供需稳定,金属铟对薄膜电池应用不构成影响

2018-12-26 09:46 环球网

  工业革命带动了金属需求的大规模增长,当前新兴产业的出现也带动了一些稀有金属需求的快速增长。近年来,随着薄膜太阳能产业的爆发式增长,细分技术路线——铜铟镓硒(CIGS)的逐步兴起,作为制作铜铟镓硒电池重要原材料之一的铟,其需求和价格出现了快速增长,引发了外界对供应紧缺的担忧。

  稀有金属铟的兴起

  铟(Indium),原子序数49,于1863年由德国化学家赖希(H.Richter)在锌精矿中发现,属稀散金属。铟呈银白色并略带淡蓝色,质地非常软,能用指甲刻痕。主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。

  在自然界中,铟矿物均以微量的形式分散伴生于其它矿物中。铟在地壳中的分布量比较小,是黄金的1/8,白银的1/50,迄今为止,未发现单一的或以铟为主要成分的天然铟矿床。

  据统计,全球铟探明储量预估为5万吨,其中可开采的占50%。工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟,回收率约为60-70%。由此计算,在探明储量、可开采量不增长以及铟回收率不提升的基础上,目前可使用的铟大约有1.5万吨-1.8万吨。

  作为透明电极涂层的ITO靶材用量,约占铟用量的70%,年需求量为200吨左右。随着中国ITO靶材生产全面占领国内市场并走向世界,预计未来中国ITO靶材领域对铟的需求将会超过700吨/年。

  现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用的影响。研发人员分析称,“1.8万吨可以使用的铟,如果全部生产铜铟镓硒电池,能生产1800吉瓦,即使只有十分之一的量用到生产铜铟镓硒也能生产180吉瓦,就目前的铜铟镓硒产能来说,铟资源还是十分丰富的。”

  技术手段降低铟用量

  随着发展薄膜太阳能列入国家战略,除领先者汉能外,2015年以来国家能源集团(原神华集团)、中建材等大型国有企业及锦江集团等大型民营企业先后入场,在薄膜太阳能市场投入资金超过470亿元,铜铟镓硒电池产能出现规模化增长。随着光伏产业的不断发展和平价上网的倒逼,降低发电成本是一个持续性的目标。

  在这样的背景下,通过技术路线来降低稀有元素铟的用量,也是汉能等很多薄膜电池企业正在积极探索的降本方法。随着开采技术、钻探技术、提纯技术和回收利用技术的提高,可以使用的铟资源会越来越多,探明储量也会逐渐增多。由此,即使未来一些年铜铟镓硒产量爆发式增长,其也很难影响铟的供求关系。

  同时,汉能等薄膜太阳能公司还通过技术手段降低铟用量:通过新型等离子喷涂靶材技术的开发、靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收、镀膜产生固废铟回收、芯片回收等手段,可以大幅降低对铟的市场需求。此外,在铜铟镓硒电池中适当增加镓的成分、减薄电池膜层等方式,也可以减少铟的用量。经测算,铜铟镓硒芯片转换效率以及生产良率的持续稳步提升,也能够降低约15%左右的铟用量需求。

  从产业演进看,全球薄膜太阳能产业发展方向已定,加上能源升级、产业转型等因素,万亿级薄膜太阳能市场将全面开启。随着对铟供应来源的不断探索与发掘,以及对现有储备资源更好的利用能力,稳定的铟供应足以得到保障。

责编:郑媛媛
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