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回收废铟技术进步

发布时间:2019/6/24 9:47:08      作者:山东省华纳稀有金属回收有限公司      点击:0

  近几年来,回收废铟随着发展薄膜太阳能列入国家战略,铜铟镓硒(CIGS)这一细分技术路线引起了行业的极大关注,其中不乏有实力搅动中国光伏产业格局的“大玩家”进入。


  据不完全统计,除领先者汉能外,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团等大型民营企业,先后在薄膜太阳能市场投入资金超过470亿元,铜铟镓硒电池产能出现规模化增长。


  这也带来了一个问题:生产铜铟镓硒电池所需的小金属“铟”,储能和产量均不太高。这引起了部分行业人士的担忧,铟会不会成为影响薄膜电池大发展的一大“瓶颈”?会不会出现价格暴涨影响薄膜电池降本?


  金属铟主要用于制造低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。其中,作为透明电极涂层的ITO靶材用量,约占铟用量的70%,年需求量为200吨左右。随着中国ITO靶材生产全面占领国内市场并走向世界,预计未来中国ITO靶材领域对铟的需求将会超过700吨/年。


  铟本身是一个小金属,靶材用量总体来看也并不太大,所以无论是市场交易还是行业企业,均不太受人关注。但是,随着最近几年薄膜太阳能尤其是铜铟镓硒电池的大发展,铟开始逐步走热。


  铟资源稀缺、不易开采,这些先天不足印象下,人们担忧其供应短缺、价格不稳也算事出有因。但如果细究其中,就会发现这些过分担心实属杞人忧天,铟的供需已经进入到相对稳定时期。


  据统计,全球铟探明储量预估为5万吨,其中可开采的占50%。工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟,回收率约为60-70%。由此计算,在探明储量、可开采量不增长以及铟回收率不提升的基础上,目前可使用的铟大约有1.5万吨-1.8万吨。


  “倘若将这1.8万吨可使用的铟,全部生产铜铟镓硒电池,能生产1800吉瓦,即使只有十分之一的量用到生产铜铟镓硒也能生产180吉瓦,就目前的铜铟镓硒产能而言,铟资源还是十分丰富的。现阶段看,铟尚不构成对铜铟镓硒应用的影响。”国家能源集团方面相关研发人员在接受记者采访时,简单算了这样一笔账。


  据了解,中国铟储量占世界总储量的73%以上,保有储量13000吨左右,分布于全国15个省区,是全球第一大铟储量国。中国还具备株冶集团(600961)、中金岭南(000060)、锌业股份(000751)等多家全球领先的铟生产商,能够为持续增长的需求量提供强有力的供给。


  纵观金属铟近10年的价格走势,除了2014年泛亚炒作导致铟一度狂飙至5000元/千克,近几年基本都一直徘徊在成本价附近,大概在1400-1580元/千克之间。在偶发因素刺激下,价格出现一定幅度的上涨是正常现象,综合存储量和产能等各方面看,铟价波动不会偏离正常价格区间太多。


  实际上,随着光伏产业的不断发展和平价上网的倒逼,降低发电成本是一个持续性的目标。在这一大背景下,通过技术路线来降低稀有元素铟的用量,是很多企业正在积极探索的降本方法。


  目前,已经有企业研发出较为可靠的降低铜铟镓硒组件生产铟用量的方案:通过新型等离子喷涂靶材技术的开发、靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收、RC镀膜产生固废铟回收、芯片切割及Web边缘的铟回收等手段,可以大幅降低对铟的市场需求。此外,在铜铟镓硒电池中适当增加镓的成分、减薄电池膜层等方式,也可以有效减少铟的用量。


  “随着铜铟镓硒研发技术水平的提升,生产良率提高以及回收技术的充分利用,1吉瓦的铜铟镓硒薄膜电池的铟净用量将降低到10吨以下,而未来中期目标则为5吨/吉瓦—6吨/吉瓦,薄膜电池对铟的需求量会进一步降低。”相关光伏技术人员向媒体记者透露说。


  经测算,靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收率为98%,RC镀膜产生固废及无效Web上的铟回收率为95%,铜铟镓硒芯片转换效率以及生产良率的持续稳步提升,也能够降低约15%左右的铟用量需求。


  与此同时,随着开采技术、钻探技术、提纯技术以及回收利用技术的提高,可以使用的铟资源和可探明的铟储量也会逐渐增多。由此可见,即使未来几年铜铟镓硒产业爆发式增长,综合当前行业现状和市场供需产能,铟的供给和价格根本不会有问题。


  未来,随着铜铟镓硒薄膜产业进入更低成本的高速发展期,万亿级薄膜太阳能市场将全面开启。预计未来四年,铜铟镓硒光伏组件价格有望压缩至2.2元/瓦,铟作为一份子,还将从中受益,在稳步发展中迎来更广阔的应用空间。