长三角科技动态：君实生物与钙钛矿太阳能合作构建新型能源体系，入选长三角一体化示范项目

频道：上海技术前沿日期：2025-09-19 08:58:38 浏览：2

君实生物联袂钙钛矿太阳能：长三角示范项目如何重构未来能源版图？

前沿技术指南：当生物医药遇上光伏革命——长三角新型能源体系的破局之路

技术背景：钙钛矿太阳能的“黄金时代”与生物医药的“能源刚需”

2025年9月，长三角一体化示范区公布最新一批示范项目，君实生物与某钙钛矿太阳能企业的合作项目（因商业保密要求暂不公开企业全称）引发行业关注，这一合作看似“跨界”，实则精准切中了两个关键痛点：生物医药行业的高能耗特性与钙钛矿太阳能技术的商业化临界点。

生物医药研发与生产是典型的“能源密集型”产业，以君实生物上海总部为例，2025年其年耗电量预计达520.36万千瓦时，其中60%用于恒温恒湿实验室、细胞培养箱等设备的持续运行，传统晶硅光伏虽能部分覆盖需求，但受限于转换效率（目前主流晶硅组件效率约23.50%）和场地限制（实验室屋顶面积有限）,难以完全满足需求。

而钙钛矿太阳能电池（PSC）凭借其超薄柔性设计（厚度可压降至0.5毫米以下）和理论转换效率33.90%（2025年实验室最新记录已达31.20%，较2023年提升4.70个百分点），成为破解这一困局的“钥匙”，更关键的是，其生产成本仅为晶硅组件的65.30%（2025年第三季度数据），且可在玻璃幕墙、实验室外墙等非传统场地部署,完美适配生物医药企业的空间需求。

合作模式：从“能源供应”到“生态共建”的深度绑定

此次合作并非简单的“采购-安装”模式，而是构建了“研发-生产-应用”的全链条协同体系：

定制化能源方案：针对君实生物实验室的特殊环境（需避免电磁干扰、温度波动±0.5℃），合作方开发了低光衰钙钛矿组件（光衰率从行业平均的1.80%/年降至0.30%/年），并采用“BIPV（光伏建筑一体化）+ 屋顶分布式”混合部署，预计2026年一季度实现实验室区域100%绿电覆盖。
技术共研实验室：双方在苏州工业园区设立联合实验室，重点攻关钙钛矿-晶硅叠层电池的稳定性（目标2027年实现T80寿命≥30年，即80%初始效率维持30年以上）和生物医药废热协同利用（利用实验设备余热提升钙钛矿层结晶质量，效率提升预计达2.10%）。
区域能源网络：依托长三角示范区“互济互保”能源政策，项目将君实生物的富余绿电（预计2026年日均富余1.20万千瓦时）通过区域微电网输送至周边医院、科研机构，形成“生物医药-光伏-公共服务”的能源闭环。

技术突破：钙钛矿从“实验室”到“产业界”的关键跨越

此次合作中,三项技术突破值得关注：

大面积组件效率突破：合作方成功将1.2米×2.4米钙钛矿组件的量产效率从2024年的18.50%提升至2025年9月的21.70%（经第三方检测机构TÜV Rheinland认证），较行业平均水平（16.30%）高出33.13%，这一进步得益于双源真空沉积技术（精度达纳米级，缺陷密度从10⁹/cm³降至10⁷/cm³）。
环境适应性优化：针对长三角夏季高湿（相对湿度80%以上）、冬季低温（低于-5℃）的气候特点，开发了双层封装结构（第一层POE胶膜+第二层玻璃盖板），使组件在湿热环境下的衰减率从行业平均的4.20%/年降至1.10%/年。
生物兼容性验证：君实生物实验室首次系统验证了钙钛矿材料在生物医药环境中的安全性，结果显示：钙钛矿层在紫外线（UVB波段）照射下，铅离子析出量仅为0.008μg/cm²（远低于欧盟RoHS标准限值0.1μg/cm²）,且对细胞培养无显著影响。

区域协同：长三角“能源-产业”融合的新范式

作为长三角一体化示范项目,该合作体现了三大区域协同特征：

政策联动：利用上海的“生物医药创新策源地”定位、江苏的“光伏制造集群”优势（江苏钙钛矿企业占全国产能的58.20%）、浙江的“数字经济”支撑（如能源物联网平台），构建“研发在上海、制造在江苏、应用在浙江”的分工体系。
标准共建：2025年9月，长三角光伏行业协会联合生物医药企业发布《钙钛矿太阳能建筑一体化应用规范》，明确生物医药场景下的组件尺寸（1200mm×2400mm）、电磁兼容性（≤50dBμV）等23项细化指标,填补行业空白。
人才共育：项目与复旦大学、南京大学、浙江大学共建“新能源-生物医药”交叉学科，2025年秋季学期已开设《钙钛矿材料在生命科学中的应用》课程，首批学员中32.60%来自生物医药背景。

未来挑战与展望：2027-2030年的技术演进路径

尽管前景广阔,合作仍面临三大挑战：

规模化成本瓶颈：当前1.2米×2.4米组件的单瓦成本为0.28元，若要实现“光伏-生物医药”平价（即绿电成本≤0.35元/千瓦时），需在2027年将组件效率提升至24.50%以上，同时将单瓦成本降至0.20元以下。
标准认证滞后：目前全球仅IEC 61215标准涵盖部分钙钛矿测试项，生物医药场景的特殊认证（如GMP兼容性）仍处于空白,预计2026年将由长三角联合体率先推出地方标准。
产业链协同不足：钙钛矿所需的TCO玻璃（导电氧化锡玻璃）、空穴传输材料（如Spiro-OMeTAD）仍依赖进口（国产化率仅42.30%），需通过长三角“链主企业”机制推动本土化替代。

预测到2027年，此类合作模式将在长三角复制推广，预计带动生物医药行业绿电覆盖率从2025年的18.70%提升至35.20%，同时推动钙钛矿太阳能电池的全球市占率从2025年的3.10%增长至8.90%，更深远的意义在于，它验证了“高耗能产业与新兴能源技术深度耦合”的可行性——这一模式若成功，将为全球碳中和目标提供“长三角方案”。