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追“銦”溯源:薄膜電池的瓶頸在這個(gè)小金屬?事實(shí)并非如此!

近幾年來(lái),隨著發(fā)展薄膜太陽(yáng)能列入國(guó)家戰(zhàn)略,銅銦鎵硒(CIGS)這一細(xì)分技術(shù)路線引起了行業(yè)的極大關(guān)注,其中不乏有實(shí)力攪動(dòng)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)格局的“大玩家”進(jìn)入。

這也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題:生產(chǎn)銅銦鎵硒電池所需的小金屬“銦”,儲(chǔ)能和產(chǎn)量均不太高。這引起了部分行業(yè)人士的擔(dān)憂,銦會(huì)不會(huì)成為影響薄膜電池大發(fā)展的一大“瓶頸”?會(huì)不會(huì)出現(xiàn)價(jià)格暴漲影響薄膜電池降本?

薄膜擴(kuò)產(chǎn),“銦”將供不應(yīng)求?

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。

金屬銦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。其中,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(lái)中國(guó)ITO靶材領(lǐng)域?qū)︺煹男枨髮?huì)超過(guò)700噸/年。

銦本身是一個(gè)小金屬,靶材用量總體來(lái)看也并不太大,所以無(wú)論是市場(chǎng)交易還是行業(yè)企業(yè),均不太受人關(guān)注。但是,隨著最近幾年薄膜太陽(yáng)能尤其是銅銦鎵硒電池的大發(fā)展,銦開(kāi)始逐步走熱。

據(jù)統(tǒng)計(jì),自2015年以來(lái)市場(chǎng)對(duì)銅銦鎵硒電池的投入超過(guò)470億元,主要的項(xiàng)目包括:

隨著這些項(xiàng)目的建成投產(chǎn),銦的需求量將大幅度增加,業(yè)界由此出現(xiàn)了一些聲音,擔(dān)心銦的供需不平衡將成為影響薄膜太陽(yáng)能發(fā)展的“瓶頸”。在2018年年初,精銦價(jià)格出現(xiàn)了一波上漲,價(jià)格接近兩年新高。


1/10量即可產(chǎn)180吉瓦電池

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。

銦資源稀缺、不易開(kāi)采,這些先天不足印象下,人們擔(dān)憂其供應(yīng)短缺、價(jià)格不穩(wěn)也算事出有因。但如果細(xì)究其中,就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些過(guò)分擔(dān)心實(shí)屬杞人憂天,銦的供需已經(jīng)進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期。

據(jù)統(tǒng)計(jì),全球銦探明儲(chǔ)量預(yù)估為5萬(wàn)噸,其中可開(kāi)采的占50%。工業(yè)通過(guò)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(kāi)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(wàn)噸-1.8萬(wàn)噸。

“倘若將這1.8萬(wàn)噸可使用的銦,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)能而言,銦資源還是十分豐富的?,F(xiàn)階段看,銦尚不構(gòu)成對(duì)銅銦鎵硒應(yīng)用的影響?!眹?guó)家能源集團(tuán)方面相關(guān)研發(fā)人員在接受記者采訪時(shí),簡(jiǎn)單算了這樣一筆賬。

據(jù)了解,中國(guó)銦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的73%以上,保有儲(chǔ)量13000噸左右,分布于全國(guó)15個(gè)省區(qū),是全球第一大銦儲(chǔ)量國(guó)。中國(guó)還具備株冶集團(tuán)、中金嶺南、鋅業(yè)股份等多家全球領(lǐng)先的銦生產(chǎn)商,能夠?yàn)槌掷m(xù)增長(zhǎng)的需求量提供強(qiáng)有力的供給。

縱觀金屬銦近10年的價(jià)格走勢(shì),除了2014年泛亞炒作導(dǎo)致銦一度狂飆至5000元/千克,近幾年基本都一直徘徊在成本價(jià)附近,大概在1400-1580元/千克之間。在偶發(fā)因素刺激下,價(jià)格出現(xiàn)一定幅度的上漲是正?,F(xiàn)象,綜合存儲(chǔ)量和產(chǎn)能等各方面看,銦價(jià)波動(dòng)不會(huì)偏離正常價(jià)格區(qū)間太多。


技術(shù)進(jìn)步,減“銦”空間巨大

實(shí)際上,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)。在這一大背景下,通過(guò)技術(shù)路線來(lái)降低稀有元素銦的用量,是很多企業(yè)正在積極探索的降本方法。

目前,已經(jīng)有企業(yè)研發(fā)出較為可靠的降低銅銦鎵硒組件生產(chǎn)銦用量的方案:通過(guò)新型等離子噴涂靶材技術(shù)的開(kāi)發(fā)、靶材噴涂中損耗及殘靶上的銦回收、RC鍍膜產(chǎn)生固廢銦回收、芯片切割及Web邊緣的銦回收等手段,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,也可以有效減少銦的用量。

“隨著銅銦鎵硒研發(fā)技術(shù)水平的提升,生產(chǎn)良率提高以及回收技術(shù)的充分利用,1吉瓦的銅銦鎵硒薄膜電池的銦凈用量將降低到10噸以下,而未來(lái)中期目標(biāo)則為5噸/吉瓦—6噸/吉瓦,薄膜電池對(duì)銦的需求量會(huì)進(jìn)一步降低。”相關(guān)光伏技術(shù)人員向媒體記者透露說(shuō)。

經(jīng)測(cè)算,靶材噴涂中損耗及殘靶上的銦回收率為98%,RC鍍膜產(chǎn)生固廢及無(wú)效Web上的銦回收率為95%,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。

與此同時(shí),隨著開(kāi)采技術(shù)、鉆探技術(shù)、提純技術(shù)以及回收利用技術(shù)的提高,可以使用的銦資源和可探明的銦儲(chǔ)量也會(huì)逐漸增多。由此可見(jiàn),即使未來(lái)幾年銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng),綜合當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)狀和市場(chǎng)供需產(chǎn)能,銦的供給和價(jià)格根本不會(huì)有問(wèn)題。

未來(lái),隨著銅銦鎵硒薄膜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入更低成本的高速發(fā)展期,萬(wàn)億級(jí)薄膜太陽(yáng)能市場(chǎng)將全面開(kāi)啟。預(yù)計(jì)未來(lái)四年,銅銦鎵硒光伏組件價(jià)格有望壓縮至2.2元/瓦,銦作為一份子,還將從中受益,在穩(wěn)步發(fā)展中迎來(lái)更廣闊的應(yīng)用空間。


文章來(lái)源:solar


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