編者按:近年來,隨著薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng),細(xì)分技術(shù)路線——銅銦鎵硒(CIGS)的逐步興起,作為制作銅銦鎵硒電池重要原材料之一的銦,其需求和價(jià)格出現(xiàn)了快速增長(zhǎng),引發(fā)了外界對(duì)供應(yīng)緊缺的擔(dān)憂。
工業(yè)革命帶動(dòng)了金屬需求的大規(guī)模增長(zhǎng),當(dāng)前新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)也帶動(dòng)了一些稀有金屬需求的快速增長(zhǎng)。近年來,隨著薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng),細(xì)分技術(shù)路線——銅銦鎵硒(CIGS)的逐步興起,作為制作銅銦鎵硒電池重要原材料之一的銦,其需求和價(jià)格出現(xiàn)了快速增長(zhǎng),引發(fā)了外界對(duì)供應(yīng)緊缺的擔(dān)憂。
稀有金屬銦的興起
銦(Indium),原子序數(shù)49,于1863年由德國(guó)化學(xué)家賴希(H.Richter)在鋅精礦中發(fā)現(xiàn),屬稀散金屬。銦呈銀白色并略帶淡藍(lán)色,質(zhì)地非常軟,能用指甲刻痕。主要用于制造低熔合金、軸承合金、半導(dǎo)體、電光源等的原料。
在自然界中,銦礦物均以微量的形式分散伴生于其它礦物中。銦在地殼中的分布量比較小,是黃金的1/8,白銀的1/50,迄今為止,未發(fā)現(xiàn)單一的或以銦為主要成分的天然銦礦床。
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球銦探明儲(chǔ)量預(yù)估為5萬噸,其中可開采的占50%。工業(yè)通過提純廢鋅、廢錫的方法生產(chǎn)金屬銦,回收率約為60-70%。由此計(jì)算,在探明儲(chǔ)量、可開采量不增長(zhǎng)以及銦回收率不提升的基礎(chǔ)上,目前可使用的銦大約有1.5萬噸-1.8萬噸。
作為透明電極涂層的ITO靶材用量,約占銦用量的70%,年需求量為200噸左右。隨著中國(guó)ITO靶材生產(chǎn)全面占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并走向世界,預(yù)計(jì)未來中國(guó)ITO靶材領(lǐng)域?qū)︺煹男枨髮?huì)超過700噸/年。
現(xiàn)階段看,銦尚不構(gòu)成對(duì)銅銦鎵硒應(yīng)用的影響。研發(fā)人員分析稱,“1.8萬噸可以使用的銦,如果全部生產(chǎn)銅銦鎵硒電池,能生產(chǎn)1800吉瓦,即使只有十分之一的量用到生產(chǎn)銅銦鎵硒也能生產(chǎn)180吉瓦,就目前的銅銦鎵硒產(chǎn)能來說,銦資源還是十分豐富的。”
技術(shù)手段降低銦用量
隨著發(fā)展薄膜太陽能列入國(guó)家戰(zhàn)略,除領(lǐng)先者漢能外,2015年以來國(guó)家能源集團(tuán)(原神華集團(tuán))、中建材等大型國(guó)有企業(yè)及錦江集團(tuán)等大型民營(yíng)企業(yè)先后入場(chǎng),在薄膜太陽能市場(chǎng)投入資金超過470億元,銅銦鎵硒電池產(chǎn)能出現(xiàn)規(guī)模化增長(zhǎng)。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和平價(jià)上網(wǎng)的倒逼,降低發(fā)電成本是一個(gè)持續(xù)性的目標(biāo)。
在這樣的背景下,通過技術(shù)路線來降低稀有元素銦的用量,也是漢能等很多薄膜電池企業(yè)正在積極探索的降本方法。隨著開采技術(shù)、鉆探技術(shù)、提純技術(shù)和回收利用技術(shù)的提高,可以使用的銦資源會(huì)越來越多,探明儲(chǔ)量也會(huì)逐漸增多。由此,即使未來一些年銅銦鎵硒產(chǎn)量爆發(fā)式增長(zhǎng),其也很難影響銦的供求關(guān)系。
同時(shí),漢能等薄膜太陽能公司還通過技術(shù)手段降低銦用量:通過新型等離子噴涂靶材技術(shù)的開發(fā)、靶材噴涂中損耗及殘靶上的銦回收、鍍膜產(chǎn)生固廢銦回收、芯片回收等手段,可以大幅降低對(duì)銦的市場(chǎng)需求。此外,在銅銦鎵硒電池中適當(dāng)增加鎵的成分、減薄電池膜層等方式,也可以減少銦的用量。經(jīng)測(cè)算,銅銦鎵硒芯片轉(zhuǎn)換效率以及生產(chǎn)良率的持續(xù)穩(wěn)步提升,也能夠降低約15%左右的銦用量需求。
從產(chǎn)業(yè)演進(jìn)看,全球薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向已定,加上能源升級(jí)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等因素,萬億級(jí)薄膜太陽能市場(chǎng)將全面開啟。隨著對(duì)銦供應(yīng)來源的不斷探索與發(fā)掘,以及對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)備資源更好的利用能力,穩(wěn)定的銦供應(yīng)足以得到保障。
原標(biāo)題:薄膜電池技術(shù)進(jìn)步 業(yè)內(nèi)稱銦的發(fā)展足以得到保障