薄膜光伏原料竞争激烈

时间:2019-11-08 09:05:59 分享到:

  美国能源部以当时和未来生产需求为背景,对铟、镓、碲的可利用率进行了考察,最终发现了引起这一忧虑的原因。该报告以及当时的一些市场分析人士都表示,铟和碲极易受到供应紧张和价格波动的影响。  
  现在,美国能源部发布了最新版的"关键材料战略",其中对薄膜光伏材料供应的担忧并未有所缓解。能源部表示,铟、镓、碲的一般供需情况虽然"略有改善",但是并不能完全让人放心。这三种(连同钕和镝)以清洁能源材料而着称的金属都面临着"在未来20年内供应链遭遇瓶颈的巨大风险"。  
  该报告认为这种轻微的改善主要是由于市场对这三种薄膜材料的需求有所下降:尽管光伏市场部署有望增长,但每套光伏组件对材料的需求预计将有所下降。
  就铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏组件而言,制造商正在改变其材料组成,提高镓的比例,同时降低铟的比例。美国能源部表示,这样做的结果就是"在这两个元素的潜在供给风险之间进行了局部取舍"。同时,能源部进行了新的计算,假设在降低铟和镓的预期需求的情况下,铜铟镓硒市场份额也会下降。  
  报告显示,目前,碲化镉(CdTe)薄膜组件在光伏市场中的份额约占10%。硅价的下跌也可能对其造成威胁,但是,高价碲、碲化镉生产商对碲不断增长的需求,以及那些需要碲的非光伏企业对该材料供应的竞争,都使得该金属的供应面临非常令人头痛的境况。
  能源部在报告中说道:"碲的价格对碲化镉太阳能电池制造商来说尤为关键,光伏企业正在努力降低该金属材料的使用量,并且不断增加对新废料的回收利用,以便降低他们对这一主要材料的依赖。"  
  尽管碲的短期供应表现充足,但是未来产能的增加可能将不足以供应碲化镉生产商以及需要使用碲的其他制造企业。该报告部分内容表示,碲的供应需要比2015年预算总额多出50%才能够满足预期需求。  
  非光伏制造企业对铟和镓的利用也越来越普遍,比如半导体应用、平板显示器、以及智能手机和平板电脑镀膜。能源部预测,除非铟和镓这两种材料的产能有所增加,或者非光伏企业对其需求减少,否则到2015年,这两种材料将出现供应短缺。  
  其中,能源部根据铜铟镓硒生产商预期的生产改进也对未来镓的用量预测进行了调整,结果显示,未来镓的供给情况更令人担忧。  
  能源部解释说,其对镓的需求做出的较高估算很大程度上是建立在镓在铜铟镓硒组成中越来越多的替代铟的这种假设基础上的。这种变化意味着在光伏制造其他方面可以通过降低原料密集度来获得效益,比如降低电池厚度并提高加工效率。  
  总体而言,能源部针对铟,镓和碲对清洁能源的重要性及中短期供应风险进行了评估,这三种金属均为中等分数(评级标准为1--4级,这三种金属分数则为2或3分。)  
  供应链的中断将对光伏生产和光伏组件部署以及其他各类清洁能源产生威胁,为了帮助减缓可能出现的供应中断,能源部已经制定了一个三管齐下的办法。  
  首先,能源部在报告中强调,"全球供应链多元化是至关重要的,为了控制供应风险,我们需要多种材料来源。这就意味着要采取措施促进美国开采、加工和制造各种材料,同时还要鼓励其他国家加快替代能源的供应。  
  其次,要针对供应紧张的材料开发替代品。就光伏行业来说,能源部的一个研究计划将把重点放在薄膜配方如铜锌锡和硫化硒的进展上,另有一项倡议将对应用锌、硫、铜等地球储量丰富的材料进行的光伏墨水的研发提供资助。能源部在报告中指出,"有几个项目还设法利用被称为愚人之金的黄铁矿开发原型太阳能电池,黄铁矿是无毒、廉价并且是地壳储量最丰富的硫化物矿物。"  
  最后,要不断提高回收和再利用机制,从而减少对新材料的需求。这些战略也能够提高生产过程的可持续性。


 

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