文/周琦 编辑/江昱玢
光伏赛道闯出一匹黑马。
这家钙钛矿太阳能组件供应商原名惟华光能，由三个清华同宿舍校友创办，创业初期，公司一度发不出工资；后被协鑫集团收购，改名协鑫光电。
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晶硅电池效率提升空间渐小，转化效率上限更高、成本更低的下一代光伏技术钙钛矿电池走到台前。
无数巨头闯进这条隐秘赛道。宁德时代钙钛矿光伏电池研究进展顺利，正在搭建中试线；隆基股份、晶科能源、通威股份等能源企业也加紧布局。
成立仅3年，协鑫光电已成为目前最大尺寸钙钛矿电池记录保持者，完成了6轮融资。去年年底，淡马锡、红杉中国、IDG组团押注，协鑫光电完成5亿元B+轮融资。
真香赛道
“今年目标是在1*2米组件上实现18%的效率，已经接近实现了。”协鑫光电创始人、董事长范斌在接受《21CBR》记者采访时表示。
光伏发电追求的光电转换效率，指的是当太阳光能量照射下来，能转换成电能的比例。太阳能电池转换效率的高低，决定了其受市场青睐的程度。
以晶硅电池为例，2022年底，隆基的单结晶硅电池效率达到26.81%，理论转换效率极限为29.4%——晶硅电池提升转换效率的空间很小。
钙钛矿理论效率极限为33%。2009年被发明后，单结钙钛矿电池转换效率从3.8%上升至26%。
“直观看钙钛矿‘18%’的效率相较晶硅偏低，这里有一个误会。”
范斌解释，钙钛矿电池的实际发电量比晶硅电池高约10%。由于弱光效应与温度系数方面的优势，效率18%的钙钛矿组件，实际发电能力相当于效率20%的晶硅组件。
从性能角度讲，目前钙钛矿产品的效率与晶硅相差无几。随着产线设备优化，效率还将逐渐提升。
在范斌的规划中，1m×2m大尺寸钙钛矿组件量产后，效率有望1-2年内达到20%-22%。
“我对技术团队很有信心。我们三个创始人毕业后，一直在做钙钛矿，团队从10多人发展到上百人。”他介绍，研发团队拥有钙钛矿太阳能电池核心技术，掌握43项专利。
钙钛矿产品的生产过程能耗低。从实验室提纯钙钛矿到逐步结晶，整个工艺的温度不超过150度，而晶硅生产有很多环节要1000度以上的高温。
且钙钛矿以基础矿为合成原料，涉及部分玻璃、TCO、封装胶膜等，整体成本较低，不需要银浆等高价值原料。
国泰君安证券预测，钙钛矿产线设备投资较晶硅电池低44%-50%；组件制造成本约为1元/W，量产后有望降至0.3-0.4元/W。
“产品工艺流程在一个工厂里即可完成，单位产能投资可降低至晶硅产线的一半。”
范斌表示，协鑫光电的100MW项目若能达到良品率要求，预计成本是晶硅产线的70%左右。
艰苦创业
2000年，范斌考上清华化学系，他发现导电高分子材料可用来做太阳能电池。
当时中国光伏产业刚起步，高纯度硅材料太贵，用人工合成物降本是个解法。范斌便开始做有机光伏研究，这是钙钛矿电池所属的光伏电池。
清华毕业后，他来到研究有机太阳能的世界顶尖学府——瑞士洛桑高等理工学院，继续攻读博士学位，师从钙钛矿电池行业早期奠基人米夏埃尔·格雷策尔。
2010年，范斌毕业，与清华室友白华、田清勇创立惟华光能。受到投资人的鼓励，“顺着大江大河，而不是找个水沟，翻一点儿浪花”，三人决定回国做光伏。
“关系比较好的朋友找到一些投资人，投给我们启动资金。”范斌回忆道，“早期投资人对技术不了解，更多是相信团队不为自己谋利益，而是把事情做成。”
成立第二年，中国光伏产业遭遇“反倾销、反补贴”制裁。范斌靠1000多万的融资，咬牙坚持6年。
2012-2013年，中国企业尚未走出“双反”阴霾，钙钛矿技术成为有机光伏领域的热门技术，范斌团队从OPV（有机光伏）转为研发钙钛矿技术。
“行为非常冒险，好在运气不错。”范斌告诉记者，转机来自2015年收到的一封邮件——中国多晶硅行业龙头协鑫集团，主动提出到公司实地拜访。
协鑫集团董事长朱共山认为，一定会有新技术替代晶硅技术。彼时，钙钛矿效率进步迅速，仅用3年便从6%飞升至22%，这引起了朱的注意。
“当时，公司大部分投资人已退出，市场上对技术认可程度有限。如果没有协鑫集团的支持，我们的创业就会止于彼时。”
一直在接触资本的范斌抓住机会，2016年底，协鑫收购惟华光能58.5%的股份；2019年，协鑫光电成立。
范斌意识到，“实验室里的人对技术、设备等都停留在认识级别，往工业级别发展后，很多设备工艺的用法与最初设想差别巨大。”
2019年2月，协鑫光电率先建成10MW中试线，即为了跑通工艺流程，建了一条比实验室更大、比量产线更小的产线，在这条线上生产45cm×65cm的钙钛矿组件。
范斌认为协鑫光电团队组合非常理想，创始人们技术出身，大股东协鑫集团是传统光伏行业巨头，推动公司的钙钛矿技术从实验室走向市场。
闯无人区
去年12月，协鑫光电完成5亿元的B+轮融资，淡马锡、红杉中国、IDG等一众明星资本加持。
“光伏维度非常单一，不存在商业模式，也无需考虑消费者心态。投资者主要关心技术本身，只要技术靠谱，电站回报率高，就能成为主流。”
范斌表示，本轮融资将用于协鑫光电100MW大尺寸钙钛矿组件产线的工艺和设备开发。“我们还在这条线上不断改善设备、材料、工艺。”
其中最难的是提升效率。技术本身外，还要解决材料设备供应、供应链、品控等繁杂问题。
范斌表示，现在钙钛矿电池遭遇的产业化难题，是如何在大面积组件上，把涂均匀的膜通过控制结晶，得到高质量的干膜。
当咖啡打翻在桌面上，并不会形成光滑镜面，而是形成一圈圈咖啡环。对钙钛矿来说，如果溶液自然挥发干燥，会形成波浪状、圆环状物质，而非光滑面。
钙钛矿电池要求溶剂挥发过程中，晶体像镜子一样光滑，需要调整溶液配方，优化结晶设备；若密度不均匀、相互之间存在孔隙，会导致钙钛矿效率明显下降。
“面积小，效果容易控制；面积大，想要获得光滑镜面很难。”范斌表示，协鑫光电已实现钙钛矿溶液在1m×2m尺寸组件挥发后，生成镜子似的晶体。
新建的1m×2m尺寸钙钛矿组件产线，是同规模全球首条100MW量产线，已在昆山完成厂房和主要硬件建设，计划2023年投入量产。
“以前光伏行业晶硅所有技术都是国外研发成熟后，国内再引进。协鑫光电闯无人区，这是国内光伏企业第一次原创开发，甚至把国外竞争对手甩到了后面。”
范斌很自信，“没有其他企业拿到1000平方厘米以上的组件效率认证，我们在2019年就完成了1240平方厘米的认证。”
范斌介绍，协鑫光电的钙钛矿组件已有订单意向，暂不接受订单预定。100MW产能尚不需要考虑市场销售，公司各方股东即可消化，如协鑫集团、宁德时代、道达尔等。
有业内人士预测，2050年全球光伏发电在总发电量中的占比将达20%-30%。
“这一预测仍偏保守。当光伏成本比煤便宜时，完全可以成为75%以上的主流能源。我们有义务让技术从实验室走向量产。”范斌展望着。
“我们判断实现量产后，快则一两年，慢则两三年，（钙钛矿）会被市场接受。”
新技术需要示范认证。量产成功后，协鑫光电会铺设示范电站，让市场看到效率和回报率。
（作者：周琦 编辑：江昱玢）
