首次！中國鈣鈦礦太陽能電池專利申請量首超日本，領跑新能源賽道

2026年5月5日，《日經亞洲》的一則專項報道，在全球新能源領域掀起不小波瀾。

科睿唯安日本分公司開展的專項研究顯示，截至2025年12月，中國鈣鈦礦太陽能電池相關專利申請總量，首次超越長期占據榜首的日本，登頂全球第一。

這一轉變并非偶然，而是中國企業多年深耕技術、持續布局的必然結果，也悄然改寫了全球鈣鈦礦技術的競爭格局。

“專利的領先，從來都是技術實力的直接體現，中國這次的突破，藏著太多不為人知的深耕”。

鈣鈦礦太陽能電池，作為被全球公認的下一代新能源核心技術，是依靠鈣鈦礦結構化合物進行光電轉換的新型光伏電池。

它不像傳統硅基電池那樣依賴高純度硅料，核心原料僅為鉛和碘，且吸光層厚度僅需300-500nm，用量極少。

這種特殊的特性，讓它具備了成本低、加工靈活、光電轉換效率高的優勢，其單結小面積（1cm2）電池實驗室效率已達27.2%（最高 27.32%），疊層電池效率更是突破34.6%（最高 34.85%）。

理論極限可達43%，遠超傳統晶硅電池，既能制備在玻璃基板上用于傳統光伏場景，也能附著在柔性薄膜上，適配可穿戴設備、車載光伏等多元化場景。

提及鈣鈦礦技術的起步，日本曾是毫無爭議的領跑者。

2009年，日本科學家首次將有機金屬鹵化物鈣鈦礦材料應用于太陽能電池，彼時轉換效率僅為3.8%，卻開啟了全球鈣鈦礦技術的研發熱潮。

此后十多年里，日本憑借先發優勢，在專利布局上一路領跑，2015至2022年間，始終占據全球鈣鈦礦專利申請量的榜首，松下控股、東芝等企業更是憑借技術積累，長期壟斷全球高端鈣鈦礦研發市場。

為了鞏固優勢，日本政府向積水化學提供1570 億日元（2024-2030 總補貼），支持其鈣鈦礦薄膜電池量產”。這也是日本近年來對單一新能源技術最大規模的財政支持，試圖牢牢掌握技術話語權。

中國在鈣鈦礦領域的布局，起步雖晚，卻始終保持著穩步推進的節奏。

不同于日本早期側重實驗室研發的模式，中國企業從一開始就走了“研發與產業化并行”的路線，“中國企業的優勢，在于不盲目追求實驗室效率的狂歡，而是把更多精力放在了技術落地和專利布局上”。

科睿唯安的研究數據顯示，中國早在2020年前后，就已在年度專利申請量上完成對日本的反超，只是彼時累計專利總量仍略遜一籌，而截至2025年12月，這一差距被徹底打破。

此次統計以2023年前提交、2025年12月仍有效的專利為核心口徑，覆蓋全球兩個及以上國家提交且已公開的專利申請，最終數據顯示，全球已公開的鈣鈦礦太陽能電池相關專利申請約2000件，中國以絕對優勢位居第一，日本退居次席。

從企業層面來看，競爭格局的“中國領跑”態勢更為明顯，研究通過參考競爭對手專利引用頻次對企業專利價值綜合評分。

2025年，中國電池巨頭寧德時代綜合評分位列全球第一，而2023年還位居榜首的日本松下控股，下滑至第二位，東芝則從第三名跌至第五名，曾經的技術優勢正在逐步弱化。

專利的領先，背后是技術研發的持續投入和產業化的快速落地。

在中國，極電光能于2025年2月正式投產全球首條GW級鈣鈦礦光伏組件生產線，這條位于無錫的生產線，達產后每年可產出約180萬片鈣鈦礦光伏組件。

首片2.8平方米組件下線即實現功率450W，創下全球同尺寸組件功率最高紀錄。而協鑫光電 2021 年在江蘇蘇州建成 100MW 鈣鈦礦組件產線，2022 年穩定量產。

對比中日兩國企業的布局，能清晰看到不同的發展路徑。

中國企業優先布局玻璃基鈣鈦礦電池，這類電池更易實現規模化量產，適配地面電站、建筑光伏一體化等主流場景。

同時也沒有局限于單一技術路線，在深耕玻璃基技術的同時，積極布局鈣鈦礦薄膜電池研發，攻關疊層電池技術，將鈣鈦礦層疊加在傳統硅基電池表層，大幅提升發電效率。

而日本企業則將研發重心偏向鈣鈦礦薄膜電池，目前僅有積水化學旗下的積水太陽能薄膜，實現了薄膜鈣鈦礦電池的量產銷售。

計劃2027財年建成年產100兆瓦的量產工廠，商業化進程明顯滯后于中國。

“中國專利反超日本，本質上是產業化優勢帶動研發創新的結果”。

不同于日本企業過于依賴實驗室研發、忽視商業化落地的短板，中國企業形成了“研發-專利-量產”的良性循環。

“超 30 家中國企業布局鈣鈦礦，已投產 3 條 GW 級、10 余條百兆瓦級產線，在建及規劃約 20 條”。這種規模化優勢，反過來推動了專利技術的不斷迭代，讓中國在鈣鈦礦領域的專利布局更具實用性和前瞻性。

值得客觀看待的是，當前鈣鈦礦技術仍面臨不少行業瓶頸。長期穩定性仍是亟待突破的核心難題，電池在水、氧、光、熱長期環境侵蝕下，性能衰減問題尚未得到徹底解決。

此外，大面積制備過程中的薄膜均勻性把控、行業專用測試標準缺失等痛點，也在一定程度上制約著行業規模化高速發展。

但不可否認，中國鈣鈦礦專利申請量首次超越日本，不僅是硬實力的直觀體現，更是中國在全球新能源賽道上，從跟跑、并跑到全面領跑的標志性轉折。

在全球能源結構向清潔低碳轉型的當下，鈣鈦礦作為顛覆性技術，是搶占全球新能源技術制高點的關鍵。

中國專利申請量的領先，不僅為自身技術產業化奠定了基礎，也為全球鈣鈦礦技術的發展提供了更多可能。

未來，隨著技術的不斷突破和產業化的持續推進，鈣鈦礦電池有望逐步替代傳統硅基電池，改變全球光伏產業格局。

而中國在這一領域的深耕與突破，也將為全球能源轉型注入更多動力，讓清潔電能走進更多場景，成為推動全球可持續發展的重要力量。