挑战中国？日本押注下一代超薄太阳能电池

【文/观察者网 刘程辉】英国《金融时报》2月16日报道称，为打破中国在可再生能源领域的统治地位，并减少对化石燃料的依赖，日本计划投资15亿美元开发下一代超薄、轻便且可弯曲的钙钛矿太阳能电池。这种电池比传统太阳能电池薄20倍，适用于体育场、机场和办公楼等场所，特别适合日本这种山地多、空地少的国家。

分析人士认为，钙钛矿太阳能电池在生产初期成本相当高，只有中国有能力实现特定技术的规模化生产并降低成本，尽管如此，这是日本重获竞争力和对供应链控制的唯一途径。

报道称，日本官员设定了一个雄心勃勃的目标：到2040年安装足够多的钙钛矿电池，发电量相当于20座核电站，日本将该技术视为实现50%电力来自可再生能源目标的关键所在。

钙钛矿电池而灵活，这意味着它们可以安装在不适合常规太阳能电池板的建筑墙，窗户和其他位置上。 日经亚洲

为此，日本政府向钙钛矿太阳能薄膜开发领域的领军企业积水化学（Sekisui Chemical）提供了高达1570亿日元（约合74.7亿元人民币）的补贴。此外，政府还为该技术的早期开发提供了600亿日元（约合28.5亿元人民币）的支持，未来可能通过建设绿色供应链的基金提供更多资金。

负责钙钛矿太阳能电池开发计划的政府官员伊藤贞德（Sadanori Ito）表示：“钙钛矿太阳能电池是实现脱碳、经济增长和能源安全同时推进的重要王牌。我们认为这是进一步推广可再生能源的不可或缺的技术。”

钙钛矿太阳能电池是由化学组件（包括发电晶体结构）构成的层状结构，总厚度仅为一毫米，能够吸收大量光线。中国生产了全球85%的太阳能电池和79%的多晶硅（太阳能电池的主要材料）。相比之下，钙钛矿电池的主要成分是碘，日本国内即可稳定采购，智利和日本是全球最大的碘供应国。分析人士称，这有助于减少对单一国家过度依赖所带来的关键供应链和能源基础设施风险。

“日本经济新闻”称，利用这种电池薄的特性，可以新开拓城市大楼的墙壁和窗户等发电场所。但在日本国内尚未商业化。现有光伏电池板的放置方式在国土面积狭小的日本能设置的余地很小，在日本各地，接连发生了有关林地开发的纠纷。

日本大阪，安装在一处公交车站上的钙钛矿太阳能电池板 《金融时报》配图

由于钙钛矿电池的生产成本在初期至少是现有技术的三倍，且大规模生产能在多大程度上降低成本尚不确定，初期需求更可能来自东京、新加坡等这样人口密集的城市。

咨询公司伍德麦肯兹（Wood Mackenzie）太阳能供应链研究主管亚娜·赫里什科（Yana Hryshko）表示，日本的计划是“可行的”，“但唯一能够规模化生产特定技术并降低成本的地方是中国”。

尽管如此，赫里什科称，日本的关注点“是正确的，也是他们唯一的选择”，只有如此方能重获竞争力和对供应链的控制。

由于中国拥有建设太阳能发电场的广阔土地，中国制造商专注于封装在玻璃中或与硅太阳能电池板结合使用的较重型钙钛矿电池，而非日本正在研发的超薄薄膜类型。

东芝钙钛矿电池业务开发经理樱井优介（Yusuke Sakurai）说：“我们感受到中国开发速度和规模带来的巨大威胁。但由于中国正在开发的是玻璃型钙钛矿电池……我认为这是一个不同的市场。”

眼下，积水化学已成立一家拥有1000名员工的新公司“积水太阳能”（Sekisui Solar Film），并在其大阪总部外的公交车站和东京邮轮码头安装了钙钛矿太阳能电池。

积水化学持有新公司86%的股份，其余14%由日本政府所有的开发银行持有。该公司计划投资3100亿日元（约合147.6亿元人民币），到2030年在一家原夏普工厂生产1吉瓦的钙钛矿电池，其中一半投资将由国家补贴。在这种规模下，预计生产成本将与传统的硅太阳能电池相当。积水太阳能还计划将薄膜的稳定生产宽度从目前的30厘米提高到1米。

另一个突出挑战是开发适用于不同类型墙壁、屋顶和城市表面的面板固定材料。

积水化学高级常务总监上胁太（Futoshi Kamiwaki）说：“如果我们能解决这两个挑战，就能真正进入大规模生产。”

他还计划将电池出口到美国和欧洲。“在太阳能领域，这是挑战中国市场主导地位的最后机会。”

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