起底钙钛矿,以及钙钛矿太阳能电池产业化之路(二)

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$京山轻机(SZ000821)$       $宁德时代(SZ300750)$      昨天详细给各位朋友介绍了钙钛矿光伏材料,钙钛矿光伏电池,以及它们的优劣势。$隆基股份(SH601012)$      

今天细讲一下钙钛矿光伏电池在全球的发展现状

一、美国

1.美国政府对钙钛矿光伏电池的政策

         a. 美国能源部太阳能技术办公室通过不同的项目支持了处于不同发展阶段的各种钙钛矿初创公司。这些公司包括Beyond Silicon、BlueDot Photonics、CubicPV、能源材料公司、First Solar、GVD Corporation、Nanosonic、nTact、Optigon、Swift Solar和Tandem PV。为了增加从事钙钛矿商业化工作的公司的多样性,美国能源部太阳能技术办公室推出了钙钛矿创业奖,为新公司(2020 年 10 月 16 日之后成立)提供种子资金。更成熟的初创公司有资格获得由科学办公室和美国能源部太阳能技术办公室和竞争力团队联合开展的小企业创新研究 (SBIR) 资助计划。

          b. 2021年4月25日,美国能源部(DOE)在其网站公布了2021年钙钛矿太阳能电池研发和量产资助项目: (网页链接)。
           DOE共资助总金额达4000万美元(约2亿7千万人民币),资助项目22项。资助项目分为:第一组:器件研发(转换效率和稳定性)(TOPIC AREA 1: Device R&D (Efficiency and Stability));第二组:量产开发(TOPIC AREA 2: Manufacturing R&D);第三组:验证和融资中心(TOPIC AREA 3: Validation and Bankability Center)。这些项目将促进钙钛矿光伏器件和制造研发的发展,并通过新建一个1400万美元的测试中心对新型钙钛矿器件的性能进行中立、独立的验证。

2.美国钙钛矿电池公司的相关信息

           2022年4月,美国钙钛矿公司Tandem PV完成了1200万美元A轮融资的前半部分,此前,公司称600万美元资金将用于在加州San Jose总部建设一处试点生产厂。专注于美国市场的Tandem PV公司将使用这笔投资生产其首个商业级串联太阳能组件,旨在为客户提供更高效、更实惠的太阳能。
          Tandem PV专门从事“超高效”串联金属钙钛矿太阳能组件生产。通过利用钙钛矿涂层的前玻璃,将硅太阳能组件转变为高效串联太阳能组件。
          Tandem PV是由材料学博士Colin Bailie和太阳能行业的中坚力量、韩华(Hanwha)太阳能前CTO Chris Eberspacher共同创立的。
          联合创始人兼首席执行官Bailie表示,"我们获得了户用太阳能安装商、终端用户、设备分销商和公用事业公司的强大市场推动力。这一行业为使用更可持续、更高效和更经济的太阳能电池组件做好了准备。"
          Eberspacher表示:“Tandem PV正在全美和全球快速开发、演示并实现钙钛矿和硅串联太阳能组件的商业化。”
          Tandem在一份媒体报道中表示,本轮融资由早期风险投资公司Bioeconomy Capital通过其新的Planetary Technologies基金牵头,参与方包括一家国际太阳能制造商和一家美国公用事业公司。

(持续更新)

二、韩国

1.韩国政府对钙钛矿光伏电池的政策

          韩国贸易,工业和能源部(MOTIE)已发布了针对国内太阳能组件行业的新路线图,该路线图计划大力投资于高效,昂贵的产品,例如基于串联太阳能电池的面板。
根据该文件,韩国国内太阳能制造商和研究机构期望基于硅和钙钛矿的串联太阳能电池技术将成为下一代光伏产品最有希望的候选者。据MOTIE称,韩国半导体和显示行业可能会通过提供其在硅产品和薄膜开发方面的专业知识,在这一过渡中发挥决定性作用。
MOTIE表示,未来五年,约有1900亿韩元(1.597亿美元)的公共投资将用于串联光伏技术的研究希望到2023年达到26%的效率,到2030年达到35%的效率。此外,计划再拨款250亿韩元,建设100兆瓦的研发设施,以测试TOPCon,异质结和串联太阳能技术。

2.韩国钙钛矿电池公司的相关信息

          2021年,韩国太阳能组件制造商韩华QCells电池公司将在未来五年内投资1.5万亿韩元(12.8亿美元),以扩大太阳能组件的制造能力,并增加其本国的研发活动。此次投资承诺中的部分资金将投向TOPCon和tandem钙钛矿技术,扩大的生产能力将包括钙钛矿和TOPCon生产线,但目前还不确定具体的生产能力,没有提供进一步的细节。

         2021年12月,韩华 Q Cells 牵头的钙钛矿-晶硅叠层电池技术被选中参与一项为期三年的韩国国家项目,开发和商业化具有高耐久性和高效率的钙钛矿晶硅太阳能电池。
          韩国业界普遍认为,通过将钙钛矿电池串联在晶硅电池表面,可以最大化利用太阳能光谱能量,获得比单纯晶硅电池或钙钛矿电池更高的光电转化效率。而这也被认为是第三代太阳能电池技术与第二代太阳能电池技术完美的结合,只需将单独的电池串联连接,保证通过每个电池的电流相同。目前的钙钛矿主流产业化研究都看重叠层电池的未来,晶硅技术研究人员,特别是异质结电池技术研究人员也非常认可钙钛矿-晶硅叠层技术。
          韩华 Q Cells作为全球晶硅组件出货量前十的海外玩家,最初收购Q CELLS的目的就是为了保持电池技术的领先优势,但最近几年除了与隆基、晶科等为了PERC专利权屡屡纠缠外,很少见其它技术上的突破。为了确保韩国光伏技术的竞争优势,韩国能源技术评估与规划研究所 (KETEP)和两家研究机构、三所大学等与韩华签署了一项协议,共同研究钙钛矿-晶硅电池叠层技术,确保韩国拥有基础材料的原创技术,促进下一代太阳能电池组件的商业化,提升在全球太阳能市场的竞争力。

三、日本

1.日本政府对钙钛矿光伏电池的政策

          2021年,日本国会参议院正式通过了修订后的《全球变暖对策推进法》,以立法的形式明确了日本政府提出的到2050年实现碳中和的目标。成为又一公布碳中和期限的光伏强国。
          在重点任务中,《全球变暖对策推进法》对于光伏发展的看法,认为要加快包括钙钛矿太阳电池在内的具有发展前景的下一代太阳电池技术研发、示范和部署;加大太阳能建筑的部署规模,推进太阳能建筑一体化发展。
          钙钛矿太阳电池属于第三代太阳能电池,钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,和目前主流的晶硅太阳能电池在成本和技术路线上都有较大区别。
          日本想要通过发展钙钛矿太阳能电池为碳中和目标助力,很有可能包含了要避开中国光伏企业的意图,但目前在钙钛矿太阳能电池没有较为领先的企业。

          2.日本钙钛矿电池公司的相关信息

           2019年11月,日本松下公司的钙钛矿组件效率创新高,在800-6500cm²级别的组件面积上获得16.1%的光电转换效率。

           日本电子制造商东芝Toshiba2021年9月宣布,基于703 cm² 的聚合物薄膜钙钛矿光伏组件的光电转换效率达到了15.1%。

            

四、欧洲

           欧洲光伏产业正在持续失去阵地。欧洲的光伏电池和组件制造商数量目前处于两位数的低位。而破产案例的数量则持续攀升。欧洲钙钛矿倡议行动(EPKI)的成员国们认为钙钛矿技术可以弥补这一差距。考虑到欧洲光伏产业在过去的10-12年中的灾难性记录,如今愿意投资光伏技术的欧洲企业实在是太少了。在欧盟,钙钛矿研究被分散在许多国家,其中EPKI伞下有超过65个研究机构。

五、中国

1.中国政府对钙钛矿光伏电池的政策

中国国家能源局与科学技术部在2022年4月发布 十四五能源领域科技创新规划


        其中在太阳能发电技术中明确指出 要开展高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术

中国科技部于2022年初公示 国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项立项项目

          第一项就为由南方科技大学牵头昆山协鑫光电材料有限公司、中国科学院合肥物质科学研究院、中国科学院物理研究所、华中科技大学作为课题承担单位宁德时代新能源科技股份有限公司、北京大学、天津大学、上海交通大学作为参与单位2021年度国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项,“新一代钙钛矿太阳能电池关键材料及宏量制备技术”(项目编号2021YFB3800100),近日获得立项公示。项目总预算超9000万元,协鑫光电承担子课题“百兆瓦级钙钛矿组件的中试生产”的研究任务。

2.中国钙钛矿电池公司的相关信息

a.昆山协鑫光电

          


          昆山协鑫光电协鑫集团的子公司,前身为清华大学化学系硕士、瑞士洛桑联邦理工学院博士范斌与几名志同道合的好友创立的惟华光能,专注钙钛矿太阳能电池产品开发。            2011年12月,成立不足一年半的惟华光能企业已经向中国专利局提交了9项专利申请,涉及太阳能电池的封装结构、有机太阳能电池结构、有机太阳能电池保护结构等。2013年3月,公司建设国内第一条钙钛矿太阳能电池卷对卷印刷生产线,生产了国内第一片钙钛矿太阳能电池组件,初步建立起了整个工艺流程的专利保护体系
           2016年底,惟华光能已成长为国内第一家专门从事有机光伏技术开发的企业,被国内行业巨头协鑫集团并购,同时成立苏州协鑫纳米科技有限公司。范斌与团队把创业重心完全转移至更利于企业发展的苏州。

           2019年,企业发布了其在钙钛矿光伏组件技术方面的突破性进展:率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产线完成了相关材料合成及制造工艺的开发。据了解,该10MW中试生产线所制造的钙钛矿光伏组件尺寸为45cm×65cm,光电转化效率达到15.3%,这不仅是当时全世界范围内最大面积的钙钛矿光伏组件,也是效率最高的大面积钙钛矿组件
          2019年12月,昆山协鑫光电材料有限公司正式成立2020年底,昆山协鑫光电材料有限公司正式筹建全球首条100MW 钙钛矿组件量产线2021年,企业完成100MW量产生产线并进行试生产,将钙钛矿光伏组件面积扩大至1m×2m(已经达到晶硅组件的面积),组件光电转化效率提高至18%以上,使光伏发电的成本低于火电,推动清洁能源对以火电为代表的传统高污染能源的大规模替代。这是全球范围内第一条100MW 钙钛矿量产线,实现了从无到有的突破,随着后续产能、效率爬坡等不断地优化和调试,计划2023年下半年会推出成熟产品,从而加速规模化应用。
          公司是全球唯一一家取得钙钛矿组件实用化产品商业认证的企业。

昆山协鑫光电钙钛矿光伏项目,于今年2月获得江苏省碳中和科技创新专项资金2000万

          昆山协鑫光电同时也为宁德时代入股的唯一一家钙钛矿光伏电池公司,目前宁德时代透露,其钙钛矿光伏电池正在搭载中试线。

b.其他中国钙钛矿光伏电池公司

杭州纤纳光电科技有限公司,三峡能源入股,其位于衢州的100MW量产线也已经破土动工,并且于今年2月,开建全球首个钙钛矿地面光伏电站。

无锡极电光能科技有限公司

极电光能在钙钛矿光伏组件上取得新突破。其研发团队在300cm²的大尺寸钙钛矿光伏组件,创下了新的转换效率世界纪录,达到了18.2%,该记录已经中国计量科学研究院检测认证。极电光能正在建设150MV钙钛矿试制线,预计在今年可进行投产,效率将不低于18%,且该项目产品尺寸达到了1.2×0.6平方米。该公司更看重钙钛矿在光伏建筑一体化(BIPV)上的应用,其表示会首先切入BIPV领域,开发钙钛矿幕墙产品。

湖北万度光能有限责任公司

2021年6月,其总投资高达60亿元的钙钛矿太阳能电池项目正式落地,这是迄今为止,最大的钙钛矿电池投资项目。该项目共分为两期,一期产能为200MW,顺利量产后,万度光能计划扩充至10GW。

无锡极电光能科技有限公司

该公司已有150MW试制线,预计今年预计三季度设备可完成调试,开始试生产。该线是目前我国钙钛矿电池行业产能最大的生产线。另外,该公司的量产线项目也在全力推进中,预计将在2023年一季度启动建设。

北京曜能科技

高瓴资本投资,曜能科技成立于2017年,是全球最早进行钙钛矿太阳电池产业化研发的团队之一。公司团队自2013年起在美国开始进行钙钛矿电池技术研发,专注于钙钛矿叠层电池工艺和材料稳定性提升等核心技术领域,实验室效率一直维持在全球Top3水平。2019年,在北京建成高标准研发中心并投入使用,加速推进产业化进程。


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2022-05-11 17:15

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2022-06-28 02:24

请问一下杭萧钢构在钙钛矿有相关布局吗

2022-06-20 16:08

$ST中利(SZ002309)$ 这个博主太牛了

2022-05-13 16:16

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2022-05-12 03:48

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