甲子光年：2023新能源电池材料发展概览报告（49页）.pdf

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1、出品机构：甲子光年智库发布时间：2023.5目录Part 01新能源与新材料P02Part 02HJT电池新材料发展趋势P06Part 03钙钛矿电池新材料发展趋势P17Part 04锂离子电池新材料发展趋势P28Part 05氢燃料电池新材料发展趋势P41新材料：需要下游行业需求带动下游应用催生多元化新诉求，新材料发展要求“高景气产业+高技术壁垒”。p当前，中国面临着复杂的发展安全问题，同时也处于发展高端制造的战略机遇期。p发展新材料是成为制造业强国的关键，是摆脱关键材料与技术瓶颈的重要途径，也是寻找经济发展新动力的理想突破口。p新材料的发展需要长时间导入周期和高额前期投入，需要经过“材料开

2、发-产业化-客户送样测试-小试-量产”等环节，通常需要10年以上的时间。图：新材料及相关行业的生命周期短期：受上游原材料价格、价格传导、产品结构、竞争格局等波动性因素影响更明显中期：下游需求的景气度对材料应用的影响更明显长期：更关注材料本身性能，匹配产业长期对降本增效的要求新材料发展示意图新能源：发电侧与用电/储能侧“双碳”战略目标下，新能源领域的新材料应用将迎来长久的高景气周期。关注“发电+储能”两侧的新材料应用进展发电侧储能侧（部分）实现双碳目标的过程中，发电量总量逐步提高，同时风电、光伏、核电的占比要稳定提升。当前光伏发电量占比仍然很低，未来三十年发展空间大。58,53112,0206,

3、8674,1782,290火电水电风电核电光伏2022年全国发电量（单位：亿千瓦时）储能电储能氢储能热储能电化学储能机械储能锂离子电池液流电池铅蓄电池抽水蓄能压缩空气储能熔盐储能氢燃料氢燃料电池86.5%11.8%储能环节以抽水蓄能为代表的机械储能仍然是主流。锂离子电池是电化学储能的绝对主力，装机功率占比约为电化学储能技术的99%。p本次报告在发电侧主要关注新型光伏电池片的材料发展，在储能侧主要关注锂电池与氢燃料电池的材料发展。光伏电池新能源新材料：发展前景评估从价值投资的角度看，在材料性能之外，新材料的评估模型需要综合多方面评估。p虽然光伏、锂电、氢燃料电池分属新能源领域的不同赛道，但他们的

4、投资评估逻辑是相通的。p在性能满足发展需求的基础上，再综合考虑材料的市场规模与格局、商业化上量节点、产业发展周期的变化（比如2023Q1的锂价）等其他因素。新材料投资发展前景评估模型新材料发展前景评估材料性能市场规模竞争格局商业化节点产业发展周期新材料相比当前主流材料，针对当前该行业的需求痛点，在哪些方面有突破，会带来哪些好处？对应的材料替代市场规模有多大？未来几年的增速是什么水平？竞争格局现状是什么？是小而美的市场，还是需要卷成本卷规模的市场？先发者是否有优势？不同材料的起量时间不同；中下游对该材料的尝试验证意愿/验证周期不同当前投资是不是好的时间点：整个行业的供需水平？当前时间点是顺周期还

5、是逆周期？目录Part 01新能源与新材料P02Part 02HJT电池新材料发展趋势P06Part 03钙钛矿电池新材料发展趋势P17Part 04锂离子电池新材料发展趋势P28Part 05氢燃料电池新材料发展趋势P41光伏电池片的分类产业正在逼近晶硅电池片的极限，新型材料应用助力突破转换率瓶颈。图：光伏电池的迭代路线-追求更高的光电转换效率光伏电池晶硅电池薄膜电池多晶硅电池单晶硅电池非晶硅电池化合物电池黑硅多晶PERCP型电池N型电池钙钛矿PBSCIGS、CdTETOPConIBCP-PERCHJTHJT/钙钛矿叠层TBCHBC 当前主流：现阶段光伏产业的PERC电池量产技术成熟，已经大

6、规模流入市场 短期：TOPCon电池得益于与PERC电池类似的产线，已于2023年进入扩产阶段 中长期：HJT与钙钛矿进入产线投产、量产验证与试生产周期光伏电池技术迭代方向单结电池组合电池光伏技术迭代路线HJT与钙钛矿电池是光伏中长期的技术发展路线，关注相关材料迭代机遇。图：光伏电池的迭代路线-追求更高的光电转换效率 量产PERC即将达到理论最高值 TOPCon电池步入量产 HJT与钙钛矿电池处于导入期，且二者结合的叠层电池理论转换效率可达43%，是未来远期的重点发展方向阶段一：BSF铝背场已经基本被淘汰阶段二：PERC电池当前产业主流，量产转化效率23%，即将达到极限阶段三：TOPCon、H