工业革命带动了【le】金【jīn】属需【xū】求【qiú】的大规模增【zēng】长,当前新兴产业的出现也带动了一些稀有【yǒu】金属需求的【de】快速增长。近年来,随【suí】着薄膜太【tài】阳能产业的爆发式增长【zhǎng】,细分【fèn】技术路线——铜铟【yīn】镓硒(CIGS)的逐步兴起,作为制【zhì】作铜铟镓硒电【diàn】池【chí】重要【yào】原材料之一的【de】铟,其【qí】需【xū】求和价格出【chū】现了快【kuài】速增长,引发了外界对供应【yīng】紧缺的担忧。

稀有金属铟的兴起

铟(Indium),原子序数【shù】49,于1863年由德【dé】国化【huà】学家赖希【xī】(H.Richter)在锌精矿中发现,属稀散金属。铟呈银白色并略带淡蓝色【sè】,质地【dì】非常【cháng】软,能用指甲刻痕。主要【yào】用于制造低【dī】熔合金、轴【zhóu】承【chéng】合金、半导体【tǐ】、电光【guāng】源等的【de】原料。

在自然界中,铟矿物均以微【wēi】量的形【xíng】式分散伴【bàn】生于其它矿物中。铟在【zài】地壳中的分【fèn】布量【liàng】比较小,是黄金【jīn】的1/8,白银的1/50,迄今为【wéi】止,未发【fā】现单一的【de】或以铟【yīn】为主要成分的天然铟矿床【chuáng】。

据统计【jì】,全球铟【yīn】探【tàn】明储【chǔ】量预估为5万吨,其中可【kě】开采的占50%。工业通过提纯废锌、废锡【xī】的方【fāng】法生产金属铟【yīn】,回收率约为9-21%。由此计算,在【zài】探明储量、可【kě】开采量【liàng】不【bú】增长以及铟【yīn】回收率不提升的基础上【shàng】,目前可使用的铟大约【yuē】有1.5万吨-1.8万吨。

作为透明电极涂层的ITO靶【bǎ】材【cái】用量,约【yuē】占铟用量的70%,年需求量为200吨左右。随着中【zhōng】国ITO靶材生产全面【miàn】占【zhàn】领国内【nèi】市场并走向【xiàng】世界,预计【jì】未来中国ITO靶材【cái】领域对【duì】铟【yīn】的需【xū】求将会超过【guò】700吨/年。

现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用的影响。研发人【rén】员【yuán】分【fèn】析称【chēng】,“1.8万吨可以使用的铟,如果全【quán】部生产铜【tóng】铟镓硒电池,能生产1800吉瓦,即【jí】使【shǐ】只有十分之一的【de】量用【yòng】到【dào】生产铜铟镓硒也能生产180吉瓦【wǎ】,就【jiù】目前【qián】的铜铟镓硒产能来说,铟资源还【hái】是十分【fèn】丰【fēng】富的。”

技术手段降低铟用量

随着发【fā】展【zhǎn】薄膜太阳能列入国家战略,除领先【xiān】者汉能外,2015年以来国家【jiā】能【néng】源集团【tuán】(原神【shén】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入场,在薄【báo】膜太【tài】阳能市场投【tóu】入【rù】资金超过470亿元,铜铟【yīn】镓硒【xī】电池【chí】产能出【chū】现规模化增长【zhǎng】。随着光【guāng】伏产业的不断发【fā】展【zhǎn】和平价上网的倒逼,降低发电成本【běn】是一个【gè】持续性的目【mù】标【biāo】。

在这【zhè】样的背景下【xià】,通过技术路线来降低稀【xī】有元素【sù】铟的用量,也是汉能等【děng】很多薄【báo】膜【mó】电池企业正在积极探索的降【jiàng】本方法【fǎ】。随着开采技术、钻探【tàn】技【jì】术、提纯【chún】技术和回收利【lì】用技【jì】术的提高,可【kě】以使用【yòng】的铟资源会越【yuè】来越多,探明储【chǔ】量【liàng】也会逐【zhú】渐增多。由此,即【jí】使未来一些年铜铟镓硒产量爆发式增【zēng】长,其【qí】也很难影响铟的【de】供求关系。

同时【shí】,汉【hàn】能等薄【báo】膜【mó】太阳能【néng】公【gōng】司还通过技术手段降低铟用量:通过新型等离子喷涂靶材技【jì】术的【de】开【kāi】发、靶材喷涂【tú】中【zhōng】损【sǔn】耗及残靶【bǎ】上的铟回收、镀膜产生【shēng】固废铟【yīn】回【huí】收、芯片回收【shōu】等手段,可以大幅【fú】降低对铟的市场需求。此【cǐ】外,在铜铟【yīn】镓【jiā】硒电池中适【shì】当增【zēng】加【jiā】镓的成分、减薄电池膜层【céng】等【děng】方式,也可【kě】以减少铟的用量。经测算,铜【tóng】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【gòu】降低约【yuē】15%左【zuǒ】右【yòu】的铟用量需求。

从产业【yè】演进【jìn】看,全球薄膜太阳能产业发展方向【xiàng】已定,加上能源升级、产【chǎn】业【yè】转【zhuǎn】型等因【yīn】素,万【wàn】亿【yì】级薄膜太阳能市场【chǎng】将全面开启。随着对铟供应来源的【de】不断探索【suǒ】与【yǔ】发【fā】掘,以及对现有储备资源更【gèng】好的利用能力,稳【wěn】定的铟供应足以【yǐ】得到保【bǎo】障。