本报记者张英英吴可仲北京报道

    被誉为下一代光伏电池技术的钙钛矿太阳能电池声势渐高。

    在科研领域，钙钛矿电池的研发吸引了全球近5000个课题组攻关，其电池效率纪录被不断刷新。在产业界，钙钛矿电池初创企业如雨后春笋般涌现，并通过一级市场获得融资，其中不乏深创投、红杉中国、IDG资本、高瓴资本等资本大鳄的身影。自2021年初至2023年4月4日，钙钛矿电池指数（8841634.WI）一度上涨95%，俨然成为资本的宠儿。

    极电光能是推动钙钛矿电池产业化的先行者之一。作为长城控股集团旗下孵化的初创企业，极电光能历经5年钙钛矿电池产业化技术开发。截至2023年3月，该公司已经完成A轮融资，实现了150MW钙钛矿生产线投产运行，并于2023年4月中旬启动GW级钙钛矿生产线建设。

    近日，针对当前钙钛矿电池技术产业化进展等问题，极电光能联合创始人、总裁于振瑞接受了《中国经营报》记者专访。

    国内有望率先实现产业化

    国外的钙铁矿产业化开始的时间比国内要早，但到目前为止，他们在产业化方面的进展远远落后于国内。

    《中国经营报》：请你介绍一下钙钛矿电池技术的发展历程。你对该技术如何看待？

    于振瑞：钙钛矿太阳能电池是一种薄膜太阳能电池，其核心材料是“钙钛矿”，具有光吸收强、组分与吸光范围可调、光电性能对杂质缺陷容忍度高等优点。钙钛矿材料2009年被首次用于制备太阳能电池，仅经过十几年时间，效率就达到了25.7%，发展速度之快前所未有。

    在全球，钙钛矿的研发已吸引近5000个课题组。十多年来，不断有各种不同的创新技术被开发和验证，使其效率和稳定性持续提升。目前，实验室小面积电池效率已经达到25.7%，小尺寸（26c◇）组件效率达到22.4%，较大尺寸（810c◇）组件效率达到19.9%。

    当前钙钛矿仍处于产业化初期，预计未来2～3年，平米级钙钛矿光伏组件的效率将突破20%，钙钛矿组件产品的稳定性将通过行业的测试认证，并在野外实证中得到验证。

    《中国经营报》：有观点称国外一些国家希望通过钙钛矿电池技术实现在光伏领域弯道超车，请问国外技术进展如何？

    于振瑞：欧美日等国家和地区都把钙钛矿电池作为在光伏行业实现对中国弯道超车的一项技术，这是他们的一个美好愿景。实际上，国外的钙钛矿电池产业化开始的时间比国内要早，但到目前为止，他们在产业化方面的进展远远落后于国内。我认为，钙钛矿电池产业化还是会率先在国内实现。

    《中国经营报》：如今，晶硅技术市场占比高达95%，不少企业仍继续选择晶硅TOPCon和HJT投资。你如何看待钙钛矿电池的布局时机，以及同一阶段下不同企业的选择？

    于振瑞：光伏发电技术大体上可以划分为晶硅光伏和薄膜光伏。过去几十年，晶硅光伏一直稳居市场的主导地位，经历了一代代技术迭代的发展，TOPCon和HJT应该是晶硅光伏商业化的终极技术（更高效的HBC等技术成本太高）。曾有理论预测，晶硅太阳能电池效率的“工程极限”大约为27.1%，商业化量产电池片效率应该在26%左右，组件效率极限约23%～23.5%。目前，无论是TOPCon还是HJT，很多供应商都能实现25%以上的量产效率，剩下1%的提效空间估计在未来2～3年完成。届时，意味着晶硅太阳能电池的“技术生命周期”即将到达终点。

    当前，光伏技术正处于更迭交替的活跃期。TOPCon或HJT电池是一种中短期的技术选择，钙钛矿电池是一种中长期的技术选择。对于新玩家或像我们这类初创企业，在新进入光伏领域时就要面临选择长远还是短期技术的问题，显然钙钛矿电池技术是降本增效的潜力和想象空间更大的下一代光伏技术。当然，晶硅企业也会利用自身的产业化优势将晶硅电池技术潜力挖掘出来，做到极限。

    设备是产业化保障

    目前，钙钛矿电池处于产业化初期，不确定因素就是这项技术从初期到成熟期还需要多长时间。

    《中国经营报》：极电光能从150MW中试线阶段跨入GW级产线阶段，甚至规划到2026年达到10GW级，每个阶段都需要完成哪些验证和突破，难度如何？

    于振瑞：从实验室到大规模量产的工艺放大，极电光能推进钙钛矿电池产业化路径规划十分清晰。

    主要有几个步骤：以实验室小尺寸（60c◇）组件作为新技术开发的源头；在30cm×30cm的尺寸上对源头技术开展“小试验证”；把经过“小试验证”的技术移植到试制线上进行“中试验证”；经过“中试验证”的技术在首条GW级产线上开展“量产放大”；经过“量产放大”的技术复制到其他新产能上。

    我们150MW试制线已于2022年12月投产，正在把实验室的“小试技术”向试制线转移，目前进展顺利，试制产品的效率稳步提升，而且正在开展第三方稳定性认证。实际上，150MW试制线的成果可以作为GW级产线建设的依据。其中一个重要任务，即技术路线和设备的验证。因为未来量产GW级产线建设投资非常大，而且产业链配套设备还不成熟，因此中试线还要完成工艺技术与设备匹配的检验，这样有利于降低投资风险。

    我们今年4月启动首条GW产线的土建施工，下半年启动工艺设备的采购。届时，试制线上将会输出更多的数据供GW产线设备选型参考。之后其他生产基地的建设基本上就是一个复制的过程。

    《中国经营报》：你提到量产GW级产线投资比较大，需要设备验证，目前国内设备供应情况如何？你如何看待当前钙钛矿电池的产业链生态？

    于振瑞：钙钛矿产业生态链包括上游的原材料、设备，以及下游的逆变器等。据我们接触的情况来看，目前上游各方供应商均有很强烈的配合愿望。

    产业链各个环节都处于一个初期阶段，其中最为重要的是设备。钙钛矿产线主要涉及真空镀膜、涂布、激光和封装等设备。不过，目前还没有钙钛矿的“专用设备”，这对钙钛矿制造工艺的提升和成熟不利。现在的设备厂商都是“跨行业、跨技术领域”的企业，缺乏对钙钛矿组件生产制造工艺的理解。

    未来，需要设备商和钙钛矿组件开发企业密切合作，同时也需要设备商加强钙钛矿专用设备的开发投入。只有这样，才能真正提供钙钛矿大规模生产制造的“专用设备”。

    《中国经营报》：实现产业化最关键的是解决设备问题，是否可以这么理解？

    于振瑞：准确地讲，是可大面积量产的工艺技术路线以及与其深度适配的专用设备的问题。工艺技术是关键，与之匹配的专用设备是保障。

    《中国经营报》：钙钛矿产业化有两大难点，即大面积成膜技术和稳定性，目前业内有哪些解决方案？

    于振瑞：目前这两个难点已经有了初步解决方案。

    对于大面积成膜技术，行业内有不同的技术路线，其中的两种技术路线正在百MW级别的试制线上进行验证，将从技术和生产各个指标进行检验；产品的稳定性方面，已经有友商的产品通过了IEC61215/61730完整的测试认证，我公司产品也通过了IEC61215的测试认证，表明产品稳定性可以通过晶硅光伏产品的稳定性标准的检测。后续需要在实际应用场景下开展野外实测检验，这也是今年的一个重要任务。

    对于钙钛矿光伏技术而言，效率和稳定性的提升所使用的技术是一致的，并不存在相互矛盾，这就为未来钙钛矿组件产品的效率和稳定性持续提升提供了良好基础。钙钛矿膜层的界面和表面钝化、电荷传输层及背电极的设计与制备、器件封装等各个环节均有一些被验证的先进技术，下一步要把这些技术导入产业化工程之中。这一技术的目标是：未来2～3年，平米级钙钛矿组件产品的效率高于20%、稳定性及野外发电性能得到实际检验，钙钛矿组件成为一种可以与晶硅光伏直接竞争的产品进入市场。

    《中国经营报》：钙钛矿电池技术从实验室走向商业化，这个过程存在哪些不确定因素？ 在实现盈利之前，如何平衡研发投入与投资回报？

    于振瑞：目前，钙钛矿处于产业化初期，不确定因素就是这项技术从初期到成熟期还需要多长时间。为了消除不确定性，唯一能做的就是加大研发投入，快速解决产业化过程中遇到的新问题。

    研发阶段的高投入不可避免。需要重点把握的是——技术路线的充分实践和反复论证，以及在此基础上对设备选型的慎重。同时，也要敏锐地感知即将来临的商业机会，做好批量交付产品的准备工作。

    《中国经营报》：近一年多时间，不少钙钛矿电池企业通过一级市场融资。同时，二级市场上钙钛矿电池概念被热炒。你对此如何看待？

    于振瑞：玩家蜂拥而入时期出现一些鱼龙混杂的现象，在一种新技术快速发展过程中是不可避免的，但“炒作、喧杂”只是一时，不可能长久，最终还是要回归技术本质。

    外界的认知会有一个逐渐成熟的过程。当外界的关注点聚焦到技术和产业化实质的时候，钙钛矿行业就能正常有序发展。

    2025年可与晶硅媲美

    未来钙钛矿光伏产品成熟后，将会成为光伏行业降本增效的“终极武器”。

    《中国经营报》：目前，极电光能正在推进不同应用场景的钙钛矿示范项目，请问具体实测将如何开展？根据不同应用场景，贵公司有何不同产品设计？

    于振瑞：目前，极电光能已经完成了几个示范项目的产品交付，有BIPV和分布式的应用场景；今年我们还会有其他应用场景项目的产品交付。我们将在不同应用场景项目上，收集钙钛矿组件在实际应用场景下的稳定性和实际发电性能的数据，并与其他类型的组件开展数据对比。这些数据与室内测试的效率和稳定性数据相结合，并通过建模分析，可以给出钙钛矿在实际应用条件下完整的发电性能（包括弱光发电和高温下发电）和寿命预测。

    与晶硅组件相比，钙钛矿组件内在性能和外观特征确实能给它的应用带来很多不一样的地方。比如，它温度系数极低，弱光发电性能优异，这使得它与晶硅组件同场应用时（地面电站、分布式电站）具有更好的发电性能（单瓦发电量更高）；另外，漂亮的外观使得它在BIPV上可以大放异彩。根据这些特性，我们开发了钙钛矿标准组件、彩色半透明钙钛矿组件、钙钛矿发电石材和钙钛矿发电屋顶。

    《中国经营报》：从综合性价比上看，你预计钙钛矿组件何时可与晶硅组件媲美？ 未来，钙钛矿电池技术能否成为市场主流？

    于振瑞：从综合性能上看，钙钛矿电池技术成熟之后，效率更高、成本更低、单瓦发电量更高，其度电成本将显著低于晶硅。所以，未来钙钛矿光伏产品成熟后，将会成为光伏行业降本增效的“终极武器”。

    我大胆预计，2025年是钙钛矿组件性能能够与晶硅相媲美之年。届时，钙钛矿组件从技术条件上应该具备与晶硅直接竞争的能力。同时，2025年也是钙钛矿组件大规模应用起始年，2023年和2024年会出现很多示范项目。

    《中国经营报》：如果钙钛矿产业崛起，是否将对晶硅产业链形成极大冲击？这个时间需要多久？

    于振瑞：钙钛矿的产业链与晶硅差别非常大。钙钛矿产业崛起对晶硅产业链的冲击力度，取决于未来的市场份额和竞争格局；而两种技术的市场份额取决于钙钛矿技术的降本增效能达到什么高度。

    回顾光伏发展史，技术更新迭代从来就没有停息。如果一种技术的度电成本优势明显，会迅速成为市场主流；如果两种技术的度电成本差距不大，则会在较长时间内并存。

    光伏市场的蛋糕足够大，历史一再证明光伏人有足够的智慧适应技术变革的冲击。作为钙钛矿企业，我们考虑更多的是如何加快推动技术研发和产业化，把钙钛矿这项技术的潜力充分挖掘出来，为光伏加速降本增效做出贡献。

    《中国经营报》：钙钛矿电池技术有单结和叠层之分，企业选择不同。你怎么看待未来技术的发展前景？极电光能将如何规划技术路线？

    于振瑞：对于初创企业而言，基本上选择单结技术，当然也有少数企业选择钙钛矿与晶硅叠层，或者钙钛矿与钙钛矿叠层。从产业化角度看，技术是一步步取得的，钙钛矿单结技术没有成熟之前，叠层技术不大可能实现产业化。从投资角度来看，初创企业投资单结技术成本更低，且比投资叠层技术的风险低很多。

    晶硅企业投资钙钛矿技术，基本是瞄准了晶硅与钙钛矿叠层进行布局，以进一步提升电池效率，不过目前晶硅与钙钛矿叠层技术难度还比较大。

    但从长远来看，叠层技术是未来光伏的终极解决方案。钙钛矿单结技术成熟后，还要走叠层路线，不过这不是现在要考虑的事。

    极电光能也在储备叠层技术，目前主要开展了一些宽带隙电池相关技术研发，这一技术未来既可以和晶硅叠层，也可以和窄带隙的钙钛矿叠层，是一项通用技术。我们先在这方面做好储备，未来是选择与晶硅叠，还是与钙钛矿叠，保留多种选项。