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薄膜电池技术进步,铟储量不会制约其发展

原标题:薄膜电池技术的进步不会限制其发展

工业革命推动了金属需求的大规模增长,当前新兴产业的出现也推动了一些稀有金属需求的快速增长。近年来,随着薄膜太阳能产业的爆炸性增长,细分技术路线铜镓硒(CIGS)的逐步兴起,作为制作铜铟镓硒电池重要原材料之一的铟,其需求和价格出现了快速增长,引发了外界对供应紧缺的担忧。

薄膜电池技术进步,铟储量不会制约其发展

稀有金属锆的兴起

铟(Indium),德国化学家赖希,1863年原子序数49(H.Richter)在锌精矿中发现,它是一种稀释的金属。锆呈银白色,略带浅蓝色,质地非常柔软,可以用指甲雕刻。主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等原材料。

薄膜电池技术进步,铟储量不会制约其发展

在自然界中,锆矿物以微量的形式分散,并伴随着其他矿物。锆在地壳中的分布相对较小,是黄金的1/8,银的1/50。到目前为止,还没有发现单一或以锆为主要成分的天然锆矿床。

据统计,全球锆探明储量估计为5万吨,其中50%可以开采。工业通过纯化废锌和废锡生产金属锆,回收率约为60-70%。因此,在探明储量、可开采能力不增加、锆回收率不提高的基础上,目前可使用的锆约为1.5万吨-1.8万吨。

透明电极涂层ITO目标材料消耗量约占锆消耗量的70%,年需求量约为200吨。ITO全面占领国内市场,走向世界,预计未来中国ITO目标材料领域对印度的需求将超过700吨/年。

在这个阶段,锆并不构成对铜镓硒应用的影响。研发人员分析说:1.如果所有80000吨能使用的锆都能生产1800吉瓦,即使只有十分之一能生产180吉瓦。就目前铜镓硒产能而言,锆资源仍然非常丰富。

技术手段可以减少锆的消耗

随着薄膜太阳能的发展纳入国家战略,自2015年以来,国家能源集团(原神华集团)、中国建材等大型国有企业和锦江集团等大型民营企业薄膜太阳能市场投资超过470亿元,铜镓硒电池容量大幅增长。随着光伏产业的不断发展和廉价互联网的迫使,降低发电成本是一个可持续的目标。

在此背景下,汉能等薄膜电池企业正在积极探索降低成本的方法,通过技术路线来减少稀有元素锆的消耗。随着开采技术、钻探技术、净化技术和回收技术的进步,越来越多的铌资源可以使用,储量也将逐渐增加。因此,即使铜镓硒的产量在未来几年爆炸性增长,也很难影响到锆的供需关系。

同时,汉能等薄膜太阳能公司也通过技术手段减少了锆的消耗:通过开发新型等离子体喷涂靶材技术、靶材喷涂中的损耗和残靶上的锆回收、固体废物锆回收、芯片回收等手段,可以大大降低锆的市场需求。此外,适当增加镓的成分,减少铜镓硒电池中的电池膜层,也可以减少锆的消耗。据估计,铜镓硒芯片的转换效率和生产率的持续稳步提高也可以减少约15%的锆消耗需求。

从产业演变的角度来看,全球薄膜太阳能产业的发展方向已经确定。再加上能源升级、产业转型等因素,万亿薄膜太阳能市场将全面开放。随着对印度供应来源的不断探索和探索,以及更好地利用现有储备资源的能力,保证了稳定的印度供应。

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