技術(shù)手段維系供需穩定 銦不會(huì )制約薄膜太陽(yáng)能發(fā)展
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2019-01-18
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日前,《日本經(jīng)濟新聞》與荷蘭學(xué)術(shù)出版巨頭愛(ài)思唯爾(Elsevier)合作,對全球各國在尖端科技領(lǐng)域的學(xué)術(shù)能力、研發(fā)水平進(jìn)行了排名。結果顯示,在30個(gè)全球關(guān)注的技術(shù)中,中國占據23個(gè)全球第一,美國拿下7席。
日前,《日本經(jīng)濟新聞》與荷蘭學(xué)術(shù)出版巨頭愛(ài)思唯爾(Elsevier)合作,對全球各國在尖端科技領(lǐng)域的學(xué)術(shù)能力、研發(fā)水平進(jìn)行了排名。結果顯示,在30個(gè)全球關(guān)注的技術(shù)中,中國占據23個(gè)全球第一,美國拿下7席。在鈣鈦礦、基因編輯、薄膜太陽(yáng)能、免疫療法等代表全球科研尖端的10大領(lǐng)域中,中國占據7項冠軍;其中薄膜太陽(yáng)能已上升為中國政府重點(diǎn)支持的戰略性新興產(chǎn)業(yè)之一。
薄膜太陽(yáng)能因輕薄柔、弱光性好、顏色可調、形狀可塑的優(yōu)勢特性在BIPV(建筑光伏一體化)、汽車(chē)、便攜式穿戴用品結合等方面存在差異化的競爭力。近年來(lái),隨著(zhù)太陽(yáng)能發(fā)電的移動(dòng)應用日趨廣受關(guān)注,眾多玩家開(kāi)始入局薄膜太陽(yáng)能。以漢能為例,就基于先進(jìn)的銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能技術(shù),開(kāi)發(fā)了漢瓦、漢墻、漢傘、漢包、漢紙等一系列終端應用產(chǎn)品。與此同時(shí),2015年以來(lái)國家能源集團(原神華集團)、中建材等大型國有企業(yè)及錦江集團等大型民營(yíng)企業(yè),先后為布局薄膜太陽(yáng)能市場(chǎng)投入資金超過(guò)了470億元。
國內銅銦鎵硒的產(chǎn)能正呈規?;瘮U張,推動(dòng)著(zhù)國家能源供給側改革,滿(mǎn)足日漸增長(cháng)的移動(dòng)能源需求。但隨之而來(lái)的擔憂(yōu)是:銅銦鎵硒中的“銦”,因其儲量和產(chǎn)能均不高的稀有性,會(huì )不會(huì )成為制約薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的掣肘?
技術(shù)突圍積極探索降本方法國家能源集團方面相關(guān)研發(fā)人員表示,“從中長(cháng)期看,若銅銦鎵硒組件得以在BIPV、汽車(chē)、飛機,甚至工商業(yè)分布式、大型地面電站等領(lǐng)域廣泛應用,并且在回收銦的技術(shù)上沒(méi)有突破的前提下,那么,囿于銦的儲量、生產(chǎn),大概率會(huì )影響銦的供求關(guān)系,從而影響銅銦鎵硒的生產(chǎn)成本。”實(shí)際上,以漢能為代表的新能源企業(yè)在規?;瘮U張銅銦鎵硒產(chǎn)能的同時(shí),也都在積極探索降本方法。如開(kāi)發(fā)新型等離子噴涂靶材技術(shù)、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,都是目前較為可靠的方案,可以大幅降低對銦的市場(chǎng)需求。此外,在銅銦鎵硒電池中適當增加鎵的成分、減薄電池膜層等方式,也可以減少銦的用量。經(jīng)測算,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%,銅銦鎵硒芯片轉換效率以及生產(chǎn)良率的持續穩步提升,也能夠降低約15%左右的銦用量需求。隨著(zhù)銅銦鎵硒研發(fā)技術(shù)提升,轉換效率提高,生產(chǎn)良率提高,回收技術(shù)的充分利用,1吉瓦的銅銦鎵硒銦凈用量將降低到10噸以下,而中期目標則為5噸/吉瓦-6噸/吉瓦。在眾多入局薄膜太陽(yáng)能市場(chǎng)的企業(yè)自主研發(fā)核心技術(shù),不斷創(chuàng )新進(jìn)取的推動(dòng)下,盡管目前銅銦鎵硒組件的生產(chǎn)成本高于單多晶組件,專(zhuān)業(yè)人士仍然有信心憑借其低衰減,以及柔性化、弱光性的優(yōu)勢在BIPV(建筑光伏一體化),與汽車(chē)、快遞車(chē)、低速電動(dòng)車(chē)結合等方面會(huì )產(chǎn)生差異化的競爭力,市場(chǎng)份額將逐步擴大。
供需穩定1/10量即可產(chǎn)180吉瓦電池銦(Indium)于1863年由德國化學(xué)家賴(lài)希(H.Richter)在鋅精礦中發(fā)現的,屬稀散金屬,且迄今未發(fā)現單一的或以銦為主要成分的天然銦礦床。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,目前有工業(yè)回收粗銦價(jià)值的礦物主要為閃鋅礦。許多合金在摻入少量的銦之后,可以提高強度、延展性、抗磨損與抗腐蝕的性能等,從而使銦得到了“合金的維生素”這樣的美名,也有人稱(chēng)之為“奇妙的銦效應”。中國銦儲量占世界總儲量的73%以上,是全球第一大銦儲量國,但目前,由于未發(fā)現獨立銦礦,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%。此外,根據USGS(美國地質(zhì)勘探局)的統計,全球銦(粗銦)探明儲量預估5萬(wàn)噸,其中目前可開(kāi)采的占50%。由此計算,在探明儲量、可開(kāi)采量不增長(cháng)以及銦回收率不提升的基礎上,目前能夠得到可以使用的銦大約有1.5萬(wàn)噸-1.8萬(wàn)噸。然而從現階段看,銦尚不構成對銅銦鎵硒應用的影響。”國家能源集團方面相關(guān)研發(fā)人員表示:“倘若將全球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。另外據了解,中國不僅是全球第一大銦儲量國,還擁有株冶集團、中金嶺南、鋅業(yè)股份等多家全球領(lǐng)先的銦生產(chǎn)商,能夠為持續增長(cháng)的需求量提供強有力的供給??v觀(guān)金屬銦近10年的價(jià)格走勢,除了2014年炒作導致銦一度狂飆至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)因素的刺激下,價(jià)格出現一定幅度的上漲是正?,F象,但從綜合存儲量和產(chǎn)能等各方面看,銦價(jià)波動(dòng)不會(huì )偏離正常價(jià)格區間太多。隨著(zhù)開(kāi)采技術(shù)、鉆探技術(shù)、提純技術(shù)、回收利用技術(shù)以及銅銦鎵硒電池的制備技術(shù)不斷提高,銦的供需已經(jīng)進(jìn)入到相對穩定時(shí)期。銅銦鎵硒薄膜產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入更低成本的高速發(fā)展期,萬(wàn)億級薄膜太陽(yáng)能市場(chǎng)將全面開(kāi)啟。稀有金屬“銦”也將物盡其用,在穩步發(fā)展中迎來(lái)更廣闊的施展空間。