的進步,它可能能夠進一步上升,但是它很難超過23%。然後 topcon 電池效率會比異質結略低一點點,但是可能差異也不是很大。所以如果說將來市面上大量出現 top cone元件主流的話,那它的效率應該也能夠超過22%

但是我們以現在的技術儲備看,晶矽電池的實驗室效率已經 5 年沒有進步了,接下來也很難講說它還會有什麼大的進步。

再有一兩次效率提高一點點是可能,但是大的提升應該是不會有。

那麼也就是說晶矽元件的效率應該就是會達到在 23% 以下,撞到天花板,就是真正意義上的上不去

。鈣鈦礦的起點雖然比較低,就比如說我們明年的量產目標是要達到 18% 的元件效率,而這個 18% 的元件效率相對於主流的 perc 百分之二十點幾還略低一些,大概相對低個百分之十幾。但這僅是一個起步。我們相信在達到GW級別之後,鈣鈦礦元件的效率也會同時提升到 20% 以上,就是至少達到和 PERC元件相當的水平。然後隨著技術的提升,隨著時間的推進,鈣鈦礦元件最終應該能達到 25% 左右,就是會比晶矽高兩到三個百分點。然後我們其實對於晶矽行業最終是會 topcon 勝出還是異質結勝出?我們並沒有特別的取向,就是這兩個對我們來說都是一樣。其實從效率和成本的角度講,他們的差異並沒有太大。鈣鈦礦整個成本效率相對於所有的晶矽都有顯著的進步。

見智研究:

鈣鈦礦的工藝,鈣鈦礦元件的生產流程是怎樣的?

範斌:

100MW

元件由4類裝置構成:PVD裝置、塗布裝置、鐳射裝置、封裝裝置。前三個比較重要,封裝裝置就和晶矽沒有太大差別,通用的。PVD裝置和塗布裝置更多參照了面板行業的TFT製程。也就是說在三個主要裝置中有2個是來自面板行業,

因為鈣鈦礦的製造生產方式和麵板有很多相似之處,晶矽基本上就沒有重疊的地方。

我們一共有3道PVD裝置,即陽極緩衝層、陰極緩衝層、背電極;1道塗布裝置,即塗布鈣鈦礦;4道鐳射裝置,即鐳射P1、P2、P3、P4。

流程為:首先輸入FTO玻璃,用PVD裝置鍍陽極緩衝層,然後由鐳射P1進行劃線,隨後是鈣鈦礦塗布的結晶。接著是PVD的第二道裝置鍍陰極緩衝層,再進行鐳射P2劃線。完成後我們再鍍背電極進行鐳射P3劃線。隨後進行鐳射P4,最終就是封裝。

所以整個鈣鈦礦的生產流程是比較短的,9步就可以完成一個完整的鈣鈦礦元件。

由圖中可以看到,我們現在選擇的是1*2m的元件尺寸,這在晶矽中也是比較常見的。我們想傳達給市場一個資訊,使用鈣鈦礦與使用晶矽是一樣的,使用者不需要為鈣鈦礦配特殊的東西,甚至連支架都可以直接使用晶矽的支架。

鈣鈦礦相對於晶矽還有一點值得一提:它是天然垂直一體的。

一個鈣鈦礦廠,

我們輸入化工原料、玻璃、靶材、封裝膠膜、接線盒,輸出的就是元件。也就是說鈣鈦礦的一個元件廠就相當於晶矽從矽料、矽片、電池、元件這4大環節加起來。鈣鈦礦是在一個屋簷下完成的,所有的生產都是天然垂直一體。

鈣鈦礦疊層難度更高,目前聚焦單結更為現實

見智研究:

鈣鈦礦疊層,與HJT以及Topcon的疊層有沒有什麼區別?

範斌:

我們對於疊層的前景保持一個開放的態度。它可能是一個很好的東西,但是不管用什麼樣的疊層,無論是Topcon還是異質結,首先都要把鈣鈦礦做好。我們曾投入不少資源進行異質結上鈣鈦礦的疊層開發。後來發現在矽片上做鈣鈦礦的難度是遠遠高於在玻璃上做鈣鈦礦的。

也就是說,在玻璃上做鈣鈦礦的量產工藝還沒有完全開發好的時候,就去做矽片上的鈣鈦礦開發是沒有基礎的。

我們必須先把鈣鈦礦本身的問題認識清楚。

所以我們決定把資源轉到單結。目前我們公司沒有做疊層的開發,而是把所有的資源放在單結上。在單結的量產成功之後,再視情況來決定做怎樣的疊層。

我們也看到一種說法,認為直接做鈣鈦礦難度很大,應該在矽片上做鈣鈦礦來過渡一下。

這個說法在邏輯上是有問題的,因為在矽片上做鈣鈦礦更難,不能指望拿一個更難做的東西來過渡。

見智研究:

業內其他的企業也是這樣的嗎?

範斌:

這是我們的看法,當然也有人不這麼看,也有一些企業選擇在矽片上做鈣鈦礦。最終的結果還是需要交給市場評判。

鈣鈦礦成本構成最大部分是玻璃和封裝材料

見智研究:

鈣鈦礦的成本構成是什麼樣?

範斌:

目前100MW量產如果達到95%以上的良率,玻璃及封裝材料佔到成本構成中最大的一塊,34%也就是1/3以上。另外一個大頭是電極材料,也就是所謂的靶材。我們能看到鈣鈦礦只有3。1%的佔比,幾乎可以忽略不計的狀態。剩下還有能源動力以及人工成本等。

100 兆瓦是非常小的量,在這個採購量下,各種物料比較貴。即便如此,已經可以達到一塊錢以下的元件。當效率進一步提高,規模進一步放大的時候,在 5 到 10 個gw的量產級別,相信元件的成本能夠進一步降到 5 毛錢的 6 毛錢左右,玻璃依然會是成本最大的。

見智研究:

橫向對比鈣鈦礦跟其他技術優勢?

範斌:

歷史上看

不同光伏技術很難長期共存。

即便像單多晶本質上差別不大的兩種技術,依然無法共存。像 2016年單晶剛開始挑戰多晶主導地位的時候,很多多晶廠家認為不管單晶如何強勢,多晶始終會佔到一半左右的市場份額。但到2021 年,多晶已經從市場上幾乎完全消失。光伏產品的維度過於單一,

最終對產品的評判就是運營商的選擇。比如有一種元件能夠提供7%的回報率,那就不會去買 6% 回報率的元件。現在運營商對於外觀、尺寸這些東西並不敏感,最終敏感的還是度電成本以及由此導致的投資回報率。

作為想要進入主流市場的產品,它一定要相對舊產品有足夠大的競爭力才能進得去,鈣鈦礦如果比晶矽沒有體現出度電成本的優勢,他在市場上就沒有地位。如果鈣鈦礦量產目標都達成,它就會成為市場的主導。光伏市場邏輯過於單一,很大程度上是非此即彼,很難指望兩種不同技術型別長期共存。

鈣鈦礦實現GW級別量產要3-5年

見智研究:

鈣鈦礦量產的時間節點?

範斌:

現在投資界對鈣鈦礦關注肯定是好事。因為做實業可以拿到更多資金去更快開始。但與此同時,我們也看到很多讓人擔心的景象,就是有一些明顯不真實的訊息在市場上流傳,比如說有些人說今年就能實現 GW級別的量產等等。這些我認為都不真實,因為裝置都還沒定型,怎麼可能就一下子升到GW的量產,還遠遠沒有達到的程度。

想要在今年明年實現大部分量產,都是不現實的,違反客觀規律的。我們擔心的一點就是有人處於某種目的放這些訊息,這些資訊又是肯定會被證偽。當這些資訊被證偽的時候,其實對於鈣鈦礦的發展本身會造成不利的影響。

通俗一點說,如果有不少投資人遇到不真實的案例,他是不是會反過來懷疑整個鈣鈦礦行業不真實,這是我們主要的擔心。

當然這裡我們也沒有辦法,在行業熱度上來總是會有各種各樣的奇奇怪怪事情,排除掉這些干擾,

我們認為帶來放量產步驟應該是這樣子的:

我們 100 兆瓦線是 2021 年 9 月份到位的,改造線規劃了兩年的除錯和爬坡時間,也就是計劃在 2023 年9月完成。

當然 100 兆瓦的量太小微不足道,它能夠提供一些示範訂單的應用,還不是真正可以作為商品的東西。成功後會迅速的投入 GW 級別的開發。然後GW級別的開發很大程度上已經是 100 兆瓦線的複製了,這個難度會比開發第一條 100 兆瓦顯著降低。我們預期在 2024 年到 2025 年之間,應該GW左右的產能能夠形成,隨後擴張速度會加快。

到時候的瓶頸就是裝置供應商和原材料供應商能不能跟得上。也就是說從現在算起,真正看到 5 -10 GW級別的量產還需要3到 5 年的時間,我們不能指望鈣鈦礦的東西很快成功,因為它是一個全新的技術體系。需要做的東西太多了,各個細節都需要開發,都需要花時間。

見智研究:

鈣鈦礦全產業鏈情況?

範斌:

鈣鈦礦產業鏈很短,它不像晶矽還分成矽料、矽片、電池、元件四個大環節。從它主體來講,上游就是玻璃膠膜主要的變化就是鈣鈦礦不再需要銀漿了。它對於靶材的需求量就是類似於異質結的狀態,他對靶材的需求量可能會比異質結多一些。

然後玻璃在裡面成本佔比一直是最大的。所以說玻璃廠就是該礦最重要的上游。

鈣鈦礦的下游應用端跟晶矽可以說幾乎是一般不需要專門為鈣鈦礦進行太多的調整。這個下游是一種通用的市場。我們可以簡單地說能用晶矽的地方就能用鈣鈦礦,所以他的就是上中下游就是一種比較簡單的狀態。製造本身已經把大部分的環節包進去。

見智研究:

鈣態礦裝置進展如何?

範斌:

我們深深覺得一個開放技術體系才能夠促進整個技術的發展。所以我們對於裝置供應商一直是抱著非常開放的態度。我們希望有儘可能多的裝置供應商能夠參與到鈣鈦礦生產開發。

現在跟我們已經建立合作的,包括像京山輕機、邁為、大族鐳射等等。他們能夠負擔起鈣鈦礦量產裡面大裝置的環節,比如 PVD、鐳射、塗布機、這些裝置大廠做得比較好,但是一些重要的輔助裝置也會有很多小而美的企業湧現出來。現在我們在市場上看到所謂鈣鈦礦概念,其實更多的是鈣鈦礦裝置的概念,市場對裝置的關注我們也是樂觀其成,也希望裝置廠能夠借這波利好獲得更多的資金支援,為我們開發出更好的裝置。

見智研究:

麻煩您給我們介紹一下鈣鈦礦的 TCO 玻璃細分環節

範斌:

TCO 玻璃其實主要指的就是相對比較成熟的容器,因為在國內的上一輪薄膜光伏熱潮裡邊,國內很多玻璃企業也都可以生產FTO玻璃,比如說像旗濱、南玻、信義玻璃等等,他們都有曾經開發過或者說大規模生產過TCO 玻璃。但是那一波薄膜光伏熱潮過去了以後,很多玻璃企業放棄了 TCO 玻璃的生產,導致現在國內真正能夠大規模供應的不多。

但是我們現在也是在跟很多玻璃廠進行合作,就希望他們能夠重新投入FTO玻璃的生產力。現在國內能夠比較大規模提供 FTO玻璃的就是還是金晶等。然後其他家有一些已經開始重開產線,開始試試樣品的,我們也是期待有更多的廠商重新介入到這個行業。

見智研究:

鈣鈦礦目前應用場景有哪些?然後它元件未來的滲透率是怎麼看的。

範斌:

實際上這個就是包含在我們前面的一個看法裡面,就是因為光伏的維度過於單一。就是有一個能夠帶來 6% 回報率的產品,大家就不會去用 5% 回報率的東西。所以鈣鈦礦如果達成我們的這些效率目標,那麼鈣鈦礦就會成為市場的主流,如果說這些成功的話,在成熟期的滲透率會在 95% 以上。其實就像單多晶矽一樣,就是多晶企業指望多晶矽能夠保留一半市場份額,實際上最終一點份額都沒有。更何況鈣鈦礦和晶矽如此大的技術迭代,如果成功的話,就會成為絕對主流。

見智研究:

您對鈣鈦礦未來的市場空間怎麼看?

範斌:

我們現在對於鈣鈦礦成功是有非常充足的信心,光伏的市場有多大,鈣鈦礦在光伏的市場就有多大,基本上是這麼一個概念。就是我們相信光伏市場將來在高峰期每年五六百多 GW,這是完全有可能。

見智研究:

鈣鈦礦需要很多稀有金屬,就是資源會有一些限制之類的嗎?

範斌:

鈣鈦礦並不需要稀有金屬,就是看上去有一個比較稀有的東西比如說銫,但是因為銫非常的便宜,銫的豐富度也很大,所以我們可以很明確地說鈣鈦礦裡面不含任何稀有金屬。當然有擔有人會擔心說 ito 會不夠用,因為我們在量產的時候,現在選擇 ito 並不是說我們只能用 ito ,而是因為 ito 很成熟。如果說成本上升,有需要的話,我們完全可以替換成 ACO 就是與摻雜氧化氫這樣的東西,這是非常廉價,儲量非常多,本質上是不會有元素方面的瓶頸。

見智研究:

鈣鈦礦的使用的年限大概是多少?效率衰減又是如何?

範斌:

在實驗室我們已經可以看到鈣鈦礦可以在 iec 61215 標準下連續工作 9000 個小時,沒有任何的衰減,然後這個在實驗室很多的形式都能做出來。然後我們也是可以看到大量的資料,不止來自於一家,也來自於產業界,來自於學術界。我們都看到很多的資料報道,就是鈣鈦礦都可以連續工作若千個小時不衰減。

這一些都是晶矽所做不到的。所以其實從原理來講,鈣鈦礦的穩定性至少不會比晶矽差。我們認為鈣鈦礦最終的產品它的壽命不會比晶矽短。

如果說晶矽能夠保留 25-30 年的話,鈣鈦礦一樣可以做到這一點,並不是說我們掌握什麼獨門秘技,而是因為這其實是一個普遍已經得到解決的科學問題。然後我們現在解決的是工程問題,我們要把這些工程問題解決好,就是說每一片量產出來的元件,它都要達到一個很好的穩定性,這些隨著我們開發的推進是一定能夠實現的結論。

見智研究:

鈣鈦礦穩定性仍是市場顧慮最大的,怎麼看待?

範斌:

鈣鈦礦就是怕水,然後這個是要封裝。但是比較容易產生一個誤會,就是好像晶矽不怕水一樣,晶矽也是怕水的。晶矽的封裝如果出現問題開裂一樣完蛋,你可能矽片沒事,但是如果矽片上了銀線,遇到水跟氧的氧化,銀線壞了矽片一樣不能用。所以說防水是一個共性問題,不是鈣鈦礦怕水,是所有的元件,不管你是晶矽,碲化鎘,都怕水,都是需要封裝,然後封裝好了就沒事。

見智研究:

鈣鈦礦下游BIPV的市場空間?

範斌:

因為鈣鈦礦的形態特徵,導致它在 BIPV市場它的優勢會得到放大。當然我們並不會專門的去針對鈣鈦礦對BIPV進行開發,因為我們本質上還是做一種通用性的產品,我們的產品它可以用於BIPV,但它更可以同時用於電站。

如果說光伏產品在電站上沒有優勢的話,那麼它在BIPV上的優勢也不真,BIPV更像是說整個市場裡面的一個細分。當你的產品能夠勝任電站的時候,自然就能夠勝任 BIPV, 將來像我們協鑫光電作為通用型的元件製造商,也許將來下游會有拿通用元件進行深加工,加工成BIPV幕牆的製造商,這種業態是完全可以的。

見智研究:

鈣鈦礦量產後良率怎樣?

範斌:

對,這是兩個不同維度的東西。就是鈣鈦礦的良率的控制方式和晶矽是基本上不同的邏輯,鈣鈦礦的良率控制更像是面板行業。我們知道面板行業其實會比鈣鈦礦更加苛刻。比如說如果一個面板上有一個氣泡,那整個面板都廢掉,而且不能要。如果說鈣鈦礦在某個地方有個氣泡,然後它損失的僅僅只是那個氣泡地方的面積。所以說鈣鈦礦對於一定的氣泡是可以容忍。

基於這個來推演,就是說面板行業如此苛刻的要求之下 99% 的良率。那麼鈣鈦礦其實只要工藝問題解決得好的話,那良率是不會有大的問題。然後我們現在最大的挑戰是你做出一兩份效率很高的穩定性很好的元件不難。難的是連續生產的時候我們確保每一片的效率都是高的,每一片都是好,這個確實是一個難點。

見智研究:

鈣鈦礦最主要的工藝?國內裝置商哪些領先?

範斌:

其實我們現在主要的製備工藝就是PVD、塗布、鐳射這三個環節。對,然後我們國內的PVD有很多,像捷佳偉創,邁為等等,因為我們國內的面板行業其實是很複雜的,然後為面板行業做配套的一些廠商都可以鐳射環節比較領先的就是大族鐳射、邁為等;塗布機環節也有不少。我們國內因為面板行業的供應鏈是比較強大,所以因此鈣鈦礦也是受益於此。

下一個光伏降本革命:鈣鈦礦商業化來了?