来到GW级 钙钛矿电池2024年要开启产业化量产？

钙钛矿电池量产前夜已经到来！

8月4日，重庆市江津区人民政府与无锡众能光储科技有限公司（简称“众能光储”）举行签约活动，众能光储年产3GW钙钛矿太阳能电池组件西南基地项目正式落地江津区白沙工业园。该项目用地面积约260亩，总投资达50亿元。

图片来源：重庆市江津区委宣传部

“我们的技术研发团队已在钙钛矿太阳能行业深耕10余年，公司建成了国际首条550mm*650mm钙钛矿电池生产线，在国际上首次获得了效率达到22%的柔性钙钛矿太阳能电池。”众能光储董事长、首席科学家史彦涛表示，目前，众能光储已实现多项研究成果转化、中试线工艺贯通，具备大尺寸钙钛矿电池的生产经验和量产能力。

4个月前，极电光能有限公司(简称“极电光能”)钙钛矿产业基地项目已经在江苏省锡山经济技术开发区正式开工。该项目投资总额为30亿元，占地面积约173亩。公司称，计划建设全球首条1GW钙钛矿光伏生产线、100吨钙钛矿量子点生产线及研发创新中心、总部大楼。

最早系于今年1月31日，湖北万度光能有限责任公司（简称“万度光能”）2GW钙钛矿光伏组件研发及制造生产基地项目于湖北省2023年一季度重大项目集中开工活动中亮相。

与2022年、2021年不同的是，众能光储、极电光能、万度光能主导的钙钛矿电池项目产能均跨过MW级，直接向GW级布局。这是否意味着钙钛矿电池已经来到量产临界点？

根据今年7月中旬的两份研报显示，答案非常乐观！7月18日，东方财富证券在《组件自动化龙头，前瞻布局钙钛矿设备》报告中称，“我们认为，钙钛矿产业目前类似于2019年的TOPCon/HJT，正处在产业化前夕，有望在2024-2025年开启产业化量产，先发设备企业有望享受技术迭代红利。”

平安证券则在7月21日的《OLED产业链核心标的，跨界布局钙钛矿太阳能电池》报告中如是研判：钙钛矿太阳能电池逐渐从学术界往产业界过渡，目前处于MW级到GW级的临界点，根据各厂商的规划，预计2023年合计钙钛矿组件产能达到0.9GW，2024年将达到6.2GW，钙钛矿产业蓬勃发展，前景光明。

从合计产能不足1GW到突破6GW，到底谁在做贡献？

重要性：类似电动汽车替代燃油车

先来简单了解一下钙钛矿电池。

钙钛矿是有机金属三卤化合物，化学结构式为ABX3，A一般是甲胺、甲脒等有机阳离子，B一般是Pb等金属阳离子，X则是Br、I等卤素阴离子，可人工合成，一般为立方体或八面体结构，即钙钛矿晶体。

光电转换效率高、成本低是钙钛矿电池相对于晶硅太阳能电池的核心优势。光电转换效率方面，钙钛矿晶体中A、B、X离子的可选种类丰富，通过对多种离子类别的重新组合以及对三种离子的相对配比进行调控，可以有效调整钙钛矿材料的带隙，而带隙深度影响光电转换效率，因此钙钛矿材料光电转换效率的理论及实际上限高于晶硅材料。

成本方面，一者，组成钙钛矿的各种离子原料来源广泛、储量丰富、价格低廉，生产钙钛矿材料的物料成本相对较低，二者，合成钙钛矿材料所需的化学反应环境较为温和，反应条件也较为简单，无需昂贵的设备仪器投资，制造成本方面压力也不大，因此钙钛矿材料较晶硅有较大的成本优势。1

从发电转化率上看，传统晶硅电池理论上的转化率为29%，而单节钙钛矿电池转化率能达到33%，多节钙钛矿电池则能超过50%，在规模化生产后，成本也仅为晶硅电池的1/2。参考协鑫光电100MW钙钛矿组件量产成本构成，钙钛矿材料成本仅占总生产成本的3.1%。

图1 协鑫光电100MW级别钙钛矿组件量产成本 

从应用场景上看，钙钛矿电池具有轻、薄、可弯曲等特点，可铺设在硅基电池无法覆盖的墙壁表面或车顶，应用范围更广。因此，钙钛矿电池的研发与应用被大正（江苏）微纳科技有限公司总经理马晨比喻为：“类似电动汽车替代油车的过程，钙钛矿电池替代传统晶硅电池是大势所趋。”2

正是凭借上述优势，钙钛矿电池被视为突破晶硅太阳能电池瓶颈的新一代电池技术，只是囿于器件稳定性、大尺寸化而迟迟未能量产。但实验室阶段已有好消息传来。

目前，实验室基于适当配方和良好封装的钙钛矿组件，稳定性完全不亚于晶硅，在光衰方面甚至优于晶硅，未来大尺寸钙钛矿组件稳定性问题主要从优化配方、优化工艺和良好封装三个方向解决。3

一个强烈的信号是，在产学研共同努力及资本的加持下，钙钛矿电池有望在2024年迎来新局面。

叠层技术布局者众量产进程已现曙光

有媒体报道称，除能源央企外，A股已有近20家上市公司对钙钛矿电池感兴趣甚至进行布局。除了相关初创公司，还有通威股份、隆基绿能、东方日升、晶科能源、宁德时代、协鑫科技等行业巨头。

据此，荣格可再生能源（REFC）梳理了4月份以来近半年的钙钛矿电池及组件等相关产业链布局项目。除上述提及企业外，删选出的企业还有捷佳伟创、乐天钙钛光电、京山轻机等等。

整体来看，选择钙钛矿电池叠层技术布局者较多。对于钙钛矿各个叠层电池技术未来的发展前景，国内组件自动化龙头京山轻机曾在其2022年业绩说明会上表示，叠层电池分多种，四端叠层技术比较容易实现，目前全球已有多家企业进行研究并推向产业化，但成本较高；二端叠层技术被更多研究机构和厂商所看好并积极投入研究，这部分也分为并联二端和串联二端，串联二端叠层技术难度最大，并联二端叠层有可能优先实现产业化。4

试验转换效率及第三方认证效率方面，钙钛矿电池远高于晶硅太阳能电池，最高超过30%，这说明其在实验室阶段的研究已经比较成熟，将推动企业尽快量产。

产业链方面，钙钛矿电池或将带动一批生产设备企业的发展。本次选取的京山轻机、捷佳伟创均为国内前瞻布局钙钛矿电池设备的佼佼者。

东方财富证券预计，到2030年全球钙钛矿设备市场规模将达到985.18亿元，2022-2030年复合增速达90.11%；预计2023-2025年组件设备市场规模为186/163/167亿元，其中流水线+层压机市场空间为102.1/89.5/91.8亿元。

具体如下：（按时间降序排列）

1.捷佳伟创：拟募资9.61亿投资

7月2日晚间，捷佳伟创发布公告称，拟募集资金总额不超过9.61亿元，用于投资钙钛矿及钙钛矿叠层设备产业化项目及补充流动资金。

根据公告，捷佳伟创拟利用募集资金6.86亿元，在江苏省常州市建设钙钛矿及钙钛矿叠层设备产业化项目，项目建设周期拟定为2.5年，项目建成完全达产后可实现年产160台磁控溅射镀膜设备（PVD）、119台反应式等离子镀膜设备（RPD）及60台真空蒸镀设备（MAR）。

2.乐天钙钛光电：2025年实现电池组件量产

7月下旬，上海乐天钙钛光电科技有限公司（以下简称“乐天钙钛光电”）宣布完成千万级人民币的种子轮投资。

乐天钙钛光电是上海东渐数能技术集团有限公司下属的一家专注于钙钛矿太阳能电池及组件研究和开发的高科技企业。其将与东渐数能集团旗下乐普钠电、东渐储钠等子公司联动互补，致力于打造光伏-电池-储能一体化数字化可持续能源体系。

目前，乐天钙钛光电已拥有精密狭缝涂布技术、大面积薄膜印刷技术、等离子体沉积技术以及前驱体合成技术和电子空穴传输层调控技术。预计年内有望建成100MW中试线，并计划于2025年实现电池组件量产。

3.大正微纳：预计明年Q4出货

7月下旬，厦门市海沧区人民政府、福建自贸试验区厦门片区管理委员会与大正微纳举行百兆瓦柔性钙钛矿组件生产基地项目签约暨揭牌仪式。

成立于2018年的大正微纳经过五年沉淀，已在江苏省镇江市建设完成兆瓦级柔性钙钛矿产线中试基地。本次项目一期计划投资3亿元，项目建成后将正式开启钙钛矿电池组件的规模化生产，预计明年第四季度出货。

4.隆基绿能：晶硅-钙钛矿叠层电池转换效率达31.8%

5月24日，在2023 SNEC展会上，隆基绿能表示，经德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）权威认证报告，公司在商业级绒面CZ硅片上，实现了晶硅-钙钛矿叠层电池31.8%的转换效率。

5.东方日升：钙钛矿电池相关技术尚处实验室阶段

东方日升5月12日在投资者互动平台表示，公司有一支专门的钙钛矿相关技术研究团队，对于钙钛矿电池的研究主要是叠层电池方向，目前公司的钙钛矿电池相关技术尚处于实验室阶段。

6.通威股份：小尺寸钙钛矿/晶硅叠层电池认证效率达27.19%

4月27日，通威股份回复投资者提问称，作为太阳能电池行业的龙头企业，公司高度重视电池技术的变化，在钙钛矿/硅叠层电池等前沿技术方面的研发亦取得积极进展，其中钙钛矿/硅叠层实验室已于2022年内投入使用，小尺寸钙钛矿/晶硅叠层电池实验室第三方认证效率达到27.19%。

7.京山轻机：已收获钙钛矿组件订单

4月份，京山轻机在其举行2022年业绩说明会上透露，公司在钙钛矿设备领域的产品较为成熟，有MW级别的出货以及具备GW级别的出货能力。

同时，其称，因为钙钛矿行业目前处于产业发展的前期，目前设备市场规模并不是很大，所以订单规模相对也并不大，目前公告的订单也绝大多数是组件端的业务。此外由于与客户签订了严格的保密协议，不能告知客户名称。

参考文献：

注1：平安证券-《OLED产业链核心标的，跨界布局钙钛矿太阳能电池》

注2：中国商报-《全球首条百兆瓦钙钛矿组件项目何以落地厦门海沧？》

注3：东方财富证券-《组件自动化龙头，前瞻布局钙钛矿设备》

注4：新华社-《京山轻机：公司在钙钛矿设备领域具备较强出货能力》