日本押注钙钛矿电池“突围”,中国光伏产业如何接招?

来源:索比光伏网发布时间:2025-07-28 10:57:36

近日,在全球光伏产业格局中,日本正悄然布局一场“技术突围战”。面对中国在硅基太阳能电池领域的绝对优势,日本选择另辟蹊径,将目光聚焦于钙钛矿太阳能电池,试图通过这一新兴技术实现“弯道超车”,减少对中国供应链的依赖。

日本“换赛道”:硅基难撼动,押注钙钛矿

当前,中国在硅基太阳能电池领域已形成难以撼动的优势。全球80%以上的硅基太阳能电池供应链由中国企业掌控,从多晶硅、硅片到组件,中国光伏产业构建起完整产业链,凭借规模效应将成本压缩至极致。国际能源署(IEA)预测,2025年全球太阳能电池关键材料将几乎完全依赖中国。面对如此局面,美国、欧洲、日本等传统能源技术强国虽试图通过贸易壁垒或补贴本土企业抗衡,但收效甚微。于是,日本选择绕过硅基技术,直接押注钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿电池具有诸多优势。它超薄可弯曲,能制成柔性面板,适用于建筑外墙、曲面屋顶甚至窗户;制造成本低,生产能耗仅为硅基电池的 1/10,且无需高温高纯硅提纯工艺;实验室转换效率已突破 33%,远超晶硅电池的 24%理论极限。这些特性契合日本国情,日本 70%国土为山地,传统光伏电站所需大面积平地稀缺,而钙钛矿可安装在建筑物曲面、墙壁甚至窗户上;同时,日本碘资源丰富,碘是钙钛矿电池的关键原料之一。

日本经济产业省已将钙钛矿电池列为国家战略技术,并制定宏伟目标:2027 年实现量产,目标产能可供 3 万户家庭使用;2040 年全国钙钛矿装机达 20GW(相当于 20 座核电站)。目前,东京摩天大楼、福冈棒球场等项目已开始试点应用钙钛矿穹顶,松下等企业也在研发钙钛矿发电窗户,打造“自发电建筑”。

钙钛矿“拦路虎”:寿命、环保与量产难题

尽管前景广阔,但钙钛矿电池仍面临诸多挑战。首先是寿命短,目前商用钙钛矿电池的寿命仅 10 年左右,远低于硅基电池的 25 - 30 年,潮湿、高温环境会加速其性能衰减,限制了户外长期使用。其次是含铅毒性,钙钛矿电池主要成分包含铅,大规模应用后废弃回收处理是一大挑战,尽管研究人员正在探索无铅替代方案,但效率尚不及铅基钙钛矿。最后是规模化生产难,实验室中钙钛矿电池效率虽高,但量产后的均匀性、稳定性仍是难题,目前全球仅少数企业建成
GW 级产线,真正商业化仍需时间。有专家认为,钙钛矿电池技术进步极快,5 年内寿命有望提升至 20 年,效率接近硅基水平,但能否彻底取代硅基电池,取决于未来 3 - 5 年的产业化突破。

中国“见招拆招”:巩固优势,加速研发

面对日本的“技术突围”,中国光伏企业并未坐以待毙。短期内,钙钛矿电池无法撼动硅基电池的主流地位,未来更可能形成“硅基 + 钙钛矿”的互补格局。中国企业采取“两手准备”策略,在巩固硅基优势的同时,加速钙钛矿研发。协鑫集团已建成全球首条 100MW 钙钛矿量产线,组件效率突破 18%;天合光能实验室钙钛矿电池效率达 25.7%,计划 2025 年量产;隆基绿能投资钙钛矿叠层技术,目标效率超 30%。为保持领先,中国还需加大研发投入,避免“技术突袭”;推动硅基 + 钙钛矿叠层技术,结合两者优势打造更高效率产品;完善回收体系,提前布局钙钛矿电池的环保回收技术;加强国际合作,与日、美、欧企业既竞争又合作,共同推动行业进步。

未来格局:技术多元化,创新者领航

日本押注钙钛矿,本质是在无法撼动中国硅基霸权下的技术突围尝试。短期内硅基电池仍是市场主流,但钙钛矿崛起已不可忽视。对中国光伏产业而言,最好的策略是不轻视、不恐慌、不封闭。密切关注钙钛矿技术进展,发挥全产业链优势,在新兴技术领域保持竞争力,同时开放合作,推动全球光伏行业共同进步。未来,光伏市场很可能呈现“硅基主导,钙钛矿补充”的格局,而技术领先者,仍将属于那些敢于创新、持续投入的企业。

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责任编辑:周末
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