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硅系光伏电池已达极限?积水化学工业大力投资钙钛矿电池

2025/07/18

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日经BP精选

  

本文的3个要点

  1. 积水化学工业在大阪世博会上展出巨型钙钛矿光伏电池

  2. 计划在约5年内投资3145亿日元,加紧构建生产线

  3. 争取到2030年度全面占领日本国内市场、销售额达到2万亿日元

       
      在目前正在举办中的大阪关西世博会西门前面的公交枢纽站的屋顶上,覆盖着长度约250米的薄膜型钙钛矿光伏电池。截至2025年2月,这是世界上最大的薄膜型钙钛矿光伏电池。制造商是积水化学工业。
  
      2025年1月,积水化学工业举办的业务说明会上,社长加藤敬太表示“将举全公司之力发展(钙钛矿光伏电池)”。为了到2030年度实现1GW级的产量,计划在约5年内投资总计3145亿日元。首先将投资900亿日元,收购夏普堺工厂(堺市)的一部分和生产设备,计划2027年度启动年产100 MW的生产线。
 
      “钙钛矿”是指用于发电层的晶体结构,作为下一代光伏电池板而备受期待。该电池由日本开发,主要原料是碘。日本的碘占全球市场份额的约四分之一。钙钛矿光伏电池的开发竞争在全球范围内进行,但仍未实现全面实用化。
  
      由于积水化学工业生产的薄膜型钙钛矿光伏电池是通过将发电层涂在薄膜上制作而成,因此又薄又轻,柔韧性高。如果利用这些特点,从利用高层建筑墙面的百万瓦级光伏电站(MegaSolar)到漂浮在水上的浮体式发电设施,都可以使用这种电池。为了刺激新的需求,积水化学工业正在各种地方进行测试,包括加油站和风车塔的侧面、铁路的隔音墙、农田的农业发电、用于抑制杂草生长的防草布之上等。
  

三菱UFJ银行的大井支店(东京都品川区)在入口上方设置了5块薄膜型钙钛矿光伏电池(上)。为了实现量产,积水化学工业在原夏普堺工厂新设100MW的生产线(下)(图片:上由日经ESG提供,下为积水化学工业提供)
   

      硅系已经到了极限

  

      有观点指出,光伏电池板市场本身由于中国制造商的供应过剩,导致市场行情恶化。从2024财年(截至2024年12月)财报的最终损益来看,涉足硅类光伏电池的中国大型企业均出现亏损。彭博新能源财经(BloombergNEF)的报道称,被认为已触底的光伏发电总成本的全球标准值从2022年上半年的45美元/MWh降至2024年的36美元,进一步下降了2成。预计2025年也将比上年下降2%。欧美加强警惕,认为中国正在倾销过剩库存。

    

大阪关西世博会会场西门之前的交通枢纽——公交站的约250米屋顶上设置的薄膜型钙钛矿太阳能电池(图片:积水化学工业提供)

   
      在平地较少的日本,可以水平放置光伏电池板的地方正在减少。不当设置被认为是造成景观破坏和斜坡滑坡的原因之一。富士经济的数据显示,从2024年度日本光伏电池市场的展望来看,预计输出容量为6860MW,金额为2430亿日元,均比上一年度减少1成以上。

 

      薄膜型钙钛矿光伏电池重量仅为硅类光伏电池的约十分之一,设置场所的短缺反而带来商机。这是因为薄膜型钙钛矿光伏电池瞄准的是以往无法设置硅类光伏电池的场所,即1㎡承重10kg以下的屋顶和墙面等。具体来说,可以放置在体育馆和工厂的屋顶、商业设施和办公楼的墙面等。特别是在避难所和防灾据点,确保应急电源是必不可少的,因此很容易挖掘需求。富士经济预测,钙钛矿光伏电池的国内市场到2030年度将累计达到1GW、1500亿~2000亿日元,到2040年度累计达到201GW、3.6万亿日元。
    
      重振国产光伏电池是日本政府长期以来的夙愿,钙钛矿光伏电池被认为是实现梦想的机会,因此提供了积极的支援。日本政府计划到2030年构筑GW级的量产体制,积水化学工业的业务被列为日本经济产业省的“GX供应链构建支援项目”,投资额的一半、即1572.5亿日元将来自补贴。

   

      阻止中国企业垄断市场

 

      积水化学工业的2024年(截至2025年3月)财报显示,销售额为1.2978万亿日元,创历史最高纪录。用于汽车和半导体等电子设备的高性能塑料业务表现强劲,营业利润也创历史新高,突破1000亿日元大关。截至2025年3月,净资产收益率(ROE)达到10.2%。

  

      之所以致力于薄膜型钙钛矿光伏电池,是因为该积水化学工业希望在业绩良好的时候进行投资,培育下一个业务支柱。目前的主要业务包括住宅、高性能塑料、管道材料等环境与生活基础设施等3项。如果钙钛矿光伏电池能实现实用化,不仅将成为业务的新支柱,还将通过与现有业务结合,提高各产品的附加值。加藤社长表示,“希望在海外也能阻止中国产硅类光伏电池垄断市场,特别是在欧美的关注度很高”,表现出进军海外市场的意愿。

 

      积水化学工业提出了到2030年销售额达到2万亿日元、营业利润率达10%以上的高目标。要实现这一目标,钙钛矿光伏电池的成功至关重要。计划到2030年度,全面占领日本国内钙钛矿光伏电池市场(1GW)。首先必须尽快完善日本国内的量产体制。利用擅长的高性能塑料技术等实现低成本化和长寿命化,是扩大市场份额的关键。

 

      跨行业合作也在推进。2024年12月,积水化学工业与三菱UFJ银行启动了测试。在三菱UFJ银行大井分行(东京都品川区)入口上方的室内窗边和横滨市的研修中心屋顶上设置了薄膜型钙钛矿光伏电池。用于为室外公告栏的照明供电和食堂的电源。希望在扩大银行客户对钙钛矿光伏电池认知的同时,加深银行员工自身的了解,促进对有意安装钙钛矿光伏电池的客户企业的金融支持。

 

      在开拓需求的同时,也在瞄准尽早实现低成本化。2030年以后,如果1GW规模的生产成为可能,从施工到废弃、回收利用的整体成本将降至与现在主流的硅类光伏电池相同的约20日元/kWh。预计2040年以后因量产效果,钙钛矿电池本身的价格将低于硅系。

  

宇野麻由子
资料来源:https://business.nikkei.com/atcl/gen/19/00749/060300001


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