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技术手段维系供需稳定 “铟”不会制约薄膜太阳能发展

来源:杨溪德斯网 2019-09-11 15:35:09

供需稳定1/10量即可产180吉瓦电池铟(Indium)于1863年由德国化学家赖希(H.Richter)在锌精矿中发现的,属稀散金属,且迄今未发现单一的或以铟为主要成分的天然铟矿床。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,目前有工业回收粗铟价值的矿物主要为闪锌矿。许多合金在掺入少量的铟之后,可以提高强度、延展性、抗磨损与抗腐蚀的性能等,从而使铟得到了“合金的维生素”这样的美名,也有人称之为“奇妙的铟效应”。中国铟储量占世界总储量的73%以上,是全球第一大铟储量国,但目前,由于未发现独立铟矿,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%。此外,根据USGS(美国地质勘探局)的统计,全球铟(粗铟)探明储量预估5万吨,其中目前可开采的占50%。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,目前能够得到可以使用的铟大约有1.5万吨-1.8万吨。然而从现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用的影响。”国家能源集团方面相关研发人员表示:“倘若将全球1.8万吨可使用的铟,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而言,铟资源还是十分丰富的。另外据了解,中国不仅是全球第一大铟储量国,还拥有株冶集团、中金岭南、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。纵观金属铟近10年的价格走势,除了2014年炒作导致铟一度狂飙至5000元/千克,近几年基本都一直徘徊在成本价附近,大概在1400-1580元/千克之间。在偶发因素的刺激下,价格出现一定幅度的上涨是正常现象,但从综合存储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。随着开采技术、钻探技术、提纯技术、回收利用技术以及铜铟镓硒电池的制备技术不断提高,铟的供需已经进入到相对稳定时期。铜铟镓硒薄膜产业将进入更低成本的高速发展期,万亿级薄膜太阳能市场将全面开启。稀有金属“铟”也将物尽其用,在稳步发展中迎来更广阔的施展空间。

国内铜铟镓硒的产能正呈规模化扩张,推动着国家能源供给侧改革,满足日渐增长的移动能源需求。但随之而来的担忧是:铜铟镓硒中的“铟”,因其储量和产能均不高的稀有性,会不会成为制约薄膜太阳能产业的掣肘?

薄膜太阳能因轻薄柔、弱光性好、颜色可调、形状可塑的优势特性在BIPV(建筑光伏一体化)、汽车、便携式穿戴用品结合等方面存在差异化的竞争力。近年来,随着太阳能发电的移动应用日趋广受关注,众多玩家开始入局薄膜太阳能。以汉能为例,就基于先进的铜铟镓硒薄膜太阳能技术,开发了汉瓦、汉墙、汉伞、汉包、汉纸等一系列终端应用产品。与此同时,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,先后为布局薄膜太阳能市场投入资金超过了470亿元。

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日前,《日本经济新闻》与荷兰学术出版巨头爱思唯尔(Elsevier)合作,对全球各国在尖端科技领域的学术能力、研发水平进行了排名。结果显示,在30个全球关注的技术中,中国占据23个全球第一,美国拿下7席。在钙钛矿、基因编辑、薄膜太阳能、免疫疗法等代表全球科研尖端的10大领域中,中国占据7项冠军;其中薄膜太阳能已上升为中国政府重点支持的战略性新兴产业之一。

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图片来源:南国都市报

如果说《死侍2:我爱我家》在内地上映的消息是送给无数影迷的第一份新年礼物,那么“小贱贱”瑞安·雷诺兹来华则是第二记重磅惊喜。发布会现场,瑞安透露自己原本需要做一场手术,但为了与中国粉丝互动交流,他毅然决定“违抗医嘱”,可谓诚意十足,实力宠粉博得全场喝彩。

技术突围积极探索降本方法国家能源集团方面相关研发人员表示,“从中长期看,若铜铟镓硒组件得以在BIPV、汽车、飞机,甚至工商业分布式、大型地面电站等领域广泛应用,并且在回收铟的技术上没有突破的前提下,那么,囿于铟的储量、生产,大概率会影响铟的供求关系,从而影响铜铟镓硒的生产成本。”实际上,以汉能为代表的新能源企业在规模化扩张铜铟镓硒产能的同时,也都在积极探索降本方法。如开发新型等离子喷涂靶材技术、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,都是目前较为可靠的方案,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,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提升,转换效率提高,生产良率提高,回收技术的充分利用,1吉瓦的铜铟镓硒铟净用量将降低到10吨以下,而中期目标则为5吨/吉瓦-6吨/吉瓦。在众多入局薄膜太阳能市场的企业自主研发核心技术,不断创新进取的推动下,尽管目前铜铟镓硒组件的生产成本高于单多晶组件,专业人士仍然有信心凭借其低衰减,以及柔性化、弱光性的优势在BIPV(建筑光伏一体化),与汽车、快递车、低速电动车结合等方面会产生差异化的竞争力,市场份额将逐步扩大。

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