創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，極電光能的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之道

???中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)悄然迎來(lái)“鈣鈦礦電池元年”

要說(shuō)這幾年里，順利地從頂刊常客變成資本寵兒，再到順利邁入商業(yè)化的賽道，那就不得不提“鈣鈦礦”了。

鈣鈦礦電池作為火熱的下一代光伏技術(shù)，處于光伏C位的明星材料。正當(dāng)人們還沉浸在科研噱頭的印象中，鈣鈦礦電池在這一兩年已迅速完成了在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化上“爬坡”，處于量產(chǎn)放量關(guān)鍵環(huán)節(jié)，讓行業(yè)眼前一亮！

回顧鈣鈦礦近2年發(fā)展歷程，熱鬧仍在繼續(xù)！光伏企業(yè)們忙著劃基地、建產(chǎn)線(xiàn)；電池企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛跨界入局；眾多專(zhuān)業(yè)投資機(jī)構(gòu)也毫不示弱，爭(zhēng)相出手。

2022年起，在國(guó)家、光伏頭部企業(yè)、資本的推動(dòng)下，鈣鈦礦光伏產(chǎn)業(yè)化加快進(jìn)程。僅僅2023年一年，從小面積到大尺寸、高效率，從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線(xiàn)、產(chǎn)業(yè)化，從單結(jié)到與晶硅疊加，鈣鈦礦光伏技術(shù)不斷取得突破，轉(zhuǎn)換效率不斷提升，多條大尺寸產(chǎn)線(xiàn)先后落地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，開(kāi)始融資的鈣鈦礦光伏企業(yè)達(dá)逾30家、已建、在建百M(fèi)W級(jí)項(xiàng)目近10個(gè)， 在建GW級(jí)產(chǎn)線(xiàn)項(xiàng)目3個(gè)。2023年，被認(rèn)為鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化元年，2024年，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)悄然迎來(lái)了“鈣鈦礦電池元年”。行業(yè)預(yù)計(jì)，2025，鈣鈦礦將步入成熟商業(yè)化階段！

???20.7%、18.2%……極電光能的這些標(biāo)簽！

顯然，作為最前沿的太陽(yáng)能電池技術(shù)之一，鈣鈦礦正在吸引大批選手涌入。這其中包括創(chuàng)新型選手、國(guó)家隊(duì)、頭部大廠等多方勢(shì)力。這也促進(jìn)了鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)的大幅度的進(jìn)步。

賽道雖然火熱，但有一點(diǎn)我們要明確，鈣鈦礦是一個(gè)“工藝”與“配方”并重的技術(shù)。同時(shí)由于技術(shù)路線(xiàn)時(shí)間短，工藝尚未如晶硅般成熟，也無(wú)法向半導(dǎo)體設(shè)備借鑒，適合大尺寸、高效率量產(chǎn)的鈣鈦礦設(shè)備性能提升與國(guó)產(chǎn)化也是必須要解決的問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，“工藝”、“配方”、“設(shè)備”這三駕馬車(chē)必須齊頭并進(jìn)。

極電光能就在其中扮演了重要的角色。

極電光能是長(zhǎng)城控股集團(tuán)孵化的新技術(shù)公司，從2020年4月成立，到如今4年已經(jīng)快速成長(zhǎng)為鈣鈦礦行業(yè)的排頭兵，成為當(dāng)前鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化技術(shù)升級(jí)迭代的主力源頭之一。以自主技術(shù)創(chuàng)新為發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，在鈣鈦礦組件效率、穩(wěn)定性等核心性能指標(biāo)上持續(xù)取得領(lǐng)先性突破，實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線(xiàn)的里程碑跨越。組件效率至今已七次打破世界紀(jì)錄，是全球首家鈣鈦礦組件效率突破20%的企業(yè)。

在鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路上，極電光能以市場(chǎng)為導(dǎo)向，充分結(jié)合鈣鈦礦技術(shù)特性，制定了清晰的市場(chǎng)推廣路線(xiàn)和完善的產(chǎn)品線(xiàn)布局。極電光能將加速推進(jìn)鈣鈦礦技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

2021年實(shí)現(xiàn)了20.5%的轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄。2023年-2024年，極電光能再次交出亮眼答卷，在尺寸為800多平方厘米的小試組件效率上，極電光能先后創(chuàng)造了18.6%、19.5%、20.7%的大尺寸鈣鈦礦組件穩(wěn)態(tài)效率，再次刷新世界紀(jì)錄。

而在0.72平米的商用尺寸組件方面，極電光能先后創(chuàng)造了從17.18%到18.2%的效率紀(jì)錄，這也擊穿商業(yè)尺寸組件的效率門(mén)檻。效率突破18%也意味著鈣鈦礦組件在效率端已經(jīng)具備商業(yè)化應(yīng)用的條件，已經(jīng)能夠和目前主流的晶硅組件相媲美，并具備了商業(yè)化應(yīng)用的價(jià)值。

極電光能總裁于振瑞也曾在對(duì)外采訪(fǎng)中表示，“18.2%，這對(duì)于鈣鈦礦行業(yè)來(lái)說(shuō)有著特殊的意義。根據(jù)推算，由于鈣鈦礦組件溫度系數(shù)低、弱光發(fā)電能力強(qiáng)，若效率達(dá)到18%，其實(shí)際發(fā)電量已經(jīng)可以比肩傳統(tǒng)晶硅組件。此次極電光能商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率突破18%，也意味著鈣鈦礦組件的大規(guī)模商業(yè)化更近了一步。電站投資成本方面，18%的效率低于晶硅組件22%左右的效率，所以同樣裝機(jī)容量的電站，鈣鈦礦組件的面積更大。但組件銷(xiāo)售是按功率（瓦數(shù)）計(jì)價(jià)，并非按面積計(jì)價(jià)，所以鈣鈦礦效率帶來(lái)的成本增加主要在于土地租金、支架、直流線(xiàn)纜和部分施工安裝，而占電站投資大頭的組件、逆變器、交流線(xiàn)纜、升壓及配電設(shè)備、送出線(xiàn)路等成本保持不變。所以綜合測(cè)算下來(lái)，18%效率被行業(yè)內(nèi)認(rèn)為是鈣鈦礦在經(jīng)濟(jì)性上與晶硅媲美并開(kāi)始量產(chǎn)的門(mén)檻條件。18.2%這個(gè)數(shù)字，意味著極電光能達(dá)到了基本的競(jìng)爭(zhēng)門(mén)檻，大規(guī)模應(yīng)用還需要1年多時(shí)間?！?/p>

在穩(wěn)定性方面，極電光能0.72m2的商用尺寸鈣鈦礦組件已經(jīng)通過(guò)了IEC61215/61730的認(rèn)證測(cè)試，并取得了鈣鈦礦行業(yè)首張，也是目前唯一一張TüV認(rèn)證證書(shū)。

另外，全球首條GW級(jí)量產(chǎn)線(xiàn)是極電光能的另一張亮眼名片！據(jù)極電光能公眾號(hào)，這條GW線(xiàn)是2023年4月正式率先于全行業(yè)開(kāi)工建設(shè)的，2024年3季度將實(shí)現(xiàn)首片下線(xiàn)，2024年年底將投入生產(chǎn)。據(jù)了解，其鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目占地面積約173畝，位于錫山開(kāi)發(fā)區(qū)東廊路西、膠陽(yáng)路南，計(jì)劃建設(shè)全球首條1GW鈣鈦礦光伏生產(chǎn)線(xiàn)、研發(fā)創(chuàng)新中心及總部大樓。

???多元化產(chǎn)品布局，極電光能加速推進(jìn)鈣鈦礦場(chǎng)景應(yīng)用

“鈣鈦礦未來(lái)將如何演繹產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”是目前行業(yè)最關(guān)注的問(wèn)題。

我們都知道，鈣鈦礦，除了效率外，一大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于外觀漂亮、透光可調(diào)、弱光發(fā)電性能好，可以制備在柔性基底上。因此其產(chǎn)品形態(tài)和外觀可以多樣化。不但可以像晶硅光伏組件一樣用于各類(lèi)大型光伏電站，還可以應(yīng)用于BIPV光電建筑、太陽(yáng)能汽車(chē)、景觀光伏、便攜電源、傳感器電源等各類(lèi)“光伏+”場(chǎng)景，應(yīng)用范圍更廣。

雖然，鈣鈦礦具有無(wú)限的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。但目前，鈣鈦礦的效率、度電成本還沒(méi)辦法與晶硅競(jìng)爭(zhēng)，此外，穩(wěn)定性也沒(méi)有得到市場(chǎng)的充分認(rèn)可。在這種情況下，進(jìn)入光伏電站市場(chǎng)是不現(xiàn)實(shí)的。從商業(yè)化角度，極電光能認(rèn)為，將先從BIPV領(lǐng)域切入，晶硅能做的鈣鈦礦未來(lái)都能做。

近年來(lái)，分布式光伏以多場(chǎng)景應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)正以年均翻倍的規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，累計(jì)裝機(jī)將近200 GW。隨著市場(chǎng)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，光伏行業(yè)不可避免地與各行各業(yè)開(kāi)始融合發(fā)展，其中最重要的方向之一就是光伏建筑一體化。2020年全國(guó)建筑全過(guò)程能耗總量為22.7億標(biāo)煤，占全國(guó)總能耗的45.5%，光伏建筑一體化已然成為落實(shí)雙碳目標(biāo)的必要路徑。

在BIPV方向上，極電光能針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了極曜系列產(chǎn)品，包括發(fā)電石材、發(fā)電幕墻、光伏瓦、工商業(yè)一體化屋頂?shù)认盗锈}鈦礦光伏產(chǎn)品，補(bǔ)充了市場(chǎng)對(duì)外觀多樣性、可透光、建材級(jí)應(yīng)用產(chǎn)品的需求。

另一典型應(yīng)用，2023年8月，極電光能鈣鈦礦產(chǎn)品賦能無(wú)錫交響音樂(lè)廳。這也是此類(lèi)項(xiàng)目上的首例應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬了鈣鈦礦光伏組件的應(yīng)用場(chǎng)景。產(chǎn)品中還應(yīng)用了極電光能領(lǐng)先的鈣鈦礦量子點(diǎn)轉(zhuǎn)光增益技術(shù)，能夠額外增加1.5%-2%的功率增益，大大提升了光伏板的發(fā)電性能，更高效地將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為綠色電力。據(jù)了解，音樂(lè)廳項(xiàng)目屋頂覆蓋面積達(dá)7000平方米，項(xiàng)目建成后將配備12000-13000塊光伏瓦，整個(gè)屋頂裝機(jī)容量達(dá)到1240千瓦，可實(shí)現(xiàn)年均發(fā)電量120萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤479噸/年、二氧化碳減排1043噸/年。

今年4月，極電光能“光儲(chǔ)充一體化”鈣鈦礦超級(jí)充電站正式投運(yùn)。該項(xiàng)目采用了極電光能先進(jìn)的鈣鈦礦光伏組件產(chǎn)品，是全球范圍內(nèi)已投用的單體最大鈣鈦礦光伏一體化充電站項(xiàng)目，根據(jù)規(guī)劃，極電光能計(jì)劃在河北省建設(shè)2 MW鈣鈦礦綜合能源示范項(xiàng)目，該充電站為首期項(xiàng)目，共安裝了40kw鈣鈦礦光伏組件，將為充電站的日常運(yùn)行提供源源不斷的綠色能源，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量為4.74萬(wàn)度，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤18.9噸/年、二氧化碳減排40噸/年。項(xiàng)目還搭載了蜂巢能源CE-M-200-A/400 kwh儲(chǔ)能及華為600 KV全液冷超充設(shè)備，共建設(shè)600 KW單槍液冷超充終端1臺(tái)、雙槍自然冷快充終端4臺(tái)。截至目前，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)首周數(shù)據(jù)顯示，組件整體性能表現(xiàn)優(yōu)異，日均發(fā)電約176度，發(fā)電效益遠(yuǎn)超預(yù)期，體現(xiàn)了極電光能在鈣鈦礦組件產(chǎn)品力方面的絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

???創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、長(zhǎng)城賦能，極電光能團(tuán)隊(duì)成為行業(yè)領(lǐng)頭羊

早在2017年，車(chē)企巨頭長(zhǎng)城汽車(chē)則看準(zhǔn)鈣鈦礦賽道，并著手布局，組建團(tuán)隊(duì)。長(zhǎng)城汽車(chē)的掌門(mén)人魏建軍，找到了“光伏老兵”于振瑞，表達(dá)了想切入光伏行業(yè)的意愿，用光伏打造新的“綠色長(zhǎng)城”。希望找到一個(gè)好的光伏項(xiàng)目作為長(zhǎng)城汽車(chē)邁進(jìn)綠色電力的切入點(diǎn)。

接到任務(wù)后，于振瑞帶隊(duì)對(duì)光伏的技術(shù)做了全面的梳理。彼時(shí)已是他接觸光伏行業(yè)的第32個(gè)年頭，1985年于振瑞的本科畢業(yè)論文就是非晶硅薄膜電池的相關(guān)研究，在南開(kāi)完成本碩博連讀后，先后于新奧和中興能源任職，參與了國(guó)內(nèi)第一個(gè)薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，也有多年的晶硅研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和光伏電站設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

于振瑞將目光瞄向了鈣鈦礦，被學(xué)界認(rèn)為是“唯一具備商業(yè)化前景的新興光伏技術(shù)”。他說(shuō)服中科院材料學(xué)博士邵君與澳洲回國(guó)博士鄭策，組建了極電光能早期的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。其中，邵君擁有15年鈣鈦礦光伏電池和染料敏化電池的研究開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，鄭策則有在全球第一家鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化公司Greatcell Solar從事鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。2020年，另一位薄膜電池領(lǐng)域的工藝和裝備大牛、美國(guó)歸國(guó)博士王雪戈加入團(tuán)隊(duì)。自此，一支由資深鈣鈦礦研發(fā)人員和經(jīng)驗(yàn)豐富的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)人員組成的鈣鈦礦創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)正式亮相，這也是極電光能核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)的早期雛形。

極電光能是長(zhǎng)城控股集團(tuán)旗下企業(yè)，自2018年開(kāi)始鈣鈦礦技術(shù)研發(fā)，2020年4月落地?zé)o錫，正式成立了極電光能有限公司。

2024年1月16日，極電光能舉行簽約儀式，鈣鈦礦領(lǐng)域頂級(jí)科學(xué)家M.K.Nazeeruddin 院士也正式全職加入極電光能，擔(dān)任極電光能首席科學(xué)家。

隨后，極電光能與東南大學(xué)簽署合作協(xié)議成立鈣鈦礦聯(lián)合研發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“研發(fā)中心”），共同推進(jìn)鈣鈦礦技術(shù)研發(fā)和相關(guān)科研成果落地。

極電光能作為一家專(zhuān)業(yè)從事鈣鈦礦光伏的創(chuàng)新型高科技企業(yè)，在鈣鈦礦技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面均處于行業(yè)領(lǐng)先地位，是鈣鈦礦領(lǐng)域唯一一家被國(guó)家工信部認(rèn)定的“智能光伏試點(diǎn)示范企業(yè)”。目前，極電光能擁有一支碩博占比達(dá)55%以上的高端研發(fā)團(tuán)隊(duì)，公司累計(jì)申請(qǐng)核心專(zhuān)利350余項(xiàng)，承擔(dān)了11項(xiàng)國(guó)家和省市級(jí)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，至今已先后7次打破鈣鈦礦組件效率的世界紀(jì)錄，取得了鈣鈦礦行業(yè)首張也是目前唯一一張全球權(quán)威測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)TüV的認(rèn)證證書(shū)。

2023年，極電光能入選國(guó)家工信部認(rèn)定的“智能光伏試點(diǎn)示范企業(yè)”。2022年，公司成功入選無(wú)錫市準(zhǔn)獨(dú)角獸企業(yè)、江蘇省潛在獨(dú)角獸企業(yè)、GEI中國(guó)潛在獨(dú)角獸企業(yè)。

2023年12月，由極電光能牽頭承接的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“可再生能源技術(shù)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)”——大面積鈣鈦礦組件規(guī)模化制備技術(shù)及示范電站應(yīng)用項(xiàng)目，正式獲得科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)，2024年3月15日，項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)順利召開(kāi)。項(xiàng)目將圍繞大面積高穩(wěn)定鈣鈦礦組件產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)示范及應(yīng)用示范等開(kāi)展研究攻關(guān)，推動(dòng)鈣鈦礦光伏技術(shù)日趨成熟，為商業(yè)化推廣奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此前，極電光能曾參與3項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、牽頭1項(xiàng)省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的實(shí)施工作，科研能力不斷提升。此次項(xiàng)目由極電光能牽頭實(shí)施，標(biāo)志著極電光能聚焦國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，組織實(shí)施重大科研項(xiàng)目的能力和科技創(chuàng)新影響力的顯著提升。

另外，極電光能的鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程非?？欤刂聊壳?，極電光能已完成兩輪融資其中Pre-A輪融資2.2億元，A輪融資也在數(shù)億元規(guī)模。未來(lái)也將持續(xù)發(fā)揮行業(yè)領(lǐng)頭羊作用。

???極電光能出席第二屆鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇，分享主題報(bào)告

5月26-28日，DT新材料聯(lián)合蘇州大學(xué)、中科院微電子研究所、中科院寧波材料所，在蘇州舉辦第二屆鈣鈦礦材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇。論壇聚焦鈣鈦礦在“光伏電池放大生產(chǎn)過(guò)程中面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”以及“前沿光電技術(shù)”的最新進(jìn)展，探討哪些領(lǐng)域的革新將給鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)帶來(lái)生命力，同時(shí)開(kāi)展技術(shù)合作，加速產(chǎn)學(xué)研科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化！

論壇特邀極電光能有限公司副總裁，王雪戈，分享主題報(bào)告《定制化整線(xiàn)交付助力鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)化發(fā)展》。

王雪戈，極電光能有限公司副總裁

王雪戈，極電光能副總裁。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)電子工程博士，美國(guó)硅谷多年百兆瓦薄膜電池產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)與調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，擅長(zhǎng)各種大面積薄膜沉積工藝及定制化設(shè)備開(kāi)發(fā)，具有23年海內(nèi)外薄膜太陽(yáng)電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。擁有112篇專(zhuān)利（68項(xiàng)發(fā)明），是無(wú)錫市“太湖人才計(jì)劃”創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才團(tuán)隊(duì)核心成員、深圳市海外高層次人才。