新型太陽能電池的下一場盛宴,可能與現在的公司無關

導語:鈣鈦礦電池尚處於一片藍海,是一片尚待開採的金礦,但是哪家公司能主導未來的技術路線,依然有極大的不確定性。

京山輕機( 000821.SZ),屬於光伏組件設備第二梯隊,平時鮮少有人關注,卻在近期備受市場矚目。

6月16日和17日,京山輕機股價收穫“兩連板”。震盪調整後,京山輕機又走出了5連板行情。

不到兩個月,京山輕機的股價漲幅已超過2倍。

新型太陽能電池的下一場盛宴,可能與現在的公司無關

京山輕機股價走勢,來源:同花順iFind

股價大幅上漲後,市盈率(TTM)接近128倍,估值不低。

一般而言,業績是股價大幅上漲的有力支撐。但京山輕機一季度業績不容樂觀。

營收雖有小幅增長,歸屬母公司股東的淨利潤卻下滑47.94%,僅3304.82萬。從以往報表看,其盈利能力也不算有亮點。

新型太陽能電池的下一場盛宴,可能與現在的公司無關

京山輕機報表,來源:同花順iFind

二級市場對新能源的狂熱,很大程度上源於對行業的極度看好。

公司未來增長點,如能和行業景氣度相結合,便落在了資本市場的關注視線裏。

京山輕機股價大漲背後,被市場看好的,其實是主光伏技術未來的“新希望”——鈣鈦礦。

漸進式改良與顛覆性創新

光伏的主產業鏈,一般包括上游硅料、中游硅片、電池片、下游組件等環節。

就電池技術而言,現階段P型電池, PERC/PERC+是主流技術路線。而N型電池中的TOPCON與HJT,被公認為下一代電池技術方向。這些都屬於晶硅電池技術。

下一代電池跑道上的,還有另一個分支——鈣鈦礦。

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這項技術並非最新發明,甚至已有180年曆史。

1938年,德國礦物學家古斯塔夫·羅斯(Gustav Rose)在俄羅斯烏拉爾山發現了天然礦物鈦酸鈣(CaTiO3)晶體。為紀念地質學家Lev Perovski,他將其命名為Perovskite(鈣鈦礦)。

無論何種電池,光電轉化效率是核心指標之一。光電轉化效率是衡量電池將光能轉化為電能的能力。

為了轉換效率的提升,各大廠家進行研發“軍備賽”,以月為單位迭代升級。即便只是提升千分之幾的效率,也被業界視為技術突破。

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轉換效率比較,來源:北極星太陽能光伏網

最重要的理由,在於光電轉化效率提升,帶來了肉眼可見的成本下降效果。

根據CPIA數據,光電轉化效率每提升1%,對應度電成本下降5%-7%,考慮到裝機規模動輒GW、MW,帶來的成本優勢無疑是巨大的。

晶硅電池理論極限效率為29.43%,普通單晶硅電池理想條件下最高效率為24.5%;TOPCon電池理想條件下最高效率為27.5%;HJT電池效率上限為28.2%-28.7%。晶硅技術,作為漸進式改良,已經面臨天花板。

2022年7月7日,洛桑聯邦理工學院(EPFL)和瑞士電子與微技術中心(CSEM)共同創造了鈣鈦礦-硅疊層光伏電池新的世界紀錄,轉化效率達到31.3%。

鈣鈦礦雙結疊層,理論轉換效率為43%,三疊層電池理論效率可達50%以上,可以説是顛覆性創新。

鈣鈦礦技術從實驗室走向產業化的道路,漸行漸近。

降本優勢

鈣鈦礦技術的顛覆性的創新,不僅僅體現在轉化效率上。

除了光電轉化效率提升,鈣鈦礦還有第二個“巨型”優點——生產時間短,生產效率高。

晶硅電池的硅料、硅片、電池、組件四大環節,需要四個以上不同工廠協作生產,即便所有環節無縫對接,一片組件完工至少也得三天。

據協鑫集團旗下協鑫納米的工作進展,100MW級別的鈣鈦礦單一工廠,從玻璃、膠膜、靶材、化工原料投入到組件成型,總共只需45分鐘。

新型太陽能電池的下一場盛宴,可能與現在的公司無關

相比之下,雲泥立判。

鈣鈦礦的第三大優點是資本開支低。

鈣鈦礦電池結構簡單,製造工藝流程短。這使得材料成本低,生產能耗也低。

以1GW產能投資對比,晶硅電池從硅料到組件環節,需要大約9億到10億元。而鈣鈦礦在技術成熟後,投資約為5億元左右,僅為晶硅電池的50%。

最後一個顯著的優勢是原材料。

晶硅電池上游原材料使用多晶硅,也就是常説的硅料。近兩年,硅料價格大幅飆升。

多家企業通過簽署長協訂單來緩解壓力。新特能源( 1799.HK)與雙良節能( 600481.SH)“締結”584.7億元的“八年之約”,成交均價28.96萬元/噸(含税)。

通威股份( 600438.SH)與美科硅能源、雙良硅材料簽訂的長單協議,已逾千億。

近期,硅料供應仍舊緊張,價格破30萬/噸,甚至無量可籤。

鈣鈦礦的出現,無疑將緩解硅料供不應求的局面。

晶硅組件中的硅片,厚度通常為180微米。純度需要達到99.9999%,這一過程需要反覆提純,消耗大量資源。

鈣鈦礦電池原料用量少,厚度大概是0.3微米,也談不上稀缺性。純度要求遠低於晶硅電池,達到95%即可使用。單瓦能耗只有晶硅的1/10。

每塊晶硅材料組件消耗1kg硅材料,但同樣大小的鈣鈦礦組件僅消耗2g鈣鈦礦材料。

從綜合成本上來看,鈣鈦礦單瓦僅需0.5元,在組件成本中僅佔5%,是晶硅電池極限成本的50%。

此外,鈣鈦礦與未來的HJT/TOPCON技術兼容,鈣鈦礦-硅異質結疊層電池具備高效率、低成本優勢,理論極限效率有望達43%以上,三疊層電池理論效率可達50%以上。

綜上,鈣鈦礦電池不僅轉換效率有質的提升,成本優勢也遠超晶硅電池,還可以紓解對於硅料的依賴。

鈣鈦礦電池良好的兼容性,再結合其他電池技術,可使效率大幅提升,具備有吸引力的的商用前景。

如今,鈣鈦礦電池尚處於一片藍海,是一片尚待開採的金礦。

高景氣賽道“賣鏟人”

對於製造業而言,設備端作為“賣鏟人”,往往是產業中“旱澇保收”的環節。畢竟,產品落地需要設備先行。

作為實現碳中和最重要的技術手段,光伏產業是拉動經濟增長的新引擎,關乎能源安全的重要產業。

根據浙商證券預測,未來10年,鈣鈦礦太陽能電池滲透率將增長至30%。2030年鈣鈦礦太陽能電池設備市場空間約805億元。

相比晶硅類太陽能電池製備,鈣鈦礦太陽能電池生產設備有了大幅簡化,主要設備僅包括鈣鈦礦印刷設備和真空鍍膜設備。

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鍍膜設備自PERC電池技術開始,便是光伏設備中技術壁壘最高、工藝難度最大,投資金額最高的環節。

京山輕機在鈣鈦礦鍍膜設備這一領域,走到了眾多供應商前面。

京山輕機的子公司,聯合進行技術開發,合作建設的第一個100MW鈣鈦礦電池及組件生產線,將由晟成光伏進行設備製造。

目前,光伏鈣鈦礦電池簇型多腔式蒸鍍設備量產交付,團簇晟成光伏和協鑫光電型多腔式蒸鍍設備已具備成熟的供貨能力。設備尺寸兼容性好,材料利用率高,性能穩定、膜層均勻,生產效率也高。

雖然距離大規模上量仍需時間,但是晟成光伏僅用一年多便實現了量產交付,進展超出業內預期,也使京山輕機有望獲得先行者優勢。

但鈣鈦礦的技術問題不是沒有。

首先,鈣鈦礦電池的製備工藝路線眾多,從原材料到設備,尚無主導技術路線出現。規模化為時尚早,距離商業化則還有很長一段路。

其次,鈣鈦礦電池壽命短、穩定性差、易衰減等問題,也同樣影響技術推廣。

另外,技術指標、效率紀錄、檢測認證等,仍需通過更多應用場景研究,以檢驗鈣鈦礦技術的商業化前景價值。

彈性更高

材料是基礎科學,新材料的發現、迭代和商業化進程,並非一朝一夕。

以技術推動的產業變革,景氣度往往取決於技術發展。鈣鈦礦技術發展趨勢、製備工藝演進,乃至瓶頸問題是否得到解決,是需要投資者重點關注的指標。

目前京山輕機股價大漲,也是行業景氣度使然。水多浪高,勢能巨大,行業箇中翹楚,都有機會參與這一場盛宴。

另外,除了鈣鈦礦電池設備取得突破外,京山輕機市值偏小,也可能是暴漲原因之一。往往這類企業在風口上的股價彈性更高。

因此,景氣度回落之際,投資者須格外留意投資風險。

本文源自阿爾法工場研究院

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