Le développement des batteries au silicium cristallin a jusqu’à présent formé une chaîne industrielle mature, tandis que les batteries au minerai de calcium-titane, qui constituent la prochaine génération de technologie de batterie de réserve, font également l’objet d’une attention particulière. Il y a quelques jours, le ministère de l’Industrie et cinq autres départements ont publié conjointement un plan d’action visant à accélérer le développement de l’innovation verte et à faible émission de carbone dans les équipements électriques, qui mentionnait la promotion de la technologie des batteries TOPCon et autres silicium cristallin Cecep Solar Energy Co.Ltd(000591) et du minerai de titane de calcium, l’industrialisation de la technologie des composants de batteries empilées.
Le journaliste de l’agence de presse financière a appris que la batterie de minerai de titane de calcium dans le niveau technique de l’innovation, mais la réalisation de la production commerciale de masse avant l'”aube” et combien de temps, il est difficile d’avoir une conclusion définitive. Lors du récent forum de l’industrie du polysilicium, le président de GCL photoélectrique, Fan Bin, estime qu’il n’y a pas de limite à l’utilisation des scénarios de minerai de titane de calcium, compte tenu des caractéristiques du produit des batteries de minerai de titane de calcium, le BIPV est un point d’entrée important pour la commercialisation précoce du minerai de titane de calcium.
En fait, ce point de vue est suivi depuis longtemps dans le secteur. Le journaliste de l’agence de presse Cai Lian a appris de Hangxiao Steel Structure Co.Ltd(600477) que la ligne pilote de batteries à hétérojonction de minerai de calcium et de titane de l’entreprise devrait être mise en production en mai 2023, avec un objectif d’efficacité de la batterie de 28 %. Toutefois, la capacité de produire en masse est également une condition préalable importante à sa commercialisation, et la réduction et l’expansion des coûts peuvent encore prendre du temps.
Viser la puissance BIPV dès le départSelon le cas présenté par Fan Bin, dans un bâtiment, les murs sont équipés de quatre modules de batteries en minerai de calcium-titane de différentes tailles. Les modules photovoltaïques utilisés dans le projet sont tous découpés dans des modules de minerai de titane calcique de 1*2m, avec une puissance totale d’environ 10kW.Les panneaux de minerai de titane calcique sur le bâtiment sont de tailles et de formes différentes, supportant ainsi diverses formes irrégulières et laissant plus de place à l’architecte pour jouer.
En conséquence, le BIPV (Building Integrated Photovoltaic) est devenu le point d’entrée de la pré-commercialisation des chalcogénures.
Actuellement, l’écart entre le minerai de titane calcique et les cellules de silicium cristallin continue de se réduire en termes de données expérimentales de base. Fan Bin a déclaré que l’efficacité du laboratoire, l’efficacité du minerai de titane de calcium a été et le silicium cristallin différence dans un point de pourcentage. Théoriquement, le rendement du minerai de titane calcique peut encore augmenter, il devrait être supérieur au silicium cristallin de 2 à 3 points, pour atteindre un rendement de 28 à 29 %.
“D’un point de vue temporel, le chalcogénure a fait des progrès très rapides en une dizaine d’années, atteignant le développement du silicium cristallin au cours des quarante dernières années.” Fan Bin a dit. Du point de vue de la courbe d’amélioration du rendement du silicium monocristallin et du chalcogénure, le chalcogénure a atteint un rendement de 13-14 % vers 2012 et s’est développé rapidement depuis pour atteindre un rendement de 26 % vers 2022, ce qui n’est pas différent du rendement des cellules de silicium monocristallin.
À l’heure actuelle, GCL Photoelectric a déjà lancé des produits à base de calcium-titane. Selon Fan Bin, la taille globale du produit de la phase 100MW est de 1*2m, et l’efficacité devrait atteindre 18% en 2023 et 20% en 2024, ce qui correspond à une puissance de module de 360W et 400W.
Production, la production de modules de chalcogénure est plus proche du processus de fabrication de panneaux, divisé en quatre étapes, y compris l’équipement PVD, l’équipement de revêtement, l’équipement laser et l’équipement d’emballage, le processus est relativement simplifié, c’est-à-dire qu’après l’approvisionnement de l’usine en matières premières chimiques et en panneaux de verre, la sortie est le module de produits, avec les caractéristiques de la production intégrée.
En outre, le chalcogénure peut également être fusionné avec des cellules de silicium cristallin de type N pour produire des cellules empilées, avec des améliorations de rendement plus importantes. Selon la divulgation Hangxiao Steel Structure Co.Ltd(600477) , la filiale Het photoelectric a l’intention d’investir dans la construction d’une ligne pilote de production de batteries stratifiées en chalcogénure / silicium cristallin à haut rendement en 2022, et sera au plus tard le 10 mai 2023 pour atteindre officiellement la production d’une ligne pilote de batteries de 100 MW, et l’efficacité de conversion des batteries de 28 % ou plus.
Certains analystes industriels ont déclaré à l’agence de presse Caixin que l’efficacité théorique d’une seule couche de batteries en minerai de calcium-titane peut atteindre 33 %, ce qui est nettement supérieur à celle des batteries en silicium cristallin. En termes de couches empilées, l’efficacité théorique de la conversion de couches empilées à deux sections de silicium cristallin/minerai de titane de calcium peut atteindre 43 %, et l’efficacité théorique de la batterie à trois sections de minerai de titane de calcium peut atteindre plus de 50 %.
“Le rendement de conversion le plus élevé des cellules en silicium cristallin actuellement en vente sur le marché est proche de 25 %, et le rendement au module est d’environ 23 %-24 %.” Le personnel susmentionné a déclaré que la technologie laminée de la société dans l’industrie est un leader et un pionnier, le projet améliorera considérablement la compétitivité des produits de la société dans le domaine du BIPV.
Encore au stade de la pré-commercialisation à grande échelleCependant, la commercialisation des batteries au minerai de calcium-titane se heurte encore à de nombreux obstacles. Par rapport à la chaîne industrielle mature des piles au silicium cristallin, le chalcogénure en est encore aux premiers stades du développement industriel.
Du côté des nouvelles, la récente production de masse de minerai de titane calcique a été fréquemment rapportée. Après le module de calcium et de titane de 100 MW de GCL, qui est entré cette année dans la production de masse, polar light energy a récemment annoncé que le premier module photovoltaïque de calcium et de titane de niveau GW a récemment commencé à être construit. Selon les informations, JD Solar prévoit de construire à Wuxi la première ligne de produits de modules photovoltaïques à base de chalcogénure et de BIPV de classe GW au monde, une ligne de production de points quantiques à base de chalcogénure de 100 tonnes, un centre d’innovation mondial et un siège social, pour un investissement total de 3 milliards de RMB. En outre, des entreprises telles que Fibrina Photonics et Wandoo Solar participent activement à la recherche et au développement ainsi qu’à la production commerciale de masse de cellules photovoltaïques en minerai de calcium-titane.
L’efficacité élevée de la conversion photovoltaïque, la simplicité du processus de production, le faible coût de production et le coût des matériaux sont les avantages significatifs des cellules de minerai de calcium et de titane. Selon Fan Bin, au niveau de la production de masse de 100 MW, le coût du module est inférieur à 1 yuan/W.
Il convient de mentionner que le verre supérieur et les autres matériaux d’encapsulation représentent un tiers du coût total, il est donc plus nécessaire de réduire cette partie du coût par le biais de la mise à l’échelle, et il est prévu que dans le niveau de production de masse de 5-10GW, le coût du module peut être réduit à 0,5-0,6 yuan/W.
En fait, les conditions pour savoir si le minerai de titane calcique peut être produit en masse sont très claires. Fan Bin pense que la dimension de produit unique des modules PV, combien de revenus peuvent être apportés chaque année, est calculée avec précision, le coût du kilowattheure est le seul indicateur. Si l’on considère le processus de remplacement du monocristallin par le polycristallin, le gagnant est le seul qui montre la courte période de coexistence de différents types de produits. “Le marché est très strict et le minerai de titane calcique n’entrera pas sur le marché s’il ne présente pas un avantage par rapport au silicium cristallin.” Fan Bin a dit.
Selon le plan photoélectrique de GCL, la ligne de production de 100 MW devrait atteindre la production à la fin de 2023, et la ligne de production de niveau GW devrait être construite en 2024, avec une production de masse à grande échelle dans au moins 3 à 5 ans.
Des analystes ont déclaré à l’agence de presse Caixin que, outre l’efficacité, la capacité de produire à grande échelle est une condition préalable importante à sa commercialisation. Dans le cas des cellules de silicium cristallin dominent, le minerai de titane calcium (y compris empilés) veulent le remplacer, besoin de coût et de l’échelle peut suivre, tandis que la réduction des coûts et l’expansion prendra du temps.
