钙钛矿光伏技术:效率突破与成本下降,开启GW级量产元年
钙钛矿光伏技术正成为光伏市场的新焦点。国盛证券分析师杨润思在其最新报告中指出,2025年标志着钙钛矿GW级量产的元年,预计未来两年将进入产能爆发期。国盛证券预测,到2027年全球产能将超过5GW,到2030年将突破30GW。
国内单结钙钛矿实验室效率已达到27.3%,而叠层电池效率更是突破了35.0%,远超晶硅电池27.9%的理论极限。核心设备已实现100%国产化,并通过IEC商用认证,稳定性得到保证。
成本方面,钙钛矿组件单位生产成本目前约为1.2元/W,虽然高于晶硅组件,但预计到2026年成本将降至1.0元/W,逼近晶硅电池水平。这一转变意味着光伏行业的逻辑正从“产能过剩的存量博弈”转向“技术迭代的增量爆发”。
技术奇点:效率与稳定性的双重突破
光伏的核心逻辑是效率。晶硅技术已接近天花板,而钙钛矿技术正在打开新的空间。单结钙钛矿实验室最高效率已达27.3%,钙钛矿-硅串联叠层电池实验室效率高达35.0%,远超晶硅电池的理论上限。
在产业层面,晶科能源、钧达股份、天合光能和隆基绿能等企业均在钙钛矿叠层电池转化效率上取得了突破。协鑫光电成为全球首家通过德国TÜV莱茵3倍IEC标准加严老化测试的企业,京东方、极电光能等企业也已完成双IEC认证。户外实证数据显示,组件首年衰减率控制在3.2%-4.5%,且在弱光环境下发电量较晶硅提升12%-18%。
2025开启GW级元年,未来两年产能爆发
国盛证券统计显示,头部企业的产能释放正在加速,行业正从“中试线”向“量产线”跨越。2025年,极电光能全球首条GW级产线2月投产;协鑫光电GW级产线6月投产;纤纳光电1GW产线预计下半年投产。2026-2027年,仁烁光能、杭州柯林、中核光电等GW级产线将陆续落地。
资本开支方面,目前已披露的7条GW级产线合计投资额达85.1亿元。随着技术成熟,单GW投资额已从2024年底的15亿元迅速下降至2025年中的10亿元,投资门槛的降低将进一步加速扩产。
产业链配套:设备与材料国产化加速
钙钛矿核心设备已全面自主可控,PVD、涂布、激光、封装四大核心工艺设备已实现100%国产化。捷佳伟创、迈为股份、京山轻机等企业在钙钛矿电池整线设备项目上取得进展,并将设备出口至美国客户。
关键材料国产化也取得进展。金晶科技自主研发的TCO导电膜玻璃将钙钛矿核心材料国产化率提升至95%以上,年产能达4500万平方米。万润股份钙钛矿太阳能电池材料产品已在业内多家客户实现持续销售。
封装材料配套完善。福斯特量产的POE胶膜和丁基胶特别适用于钙钛矿电池的封装和保护。鹿山新材钙钛矿电池专用热塑性POE胶膜在多家头部企业进行测试,效果良好,并已开始配合部分客户进行批量试生产。
成本经济账:逼近1元/W,材料成本占比超七成
光伏是成本的游戏。虽然目前钙钛矿成本略高于晶硅,但降本路径清晰,且结构完全不同。当前钙钛矿单GW产线投资额约10亿元,其中设备投资占比65-70%,约6-7亿元,公辅及动力系统需要投资1.5-2亿元。以150MW级量产线测算,0.72㎡的单结钙钛矿组件成本约1.2元/W,高于当前晶硅水平。
与晶硅不同,钙钛矿组件中材料成本占比高达76%(玻璃29%、封装材料25%、功能层材料22%)。人工和折旧仅占极小比例,这意味着随着材料国产化和规模化,降本速度将极快。国盛证券预测,随着GW级产能释放及设备集成化升级,预计2026年组件单位成本将降至1.0元/W。届时,钙钛矿将具备赶超晶硅的直接成本竞争力。
| 企业 | 钙钛矿电池效率 |
|---|---|
| 晶科能源 | N型TOPCon/钙钛矿叠层电池转化效率34.76% |
| 钧达股份 | 小面积钙钛矿-TOPCon叠层电池转换效率33.53% |
| 天合光能 | 3.1㎡大面积钙钛矿/晶体硅叠层组件功率886W,小尺寸电池效率超35% |
| 隆基绿能 | 两端叠层电池效率经NREL认证达34.85% |
| 通威股份 | 小尺寸钙钛矿-晶硅叠层电池研发效率达34.78% |