导语：对于钙钛矿马拉松的跑者来说，只有持续、高强度的投入，才能保持相对的技术优势。
钙钛矿真的是“在天空中”。
12月14日，协鑫光电发布369mm 555mm钙钛矿叠层组件光电转换效率达到2634%。
11月23日，协鑫光电刚刚生产出“全球首款真正的钙钛矿叠层组件”——同类型组件在279mm和370mm区域的效率达到2617%。
在不到一个月的时间里，钙钛矿叠层组件的面积翻了一番，效率打破了世界纪录。
与此同时，12月9日，蓝箭宇航朱雀2号尧-3运载火箭将载有协鑫钙钛矿的部件送入太空，真正“飞上天”。
相继取得重大进展，备受市场好评的钙钛矿无疑离产业化又近了一步。
01 星辰大海的前景
钙钛矿是一种常见的晶体结构材料，因分子结构式ABX3与矿物钛酸钙catio3相似而得名。
从产品路线来看，钙钛矿电池可分为单结电池和串联电池。 单结钙钛矿电池是指只有一个PN结的钙钛矿太阳能电池，串联电池包括全钙钛矿串联，或钙钛矿-晶体硅串联。
从技术路线来看，钙钛矿-晶硅叠层电池最接近产业化，与异质结串联的匹配度和效率最好。
然而，光伏行业的普遍共识是，全钙钛矿叠层电池是钙钛矿的终极解决方案。
全钙钛矿叠层电池由宽禁带钙钛矿电池作为顶部电池和窄带隙钙钛矿电池作为底部电池组成，两者都可以调节带隙，以在最大范围内有效利用太阳光谱。 全钙钛矿叠层电池的最高理论效率可达43%以上，与市场上其他技术路线相差甚远。
这导致了钙钛矿的优点之一，使它们有别于晶体硅等其他技术路线——光电转换效率的高极限。
市场占有率超过95%的晶体硅电池，离29个越来越近4% 的理论效率上限。 单结钙钛矿电池的理论效率为33%，通过调整ABX3中各元素的比例，与其他材料进行双段和三段堆叠，以获得所需的理想带隙，进而分别实现35%和45%的理论转换效率，远远超过晶体硅电池的极限。
由于转换效率的优势，许多光伏组件龙头都在研究钙钛矿串联的发展路线，如隆基绿能（601012）。SH）、天合光能（688599SH）等开发钙钛矿晶体硅叠层太阳能电池，晶科能源（688223sh/jks.n）专注于钙钛矿TOPCon叠层太阳能电池的布局，Boamax Technology（002514SZ）专注于钙钛矿异质结叠层电池技术的研发和产业化转化。
钙钛矿电池除了具有较高的转换效率理论极限外，其生长速度遥遥领先，发展前景堪称星海。
2024年，第一块钙钛矿光伏电池诞生，效率仅为38%。到 2019 年，在短短 10 年内，钙钛矿电池的实验室效率已提高到 258%。相比之下，主流晶体硅电池花了近40年的时间才完成同一层次的飞跃。
在转换效率方面，钙钛矿“蹒跚学步”的速度远高于晶体硅电池。
近年来，钙钛矿产业化取得突破，打破纪录的速度也令人惊叹。
11月3日，光伏“一哥”隆基绿能宣布，钙钛矿晶体硅叠层电池已通过NREL认证，效率达339%，创下新的世界纪录。
20天后，协鑫光电的钙钛矿串联组件在279mm和370mm面积基础上的效率达到2617%，被誉为世界上第一个真正的钙钛矿串联组件。 12月14日，再次实现上述突破。
另一家钙钛矿公司吉电太阳能也在11月27日宣布，已通过权威机构测试至12m×0.6m商用钙钛矿组件的全面积效率达到182%，对应最大功率13107 瓦，孔径 （AP） 区域效率高达 1955%。
除了转换效率外，钙钛矿的另一大竞争力是其成本优势。
晶硅路线的效率正在接近理论极限，技术迭代所能带来的效率提升空间逐渐耗尽，只剩下“降低成本”的必由之路。 受益于近期硅片**的下滑，晶硅组件成本也持续下降。
然而，一旦钙钛矿实现大规模量产，这种成本降低水平就微不足道了。
钙钛矿的成本优势主要体现在材料成本和制造成本两个方面。
从材料成本来看，钙钛矿是一种人造合成材料，目前主流元素为碳、氢、氮、铅和碘，不含任何稀缺物质，储量丰富，大规模制造不受原材料限制，因此成本极低。 同时，钙钛矿的厚度很薄，约为03微米，与180微米的晶体硅电池厚度相比，材料使用量也明显减少。
从生产制造的角度来看，太阳能级硅材料至少需要达到99纯度达到9999%，晶体硅电池在转换效率仅为一分钱，将进一步提高对硅纯度的严格要求，大大增加设备和制造成本。
相比之下，钙钛矿材料只需要95%的纯度。 同时，钙钛矿不需要像硅那样在数千度的高温下进行提纯，通常在不超过150度的低温环境中制备，两者生产的能耗差异很大。 综合比较，钙钛矿光伏电池组件的每瓦能耗仅为晶体硅组件的1 10倍。
钙钛矿除了具有转换效率高、发电成本低两大核心优势外，还具有更好的弱光性能，外观和形状可以调节，这意味着更多的应用场景。
然而，在钙钛矿商业化之前，上述优势在短时间内将难以实现。 即便如此，钙钛矿仍成为今年光伏行业投资的“甜蜜蜜”主题，带动了一大批玩家“跑进市场”。
02 新玩家“磨合”。
虽然钙钛矿听起来很“高端”，但生产线的投资成本低于晶体硅等其他技术路线，这是吸引众多企业尤其是新玩家的重要因素。
传统的晶硅组件分为四个生产阶段：多晶硅、硅片、电池和组件，这需要四个不同的工厂进行专业化生产。 即使所有链接都是无缝的，整个过程也需要三天以上的时间才能完成。 1GW产能所需总投资接近10亿元。
相比之下，钙钛矿电池的生产工艺简单，只需在一家工厂铺设一条3000米长的全自动生产线，45分钟内即可实现电池组件的完整生产过程，产业链明显缩短。 1GW产能所需投资仅为晶体硅的一半。
在当前光伏组件接近成本线的形势下，光伏组件厂商为了站在下一代技术迭代的最前沿，正在密切关注更有前途的技术路线，即使钙钛矿的商业化仍处于“0-1”的早期阶段。
从广义上讲，钙钛矿军备竞赛已经演变成阵营之间的“三国杀戮”。
第一阵营是担心在下一代光伏技术路线竞争中失利的晶体硅电池龙头，代表企业有协鑫光电、隆基绿能、天合光能、通威股份（600438）。sh）等。
晶硅电池企业在钙钛矿领域的扩张方向主要基于钙钛矿晶硅两端串联。 晶硅电池企业本身已经掌握了成熟的晶硅技术，叠层电池有望使其利用原有的产线和技术积累，延续降本增效的产业优势。
因此，对于大多数领先的晶体硅电池企业来说，很难放弃钙钛矿的布局，毕竟，如果任何厂商率先突破钙钛矿产业化问题，对同行的降维打击可能是毁灭性的。
第二阵营是试图打破现有光伏格局，单点突围的新生力量，代表微纳光电、吉电太阳能、耀能科技等企业。
大多数初创公司选择从单结钙钛矿开始。 据业内人士介绍，单结钙钛矿的工业化制造已经形成了基本的工艺方案，技术难度相对简单。
也有一些初创公司选择钙钛矿串联硅和钙钛矿串联钙钛矿。 据该公司介绍，该团队自主研发的小面积钙钛矿晶体硅双电极叠层电池效率已超过32%，大面积稳态效率达到30%44%，从数据来看，是目前全球大面积叠层电池效率最高的。
第三阵营是光伏圈外的跨界玩家群体。 例如，显示面板龙头京东方（000725SZ）近日宣布正式进军光伏钙钛矿领域。
钙钛矿的热风也吹到了隔壁的新能源汽车市场。
比亚迪 （002594.）sz/1211.HK）在11月17日的机构调查中表示，公司拥有专业的钙钛矿太阳能技术研发团队，并成立了光伏技术研究院，并将持续加大相关研发投入。长城汽车 （601633.）sh/2333.HK）去年与江苏省西山经济技术开发区签署战略协议，投资30亿元规划建设全球首条GW级钙钛矿光伏组件及BIPV产品生产线，并于今年4月开工。
新能源汽车公司与钙钛矿跨境企业之间存在协同效应。 由于钙钛矿材料的薄而高柔韧性，它们有很大的潜力应用于汽车玻璃车顶，以增加未来的行驶里程。
03 现在替代晶体硅还为时过早
钙钛矿再漂亮，仍处于工业化的早期阶段。
钙钛矿面临的技术瓶颈需要多轮技术迭代、延续和传承，以及不断的试错修正，不可能依靠“短期成熟”来实现所有结果。
有两项关键技术需要突破，一是稳定性，二是大面积准备。
稳定性是头号致命瓶颈，没有令人满意的解决方案。
目前，钙钛矿电池的最大连续光照时间约为10,000小时，如果平均日照持续时间计算为4小时，则理论寿命仅为6小时8年，远低于晶体硅电池理论寿命的25-30年。
晶体硅具有“坚如磐石”的分子结构，难以加工且消耗高能量，但也极其稳定和耐用。 另一方面，钙钛矿是一种软离子晶体，其结构在高湿度下容易分解生成温度低，逆分解所需能量也低，存在不耐高温、不耐光等缺陷，导致组件效率降低甚至失效，其稳定性远不如金刚石结构的晶体硅。
也就是说，不耐光、不耐热、不耐水的钙钛矿，现阶段仍难以适应光伏组件的热、日晒、潮湿的正常环境。
目前，钙钛矿太阳能电池在连续运行2000小时后，功率衰减约为5%。 根据工业和信息化部发布的《光伏制造业标准条件》要求，单晶硅组件第一年的衰减不得超过3%，多晶硅组件第一年的衰减不超过25%，此后每年不超过 07%。因此，按照晶体硅电池的标准，钙钛矿电池的寿命远远不能满足大规模商用的要求。
另一个主要技术问题来自大面积准备。
薄膜制造工艺是制约大规模钙钛矿电池的主要因素。 在实验室工艺中，旋涂机大多采用旋涂法制备小面积钙钛矿电池，但如果将其放置在大面积工业生产中，高速旋涂机很难进行连续和大面积沉积，无法大规模实施。
此外，电池面积的扩大会降低电池效率，而钙钛矿结晶时间短，工艺窗口小。 当生产尺寸扩大时，钙钛矿薄膜容易出现气孔和厚度不均匀，这使得大面积电池制备造成的效率损失更大。 因此，大面积钙钛矿的效率远低于小面积实验室。
为此，制造商也在寻求薄膜生产新技术和新手段、最佳材料、组件和包装工艺的多方面探索，以期突破大面积制备的问题。 但是，存在相应的局限性，标准化方案尚未确定。
目前，晶体硅电池在短期内完全被钙钛矿所取代。 现在断定钙钛矿将成为光伏组件的终极路线还为时过早。
04 长期“输血”才是真正的篇章
钙钛矿技术的突破，不断“刷屏”，给整个行业又打了一针强心剂。
在代际竞争的背景下，晶硅电池仍占据绝对主导地位，薄膜电池难以接过大旗，挑战晶硅霸权的期待落在钙钛矿身上。
晶体硅电池因其成熟的工艺和贯穿整个生命周期的成本效益优势而屹立不倒。 钙钛矿能否替代晶体硅光伏或从事位错竞争，不仅关乎理论转换效率极限或单个组件的成本优势，还关乎钙钛矿生命周期各阶段的长远眼光和综合成本，需要时间和经验的积累， 而且不是一蹴而就的。
即使面对如此巨大的发展制约，很多玩家还是迫不及待地押注，无疑看好钙钛矿高增长的前景。
现实情况是，钙钛矿暂时还是一个“亏钱的生意”——专注于这一领域的项目无法靠自己造血，只能靠投资者的持续输血来生存。
钙钛矿距离商业化还有很长的路要走。 专家**，钙钛矿组件只能在五年内量产。 这意味着钙钛矿投资不是一次性事件，而是一场持续的长期代际竞争，需要几代人的“输血”才能拉开竞争力差距。
持续烧钱的项目使今天的投资者更愿意理性甚至保守。
一位长期关注钙钛矿的投资人认为，年初钙钛矿项目爆发是因为新能源热点的余热没有消失，另一方面，当时资金无处可去， 不理性地追求新技术、新理念。如今，一级市场的退出路径收紧，前期钙钛矿项目的估值融资往往在上亿甚至上亿，后续几轮很可能会让投资机构望而却步。
前期钙钛矿项目大多以兆瓦级为主，龙头光伏企业的现金流仍能覆盖，而自身造血能力不足的初创企业，必须依靠持续融资才能生存。
为了解决钙钛矿材料稳定性和大面积制备的眼前问题，可预见的成本是材料研发和设备支出的巨额投资。 在这个阶段，钙钛矿需要很长时间才能真正计算成本账户和设备账户。 与钙钛矿产业化所需的资金数额相比，投资额可以说是一毛钱一毛。
考虑到钙钛矿技术迭代周期长，投资者短期内“烧坏”的技术优势犹如昙花一现。 对于钙钛矿马拉松的跑者来说，只有持续高强度的投入才能保持相对的技术优势，稍有放松就会被弯道超越。
类似的例子是“十年磨一剑”的京东方。
京东方在液晶显示技术上投入十余年，依靠股东、**、银行持续输液，直到第5代才实现液晶屏的自主生产，直到第10代才成为全球液晶显示领域的领军企业。
如果将钙钛矿视为光伏行业的“价值投资”，投资者不仅要做好长期“持股”的准备，还要承担长期技术变革带来的不确定性风险。
在终局明朗之前，博彩玩家应该警惕可能的“舞蹈泡沫”。