薄膜電池技術(shù)進(jìn)步 隨之降低銦用量

工業(yè)革命帶動了金屬需求的大規(guī)模增長，當(dāng)前新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)也帶動了一些稀有金屬需求的快速增長。近年來，隨著薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，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，其需求和價格出現(xiàn)了快速增長，引發(fā)了外界對供應(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，全球銦探明儲量預(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%。由此計算，在探明儲量、可開采量不增長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ITO靶材生產(chǎn)全面占領(lǐng)國內(nèi)市場并走向世界，預(yù)計未來中國ITO靶材領(lǐng)域?qū)︺煹男枨髮^700噸/年。

現(xiàn)階段看，銦尚不構(gòu)成對銅銦鎵硒應(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家戰(zhàn)略，除領(lǐng)先者漢能外，2015年以來國家能源集團(tuán)(原神華集團(tuán))、中建材等大型國有企業(yè)及錦江集團(tuán)等大型民營企業(yè)先后入場，在薄膜太陽能市場投入資金超過470億元，銅銦鎵硒電池產(chǎn)能出現(xiàn)規(guī)?；鲩L。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和平價上網(wǎng)的倒逼，降低發(fā)電成本是一個持續(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越來越多，探明儲量也會逐漸增多。由此，即使未來一些年銅銦鎵硒產(chǎn)量爆發(fā)式增長，其也很難影響銦的供求關(guān)系。

同時，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，可以大幅降低對銦的市場需求。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、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等因素，萬億級薄膜太陽能市場將全面開啟。隨著對銦供應(yīng)來源的不斷探索與發(fā)掘，以及對現(xiàn)有儲備資源更好的利用能力，穩(wěn)定的銦供應(yīng)足以得到保障。