鈣鈦礦電池競爭:日本發明技術 中國率先量産

2023/06/16


  由烏克蘭危機引發的能源危機更加突出了依賴化石燃料的風險。除了脫碳技術外,從能源安全保障角度來看,可再生能源的擴大將左右國家和企業的命運。快速發展的可再生能源技術最前沿正在發生什麼?

   

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)根據專家的意見,驗證了在光伏、風能、氫能、核電站、二氧化碳回收5個領域備受關注的11項脫碳技術的普及時間。

 

  

  在接近實用化的技術越來越多的背景下,能改變規則的是新一代 「鈣鈦礦型」光伏電池。

    

  七國集團(G7)在4月的氣候·能源·環境部長會議上通過了共同聲明。其中寫道:「與浮體式海上風力發電等並列,推進開發鈣鈦礦型光伏電池等革新技術」。聲明中首次寫入了具體技術名稱。

  

  輕薄、可彎曲

  

  2月11日,在橫濱市的市民交流中心,50多人圍著鐵路模型「NGauge」發出感嘆聲。

    

  人們感到稀奇的不是模型,而是用不到1毫米的薄光伏電池提供動力這一點。目前已證實在房間內的微弱光線下也可以産生充分的電力。

   

  鈣鈦礦型光伏電池輕薄、可彎曲,還可以設置在牆面及車頂,這是傳統矽光伏電池不能實現的。其製造工序簡單,塗上材料晾乾即可,價格被認為可以降低一半左右。  

 

鈣鈦礦型光伏電池還可以設置在牆面及車頂上

 

  日本山區多,傳統光伏電池板的設置場所有限。據東京大學瀨川浩司教授估算,如果是鈣鈦礦型光伏電池,2030年可設置面積最高達到470平方公里,相當於1萬個東京巨蛋體育場。發電能力為600萬千瓦,相當於6個核電機組。

   

  鈣鈦礦型光伏電池是日本桐蔭橫濱大學的特聘教授宮坂力發明的技術,但在量産上領先的卻是中國企業。

   

  大正微納科技在江蘇省的工廠投資8000萬元建立了年産能1萬千瓦的生産線,從2022年夏季已開始量産。2023年産能將達到10倍。

   

  由於在國外申請專利需要大量費用,因此宮坂教授只在日本國內申請了部分基礎專利。國外企業不需要支付專利使用費也是在量産方面領先的一大原因。

   


     

  在日本,積水化學工業及KANEKA也計劃2025年以後量産,東芝及愛信也計劃商業化。不過,宮坂表示「本應引領這一領域的日本大型電子機械企業行動遲緩」。

    

  全球投資加速

    

  過去也出現過相似的情況。

   

  傳統光伏面板也是日本企業在開發和實用化上領先,在2000年代,京瓷、夏普等日本企業在全球佔有50%份額。但得到國家等補貼的中國企業以低價格量産,現在佔有8成以上市佔率,很多日本企業已退出。 

   

  烏克蘭危機後,可再生能源作為日本「國産能源」的影響力增加。鈣鈦礦型光伏電池普及時,日本如果依靠進口面板,本質上難以實現「國産」,有可能成為能源安保的死角。

     

  在世界上,投資競爭加劇。美國調查公司彭博新能源財經 (BloombergNEF)發佈的報告顯示,企業和金融機構等對可再生能源及核能等低碳能源技術的投資額在2022年為1.11萬億美元,創出新高。比上年增加了3成。

     

  中國的投資額為76萬億日元,佔到大約一半,美國為20萬億日元,排在第2。日本排在德國、法國、英國之後,為3萬億日元。

    

  在有望實現脫碳的11項技術中,鈣鈦礦型光伏電池及浮體式海上風力發電等近一半技術是日本在開發階段領先。

     

  在之前日本多次被逆襲的普及期,能否在扶持生産的同時,提高家庭和企業引進的益處以建立市場、培育産業?充分利用領先技術的政策至關重要。

    

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