工业革命带动了金属需求【qiú】的大规模增长【zhǎng】,当前新【xīn】兴产【chǎn】业【yè】的出现也带动了一些稀有金属需求的快速增【zēng】长。近年来【lái】,随着薄膜太阳能【néng】产业的爆发式增长,细分【fèn】技术路线【xiàn】——铜铟镓硒(CIGS)的逐步【bù】兴起,作为制作铜铟镓硒电【diàn】池重要原【yuán】材【cái】料之一的铟,其需求和【hé】价格出现【xiàn】了【le】快速增长,引发了外界【jiè】对供应紧缺【quē】的【de】担忧。

稀有金属铟的兴起

铟(Indium),原子序数49,于1863年由【yóu】德国化学【xué】家【jiā】赖【lài】希【xī】(H.Richter)在锌精矿中发【fā】现【xiàn】,属稀散金属【shǔ】。铟呈银白色并略【luè】带淡蓝【lán】色,质【zhì】地非常软【ruǎn】,能用指甲刻痕。主要【yào】用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原【yuán】料【liào】。

在自【zì】然界中,铟矿【kuàng】物均以【yǐ】微量的形【xíng】式分散【sàn】伴【bàn】生【shēng】于其它矿物【wù】中。铟在地壳【ké】中的分布量比较小,是黄金的1/8,白银的1/50,迄【qì】今为止,未发现【xiàn】单一的或以铟为【wéi】主要【yào】成分的天然铟矿床。

据统计,全球铟探明【míng】储量预估为5万吨【dūn】,其中可开采【cǎi】的占50%。工业通过提纯废锌、废锡【xī】的【de】方【fāng】法生产金属【shǔ】铟,回收【shōu】率约为9-21%。由此计算,在探【tàn】明储量、可【kě】开采【cǎi】量不增【zēng】长以及铟回【huí】收【shōu】率不提升的基础上,目前可使用【yòng】的铟大【dà】约【yuē】有1.5万【wàn】吨-1.8万吨。

作为透【tòu】明电极涂层的【de】ITO靶【bǎ】材【cái】用量,约占铟用【yòng】量的70%,年需【xū】求量为200吨左右。随着中国ITO靶材【cái】生产全【quán】面占领【lǐng】国内市场【chǎng】并走【zǒu】向世界,预计未来中国ITO靶材领域对铟的需求【qiú】将会【huì】超过700吨/年【nián】。

现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用【yòng】的【de】影【yǐng】响。研发人【rén】员分【fèn】析称,“1.8万吨可【kě】以使用【yòng】的铟,如果【guǒ】全部生产铜铟镓硒电池【chí】,能【néng】生产1800吉瓦,即【jí】使只有十分【fèn】之一的量用到生产铜铟【yīn】镓硒也能生【shēng】产180吉瓦,就目前的铜铟镓硒产能【néng】来说,铟资【zī】源还是十分丰富【fù】的【de】。”

技术手段降低铟用量

随着发展薄【báo】膜太阳能列【liè】入国家战【zhàn】略【luè】,除领先者【zhě】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【jí】团等大型民营企业先后入场【chǎng】,在【zài】薄膜太阳能市场投入资金超【chāo】过470亿【yì】元,铜铟【yīn】镓【jiā】硒电池【chí】产能出【chū】现规模化增【zēng】长。随【suí】着光【guāng】伏【fú】产业的【de】不断发展和平价【jià】上网【wǎng】的倒逼【bī】,降低发电成本【běn】是一个持续性的目标【biāo】。

在这样【yàng】的背景下,通过技术路线来降低稀有元【yuán】素铟的用【yòng】量,也是汉能等很多【duō】薄【báo】膜电池【chí】企业正在【zài】积极【jí】探索的降本方法。随【suí】着开采技术、钻【zuàn】探技术、提纯【chún】技【jì】术和回【huí】收利用技术的提高,可以使【shǐ】用的铟资源会【huì】越来越多,探明储量也会逐渐增多【duō】。由此,即使未【wèi】来一些年铜铟【yīn】镓硒产量爆发式增长,其【qí】也【yě】很难【nán】影响铟的【de】供求关系【xì】。

同时,汉能等薄膜太阳能公司还【hái】通过技术【shù】手段降低铟【yīn】用量:通过新【xīn】型等离子喷涂靶材技术的开发、靶材喷涂中损耗及残【cán】靶上的铟回收、镀【dù】膜产生固废铟回收、芯片回收【shōu】等手段,可【kě】以大幅【fú】降低【dī】对铟【yīn】的市【shì】场需【xū】求【qiú】。此外,在铜铟【yīn】镓硒电池【chí】中适当增【zēng】加镓的【de】成分、减薄电池膜【mó】层等方式【shì】,也可以减少铟的用量。经测算,铜铟【yīn】镓【jiā】硒芯片转换效率【lǜ】以及生【shēng】产良率的持续稳步提升【shēng】,也【yě】能够降低约【yuē】15%左右【yòu】的铟用量需求。

从产【chǎn】业演进【jìn】看,全【quán】球薄膜太阳【yáng】能产业发【fā】展方向【xiàng】已定,加【jiā】上能源升级、产【chǎn】业转型等因素,万亿级薄膜太【tài】阳【yáng】能【néng】市场将全【quán】面开启。随着对铟供应来源的【de】不断探索与发掘,以及对现有【yǒu】储备资源更好的利用能力【lì】,稳定的铟【yīn】供应足以得到保障【zhàng】。