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首席周观点:2026年第28周

(以下内容从东兴证券《首席周观点:2026年第28周》研报附件原文摘录)
张天丰|东兴证券金属首席分析师
S1480520100001,021-25102914,Zhang_tf@dxzq.net.cn
金属行业:铷铯行业深度(V):供需深度拆分下的行业发展窥探(2)-钙钛矿电池渗透率提升及太空光伏发展推动铷盐市场进入结构性扩张新周期
钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿型材料作为吸光层的新型化合物薄膜太阳能电池。钙钛矿是一类自然产生的陶瓷氧化物,最早发现于钙钛矿石中的钛酸钙化合物中,并因此得名。钙钛矿主要在碱性岩中产生,偶尔也会出现在蚀变的辉石岩中,常与钛磁铁矿共生。2009年,日本科学家首次选用有机—无机杂化的钙钛矿材料,制备出全球第一个具有光电转换效率的钙钛矿太阳能电池器件。近年来,钙钛矿电池产业研究持续发展。2023年,钙钛矿材料入选工信部《前沿材料产业化重点发展指导目录(第一批)》。至2025年,国内已实现钙钛矿电池平方米级组件量产,并在稳定性上大幅突破,使其稳态光电转换效率达到27.32%,钙钛矿-有机叠层电池效率突破28%。
钙钛矿太阳能电池优势明显。相较传统晶硅电池,钙钛矿电池具有低成本、高效率、轻量化、可弯曲、高效的弱光特性等多重优势。
从成本角度观察,钙钛矿电池成本优势明显:1)钙钛矿电池组件可一体化生产,完整生产流程耗时45分钟,而晶硅组件需要四条不同产线生产,耗时三天以上;2)钙钛矿每瓦组件耗能仅约0.23千瓦时,且碳排量相对较小,而晶硅电池每瓦组件耗能超1千瓦时;3)钙钛矿电池1GW产能投资金额仅5亿元左右,而晶硅组件四个环节合计1GW产能投资金额达10亿元;4)钙钛矿电池达到5-10GW级别量产后,成本可降至0.5-0.6元/W,而晶硅电池成本为1.9-2.5元/W。
从电池效率角度观察,钙钛矿电池具有更高效率潜力。当前晶硅电池的理论极限效率为29.1%,而单结钙钛矿电池的理论极限效率为33%,钙钛矿叠层电池的理论极限效率可以突破40%。2024年6月,隆基研发的商业化M6尺寸晶硅-钙钛矿叠层电池实现30.1%的光电转换效率,创世界纪录。钙钛矿电池光电转化效率的优势使其可以显著降低发电成本(光电转换效率每提升一个百分点,下游光伏电站可节约5%以上的成本),并提升空间利用率,以更小的面积、更轻的质量输出更高的电力。
钙钛矿电池具有可弯曲、轻量化的特性,具有高效的弱光特性。由于钙钛矿材料只需几百纳米厚的薄膜就能有效吸收太阳光,远薄于传统的硅基电池,因此使用柔性材料作为支撑基底的钙钛矿电池具有可弯曲、轻量化的特征(厚度为1.6μm的柔性钙钛矿薄膜电池
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重量仅为传统晶硅电池的1%;其功率质量比可达55.8W/g,远超晶硅电池的2W/g)。同时,钙钛矿电池具有优秀的弱光特性,在低光照条件下仍能高效发电。
稳定性制约钙钛矿电池产业化发展,铷铯盐成为钙钛矿量产的关键因子。由于铷铯具备优异的光电性能、强化学活性、易离子化,两者可作为钙钛矿电池的ABX3结构中A离子的添加材料,显著提升电池的相关性能。铷可以增加电荷载流子迁移率,提高器件效率并降低电流-电压滞后效应;铯可以降低钙钛矿层的缺陷密度和电荷负荷率,提升电池效率及长期稳定性;两者协同作用可整合无机阳离子的优势,且混合使用时可达到平衡性能的效果。
从学术研究端观察,2026年初瑞士洛桑联邦理工学院在《自然通讯》与《科学》杂志上发布两项研究,证实了通过铷离子修饰调控钙钛矿结构与界面,是提高钙钛矿太阳能电池效率与稳定性的有效途径之一。第一项《自然通讯》上的研究中,瑞士洛桑联邦理工团队利用冠醚复合物将铷离子精确输送至钙钛矿薄膜的晶畴边界,以此改善缺陷钝化与电荷传输。基于此钙钛矿薄膜制成的太阳能电池获得了25.77%的认证最高效率,并在连续1300小时光照测试后保持了99.2%的初始效率,表现出优异的运行稳定性。另一项《科学》上的研究中,团队通过晶格应变方法将铷离子掺入宽带隙钙钛矿中,以此抑制卤化物相分离,从而提高了材料稳定性。基于该薄膜的太阳能电池实现了20.65%的转换效率,其开路电压达到理论极限的93.5%,代表了宽带隙钙钛矿中较低的光电压损失。
从企业应用端观察,协鑫光电投产的钙钛矿产线便采用了中矿资源定制开发的低杂质铷盐(钠、钾含量低于5ppm)和碘化铯,以提升电池稳定性和光电转换效率。双方已签订了三年以上的长协协议,铷铯盐已在钙钛矿电池应用中得到了长期、稳定的材料认证。此外,纤纳光电的钙钛矿组件在2025年量产时,亦引入了中矿资源的溴化铯,优化了钙钛矿-硅叠层界面的电荷传输效率。
钙钛矿电池较传统晶硅电池具有低成本、高效率、轻量化、可弯曲、高效的弱光特性等多重优势,目前制约其量产化发展的主要因素在于稳定性不足。晶硅电池使用寿命普遍可达20年以上,而钙钛矿电池目前的实际稳定寿命仅为3—5年,且使用期间效率衰减较快。考虑到铷铯盐的添加或可提升钙钛矿电池稳定性,随着行业研究以及应用实验的拓展验证,铷铯盐的添加或对钙钛矿电池产业化发展起到关键作用。
钙钛矿电池渗透率提升或推动近五年铷盐需求CAGR达到115%。据中国光伏行业协会预测,在地面光伏市场中,2025-2030年间中国钙钛矿电池新增产能或由2025年的4GW升至2030年的161GW(期间CAGR达109%),经我们测算,对应光伏市场渗透率或由1.3%升至30%。参考马斯克的光伏规划,特斯拉或自2029年起,每年新建100GW地面光伏产能。结合全球钙钛矿市场渗透率的预测进行拟合,特斯拉或在2029/2030年新建18GW/30GW地面钙钛矿产能。钙钛矿电池在现阶段的商业应用中,每GW钙钛矿电池消耗铷铯盐约为20—25吨,由于铷盐价高,铷铯盐的应用比例约为1:2。综合中国光伏产能预测、中国光伏产能全球占比预测、特斯拉新建地面光伏产能预测、全球钙钛矿渗透率预测、单位钙钛矿产能对应铷盐消耗量等数据进行拟合测算,我们认为2025-2030年间,地面光伏应用场景中,全球铷盐需求量或由37吨升至1696吨,期间CAGR或达115%。
钙钛矿电池或为太空光伏的主要发展方向。太空光伏指卫星上供电的太阳翼,目前主要有三
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种技术路径:三结砷化镓(GaAs)、P型异质结(HJT)和钙钛矿叠层电池。当前砷化镓仍主导太空光伏市场,批量应用于高价值卫星中。然而,随着低轨卫星计划发射量的爆发,砷化镓高昂的成本(1000元/瓦)以及原料供应低导致产能的限制(全球年产能仅约150兆瓦)使其难以满足商业航天的量产化发展。因此,HJT电池凭借轻量化优势(厚度约50~70μm),已开始逐步替代砷化镓电池,如东方日升已向星链小批次交付HJT超薄电池(占其采购量的30%以上)。钙钛矿电池由于其理论效率更高、重量更轻、柔性更好、成本更低(砷化镓的1/10),因此被行业普遍认为将成为太空光伏的长期发展方向。然而,钙钛矿电池仍需在量产化、在轨稳定性等方面经历更长期的认证(约1—2年)。目前,上海港湾子公司(上海伏曦炘空)的钙钛矿电池已完成部分在轨验证:钧天一号03星于2024年11月发射,钙钛矿电池已在轨稳定运行超一年,期间完成近百次成像实验;天雁24星亦于2024年11月发射,钙钛矿电池已在轨稳定运行超一年,输出电压保持在2.8V—3.0V之间,几乎无衰减。结合钙钛矿电池当前的发展阶段以及验证周期估计,我们认为2026—2027年或成为钙钛矿电池产业化发展、验证的黄金时间,2028年后,钙钛矿电池或逐渐实现太空光伏领域的量产化落地。
太空光伏发展将大幅提升铷盐需求。结合全球商业航天低轨卫星发射计划和以SpaceX为主的太空算力规划,我们分别从商业航天和太空算力两个方向测算太空光伏对应的铷盐需求量。商业航天方面,考虑到全球低轨卫星发射数量和钙钛矿电池的渗透率提升,我们认为2026-2030年间全球商业航天对应钙钛矿电池需求量或由2026年的0.002GW升至2030年的0.44GW;对应铷盐需求量或由0.02吨升至3.23吨,期间CAGR或达279%。太空算力方面,结合SpaceX的太空光伏与百万卫星发射计划,我们认为2029/2030年太空算力对应钙钛矿电池需求量或达30/50GW,对应铷盐需求量或达220/367吨。
2026-2030年间,钙钛矿电池行业扩张对应铷盐需求CAGR或达94%。钙钛矿电池低成本、高效率、轻量化、柔性化等优势使其在光伏市场中的渗透率具有较大提升空间。同时,在建筑一体化、可穿戴设备、移动电源、便携式电子设备、车载发电、太空光伏等新兴应用领域中,钙钛矿光伏的需求同样具有持续增长空间。结合我们对地面光伏市场和太空光伏市场中钙钛矿电池装机量及对应铷盐需求的预测,我们认为,2026-2030年间,全球钙钛矿电池装机量或由20GW升至281.7GW,对应全球铷盐需求或由146.7吨升至2065.7吨,期间CAGR或达94%。
风险提示:钙钛矿电池研发不及预期,光伏行业需求发展不及预期,卫星发射进度不及预期,6G通信发展进度不及预期,电网投资不及预期,地缘政治冲突加剧,铷铯价格超预期下跌等。





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