近年来,新能源发展的走势逐渐向太阳能靠拢,而薄膜太阳能发电引发的热潮传递到了稀有金属铟身上。2015年至今,作为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的原材料,铟占其成本从约4成提高到了7成。CIGS技术是汉能集团等新能源企业的核心技术之一,因此汉能提出了开源节流的解题思路,以提高铟原料使用效率。
据了解,目前全球铟探明储存量为1.6万吨,而去年全球铟消费总量就已达1700吨。外行人士认为,CIGS薄膜太阳能电池对铟的需求已经超过液晶屏,成为了铟需求的最主要市场,产能的增加将造成铟的供给严重紧缺。发力薄膜太阳能行业的汉能集团等企业则认为,虽然铟的探明储存量不高,但是中国铟储存量占世界总储存量的73%以上,保有储存量13000吨左右,可供给行业20年的需求。
随着汉能集团薄膜发电市场的拓展,铟的储存量是否会制约GICS薄膜太阳能电池的发展、卡住薄膜行业的咽喉,成为了业界关注的话题之一。有公开数据显示,预估全球铟的总储存量(包括探明与未探明)有5万吨,而多位光伏分析师表示目前汉能的薄膜发电业务对铟的需求并不大,短期内不会导致铟的短缺。
云南铟业协会表示:“目前铟的供应量是足够的,但随着国内外液晶屏等高端技术的进步,铟的需求将增大,未来价格肯定会上涨。”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。但汉能集团等新能源企业则认为过分担心实属杞人忧天,铟的供需已经进入到相对稳定时期。
据统计,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,在探明储存量、可开采量不断增长以及铟回收率不断提升的基础上,汉能集团等发力薄膜太阳能技术的企业提出的“开源节流”思路实属可行。
中国是全球第一大铟储存量国,同时还具备株冶集团、中金岭南和锌业股份等多家全球领先的铟生产商,能够为持续增长的需求量提供强有力的供给。综合存储存量和产能等各方面看,铟价波动不会偏离正常价格区间太多,而通过技术路线来降低稀有元素铟的用量,是汉能集团等企业正在积极探索的降本方法。
目前,汉能等企业已经提出了较为可靠的降低铜铟镓硒组件生产铟用量的方案: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、RC镀膜产生固废铟回收、芯片切割及Web边缘的铟回收等手段,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,也可以有效减少铟的用量。
目前,汉能内部提出了提升CIGS薄膜光电转换效率至21.5%,提升生产良率至98%的目标。经测算,汉能的靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收率为98%,RC镀膜产生固废及无效Web上的铟回收率为95%。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。
“随着铜铟镓硒研发技术水平的提升,生产良率提高以及回收技术的充分利用,1吉瓦的铜铟镓硒薄膜电池的铟净用量将降低到10吨以下,而未来中期目标则为5吨/吉瓦—6吨/吉瓦,薄膜电池对铟的需求量会持续降低。”汉能集团技术人员向媒体记者透露说。
事实表明, 铟的供需已经进入到相对稳定时期。基于开采技术、钻探技术、提纯技术以及回收利用技术的不断提高,可以使用的铟资源和可探明的铟储存量也会逐渐增多。即使未来几年铜铟镓硒产业爆发式增长,综合当前行业现状和市场供需产能,铟的供求关系也很难受到影响。
可以预见,在万亿级薄膜太阳能市场全面开启的未来,铟将物尽其用,在稳步发展中迎来更广阔的施展空间,不会再因为储存量等问题限制行业企业发展。
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