钙钛矿大热背后，再谈薄膜电池3.1%市占率的坚守
2023-08-18 09:42 [太阳能] 来源于：能见 作者：能见
导读：今天，距离重庆神华薄膜太阳能科技有限公司（简称重庆神华）第一次拍卖，过去了整整十天。 7月18日，重庆破产法庭宣布重庆神华正式破产清算。笔者在人民法院诉讼资产网查询发现，8月7日，注册资本12.5亿元的重庆神华以不足6.8亿元的低价第一次拍卖，结果因无
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今天，距离重庆神华薄膜太阳能科技有限公司（简称“重庆神华”）第一次拍卖，过去了整整十天。
7月18日，重庆破产法庭宣布重庆神华正式破产清算。笔者在人民法院诉讼资产网查询发现，8月7日，注册资本12.5亿元的重庆神华以不足6.8亿元的低价第一次拍卖，结果因“无人报名”于8月8日宣布流标。第二次拍卖在何时、以何价，暂未可知。
再往前追溯3个月，今年4月初，汉能系九家公司集体破产结算。笔者在“阿里资产”拍卖平台上搜索，发现金江水力发电集团有限公司（简称金江集团，原名：汉能控股集团有限公司）的信息，这份关于金江集团的破产清算案重整投资人预招募公告显示，招募时间为2023年7月25日—2023年8月31日，距离截止时间还剩14天，目前有一名意向人对此项目感兴趣。汉能系其他8家企业的信息在拍卖平台上均无信息，同样音信全无的还有自2022年12月就被警方带走的汉能系创始人李河君。
汉能系和重庆神华都是薄膜电池中铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）的推崇者，他们的潦草收场难免会给CIGS平添几分悲观色彩。
CIGS是目前薄膜电池路线中实现量产的两种细分技术路线之一，另一个是碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。根据中国光伏行业协会统计的最新数据，2022年，全球薄膜电池市场占有率仅为3.1%，产量约为9.2GW，其中，碲化镉薄膜电池的产量约为9.18GW，其中国外9.1GW，中国大陆80MW，在薄膜太阳电池中占比为99%；铜铟镓硒薄膜电池的产量约为30MW，均在中国大陆生产，占比为1%。
与国内CIGS的普遍悲观论调截然不同，由美国First Solar独挑大梁的CdTe路线似乎有越走越宽的趋势。
8月初，据外媒报道，First Solar宣布将在美国建造第五家工厂，投资高达11亿美元。First Solar在过去一年中投资了28亿美元来提高产量，仍无法满足激增的光伏需求，目前到2026年的计划产量已经全部售罄。拜登总统赞扬了First Solar的投资决定以及其他绿色能源进展，甚至毫不谦虚地声称“美国在清洁能源领域将领导权让给对手的时代已经结束”，很显然，美国一如既往看好、押注CdTe路线，对其充满期待。
与此同时，身负“第三代太阳能电池”期许的新一代薄膜电池钙钛矿也悄然登上了历史的舞台，虽然还未量产，但已经吸引了众多中国企业和资本的青睐。
3.1%，这是2022年全球薄膜电池的市场占有率。只从市占率数据来看，晶硅和薄膜两条太阳能电池技术路线之争中，薄膜电池正处于绝对的下风，这是不争的事实。但是如果现在就轻易判定薄膜电池注定失败，还是为时过早。
在3.1%的微弱市占率重压之下，哪些企业还在坚守薄膜电池？市场残酷的博弈背后到底蕴藏着哪些失意和生机？应该如何更加客观、全面地看待薄膜电池以及它与晶硅电池的竞合作关系和发展趋势？
这些问题的答案，都藏在薄膜电池三条主要分支路线的产业发展脉络中。
铜铟镓硒：颓势之下也有坚守
薄膜电池诸多的细分技术路线之中，CIGS并不是中国企业首先试水的领域，但却是过去十余年内在中国热度最高、“流量”最高的薄膜电池。这其中，离不开汉能集团李河君的影响和造势。
李河君领导的汉能集团是国内最早试水CIGS的企业，于2012年、2013年先后耗费数百亿元收购了德国Solibro、美国MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)等三家CIGS技术公司，通过全球技术整合，占据了薄膜光伏技术的最前沿，一跃成为全球最大的CIGS企业。
2014年11月至2015年3月，汉能集团控制下的汉能薄膜发电股价暴涨，市值一度超过3000亿港元。在汉能极盛的2015年，李河君以1600亿身价，力压马云，成为中国首富。
这样的造富神话太过引人入胜，也就是从这个时候开始，几家央企进军薄膜电池领域，接连选择在CIGS电池领域开疆扩土。
其中，中国建材集团（简称“中建材”）入局的姿态更为低调但步履相对稳健。2015年7月，中建材旗下凯盛科技集团（简称“凯胜科技”）铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线项目开工。2017年10月，该项目一期年产300MW铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线投产，成为我国首条铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产线。
在凯盛科技300MW生产线投产2个月之后，2017年12月21日，国家能源集团旗下的重庆神华CIGS薄膜太阳能电池组件项目才宣布正式开工。总投资75亿元，拟分三期实施建设。一期项目预计在2019年5月竣工投产，项目三期全部竣工后，将形成6条生产线，预计产能达到1GWP，满负荷年产值30亿元。入局之初，重庆神华同样信心满满，当时的它怎么也不会想到，75亿元的项目最后会落得个未投产先破产。
汉能的神话破灭的速度太快，资本市场在对汉能质疑的同时，也开始更加谨慎对待CIGS路线。与此同时，晶硅路线依托更高的转化率、更低的综合成本以及更充足的市场需求迅速攻城略地，观望的资本加入晶硅电池阵营助力其市场规模逐渐扩大。
李河君曾在一次采访中表示：“市场需求不可能一夜之间就全部爆发。汉能是在创造一个行业，我们没有竞争对手，我们的产品完全是一个差异化的蓝海市场，希望外界能给这个市场一点时间。”
在这一轮的残酷竞争中，李河君并没有等来市场给足CIGS发展、完善和壮大的时间。
面对CIGS不可抑制的发展颓势，汉能在经历几次艰难的转型之后，终究没能再创神话，在溃败的道路上越走越远，2022年12月，汉能前工作人员向媒体表示，李河君被锦州市公安局带走协助调查；2023年4月，汉能系9家公司集体破产清算。
2023年7月，重庆神华还未投产就宣布破产清算。重庆神华的董事会议案称，目前在光伏组件市场以晶硅类产品为主，晶硅光伏经过近20年的产业化发展，晶硅光伏组件通过效率提升、技术革新和市场规模化发展，产业链成熟，成本实现了快速下降，而铜铟镓硒薄膜光伏产品，研发力量薄弱，产品转化效率提升慢，产业链尚不成熟，如果进入项目投产阶段，重庆神华将出现收入成本倒挂，造成大额亏损。为了避免更大的损失，重庆神华完成了自我了结。
重庆神华宣布破产清算的2个月之前，凯盛科技公布了一条消息：2023年5月11日，美国国家可再生能源实验室（NREL）独立证实，凯盛科技旗下中建材玻璃新材料研究总院所属德国Avancis公司生产的30x30平方厘米铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池组件的光电转换效率达到20.3%，再次刷新世界纪录。
中国光伏行业协会统计的数据提及，2022年，CIGS在薄膜太阳电池中占比为1%。即便是只有1%的市场，也有企业通过默默坚守、持续耕耘继续推进CIGS的研发和生产，他们信奉的或许是自己给自己时间，等一个更好的发展时机，技术的、成本的或者政策的。
碲化镉：差异背后隐现的危机
美国First Solar凭借独特的CdTe技术独撑薄膜光伏大旗。
CdTe作为薄膜技术的代表，相比晶硅材料有明显的成本优势，欠缺的就是追平晶硅的发电效率，证明薄膜技术和晶硅这样的无机非金属一样耐久。耐久需要时间来证明。很幸运，First Solar得到了足够的时间。
First Solar背后有一个重要的合作伙伴——国家可再生能源实验室（简称“NREL”，原名美国太阳能研究所）。上世纪90年代初，First Solar选择了NREL作为技术合作伙伴，重点是验证和研究其太阳能电池板中使用的碲化镉薄膜技术的可靠性、稳定性和效率。
到1995年，First Solar的碲化镉产品也已定型并开始推向市场。2004 年 First Solar 实现了低成本 CdTe 电池的量产，开启了快速产业化扩张的步伐。到 2008 年全球CdTe 电池的产量已超过 500MW，成为产量最大的薄膜电池技术，其中 First Solar的产量占总产量的 99%以上。
而随着中国在晶硅太阳能技术领域的崛起，NREL在太阳能发电技术路线上选择和优势也越来越集中在薄膜技术领域，尤其是在碲化镉技术路线。这种选择和优势，在2011年中美两国光伏贸易战开启后，表现得愈发明显，美国在薄膜太阳能发电技术领域加速前行。
2022年，美国First Solar获得独立认证的电池效率达到22.1%，量产的组件平均转换效率可达19.7%，量产最高功率达到540W（Series 7），同比提高了75W。NREL 和 First Solar的合作伙伴关系，帮助美国在碲化镉薄膜太阳能电池技术领域成为全球技术领先。根据中国光伏行业协会，这一年，碲化镉薄膜电池的产量约为9.18GW，其中国外9.1GW，基本都是First Solar的产量。
光伏产业是一场未来之战，而未来充满变数。美国在晶硅路线占据绝对主流的二十多年里，一直加大对CdTe薄膜路线的研究，减少对中国硅料的依赖，在不断拉开CdTe技术差距的同时逐渐扩大市场份额，这背后的战略考量值得深思。
“美国在清洁能源领域将领导权让给对手的时代已经结束”，拜登这句话明显透露出美国想与中国争夺清洁能源领导权的野心，而CdTe正充当了薄膜、晶硅路线竞争中实现弯道超车的“种子选手”。所以，在中国光伏企业的潜在竞争对手中，Firstsolar应该是最不能忽视的企业之一。
居安思危是必要的，尤其是在瞬息万变的光伏赛道，当年美国通过把控硅料价格、发动贸易保护从而阴差阳错倒逼中国光伏产业迅速崛起的往事，不该那么快被遗忘。
换一个赛道，换一个角色，同样的危机和逆转会不会再次发生？这值得警醒。
当然，尽管是竞争对手，或许以后可能在某个节点针锋相对、你死我活，但双方对产业的贡献不该被磨灭。NREL和First Solar将CdTe技术在早期众多初创技术和公司中幸存并带到顶端，共同制定了引入和扩大新技术的蓝图，突破了界限并测试了可能的极限。 如果不是NREL和First Solar等企业，还有美国政府的坚持，CdTe的产业化或许不会有这么大的进展。
钙钛矿：新的希望
比起号称第二代光伏电池代表的CIGS、CdTe，承载第三代光伏电池希望的钙钛矿，似乎发展得尤为顺利。
2009年，首个钙钛矿太阳能电池被发明，当时的转换效率仅为3.8%。但经历各国实验室重视研发14年后，其效率就被提升至26%。而晶硅电池转换效率从5%左右发展至26.81%用了60余年。
另外，晶硅电池的理论极限转换效率为29.4%，目前晶硅电池已逐步接近转换效率的天花板，反观钙钛矿电池仍具备较大的发展潜力，如单结、双叠层、三叠层、四叠层理论最高转换效率分别达 32.5%、44.3%、50.1%、54.0%。2023年2月，经国家光伏产业计量测试中心认证，广东脉络能源科技有限公司研发的钙钛矿室内光伏电池光电转换效率在1000lux U30光源照射下达到44.72%，为当前世界最高值。
应用场景上，钙钛矿可以通过对其化学成分进行调整优化，制备不同特点的钙钛矿材料，比如半透明太阳能电池、彩色光伏玻璃等，面向不同的应用场景，可以广泛应用于分布式、BIPV领域。具体到成本方面，据券商分析，在BIPV领域钙钛矿组件成本约为0.85元/瓦，约是晶硅组件的43.59%，投资回收期为4.27年，较晶硅也占据明显优势。
政策的引导和加持也进入提速阶段。分布式光伏方面，2021年6月，整县推进政策的出台助推分布式光伏进入快速发展新阶段，与此同时，从央企到民企，各地方政府加大分布式光伏部署力度；BIPV方面，2022年3月，住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》落地，“绿色建筑”上升至法律高度，预计将有效推动BIPV市场扩容。同时，地方支持政策也加速落地，截至2023年6月，全国26省市出台BIPV相关政策近百条。此外，直接提及钙钛矿发展的政策和文件，仅2022年至今就有7项目。
理论极限转换效率高、转化效率提升速度快、应用场景丰富、成本低、政策支持到位、市场规模增长前景乐观，这种种优势一起加速了钙钛矿的产业化进程。
迟来的利好东风，再一次吹到薄膜电池的领空。
占据天时地利人和的钙钛矿，会不会成为薄膜电池的集大成者？
大到晶硅电池和薄膜电池两大类，小到CIGS、CdTe和钙钛矿三条薄膜电池的分支路线，每一种技术路线，在有限的时间内都是有利有弊的。所谓的技术迭代，更像是在某一个产业发展阶段，合适的成本、效率和应用场景，撞上了匹配的市场需求。
而当技术、政策、价格、资本、应用场景这些因素出现变动时，晶硅电池和薄膜电池新一轮的博弈又会再次登上历史舞台。未来的走向会如何谁都无法准确预判，这种不确定性也是光伏产业发展的魅力和风险所在。
残酷的博弈背后也包含着无限的生机，鲜花和荆棘共同铺就了产业发展之路。
（编辑：韩语） |
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