子高科技 彭希:钙钛矿装备企业能为行业发展做出哪些贡献?

财富   2024-10-25 14:34   浙江  


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2024年10月10-11日,由势银(TrendBank)联合极电光能有限公司主办的“2024势银钙钛矿光伏产业大会”在无锡锡州花园酒店召开。


此次大会汇集来自产业界和学术界的专家和领导者,分享全球和中国钙钛矿学术与科研最新进展,关键设备和耗材,钙钛矿产业化技术路径、钙钛矿电池的应用市场潜力与应用前景、钙钛矿和叠层电池转换效率、稳定性与测试标准等议题在实际应用中的进展和经验,促进该技术的产业化进程,提升产业整体竞争力,为钙钛矿太阳能电池行业持续发展提供交流碰撞的后援支持。同时也为业界提供更广泛且具深度的议题研讨,帮助推升产业链各企业之间的互动与合作。  


在本次大会上,子高科技 董事长 彭希发表了题为《钙钛矿装备企业能为行业发展做出哪些贡献?》的演讲。



彭希(苏州子高科技 董事长)在演讲中首先分享了自己从求学到投资再到创办实业的历程,苏州子高科技专注于钙钛矿装备技术,提供整体技术解决方案。公司研发的大面积高精度狭缝涂布系统和高通量整线系统,显著提升了钙钛矿组件的生产效率和研发效率。子高科技已成功出货多台大面积高精度涂布设备,并在涂布技术领域获得多项专利。未来公司正通过提供GW级量产涂布设备和高通量研发平台,进一步推动钙钛矿光伏技术的商业化进程。


以下是演讲全文:


尊敬的来宾们,大家下午好。我是苏州子高科技有限公司的创始人彭希。借此机会,先简单介绍一下自己:我本科毕业于清华大学化学系,后来在美国哥伦比亚大学取得了硕士学位。自2011年从事新能源行业的投资工作,经历了光伏行业的好几轮周期。我分享的内容主要包括以下几点:公司介绍、产业化痛点、狭缝涂布系统、高通量系统。


01

子高科技创立初心

2014年,我接触到钙钛矿这一新兴光伏技术,并见证了其从无到有、从小到大的发展历程。从实验室到产业,从微小面积到大面积,钙钛矿技术在过去几年取得了突飞猛进的进步。在三四年前,钙钛矿论坛的数量较少,规模也很小,参会人数有限。但如今,不仅论坛数量增多,参与人数也在不断增加。譬如今天主办方势银所组织的会场,参会人数众多,会场面积很大,后排还有很多加座。我非常高兴行业能有如此的发展!


2020年9月,习近平主席宣布了我国到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。这一宏伟目标让我意识到新能源行业蕴含的巨大投资潜力。作为一名长期跟踪钙钛矿技术的投资人,我意识到钙钛矿技术正处于从实验室研究转向产业实践的关键时刻。如果在这个时间点投资钙钛矿行业,将有可能获得丰厚回报。因此,我开始系统研究钙钛矿的上游设备和材料领域。


在调研过程中,发现涂布机不仅是钙钛矿领域非常核心的重要装备,同时也是面板行业的重要设备。然而,遗憾的是,国内没有一家公司符合我的投资标准。面对巨大的产业机遇和市场空白,我决定创办苏州子高科技有限公司。


子高科技成立于2021年年初,坐落于苏州工业园区。公司成立之初,我们的目标是为钙钛矿的发展提供国产化的大面积高精度狭缝涂布设备。为此,我们精心挑选并组建了一支精干的工程师团队。经过不懈努力,研发并组装了国内第一台大面积高精度双龙门狭缝涂布设备,并成功交付给客户,通过了客户的验收。这一设备帮助客户在2平方米面积的组件生产中,获得了超过19%的效率,创造了纪录。


02

产业化痛点


近年来,钙钛矿产业化在资本的助推下取得了重大进展。无锡极电光能公司也在近平方米的组件上获得了超过18%的效率。如极电CTO邵君博士所说,钙钛矿组件一旦效率达到20%,便可以在发电能力上与晶硅组件媲美。这意味着钙钛矿技术已经接近大规模量产的临界点。

 


与此同时,钙钛矿产业化的快速发展也为设备制造商带来了巨大机遇。例如,极电光能公司的GW级产线即将落成,京东方等企业的生产设备也在陆续到位。然而,这也对设备提出了更高的要求。据我了解,目前国内市场还没有任何一家纯国产的大面积钙钛矿涂布机通过量产验证。因此,需要进一步提升设备性能,以满足工业化量产的需求。


03

针对大面积制备的狭缝涂布系统

市场上确实存在已经通过量产验证的大面积涂布机。许多钙钛矿产业的专家都指出,钙钛矿产业与面板产业更为接近,而非传统光伏产业。在面板行业中,大面积高精度平板狭缝涂布机是必不可少的设备。遗憾的是,国内面板行业的龙头企业,如京东方、天马等,所使用的量产型涂布机基本都是从日本进口的。


苏州子高科技有限公司自成立之初,就定位于追赶日本涂布机的技术,而不是美国的技术。2021年时,国内已有钙钛矿龙头企业选择了美国的涂布机技术。通过调研发现,美国最大的涂布机公司仅有约30名员工,并且几乎没有做大面积设备的经验,主要生产的是小型实验室级别的设备。


如果回顾面板行业的发展历史,可以发现虽然该行业起源于上世纪70年代的美国,但在80年代时已基本转移到日本,并在日本得到了成熟发展。随后,这一产业逐渐扩散至韩国和中国大陆。正因为面板行业在日本得以成熟,其上游领域,包括设备和材料,至今仍大多被日本企业所垄断,涂布机也不例外。因此,美国的涂布机技术在主流市场中相对边缘化。


在了解到这一情况后,我与国内钙钛矿行业的领先企业进行了交流。据了解,日本涂布机公司对钙钛矿市场的关注度不高,有些公司甚至不参与任何与钙钛矿相关的招标。即便参与,报价也往往过高。因此,国内钙钛矿企业不得不选择美国的涂布机技术作为替代。


面板行业之所以采用日本的涂布机技术,是因为单条产线的投入极其庞大,动辄数十亿乃至上百亿,折旧成本极高。因此,面板厂不愿采用未经量产验证的设备。同时,由于面板产品的单位面积附加值较高,这些企业能够承担价格较高的设备。这就是为何京东方和天马等企业倾向于从日本进口设备的原因。


然而,在钙钛矿领域,由于单位面积附加值较低,与晶硅类似,对设备的成本控制要求很高,这为国产设备制造商提供了巨大机遇。但钙钛矿对设备的要求并未因此降低。因此,通过交流,我坚定了要做大面积高精度平板涂布机国产化的决心,同时也感受到了巨大的压力。追赶日本企业几十年的经验积累是一项艰巨的任务。


挑战一:设备的稳定性。根据与多家面板厂的交流,日本进口的涂布机除了正常维护外,在量产过程中可以保持长达十年的稳定运行。为解决设备稳定性问题,我们不断优化设计,力求在每个新机型中避免以往出现的问题。


挑战二:涂头加工。尽管量产组件的尺寸尚未最终确定,但预计尺寸将在2.4米×1.2米左右。几乎所有客户都希望涂头的宽度能达到2.4米,行程缩短到1.2米,以便扩大工艺窗口。将宽度设定为2.4米对所有涂布机制造商来说都是一个巨大的挑战。我们通过与供应商的紧密合作,确保涂头加工精度和加工工艺达到与日本头部厂家相同的水平。


挑战三:运动平台的降本问题。包括平台结构设计和零部件选型等方面。举例来说,采用导轨结构来替代气浮结构可以降低成本。然而,这要求导轨具有良好的运动效果和抗腐蚀性。为此,我们与供应商进行了大量交流,找到了能满足要求的导轨。但这种导轨仍需进口,且进口比较困难。


04

针对实验室/企业研发的高通量系统

另外,上个月有一则新闻值得关注:AI制药第一股晶泰科技在其上市后的首份半年报中,公布了与协鑫集团的一项为期五年的合作协议,金额达10亿元人民币。合作内容主要是晶泰科技利用自身的机器人自动化技术和AI技术,为协鑫集团提供钙钛矿等高科技新能源材料的研发订单化服务。此消息公布后,晶泰科技的股价在七天内上涨了150%,市值一度突破了500亿港元。


为什么资本市场会有如此强烈的反应?除了钙钛矿技术本身对资本市场的吸引力外,我认为资本市场也非常期待新技术能够推动钙钛矿技术的新突破。

 

在大面积钙钛矿组件的效率提升方面,仍然有很大的发展空间。钙钛矿材料的稳定性问题也需要进一步解决。尽管近年来资本市场对钙钛矿行业投入了大量资金,但我们不应忽视,资本市场通常是缺乏耐心的,它希望能够在短期内看到明显的创新成果。因此,对于整个钙钛矿行业而言,如何改变过去依赖经验和实验试错法的材料研究与开发模式,是一个重要的课题。与AI技术的结合则是一个非常有潜力的解决方案。


如同AI在其他领域的应用,钙钛矿领域与AI的结合同样依赖于算力、数据和算法的支持。目前在数据方面,钙钛矿领域存在两个主要问题。一是缺乏足够的训练数据;二是即使存在相关数据,由于人工操作手法的不同,可能导致数据质量参差不齐。


为了加速钙钛矿材料的研发进程,我们自主研发了一套高通量研发平台。该平台每天可自动化生产300片以上2.5×2.5厘米的钙钛矿电池,并完成自动检测。这不仅提高了实验效率,还保证了数据质量的一致性。平台由高通量旋涂制膜系统和后道设备组构成,前者负责湿法制膜,后者则完成后续工艺处理,包括ALD、PVD、蒸镀、P2激光、IV检测等。八角腔作为真空腔,通过真空机械手完成物料转移,节省了时间,并允许膜面朝向调整。我们相信这样一套设备交付给客户之后,能够快速的提高客户的实验的效率。并且能够提供大量的实验数据,为AI和钙钛矿的结合提供一个非常坚实的数据基础。


子高科技成立这三年以来,我们通过自主团队的研发,完成了国产化大面积高精度涂布设备的交付,面积也达到了2平方米,并且通过了客户的验收。同时我们在为GW级量产设备的降本增效做持续的研发。希望能够为早日实现钙钛矿的低成本量产做出自己的贡献。另外我们也开发了一套高通量的湿法研发平台。希望能够在更短的时间内更快更多的提供实验数据,为钙钛矿的发展做出自己的贡献。


好,谢谢大家。

来源:势银光链

注:文内信息仅为提供分交流渠道,不代表本公众号观点


 




 







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