美商务部提出光伏材料铟镓碲的供应风险解决办法

导读: DOE仔细研究了当前和未来铟、镓和碲的供需情况,并指出了供应风险。据DOE以及其他市场分析人士,铟和碲被指是供应紧俏和价格波动最严重的金属......铜铟镓硒(CIGS)
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 一年前,美国商务部(DOE)关于重要光伏组件材料的全球供应情况公布了一个报告,指出材料供应危机将导致薄膜光伏组件生产中断的可能。
  DOE仔细研究了当前和未来铟、镓和碲的供需情况,并指出了供应风险。据DOE以及其他市场分析人士,铟和碲被指是供应紧俏和价格波动最严重的金属。
  现在,DOE已经发布了关键金属战略报告的最后版本,那么薄膜光伏材料的供应危机消除了吗?根据DOE,铟镓碲的总体供需局面有所转好,但是形势也不容乐观。这三种金属(与钕和镝一起)被看做为清洁能源材料,在未来20年内面临着严重的供应瓶颈。
  该报告强调了在减少这三种薄膜光伏原材料使用量方面的一些进展,尽管光伏业将持续增长,但是每个组件所需的材料却有望减少。
  DOE称,对于铜铟镓硒(CIGS)光伏组件来说,制造商旨在增加镓的成分比率而相应降低铟的使用量,部分权衡两种元素的供应风险。同时,DOE推算,CIGS的市场占有率将会减少,这就同时降低了未来铟和镓两种金属的需求增量。
  根据该报告,碲化镉薄膜太阳能组件目前占光伏市场约10%的份额,持续下降的硅价对碲化镉太阳能市场也是威胁。碲化镉制造商对于碲需求的不断增加,再加上非光伏行业对碲的潜在需求以及碲的高成本都加深了该金属的供应危机。
  DOE在报告中称:“碲材料成本对于碲化镉光伏组件生产商来说是个重要的难题,该行业在尽量减少原生碲的使用量而增加废料的回收以降低对原生碲依赖性。”
  尽管短期来看碲的供应仍充足,但是未来产能的增产或许难以满足碲化镉制造商以及其他用碲行业的需求增长。报告规划的一种方案中指出,碲供应须比设计的2015年总产量要增加50%以满足未来的需求。
  铟和镓在诸如半导体、平板显示屏和智能手机以及平板电脑涂层等非光伏行业受宠程度也越来越高。DOE预计,除非这些材料产量增加,或是来自非光伏产业的需求减少,否则铟、镓将在2015年出现供应危机。
  在这两种金属中,镓供应担忧更大,因铜铟镓硒生产商未来将增加镓的使用比率。
  DOE解释道:“镓需求增加主要是基于未来铜铟镓硒(CIGS)中镓将逐渐替代铟。”这也强调了光伏生产中降低材料使用密度的益处,比如减少光伏组件厚度以及提高加工效率。
  总体来说,铟、镓和碲在DOE报告中就他们对清洁能源和中短期的供应风险来说都打上了2至3分的中等评分(总范围1-4分)。
  为了减少材料供应危机对光伏产业以及其他清洁科技发展的威胁,该局提出了三个解决办法。
  “首先,有必要令这些关键材料的全球供应多样化,”DOE在报告中强调,“为了化解供应风险,必须保证材料的多个供应源。这意味着美国须促进这些材料的开发、加工和生产,并鼓励其他国家同样促进多样化供应。”
  另一种方法是发展替代材料。对于光伏产业来说,DOE研究组尤其关注诸如铜锌锡和硫硒化合物的发展。另一些资金项目主要研究地壳含量丰富的锌、硫和铜在光伏中的应用。
  DOE在报告中提醒道:“一些项目还希望使用黄铁矿来发展原型太阳能电池。黄铁矿无毒、低价而且在地壳中含量丰富。”
  最后提高回收和再次使用率也可减少对原生材料的需求。这些战略方法有助于光伏产业的可持续发展。

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