在全球钙钛矿叠层电池的研发竞赛中,中国企业已凭借丰富的产业化经验和规模化布局,在效率追平与产能规划上逼近国际先进水平,但在基础材料创新与长期可靠性验证方面仍存差距。以黑晶光电为代表的中国企业,已实现钙钛矿/PERC叠层电池**26.1%**的光电转换效率(2020年12月数据),对标牛津光伏、韩华等海外企业的同类型数据,显示出中国企业在特定技术路线上具备较强竞争力。同时,中国在钙钛矿叠层领域的在建产能已超过1GW,规划产能超过27GW,这一体量在全球范围内处于头部梯队,但专利数量、基础材料突破及长期户外实证数据积累上,仍需追赶海外领先企业。
中国企业效率突破:从追赶到局部领先
在钙钛矿叠层电池的效率赛道上,中国企业已取得多项关键突破。黑晶光电采用钙钛矿与PERC叠层技术路线,2019年12月实现23.5%的转换效率,2020年12月进一步将串联型钙钛矿/PERC叠层电池效率提升至26.1%(AM1.5标准太阳光谱下测试)。这一数据直接对标国际同行——牛津光伏、韩华等企业此前公布的钙钛矿/晶硅叠层效率多在25%-27%区间,中国企业在PERC叠层这一可对现有产线直接升级的路径上,已与海外头部水平基本持平。
此外,晶科能源联合澳大利亚国立大学、北京大学,于2022年6月制备出效率达**27.6%**的单片钙钛矿/TOPCon叠层器件,显示出中国企业在大面积钙钛矿薄膜制备与高效叠层器件开发上的综合实力。
产业化规模领先:在建与规划产能全球前列
从产业化进度看,中国企业在钙钛矿叠层及单结电池的产能布局上已形成显著规模优势。根据行业统计,截至特定时间点,中国钙钛矿领域在建产能超过1GW,规划产能超过27GW。其中,协鑫光电、纤纳光电、极电光能被公认为布局较为靠前的三家头部厂商:
- 协鑫光电:一期100MW产线采用1米×2米大尺寸钙钛矿组件,已实现组件下线并用于示范项目,规划产能达5GW。
- 纤纳光电:一期100MW级别产线已实现量产,并交付全球首款钙钛矿商用组件,规划产能5GW。
- 极电光能:一期150MW试制线计划投产,规划产能6GW。
相比之下,海外企业(如牛津光伏、韩华)目前仍以中试线或实验室级别为主,百兆瓦级量产线的推进速度相对较缓。中国在叠层电池中试线数量与产能规划上已处于全球领先梯队。
常见问题
中国企业在钙钛矿叠层专利数量上占优吗?
官方资料未提供具体的全球专利数量对比数据。但可观察到,隆基、中来、晶科、黑晶光电等中国企业均拥有自主专利布局,例如隆基2021年公布“一种叠层电池及其制作方法”专利,中来与南京大学合作研发钙钛矿/TOPCon叠层技术。海外企业在基础材料(如钙钛矿吸光层配方、界面钝化层)方面的专利积累更深,中国企业在专利数量上处于追赶阶段。
黑晶光电26.1%的效率与牛津光伏相比如何?
黑晶光电26.1%的效率(2020年12月)与牛津光伏同期公布的钙钛矿/晶硅叠层效率(约26%-27%区间)处于同一水平。需要强调的是,黑晶光电采用的是钙钛矿/PERC叠层路线,可直接利用现有PERC产线进行升级,这一路径的产业化门槛更低;而牛津光伏主要聚焦于钙钛矿/异质结叠层,技术路线不同。两者效率数据均为实验室小面积测试结果,大规模量产后的效率仍需验证。
中国企业在基础材料创新上与国际先进水平差距多大?
官方资料未直接给出具体的差距量化数据。但行业共识是,海外企业在钙钛矿材料配方创新(如无铅钙钛矿、全钙钛矿叠层)、长期稳定性测试(如IEC标准下的衰减率数据)以及大面积均匀涂布工艺上仍有一定领先优势。中国企业的优势更多体现在工程化能力、产能扩张速度与成本控制上,基础材料端的原创性突破仍需加强。