在能源革命、“雙碳”目標的大背景下,光伏被視為未來的主體能源形式,行業(yè)發(fā)展呈現積極態(tài)勢。不少公司利用自己在原主業(yè)的技術積累及優(yōu)勢,向光伏領域的應用積極拓展。
近日,OLED有機材料與應用部件龍頭奧來德公告,將使用超募資金投資建設鈣鈦礦結構型太陽能電池蒸鍍設備的開發(fā)項目,以及低成本有機鈣鈦礦載流子傳輸材料和長壽命器件開發(fā)項目,投資額分別為2900萬元和2000萬元。
資料顯示,奧來德以“雙主業(yè)”模式為業(yè)內熟知,業(yè)務涵蓋OLED產業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)中的有機發(fā)光材料與蒸發(fā)源設備的研發(fā)、制造、銷售等,是國內為數不多的可以自主生產OLED終端材料的企業(yè)。
蒸發(fā)源設備方面,奧來德經過多年研發(fā)投入,目前能夠自主生產蒸發(fā)源設備,且在該領域完全打破了國外的技術壁壘,實現了技術領先,解決了國內6代AMOLED產線的“卡脖子”技術問題,成功實現了該設備的自主研發(fā)、產業(yè)化和進口替代。目前,公司已向成都京東方、云谷(固安)、武漢華星、合肥維信諾、武漢天馬、重慶京東方、廈門天馬等知名廠商提供蒸發(fā)源設備。此外,國內面板廠商已進行招標采購的6代AMOLED線性蒸發(fā)源供應商中,公司是唯一的國內企業(yè),其他入選供應商主要包括韓國YAS、日本愛發(fā)科、韓國SNU等。
目前,奧來德根據行業(yè)發(fā)展方向提前布局,進行了G8.5(G8.6)高世代蒸發(fā)源的技術開發(fā)和儲備。此外,公司根據市場需求以及在材料制造技術及蒸發(fā)源制造技術的大量儲備基礎上,進行小型蒸鍍機的設計和制造布局,在制造方面加大研發(fā)及產業(yè)化力度。公司結合面板企業(yè)的技術需求,目前正在研發(fā)制作可以進行有機材料評價、小型面板開發(fā)、Micro-OLED制作等多功能的產品。
此次奧來德投建的兩個新項目即在上述技術優(yōu)勢的基礎上開展。以設備為例,公司方面人士表示,蒸餾機要想運用到鈣鈦礦電池上,需要先進行技術改造,或者是根據鈣鈦礦光伏電池企業(yè)的需求改造。“這個樣機目前還未出來,但是蒸餾機我們已經有了,只不過是功能、功能應用場景不太一樣。”該人士透露。
鈣鈦礦電池前景明朗
2022年來,光伏行業(yè)景氣度持續(xù)。在風光大基地和整縣推進政策的推動下,2022年國內光伏新增裝機大幅提升,尤其是分布式光伏呈爆發(fā)式增長。數據顯示,2022年前三季度,國內新增光伏裝機52.6GW,同比增長105.79%。
海外方面,受歐洲能源危機、疫情反復、通脹加劇等因素影響,海外光伏裝機需求大超預期,光伏產品出口實現大幅增長。川財證券研報顯示,2022年1~9月份中國光伏組件累計出口121.5GW,同比增長89%。
為使光伏終端需求擴張得以持續(xù),更低度電成本成為必要條件。中金公司分析師苗雨菲等指出,降本增效,低碳制備是太陽能電池技術未來迭代升級方向。已有的從第一代晶硅到第三代鈣鈦礦太陽能電池技術的升級即圍繞這一點進行。
研報顯示,目前晶硅太陽能電池為行業(yè)主流技術,且仍保持著太陽能電池技術的量產轉換效率紀錄,但其天花板已經越來越近,原因在于該技術受限于晶體硅的吸光系數,以及生產流程的能耗、物耗等。第二代無機薄膜太陽能電池技術理論效率成本優(yōu)勢大,但理論優(yōu)勢未能轉化為量產表現優(yōu)勢,性價比弱于晶硅,當前主要在分布式光伏BIPV等特殊場景。
第三代鈣鈦礦太陽能電池技術因有望同時在理論和量產層面實現較晶硅和薄膜的更高效率和更低成本、具備同時在地面和分布式電站中放量應用的潛力,被產業(yè)寄予厚望。
據悉,鈣鈦礦材料泛指具有高度對稱性的立方結構的化合物,擁有多種優(yōu)異的性能。光伏采用的ABX3鈣鈦礦材料全部由自然界常見元素組成,原材料廉價易制得的特性,為相關產品的工業(yè)化規(guī)模生產奠定了基礎。
此外,政策端對鈣鈦礦電池支持力度較大。中銀證券研報顯示,從2019年至今不斷有政策出臺支持鈣鈦礦電池產業(yè)發(fā)展。2019年6月,在國家重點研發(fā)計劃相關項目申報指南的通知中,將“解決大面積鈣鈦礦電池穩(wěn)定性問題,獲得穩(wěn)定大面積鈣鈦礦電池關鍵技術及成套技術”等內容列入考核指標。
2022年4月,《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》指出支持高效鈣鈦礦電池制備與產業(yè)化生產技術;2022年6月,由華能清能院主持編制的中電聯《鈣鈦礦光伏組件》標準送審稿順利通過專家組審查,這是我國首個鈣鈦礦光伏組件的通用技術標準;此外上海、合肥等地方政府也曾出臺相關產業(yè)促進政策。
產業(yè)痛點亟待解決
奧來德本次投建的項目方向和目前待解決痛點相關。就產業(yè)鏈的情況而言,鈣鈦礦電池上游主要為基礎化工材料、玻璃、靶材等,中游包括材料、工藝、設備端,其中設備主要包括鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備。奧來德本次擬投建的第一個項目“鈣鈦礦結構型太陽能電池蒸鍍設備”中的蒸鍍設備即屬于鍍膜設備范疇。
奧來德希望通過蒸鍍設備的開發(fā)解決行業(yè)痛點。多位分析師指出,鈣鈦礦電池還存在大面積制備不均勻、不穩(wěn)定問題,控制鈣鈦礦層結晶均勻性為關鍵點之一。
奧來德在公告中表示,目前鈣鈦礦光伏電池的研發(fā)中多采用溶液旋涂法,該方法只適用于小面積電池片的制備,無法滿足量產的需求。而采用線性蒸發(fā)源的蒸鍍機能較好滿足鈣鈦礦光伏電池的量產制備,可以提高鈣鈦礦光伏電池大面積制備的均勻性、批次穩(wěn)定性、連續(xù)重復生產等能力。
全資子公司上海升翕光電科技有限公司系奧來德實施上述項目的主體單位。公告顯示,上海升翕一直專注于蒸發(fā)源及小型蒸鍍機的技術研發(fā),在相關領域積累了多項先進的核心技術。
中泰證券分析師馮勝指出,目前鈣鈦礦電池中各功能膜層材料選型多樣,各家鈣鈦礦電池生產商的工藝選型、設備構成也存在差異。但總體上鈣鈦礦電池的制造離不開磁控濺射設備、RPD、涂覆機、蒸鍍機、激光設備等。由于鈣鈦礦電池生產商大多不具備制造設備的能力,在產業(yè)化初期鈣鈦礦電池產能的增長將使鈣鈦礦電池設備商受益。僅考慮鈣鈦礦電池在BIPV領域的應用,2025年鈣鈦礦電池設備市場空間可達132億元。
此次奧來德投建的第二個項目低成本有機鈣鈦礦載流子傳輸材料和長壽命器件開發(fā)項目圍繞鈣鈦礦電池中游的材料展開,公司表示將開發(fā)新型空穴功能材料,突破高遷移率、高穩(wěn)定性空穴傳輸材料的關鍵制備技術,在性能上實現新的突破。
中泰證券研報顯示,空穴傳輸材料占單結鈣鈦礦電池總成本的48.7%,是成本占比最大的組成部分。奧來德在公告中指出,優(yōu)異的空穴傳輸材料能有效地提高器件光電轉化效率、增強器件穩(wěn)定性。為了早日實現“雙碳”目標,夯實低成本高導電率空穴傳輸功能材料的技術基礎、擴大產能布局是國內材料企業(yè)的發(fā)展重點。
對該項目的可行性,奧來德表示,公司自成立以來,深耕OLED行業(yè)多年,具有豐富的空穴型載流子開發(fā)經驗,公司在原有基礎上,可通過進一步設計材料,提高有機空穴傳輸材料的遷移率和穩(wěn)定性,獲得滿足鈣鈦礦光伏太陽能電池所需的空穴傳輸材料,提升材料穩(wěn)定性,改善鈣鈦礦太陽能器件穩(wěn)定性的技術難題。
分析師苗雨菲等指出,目前,鈣鈦礦產業(yè)進入由0到1階段,作為第三代太陽能電池技術,其材料體系、制備工藝、生產設備仍處于快速試錯迭代期,技術高速成長期,頭部企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢。
奧來德方面表示,新項目依托現有的技術平臺,為公司的主營業(yè)務有機發(fā)光材料及蒸發(fā)源設備賦能,是契合市場需求的重要發(fā)展方向,新項目的實施有利于進一步豐富公司的產品結構,提升公司的綜合競爭力。投建項目前景值得持續(xù)關注。
原標題:奧萊光伏鈣鈦礦電池商業(yè)化行至中途,奧來德布局產業(yè)關鍵環(huán)節(jié)前景可期