一年前，美國(guó)能源部(DOE)在一份關(guān)于光伏組件主要材料全球供應(yīng)的報(bào)告中預(yù)測(cè)，薄膜光伏組件生產(chǎn)可能面臨材料供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。
美國(guó)能源部以當(dāng)時(shí)和未來(lái)生產(chǎn)需求為背景，對(duì)銦、鎵、碲的可利用率進(jìn)行了考察，最終發(fā)現(xiàn)了引起這一憂慮的原因。該報(bào)告以及當(dāng)時(shí)的一些市場(chǎng)分析人士都表示，銦和碲極易受到供應(yīng)緊張和價(jià)格波動(dòng)的影響。
現(xiàn)在，美國(guó)能源部發(fā)布了最新版的"關(guān)鍵材料戰(zhàn)略"，其中對(duì)薄膜光伏材料供應(yīng)的擔(dān)憂并未有所緩解。能源部表示，銦、鎵、碲的一般供需情況雖然"略有改善"，但是并不能完全讓人放心。這三種(連同釹和鏑)以清潔能源材料而著稱的金屬都面臨著"在未來(lái)20年內(nèi)供應(yīng)鏈遭遇瓶頸的巨大風(fēng)險(xiǎn)"。
該報(bào)告認(rèn)為這種輕微的改善主要是由于市場(chǎng)對(duì)這三種薄膜材料的需求有所下降：盡管光伏市場(chǎng)部署有望增長(zhǎng)，但每套光伏組件對(duì)材料的需求預(yù)計(jì)將有所下降。
就銅銦鎵硒(CIGS)薄膜光伏組件而言，制造商正在改變其材料組成，提高鎵的比例，同時(shí)降低銦的比例。美國(guó)能源部表示，這樣做的結(jié)果就是"在這兩個(gè)元素的潛在供給風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行了局部取舍"。同時(shí)，能源部進(jìn)行了新的計(jì)算，假設(shè)在降低銦和鎵的預(yù)期需求的情況下，銅銦鎵硒市場(chǎng)份額也會(huì)下降。
報(bào)告顯示，目前，碲化鎘(CdTe)薄膜組件在光伏市場(chǎng)中的份額約占10%。硅價(jià)的下跌也可能對(duì)其造成威脅，但是，高價(jià)碲、碲化鎘生產(chǎn)商對(duì)碲不斷增長(zhǎng)的需求，以及那些需要碲的非光伏企業(yè)對(duì)該材料供應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)，都使得該金屬的供應(yīng)面臨非常令人頭痛的境況。
能源部在報(bào)告中說(shuō)道："碲的價(jià)格對(duì)碲化鎘太陽(yáng)能電池制造商來(lái)說(shuō)尤為關(guān)鍵，光伏企業(yè)正在努力降低該金屬材料的使用量，并且不斷增加對(duì)新廢料的回收利用，以便降低他們對(duì)這一主要材料的依賴。"
盡管碲的短期供應(yīng)表現(xiàn)充足，但是未來(lái)產(chǎn)能的增加可能將不足以供應(yīng)碲化鎘生產(chǎn)商以及需要使用碲的其他制造企業(yè)。該報(bào)告部分內(nèi)容表示，碲的供應(yīng)需要比2015年預(yù)算總額多出50%才能夠滿足預(yù)期需求。
非光伏制造企業(yè)對(duì)銦和鎵的利用也越來(lái)越普遍，比如半導(dǎo)體應(yīng)用、平板顯示器、以及智能手機(jī)和平板電腦鍍膜。能源部預(yù)測(cè)，除非銦和鎵這兩種材料的產(chǎn)能有所增加，或者非光伏企業(yè)對(duì)其需求減少，否則到2015年，這兩種材料將出現(xiàn)供應(yīng)短缺。
其中，能源部根據(jù)銅銦鎵硒生產(chǎn)商預(yù)期的生產(chǎn)改進(jìn)也對(duì)未來(lái)鎵的用量預(yù)測(cè)進(jìn)行了調(diào)整，結(jié)果顯示，未來(lái)鎵的供給情況更令人擔(dān)憂。
能源部解釋說(shuō)，其對(duì)鎵的需求做出的較高估算很大程度上是建立在鎵在銅銦鎵硒組成中越來(lái)越多的替代銦的這種假設(shè)基礎(chǔ)上的。這種變化意味著在光伏制造其他方面可以通過(guò)降低原料密集度來(lái)獲得效益，比如降低電池厚度并提高加工效率。
總體而言，能源部針對(duì)銦，鎵和碲對(duì)清潔能源的重要性及中短期供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，這三種金屬均為中等分?jǐn)?shù)(評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為1--4級(jí)，這三種金屬分?jǐn)?shù)則為2或3分。)
供應(yīng)鏈的中斷將對(duì)光伏生產(chǎn)和光伏組件部署以及其他各類清潔能源產(chǎn)生威脅，為了幫助減緩可能出現(xiàn)的供應(yīng)中斷，能源部已經(jīng)制定了一個(gè)三管齊下的辦法。
首先，能源部在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，"全球供應(yīng)鏈多元化是至關(guān)重要的，為了控制供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，我們需要多種材料來(lái)源。這就意味著要采取措施促進(jìn)美國(guó)開(kāi)采、加工和制造各種材料，同時(shí)還要鼓勵(lì)其他國(guó)家加快替代能源的供應(yīng)。
其次，要針對(duì)供應(yīng)緊張的材料開(kāi)發(fā)替代品。就光伏行業(yè)來(lái)說(shuō)，能源部的一個(gè)研究計(jì)劃將把重點(diǎn)放在薄膜配方如銅鋅錫和硫化硒的進(jìn)展上，另有一項(xiàng)倡議將對(duì)應(yīng)用鋅、硫、銅等地球儲(chǔ)量豐富的材料進(jìn)行的光伏墨水的研發(fā)提供資助。能源部在報(bào)告中指出，"有幾個(gè)項(xiàng)目還設(shè)法利用被稱為愚人之金的黃鐵礦開(kāi)發(fā)原型太陽(yáng)能電池，黃鐵礦是無(wú)毒、廉價(jià)并且是地殼儲(chǔ)量最豐富的硫化物礦物。"
最后，要不斷提高回收和再利用機(jī)制，從而減少對(duì)新材料的需求。這些戰(zhàn)略也能夠提高生產(chǎn)過(guò)程的可持續(xù)性。
文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明轉(zhuǎn)自《門窗幕墻英才網(wǎng)》
