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光伏钙钛矿赌局,新玩家“跑步进场”

2023-12-22 10:37
阿尔法工场
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03取代晶硅,为时过早

无论钙钛矿多么风光无两,但处于产业化初期亦是现实。

钙钛矿面临的技术瓶颈,需要多轮技术迭代、延续和传承,以及不断地试错修正,靠“短期催熟”不可能毕其功于一役。

需要突破的两大关键技术,一是稳定性,二是大面积制备。

稳定性是第一大致命瓶颈,尚无圆满解决方案。

目前钙钛矿电池持续光照时间最长约10000小时,若按平均日照时长4小时计算,理论寿命仅6.8年,远低于晶硅电池25-30年的理论寿命。

晶硅“坚如磐石”的分子结构,加工难度高,耗能也高,但稳定性和耐用性也极高。而钙钛矿是一种软离子晶体,其结构在高湿度下易分解;生成温度较低,逆分解所需能量也较低,存在不耐高温、不耐光照等缺陷,造成组件效率降低甚至失效,其稳定性远不如金刚石结构的晶硅。

换句话说,不耐光、不耐热、还怕水的钙钛矿,现阶段还难以适应光伏组件热、晒、湿的常态环境。

现阶段,钙钛矿太阳能电池在连续工作两千小时后,便会出现5%左右的功率衰减。而根据工信部下发的《光伏制造行业规范条件》要求,单晶硅组件首年衰减不超过3%,多晶硅组件首年衰减不超过2.5%,以后每年不超过0.7%。因此,按照晶硅电池的标准来看,钙钛矿电池的寿命还远远达不到大规模商用的要求。

另一大技术难题,来自大面积制备。

膜层制作工艺是限制钙钛矿电池大面积化的主要因素。在实验室过程中,大多借助旋涂仪使用旋涂法制备小面积钙钛矿电池,但若放在大面积工业化生产上,高转速的旋涂仪难以进行连续、大面积的沉积,无法规模化落地。

此外,电池面积扩大会降低电池效率,而钙钛矿结晶时间短,工艺窗口小。当制作尺寸放大后,钙钛矿薄膜容易出现孔洞和厚度不均匀等现象,使得大面积电池制备造成的效率损失更大。因此,大面积钙钛矿的效率远低于小面积的实验室效率。

为此,各厂商还在膜层制作新技术手段、优选材料及组分和封装工艺等方面寻找多方面探索,试图突破大面积制备难题。但均存在相应的局限性,标准化方案尚未确定。

目前来看,晶硅电池短期内完全被钙钛矿取代仍是“镜花水月”。断定钙钛矿成为光伏组件终极路线,尚言之过早。

04长期“输血”,方见真章

钙钛矿技术突破连续“刷屏”,给整个行业又打了一针强心剂。

在代际竞争的大背景下,晶硅电池仍占绝对统治地位,薄膜电池难以接过大旗,挑战晶硅霸主地位的期待都落在钙钛矿的身上。

晶硅电池之所以屹立不倒,靠的是成熟的工艺以及全生命周期的成本效益优势。而决定钙钛矿能否替代晶硅光伏或进行错位竞争,绝不仅仅是理论上的转换效率极限或单一的组件成本优势,而需放长远眼光,考虑钙钛矿的全生命周期各阶段的综合成本——这需要时间和经验的积累,并不是一蹴而就。

即便面对如此大的发展桎梏,众多玩家仍迫不及待地纷纷下注,无疑是看好钙钛矿高成长的前景。

现实情况是,钙钛矿暂时还是一门“赔钱的生意”——专注该领域的项目自身无法造血,只能依靠投资人的持续输血才能生存下去。

钙钛矿距离商业化还有很长的路要走。专家预测,五年内钙钛矿组件才能实现量产。这意味着,钙钛矿投资并非一时,而是一个持续长线的代际竞争,需要几代“输血”才能拉开竞争力差距。

持续烧钱的项目,令如今的投资者偏好理性甚至保守。

某长期关注钙钛矿的投资人认为,年初钙钛矿项目的爆火,一方面是新能源热点余热未消,一方面则是当时资本无处可去,非理性追逐新技术新概念。现如今一级市场退出路径趋紧,早先钙钛矿项目动辄几亿甚至几十亿的估值融资,后续轮次很可能令投资机构望而却步。

钙钛矿早期项目多以兆瓦级为主,光伏龙头企业现金流尚能覆盖,而缺乏自身造血能力的初创企业,须依靠持续融资才能生存下去。

为解决近在眼前的钙钛矿材料稳定性和大面积制备难题,可预见的花费就有巨额材料研发投入以及设备支出。现阶段钙钛矿离真正的要算成本账、设备账的阶段还需要很长时间。已投入金额相比钙钛矿产业化需要的资金体量,可以说九牛一毛。

考虑到钙钛矿技术迭代周期较长,投资人在短期内“烧出来”的技术优势,犹如昙花一现。对于钙钛矿这场马拉松的竞跑者,只有持续、高强度的投入,才能维持住相对的技术优势,稍有放松就会被弯道超车。

一个类似的例子是“十年磨一剑”的京东方。

京东方连续十多年对液晶显示技术锲而不舍地投入,靠股东、政府和银行持续输血,撑到第5代才实现液晶显示屏自主生产,直到第10代才成为全球液晶显示领域的领导者。

如果在把钙钛矿看作光伏行业的“价值投资”,投资者不仅要做好长线“持股”的准备,还要承担长周期技术更迭带来的不确定性风险。

终局远未明朗之前,下注各方应对可能到来的“舞场泡沫”保持警惕。

       原文标题 : 光伏钙钛矿赌局

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