近幾年來，隨著發(fā)展薄膜太陽能列入國家戰(zhàn)略，銅銦鎵硒(CIGS)這一細(xì)分技術(shù)路線引起了行業(yè)的極大關(guān)注，其中不乏有實(shí)力攪動(dòng)中國光伏產(chǎn)業(yè)格局的“大玩家”進(jìn)入。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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)，先后在薄膜太陽能市場(chǎng)投入資金超過470億元，銅銦鎵硒電池產(chǎn)能出現(xiàn)規(guī)模化增長(zhǎng)。
這也帶來了一個(gè)問題：生產(chǎn)銅銦鎵硒電池所需的小金屬“銦”，儲(chǔ)能和產(chǎn)量均不太高。這引起了部分行業(yè)人士的擔(dān)憂，銦會(huì)不會(huì)成為影響薄膜電池大發(fā)展的一大“瓶頸”?會(huì)不會(huì)出現(xiàn)價(jià)格暴漲影響薄膜電池降本?
追“銦”溯源，帶您一探究竟!
薄膜擴(kuò)產(chǎn)，“銦”將供不應(yīng)求？
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。
金屬銦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。其中，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(chǎng)并走向世界，預(yù)計(jì)未來中國ITO靶材領(lǐng)域?qū)︺煹男枨髮?huì)超過700噸/年。
銦本身是一個(gè)小金屬，靶材用量總體來看也并不太大，所以無論是市場(chǎng)交易還是行業(yè)企業(yè)，均不太受人關(guān)注。但是，隨著最近幾年薄膜太陽能尤其是銅銦鎵硒電池的大發(fā)展，銦開始逐步走熱。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2015年以來市場(chǎng)對(duì)銅銦鎵硒電池的投入超過470億元，主要的項(xiàng)目包括：
2017年12月，中國建材集團(tuán)旗下凱盛集團(tuán)宣布其位于安徽蚌埠的300MW的銅銦鎵硒薄膜組件產(chǎn)線正式投產(chǎn)。
2017年12月，同煤集團(tuán)、大同市經(jīng)濟(jì)發(fā)展投資有限公司和漢能集團(tuán)宣布其共同投資的第一條50MW產(chǎn)線開始投產(chǎn)。
2018年1月，神華集團(tuán)、上海電氣、德國光伏設(shè)備制造商Manz AG共同出資建設(shè)的重慶神華薄膜太陽能項(xiàng)目宣布正式開工，據(jù)稱該項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為306MW。
隨著這些項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，銦的需求量將大幅度增加，業(yè)界由此出現(xiàn)了一些聲音，擔(dān)心銦的供需不平衡將成為影響薄膜太陽能發(fā)展的“瓶頸”。在2018年年初，精銦價(jià)格出現(xiàn)了一波上漲，價(jià)格接近兩年新高。
1/10量即可產(chǎn)180吉瓦電池
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。
銦資源稀缺、不易開采，這些先天不足印象下，人們擔(dān)憂其供應(yīng)短缺、價(jià)格不穩(wěn)也算事出有因。但如果細(xì)究其中，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些過分擔(dān)心實(shí)屬杞人憂天，銦的供需已經(jīng)進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球銦探明儲(chǔ)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(jì)算，在探明儲(chǔ)量、可開采量不增長(zhǎng)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。
“倘若將這1.8萬噸可使用的銦，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。現(xiàn)階段看，銦尚不構(gòu)成對(duì)銅銦鎵硒應(yīng)用的影響。”國家能源集團(tuán)方面相關(guān)研發(fā)人員在接受記者采訪時(shí)，簡(jiǎn)單算了這樣一筆賬。
據(jù)了解，中國銦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的73%以上，保有儲(chǔ)量13000噸左右，分布于全國15個(gè)省區(qū)，是全球第一大銦儲(chǔ)量國。中國還具備株冶集團(tuán)(600961)、中金嶺南(000060)、鋅業(yè)股份(000751)等多家全球領(lǐng)先的銦生產(chǎn)商，能夠?yàn)槌掷m(xù)增長(zhǎng)的需求量提供強(qiáng)有力的供給。
縱觀金屬銦近10年的價(jià)格走勢(shì)，除了2014年泛亞炒作導(dǎo)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)因素刺激下，價(jià)格出現(xiàn)一定幅度的上漲是正?，F(xiàn)象，綜合存儲(chǔ)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(qū)間太多。
技術(shù)進(jìn)步，減“銦”空間巨大
實(shí)際上，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和平價(jià)上網(wǎng)的倒逼，降低發(fā)電成本是一個(gè)持續(xù)性的目標(biāo)。在這一大背景下，通過技術(shù)路線來降低稀有元素銦的用量，是很多企業(yè)正在積極探索的降本方法。
目前，已經(jīng)有企業(yè)研發(fā)出較為可靠的降低銅銦鎵硒組件生產(chǎn)銦用量的方案：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、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，可以大幅降低對(duì)銦的市場(chǎng)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，也可以有效減少銦的用量。
“隨著銅銦鎵硒研發(fā)技術(shù)水平的提升，生產(chǎn)良率提高以及回收技術(shù)的充分利用，1吉瓦的銅銦鎵硒薄膜電池的銦凈用量將降低到10噸以下，而未來中期目標(biāo)則為5噸/吉瓦—6噸/吉瓦，薄膜電池對(duì)銦的需求量會(huì)進(jìn)一步降低。”相關(guān)光伏技術(shù)人員向媒體記者透露說。
經(jīng)測(cè)算，靶材噴涂中損耗及殘靶上的銦回收率為98%，RC鍍膜產(chǎn)生固廢及無效Web上的銦回收率為95%，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。
與此同時(shí)，隨著開采技術(shù)、鉆探技術(shù)、提純技術(shù)以及回收利用技術(shù)的提高，可以使用的銦資源和可探明的銦儲(chǔ)量也會(huì)逐漸增多。由此可見，即使未來幾年銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)，綜合當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)狀和市場(chǎng)供需產(chǎn)能，銦的供給和價(jià)格根本不會(huì)有問題。
未來，隨著銅銦鎵硒薄膜產(chǎn)業(yè)進(jìn)入更低成本的高速發(fā)展期，萬億級(jí)薄膜太陽能市場(chǎng)將全面開啟。預(yù)計(jì)未來四年，銅銦鎵硒光伏組件價(jià)格有望壓縮至2.2元/瓦，銦作為一份子，還將從中受益，在穩(wěn)步發(fā)展中迎來更廣闊的應(yīng)用空間。
