從2012年美國對中國光伏發(fā)動“雙反”反制以來，中國同歐美光伏大戰(zhàn)已經(jīng)過去10年，歐美傳統(tǒng)光伏巨頭在這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中相繼被打敗，最終是以中國光伏壟斷全球66%、歐洲51%、美國86%市場份額告終。
不過即使中國光伏大獲全勝，也逃不過西方圍剿的命運，他們率先開發(fā)了一種“鈣鈦礦太陽能電池”，意圖再次狙擊中國在硅電池上的地位，中國這次會被彎道超車嗎？
光伏領(lǐng)域的鈣鈦礦其實并不是什么礦產(chǎn)，因為跟鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)類似，所以用了這么一個命名。
技術(shù)路線上，將光轉(zhuǎn)化為電的太陽能電池已經(jīng)發(fā)展到了第三代，第一代是單晶硅、多晶硅電池。
2008年金融危機爆發(fā)以前，中國光伏就已經(jīng)打入歐洲市場，但那時光伏原材料多晶硅的制備技術(shù)被西方牢牢掌握，于是他們聯(lián)手開始了第一次狙擊中國光伏，2005年至2008年這三年，歐美企業(yè)將多晶硅價格從每公斤40美元直接暴漲至500美元。
在此情形下，國內(nèi)光伏企業(yè)倒下一大片，于是國內(nèi)開始大力補貼多晶硅企業(yè)，從生產(chǎn)設(shè)備到制造工藝，一下子就打通了全產(chǎn)業(yè)鏈，2011年后國內(nèi)企業(yè)成功將多晶硅生產(chǎn)成本降低至了每公斤150元，有些企業(yè)甚至低于120元。
2012年美國和歐洲幾乎同一時間發(fā)動對中國光伏雙反反制，開始了第二次狙擊中國光伏，像美國強制征收高達(dá)15.97%的反補貼稅、249.96%的巨額反傾銷稅，但中國通過補貼救市、西部戈壁光電大開發(fā)、整合國內(nèi)光伏全產(chǎn)業(yè)鏈反而繼續(xù)做大做強，迫使歐洲在2018年取消了雙反，美國也將雙反稅降低至了4%。
此時中國光伏開始從量轉(zhuǎn)質(zhì)，光伏最開始能大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，靠的是多晶硅簡單的制備工藝、便宜的生產(chǎn)設(shè)備和龐大的產(chǎn)能，但轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電潛力是低于單晶硅的，只是依靠性價比取勝。
2015年后中國開始實行“領(lǐng)跑者”計劃，規(guī)定多晶硅電池光電轉(zhuǎn)化效率必須達(dá)到16.5%，單晶硅要達(dá)到17%，要知道硅電池在五年內(nèi)才能提高可憐的0.1%，單晶硅就可以輕松達(dá)到這個目標(biāo)。
而隨著金剛線切割技術(shù)的突破，單晶硅制備技術(shù)開始成熟，于是單晶硅光伏電池的市場份額直接從2016年的10%，一路殺到了如今的90%以上。
截至2021年，第一代光伏電池仍有著96.2%的市場占有率，剩下的3.8%留給了第二代光伏電池——薄膜電池。
因為薄膜電池成本低、在陰天也能發(fā)電，所以跟硅基電池形成了互補，但是呢薄膜電池有個致命缺陷，那就是光電轉(zhuǎn)換效率很低，所以市場上沒有被大范圍應(yīng)用。
不管是第一代還是第二代光伏電池，基本是中國說了算，而且硅基電池轉(zhuǎn)化效率的理論極限，也只能做到29.4%，所以國外以日本為代表率先搞起了第三代光伏電池。
鈣鈦礦電池最早是由日本人發(fā)明的，當(dāng)時的光電轉(zhuǎn)換效率僅有2%到3%，甚至連第二代薄膜材料都不如。
但是呢，截至2021年年底，僅僅10年時間，鈣鈦礦電池的轉(zhuǎn)換效率就達(dá)到了25.7%，而相同的進(jìn)程硅基電池花了四五十年，更重要的是鈣鈦礦電池的理論極限可以達(dá)到33%左右，遠(yuǎn)高于硅電池的29.4%，要知道效率每提高1%，發(fā)電增益將是巨額的提升，這樣吸引著許多西方國家擠進(jìn)這條賽道。
在這領(lǐng)域日本早就提前開始布局了，它們的材料技術(shù)很發(fā)達(dá)，日本國內(nèi)搞鈣鈦礦的企業(yè)是東芝和積水化學(xué)工業(yè)，這兩家公司都計劃在2025年后量產(chǎn)鈣鈦礦電池。
像東芝已經(jīng)在2021年推出了一款大面積聚合物薄膜鈣鈦礦太陽能模塊，他們稱這是至今為止最高效率的大面積模塊，實際上也僅有15.1%。而積水化學(xué)則是攻克了鈣鈦礦薄膜封閉處理技術(shù)，提高了耐用性。
不同于日本著急搞能直接投入應(yīng)用的大面積模塊，歐美那邊企業(yè)搞鈣鈦礦則是為了先提高效率，像英國牛津光伏太陽能公司直接將鈣鈦礦材料涂在硅電池表面，轉(zhuǎn)換效率直接提高1/3。
美國鈣鈦礦公司nTact也是搞這種涂層，這種電池也叫鈣鈦礦疊層電池。而且美國能源部先是投入2000萬美元研發(fā)鈣鈦礦光伏，拜登還再次追加5600萬美元用于研發(fā)，意圖替代晶硅太陽能技術(shù)。
這些全球頂尖科研機構(gòu)和跨國企業(yè)已經(jīng)在鈣鈦礦電池上提前布局，投入了大量人力物力，中國光伏目前在硅基電池上是說一不二的，歐美就是想制裁也無能為力，但第三代光伏電池鈣鈦礦電池的出現(xiàn)會不會改變這一局面呢？如果西方國家用豪賭鈣鈦礦電池，用來狙擊中國光伏，我們該怎么辦呢？
其實嚴(yán)格來說，凡是新材料光伏電池都可以稱第三代光伏電池，鈣鈦礦電池牛就牛在轉(zhuǎn)化效率高，但是呢，這種材料還會在實驗室停留很長一段時間，想要投入大規(guī)模應(yīng)用還很難，而且用鈣鈦礦做光伏器件有著非常致命的缺陷。
你能聽到鈣鈦礦電池各類效率提高的消息，基本都是實驗室中搞的，而實驗室中呢，用的都是大拇指指甲蓋那么大的電池，上文提到日本東芝公司開發(fā)出了大面積鈣鈦礦電池，但效率又不達(dá)標(biāo)。
這還沒完，鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性還比較差，在強光照射和潮濕環(huán)境下很容易分解，所以電池壽命肯定不太長，傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池壽命一般有20年以上，但國內(nèi)外現(xiàn)在搞的鈣鈦礦電池一般只能穩(wěn)定運行幾千個小時，差距不是一般的大。
最后一點就是效率上，硅基電池即使用上個三四十年還能保持80%的轉(zhuǎn)換效率，但鈣鈦礦電池用幾個月后就失去10%的效率，你說這還怎么玩兒？
話說回來，中國在鈣鈦礦方面的研究也沒落著，2022年光伏巨頭隆基將硅基電池的轉(zhuǎn)化效率一舉推進(jìn)到了26.81%，全球領(lǐng)先，打破了2017年日本創(chuàng)造的世界紀(jì)錄26.7%，同時隆基也在布局鈣鈦礦的研發(fā)，已經(jīng)擁有相關(guān)專利20多項。
在2022年年底，仁爍光能已經(jīng)將全鈣鈦礦疊層電池的效率做到了29%，超過了在六月創(chuàng)造的28%的世界紀(jì)錄，而且還獲得日本JET的第三方認(rèn)證。
畢竟國內(nèi)在光伏鈣鈦礦電池方面還是比較高瞻遠(yuǎn)矚的，即使拿到國際上比也是處于領(lǐng)先地位。
不像以前在晶硅電池領(lǐng)域，中國光伏企業(yè)是跟在歐美屁股后面學(xué)習(xí)技術(shù)，這次鈣鈦礦技術(shù)的全體跟進(jìn)，是中國光伏企業(yè)第一次從材料、設(shè)備道工藝上完全自主研發(fā)的新路線。
