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深度分析:钙钛矿电池技术将步入量产元年,我国钙钛矿电池发展如何?
2023-05-24 来源:中商产业研究院
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关键词:钙钛矿电池

中商情报网讯:目前,效率高于钙钛矿的仅有单晶硅和GaAs两种技术,其中GaAs由于成本较高,主要应用于空间航天领域,因此未来一段时间单晶硅将是钙钛矿的主要挑战目标。钙钛矿产业化于2022年启动,国内产能接近35MW。考虑到钙钛矿的研究只进行了十余年,众多材料和器件机理难题仍有待突破,未来效率仍将有较大的提升空间。


一、新增产量市场规模及预测

钙钛矿产业化于2022年启动,国内产能接近35MW。钙钛矿电池的理论效率和低成本优势是学术界和市场的共识,随着产业技术和设备持续发展,钙钛矿产能快速增长,预计我国2026年产能达30GW级别,市场规模将达75亿元。

数据来源:中商产业研究院整理


二、钙钛矿理论效率高于晶硅电池,发展空间更大

目前,主流光伏晶硅电池的光电转换效率已接近天花板29.4%,在理论极限下,晶硅太阳能电池、PERC单晶硅电池、HJT电池、TOPcon电池的极限转换效率分别为29.40%、24.50%、27.50%、28.70%。而单结钙钛矿电池理论最高转换效率达31%,多结钙钛矿电池理论最高转换效率达45%,远高于晶硅电池的29.4%。可实现的工程极限效率是27.1%,量产转换效率为24.2%;而单结钙钛矿电池的实验室最高转换效率为25.7%,理论转换效率可以达到31%,叠层钙钛矿电池的理论转换效率更是达到45%,具有较高的天花板。未来伴随钙钛矿技术的逐步成熟,钙钛矿电池的光电转换效率具备较高的提升空间。

数据来源:全球光伏、索比光伏网、中商产业研究院整理


三、钙钛矿电池成本结构和优势

相比于晶硅电池,较低的成本市钙钛矿另一大优势,由于晶硅产业链较长,各个环节均有较高进入壁垒及龙头企业,导致价格波动大、扩产周期长、周期性明显等特点。且价格稳定,远低于晶硅组件中成本超过三分之一的硅料。在钙钛矿电池组件中玻璃及其他封装材料占34%,电极材料占30.9%,钙钛矿成本仅为3.1%。

数据来源:中商产业研究院整理


四、我国钙钛矿电池投融资情况

资料来源:各公司年报、中商产业研究院整理


五、我国钙钛矿发展机遇

1、国家政策加持,促进钙钛矿太阳能电池发展

由于钙钛矿太阳能电池具有高转换效率、低成本的突出优势,而且能够助力我国实现碳达峰、碳中和的目标,目前中国政府已出台多项钙钛矿相关政策、措施,如《关于推动能源电子产业发展的知道意见》、《加快电力装备绿色递延创新发展行动计划》、《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》等,持续推进钙钛矿技术进步,提升其规模化量产能力。

资料来源:中商产业研究院整理


2、钙钛矿电池的上下游加快布局,产业化进程正在提速

我国过去十年钙钛矿光伏在学术界的重大突破推动钙钛矿产业化进程。由于钙钛矿光伏与以晶硅光伏为主导的现有光伏产业链具有较大差异,钙钛矿光伏的崛起势必将重塑整个产业链。目前不仅产业端在积极推动钙钛矿商业化,政策端也不断刺激钙钛矿产业化。


3、钙钛矿组件成本有望进一步降低

随着产业化进程加速和技术进步,钙钛矿组件未来的生产成本有望大幅降低,届时钙钛矿组件的产品竞争力将显著提升,市场份额也将不断提升。且凭借超高的光电转换效率,未来钙钛矿与晶硅叠层的电池技术有望成为光伏领域的终极技术形态。



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