周琦

光伏賽道闖出一匹黑馬。

這家鈣鈦礦太陽能組件供應(yīng)商原名惟華光能，由三個清華同宿舍校友創(chuàng)辦；后被協(xié)鑫集團(tuán)收購，改名協(xié)鑫光電。

晶硅電池效率提升空間漸小，轉(zhuǎn)化效率上限更高、成本更低的下一代光伏技術(shù)鈣鈦礦電池走到臺前。

無數(shù)巨頭闖進(jìn)這條隱秘賽道。寧德時代鈣鈦礦光伏電池研究進(jìn)展順利，正在搭建中試線；隆基股份、晶科能源、通威股份等能源企業(yè)也加緊布局。

成立僅3年，協(xié)鑫光電已成為目前最大尺寸鈣鈦礦電池記錄保持者，完成了6輪融資。去年年底，淡馬錫、紅杉中國、IDG組團(tuán)押注，協(xié)鑫光電完成5億元B+輪融資。

峰回路轉(zhuǎn)

“今年目標(biāo)是在1m×2m米組件上實現(xiàn)18%的效率，已經(jīng)接近實現(xiàn)了。”協(xié)鑫光電創(chuàng)始人、董事長范斌表示。

光伏發(fā)電追求的光電轉(zhuǎn)換效率，指的是當(dāng)太陽光能量照射下來，能轉(zhuǎn)換成電能的比例。太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的高低，決定了其受市場青睞的程度。

2022年底，隆基的單結(jié)晶硅電池效率達(dá)到26.81%，理論轉(zhuǎn)換效率極限為29.4%——晶硅電池提升轉(zhuǎn)換效率的空間很小。

鈣鈦礦理論效率極限為33%。2009年被發(fā)明后，單結(jié)鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)換效率從3.8%上升至26%。

“直觀看鈣鈦礦‘18%的效率相較晶硅偏低，這里有一個誤會?！狈侗蠼忉?，鈣鈦礦電池的實際發(fā)電量比晶硅電池高約10%。由于弱光效應(yīng)與溫度系數(shù)方面的優(yōu)勢，效率18%的鈣鈦礦組件，實際發(fā)電能力相當(dāng)于效率20%的晶硅組件。隨著產(chǎn)線設(shè)備優(yōu)化，效率還將逐漸提升。

鈣鈦礦產(chǎn)品的生產(chǎn)過程能耗低。從實驗室提純鈣鈦礦到逐步結(jié)晶，溫度不超過150度，而晶硅生產(chǎn)有很多環(huán)節(jié)要1000度以上的高溫。且鈣鈦礦以基礎(chǔ)礦為合成原料，涉及部分玻璃、TCO、封裝膠膜等，整體成本較低，不需要銀漿等高價值原料。

國泰君安證券預(yù)測，鈣鈦礦產(chǎn)線設(shè)備投資較晶硅電池低44%-50%；組件制造成本約為1元/W，量產(chǎn)后有望降至0.3-0.4元/W。

“產(chǎn)品工藝流程在一個工廠里即可完成，單位產(chǎn)能投資可降低至晶硅產(chǎn)線的一半。”范斌表示，協(xié)鑫光電的100MW項目若能達(dá)到良品率要求，預(yù)計成本是晶硅產(chǎn)線的70%左右。

2010年，范斌與清華室友白華、田清勇創(chuàng)立惟華光能。成立第二年，中國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇“反傾銷、反補(bǔ)貼”制裁。范斌靠1000多萬的融資，咬牙堅持6年。

2012-2013年，中國企業(yè)尚未走出"雙反"陰霾，鈣鈦礦技術(shù)成為有機(jī)光伏領(lǐng)域的熱門技術(shù)，范斌團(tuán)隊從OPV（有機(jī)光伏）轉(zhuǎn)為研發(fā)鈣鈦礦技術(shù)。

轉(zhuǎn)機(jī)來自2015年收到的一封郵件——中國多晶硅行業(yè)龍頭協(xié)鑫集團(tuán)，主動提出到公司實地拜訪。

協(xié)鑫集團(tuán)董事長朱共山認(rèn)為，一定會有新技術(shù)替代晶硅技術(shù)。彼時，鈣鈦礦效率進(jìn)步迅速，僅用3年便從6%飛升至22%，這引起了朱的注意。

一直在接觸資本的范斌抓住機(jī)會，2016年底，協(xié)鑫收購惟華光能58.5%的股份；2019年，協(xié)鑫光電成立。

闖無人區(qū)

協(xié)鑫光電團(tuán)隊組合非常理想，創(chuàng)始人們技術(shù)出身，大股東協(xié)鑫集團(tuán)是傳統(tǒng)光伏行業(yè)巨頭，推動公司的鈣鈦礦技術(shù)從實驗室走向市場。

2019年2月，協(xié)鑫光電率先建成10MW中試線，即為了跑通工藝流程，建了一條比實驗室更大、比量產(chǎn)線更小的產(chǎn)線，在這條線上生產(chǎn)45cm×65cm的鈣鈦礦組件。

去年12月，協(xié)鑫光電完成5億元的B+輪融資，淡馬錫、紅杉中國、IDG等一眾明星資本加持。

“光伏維度非常單一，不存在商業(yè)模式，也無需考慮消費者心態(tài)。投資者主要關(guān)心技術(shù)本身，只要技術(shù)靠譜，電站回報率高，就能成為主流?！?/p>

范斌表示，本輪融資將用于協(xié)鑫光電100MW大尺寸鈣鈦礦組件產(chǎn)線的工藝和設(shè)備開發(fā)?！拔覀冞€在這條線上不斷改善設(shè)備、材料、工藝?！?/p>

范斌表示，現(xiàn)在鈣鈦礦電池遭遇的產(chǎn)業(yè)化難題，是如何在大面積組件上，把涂均勻的膜通過控制結(jié)晶，得到高質(zhì)量的干膜。

當(dāng)咖啡打翻在桌面上，并不會形成光滑鏡面，而是形成一圈圈咖啡環(huán)。對鈣鈦礦來說，如果溶液自然揮發(fā)干燥，會形成波浪狀、圓環(huán)狀物質(zhì)，而非光滑面。

鈣鈦礦電池要求溶劑揮發(fā)過程中，晶體像鏡子一樣光滑，需要調(diào)整溶液配方，優(yōu)化結(jié)晶設(shè)備；若密度不均勻、相互之間存在孔隙，會導(dǎo)致鈣鈦礦效率明顯下降。

“面積大，想要獲得光滑鏡面很難。”范斌表示，協(xié)鑫光電已實現(xiàn)鈣鈦礦溶液在1m×2m尺寸組件揮發(fā)后，生成鏡子似的晶體。

新建的1m×2m尺寸鈣鈦礦組件產(chǎn)線，是同規(guī)模全球首條100MW量產(chǎn)線，已在昆山完成廠房和主要硬件建設(shè)，計劃2023年投入量產(chǎn)。

“以前光伏行業(yè)晶硅所有技術(shù)都是國外研發(fā)成熟后，國內(nèi)再引進(jìn)。協(xié)鑫光電闖無人區(qū)，這是國內(nèi)光伏企業(yè)第一次原創(chuàng)開發(fā)，甚至把國外競爭對手甩到了后面?！?/p>

范斌很自信，“沒有其他企業(yè)拿到1000平方厘米以上的組件效率認(rèn)證，我們在2019年就完成了1240平方厘米的認(rèn)證?！?/p>

范斌介紹，協(xié)鑫光電的鈣鈦礦組件已有訂單意向，暫不接受訂單預(yù)定。100MW產(chǎn)能尚不需要考慮市場銷售，公司各方股東即可消化，如協(xié)鑫集團(tuán)、寧德時代、道達(dá)爾等。

有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，2050年全球光伏發(fā)電在總發(fā)電量中的占比將達(dá)20%-30%。

“這一預(yù)測仍偏保守。當(dāng)光伏成本比煤便宜時，完全可以成為75%以上的主流能源。我們有義務(wù)讓技術(shù)從實驗室走向量產(chǎn)?！狈侗笳雇?，“我們判斷實現(xiàn)量產(chǎn)后，快則一兩年，慢則兩三年，（鈣鈦礦）會被市場接受?！?/p>

新技術(shù)需要示范認(rèn)證。量產(chǎn)成功后，協(xié)鑫光電會鋪設(shè)示范電站，讓市場看到效率和回報率。