（美編：肖利亞）

經(jīng)濟觀察報 記者 鄭晨燁 奧聯(lián)電子玩鈣鈦礦貌似“玩脫了”。

因公司涉嫌信息披露違法違規(guī)，2月23日，中國證監(jiān)會決定對其立案調(diào)查。

從2022年12月9日高調(diào)官宣要在2023年實現(xiàn)“50MW鈣鈦礦太陽能電池中試線投產(chǎn)”，到今年2月21日被華能方面一紙澄清聲明“打臉”，這短短74天內(nèi)，奧聯(lián)電子的股價從14.03元一度飆升至45.24元，翻了逾3倍。

能讓一個在2022年前三季度營收僅為2.75億元、扣非凈利潤為負(fù)的企業(yè)，在74天內(nèi)便完成股價“烏鴉”變“鳳凰”奇跡的，就是“鈣鈦礦”——一種有持續(xù)吸引投資者入場“魔力”的新材料。

事實上，瘋牛般狂飆的不止是奧聯(lián)電子，它只是鈣鈦礦這個行業(yè)的一個縮影而已！

作為一種新型吸光材料，鈣鈦礦以其所具有的高效率、低成本、低能耗、多應(yīng)用場景等優(yōu)勢，被學(xué)界、市場乃至行業(yè)內(nèi)部分企業(yè)視為下一代光伏組件的主流材料，甚至有可能將傳統(tǒng)“晶硅”組件徹底淘汰。

面對這一顛覆性材料的出現(xiàn)，多家產(chǎn)業(yè)內(nèi)外的上市公司表現(xiàn)出了濃厚的興趣，除了被“打假”的奧聯(lián)電子外，包括隆基綠能、天合光能、通威股份在內(nèi)的光伏巨頭，乃至造鋰電池的寧德時代，均對外披露了其在鈣鈦礦領(lǐng)域的技術(shù)布局或搭建中試線的情況，包括協(xié)鑫光電、纖納光電和極電光能等光伏行業(yè)的新秀也在積極推動這一新型材料的落地量產(chǎn)。

在萬億光伏市場中，組件環(huán)節(jié)又向來是規(guī)模最大的一塊兒，一時間，鈣鈦礦攪動資本市場一片光亮。國盛證券在2月15日發(fā)布的一份研報中也曾指出：預(yù)計2024年鈣鈦礦領(lǐng)域?qū)⒔ǔ蒅W（吉瓦，1吉瓦=10億瓦）級別產(chǎn)線。“鈣鈦礦電池很可能會掀起一場光伏降本革命，用最快的速度淘汰‘晶硅’電池，如果哪家企業(yè)能在這條賽道取得先機，未來的成長空間不敢想象。”2月22日，國內(nèi)光伏行業(yè)觀察人士張鵬向經(jīng)濟觀察報記者表示。

那么，鈣鈦礦“未來已來”了嗎？

“天下苦硅料久矣”

連漲五周后，讓光伏產(chǎn)業(yè)鏈最“揪心”的硅料價格終于再度企穩(wěn)。

2月22日，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會公布了最新的國內(nèi)太陽能級多晶硅成交價。其中，單晶復(fù)投料成交均價為24.24萬元/噸，周環(huán)比維持不變；單晶致密料成交均價為24.01萬元/噸，周環(huán)比也維持不變。

硅業(yè)分會在公布數(shù)據(jù)的同時表示，近期各硅料企業(yè)簽單價差本就較大，部分訂單以上周區(qū)間高價成交，部分訂單以區(qū)間低價成交，故本周硅料成交均價基本持穩(wěn)。

硅料價格的企穩(wěn)，讓安徽一家組件廠商的總經(jīng)理許生強松了一口氣，“我都擔(dān)心又像去年一樣漲到30萬元/噸去了，有點后悔沒在春節(jié)前跳水的時候囤一批貨。”2月23日，許生強接受記者采訪時說。

作為當(dāng)下光伏產(chǎn)業(yè)鏈最關(guān)鍵的原材料，多晶硅的價格走勢直接決定了下游電池、組件產(chǎn)品的價格，而組件又是光伏電站建設(shè)中成本最大的環(huán)節(jié)，因此，組件價格的高低直接影響著一座電站的度電成本。“去年組件價格最高的時候達(dá)到2元/w，現(xiàn)在普遍只有1.6元/w左右，只是四毛錢的價格降幅，就能將一座常見的10kw屋頂電站的建設(shè)成本降低4000元。”許生強同記者算了一筆賬。

在光伏補貼全面退坡后，度電成本直接決定了光伏電站的投資收益率。2022年上游硅料、硅片價格的持續(xù)高燒，一度導(dǎo)致了國內(nèi)部分大型電站出現(xiàn)停工、緩建的情形。張鵬說：“光伏行業(yè)的核心驅(qū)動因素是不斷降低的度電成本。但是硅料價格暴漲帶動組件價格過高，讓電站IRR（收益率）不過關(guān)，只能先停工。”“天下苦硅料久矣”，這是過去兩年間在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中下游領(lǐng)域最流行的一句話。

2月16日，國內(nèi)知名組件廠商阿特斯董事長瞿曉鏵在蘇州的一場光伏論壇上公開表示：“近兩年，因裝機加速增長，加之疫情推遲了硅料擴產(chǎn)，導(dǎo)致硅料供應(yīng)偏緊，價格居高不下，給下游的制造企業(yè)和光伏電站的投資商帶來了無窮的困擾”。“耗子進(jìn)風(fēng)箱，兩頭受氣，風(fēng)險壓力山大，利潤卻薄如蟬翼！”瞿曉鏵在演講中如是形容組件廠商的處境。

一邊是持續(xù)放量的終端市場，一邊是居高不下的原材料價格，在這樣兩頭受擠的環(huán)境中，光伏組件廠商們也開始積極找尋其他出路。例如：自行向上游拓展，投建屬于自己的硅料產(chǎn)能；又或是簽訂大額長單，提前鎖料保“心安”。

相較于在硅料這一環(huán)節(jié)上花心思，鈣鈦礦材料的出現(xiàn)，則給了整個光伏產(chǎn)業(yè)另一種解題思路。

“現(xiàn)在的光伏電池主要有兩類，一類是晶體硅太陽能電池，比如單晶硅、多晶硅電池，可能占據(jù)著全市場99%的份額，還有一種是采用其他材料的薄膜太陽能電池，比如碲化鎘、砷化鎵等化合物，有比較針對性的應(yīng)用場景，較為小眾。”許生強告訴記者。

張鵬指出，硅基電池之所以成為絕對主流的光伏電池產(chǎn)品，主要因為硅材料來源廣泛，且生產(chǎn)技術(shù)成熟，而薄膜電池因其原料儲備較少且污染環(huán)境，一直未能對硅基電池的市場地位形成挑戰(zhàn)。

掀起“降本增效”革命？

但眼下，鈣鈦礦材料的出現(xiàn)有望改變這一現(xiàn)狀。“光伏行業(yè)所說的鈣鈦礦實際上指的是一種晶體結(jié)構(gòu)，即化學(xué)結(jié)構(gòu)式為ABX3等鈣鈦型化合物，該結(jié)構(gòu)最早在天然的鈣鈦礦物里被發(fā)現(xiàn)，簡單來說，結(jié)構(gòu)式中的A和B指的是帶正電的有機分子和金屬離子，而X指的是帶負(fù)電的鹵素離子。”四川一家能源集團(tuán)的鈣鈦礦研發(fā)工程師劉彬說。

劉彬告訴記者，鈣鈦礦是一種人工設(shè)計的晶體材料，此類材料具有合成工藝簡單、光電轉(zhuǎn)換效率較高、原材料儲量豐富等特點，“很多大學(xué)生在實驗室里僅靠一些基礎(chǔ)化工品就可以自行制備鈣鈦礦太陽能電池。”

目前，市場主流的晶硅太陽能電池，其發(fā)電原理主要用兩個摻雜不同元素的硅基體組成，其中包含帶正自由電荷的部分被稱為N型半導(dǎo)體，而缺少自由電子，存在大量帶正電荷空穴的一邊被稱為P型半導(dǎo)體，這類電池的發(fā)電原理就是太陽光中的光子刺激N型半導(dǎo)體的自由電子流向P型半導(dǎo)體填充空穴，從而產(chǎn)生直流電。

而硅基材料電池存在一個理論上的轉(zhuǎn)化效率極限，即最多只能將太陽光中包含的約33%的能量實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，這一極限也被稱為肖克利-奎伊瑟極限，造成這一現(xiàn)象的原因主要在于硅基材料電池只能吸收特定波長的光，因此有大量能量被耗散。

劉彬進(jìn)一步解釋說，半導(dǎo)體所能吸收的能量有一個具體范圍，小于這個范圍便無法吸收，這造成了晶硅太陽能電池產(chǎn)生了大量廢熱，有很多能量并沒有被利用起來，而鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)是可以人工設(shè)計的，將具有不同能隙（泛指半導(dǎo)體或絕緣體的價帶頂端至傳導(dǎo)帶底端的能量差距）的鈣鈦礦材料堆疊至一起，便可以順利吸收不同波長的光，從而實現(xiàn)高效率的能量轉(zhuǎn)換。

正是依靠結(jié)構(gòu)可定制設(shè)計的先天優(yōu)勢，鈣鈦礦材料實現(xiàn)了對太陽光更高效率的吸收，在實驗室中表現(xiàn)出了驚人的轉(zhuǎn)換效率。

劉彬告訴記者，其所在企業(yè)試制的鈣鈦礦電池，轉(zhuǎn)換效率已超過28%，而鈣鈦礦的理論轉(zhuǎn)換效率極限應(yīng)該在45%左右，對晶硅電池來說屬于革命性的進(jìn)步。

鈣鈦礦太陽能電池具有的優(yōu)勢，或許還不僅僅只有轉(zhuǎn)換效率高這一點，根據(jù)招商證券在1月19日發(fā)表的一份研報中的測算，鈣鈦礦原材料在單一工廠內(nèi)僅需45分鐘就可以加工成為組件。

劉彬亦表示，鈣鈦礦電池的產(chǎn)線成本要比晶硅電池的產(chǎn)線成本低50%-60%，所生產(chǎn)組件價格在0.5-0.6元/w左右，大大低于現(xiàn)在晶硅電池組件的價格。

值得注意的是，除了投建成本低之外，鈣鈦礦電池的生產(chǎn)能耗也相較晶硅電池大大降低，“硅基電池的生產(chǎn)需要1700度以上的高溫，鈣鈦礦在300度以下就行。”張鵬表示。

在此背景下，對于“苦”硅料久矣的光伏產(chǎn)業(yè)鏈來說，廉價、高效且生產(chǎn)難度低的鈣鈦礦，自然成了光伏電池領(lǐng)域的“明日之星”，“鈣鈦礦電池很可能會掀起一場光伏降本革命，用最快的速度淘汰‘晶硅’電池，如果哪家企業(yè)能在這條賽道取得先機，未來的成長空間不敢想象。”張鵬說。

大規(guī)模商用“還是幻想”

面對這一顛覆性材料的出現(xiàn)，多家產(chǎn)業(yè)內(nèi)外的上市公司表現(xiàn)出了濃厚的興趣，除了近日被“打假”的奧聯(lián)電子外，包括隆基綠能（601012.SH）、天合光能（688599.SH）、通威股份（600438.SH）在內(nèi)的光伏巨頭，乃至造鋰電池的寧德時代（300750.SZ），均對外披露了其在鈣鈦礦領(lǐng)域的技術(shù)布局或搭建中試線的情況。

但同時記者也注意到，目前明確披露大規(guī)模量產(chǎn)規(guī)劃的有關(guān)廠商并不多，主要的披露信息主要集中在技術(shù)儲備、專利布局等領(lǐng)域。“公司內(nèi)可能就幾名研究員在做市場及研發(fā)跟進(jìn)，主要的研究力量還是集中在晶硅領(lǐng)域。”一位隆基綠能內(nèi)部的研發(fā)人士向記者表示。

對此，劉彬認(rèn)為，面對鈣鈦礦這一新材料，相較于高調(diào)拋出兆瓦級乃至吉瓦級量產(chǎn)規(guī)劃的新玩家，傳統(tǒng)光伏電池廠商所呈現(xiàn)出的僅做技術(shù)儲備與跟進(jìn)的“冷淡”態(tài)度，離不開該材料當(dāng)下所面臨的一系列制約。

劉彬說：“鈣鈦礦是一種軟離子晶體，其穩(wěn)定性不如晶硅，這是鈣鈦礦材料大規(guī)模量產(chǎn)最為致命的劣勢。最早期的鈣鈦礦電池工作幾分鐘就不行了，雖然現(xiàn)在的穩(wěn)定性有所提高，但還是無法媲美晶硅材料。”

劉彬解釋道，鈣鈦礦的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有一定的水溶性，因此，在空氣濕度較高的環(huán)境中，水分子可能會溶解電池材料，直接造成電池出現(xiàn)衰減；其次，過高的工作溫度也會導(dǎo)致鈣鈦礦材料出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化，降低電池性能與工作效率；另外，由于鈣鈦礦電池需要與多種材料共同雜化混合，當(dāng)電極材料中的金屬原子在長久的工作中擴散進(jìn)入鈣鈦礦層后，也會引發(fā)電池材料分解。

張鵬亦認(rèn)為，鈣鈦礦所存在的不耐高溫、光照、高濕度、易分解等缺陷，正是光伏電池日常工作的縮影，若不能解決上述問題，鈣鈦礦電池的大規(guī)模商用恐怕只能存在于幻想當(dāng)中。“這么脆弱的材料，用來組建光伏電站，恐怕會讓業(yè)主很糟心。”張鵬調(diào)侃說。

據(jù)記者了解，目前鈣鈦礦太陽能電池在連續(xù)工作兩千小時后，便會出現(xiàn)5%左右的功率衰減。而根據(jù)我國工信部下發(fā)的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件》要求，單晶硅組件首年衰減不超過3%，多晶硅組件首年衰減不超過2.5%，以后每年不超過0.7%，若按照晶硅電池的標(biāo)準(zhǔn)來看，鈣鈦礦電池的壽命還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到大規(guī)模商用的要求。

“鈣鈦礦的效率和穩(wěn)定性目前是存在矛盾的，如何兼顧二者還需要產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步進(jìn)行研究，比如現(xiàn)在提升穩(wěn)定性較好的方法，是通過良好封裝，來保護(hù)其中的材料，但代價就是效率大大降低，可能只有百分之十幾。”劉彬指出。

除了材料本身所具備的先天劣勢，鈣鈦礦的制造工藝也會引發(fā)最終成品的效率問題。張鵬告訴記者，鈣鈦礦通過結(jié)晶工藝制造，在大面積的基底上，如何形成一個穩(wěn)定均勻的薄膜，是一大挑戰(zhàn)，如果成膜的均勻性較差，將會引發(fā)電路短接，降低器件性能。“要想在量產(chǎn)中實現(xiàn)實驗室般的均勻涂膜，現(xiàn)在工藝上還不太能達(dá)到，所以大面積制備的鈣鈦礦電池效率要遠(yuǎn)低于實驗室，實驗室里手工搓出來巴掌大的電池，就算是有90%的轉(zhuǎn)換效率也沒什么太大意義，滿足不了現(xiàn)實需求。”張鵬說。

在許生強看來，相較于已形成完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硅電池，鈣鈦礦材料還需要行業(yè)間攜手合作，盡快拿出統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地實現(xiàn)商業(yè)化落地。“現(xiàn)在公布中試線或量產(chǎn)規(guī)劃的鈣鈦礦產(chǎn)能基本在百兆瓦級別，這個量太小，對晶硅的市場構(gòu)不成什么影響，另外，如何統(tǒng)一鈣鈦礦壽命、穩(wěn)定性的評價標(biāo)準(zhǔn)，也是業(yè)內(nèi)亟須解決的問題。”許生強表示。