SMM11月9日讯：在SMM举办的2022小金属产业峰会上，SMM大数据总监刘小磊现场给大家介绍了新型光伏薄膜电池发展近况，并对小金属在光伏薄膜电池产业链中的应用以及其他小金属在光伏产业链中的消费驱动等话题进行了解读。
首先，对于新型光伏薄膜电池发展近况，他主要从新型光伏薄膜电池的技术进展、投资企业和国内外市场对比等方面展开了介绍。
他介绍，薄膜电池在传统场景难以和晶硅电池竞争，BIPV将带来增量市场。薄膜电池量产效率低，生产规模相较晶硅电池小。根据吸光材料不同，常见的薄膜电池有碲化镉、铜铟镓硒、砷化镓三种。相比晶硅电池，薄膜电池组件量产效率低，成本较高，部分技术参数对比如下表所示：
美国市场是主要的薄膜电池消费市场，2021年消费量约为6GW，主要应用为地面光伏电站。2021年碲化镉组件在美国市场市占率为20%，相较晶硅电池有一定竞争力。中国市场2021年碲化镉电池消费量约为1GW，主要应用有工商业和户用光伏、车载光伏、移动能源设备等。此外，砷化镓电池由于极高的转换效率，普遍用于军事和航天领域。他谈到，薄膜电池的潜力主要体现在：
1、降本空间大：一方面，薄膜电池的技术路线尚未统一、量产规模小、设备非标化程度高；另一方面，薄膜电池的活性层用量仅为晶硅电池的1%，生产流程少，技术更迭速度快，后续降本空间大。
2、弱光效应好：室内冷光下亦可发电；同样装机量下，发电量比晶硅多发 5.4%以上的电能。
3、温度衰减系数低、热斑效应低：在高/低温下有更好的表现和更高的安全性。
4、可以做成轻便、透光的柔性材料：薄膜电池重量仅为晶硅电池的10%-14%，对建筑无任何承重要求，且可以做成透光率40%的组件，从而在兼顾美观性的同时安装在建筑幕墙上。
此外，他表示BIPV将会是薄膜电池需求增长点。
BIPV指在建筑屋顶和外立面安装嵌入式发电设备，薄膜电池的优势有：屋顶：我国约有40%的工商业厂房和彩钢瓦屋顶缺乏承重能力，轻量化光伏组件可以有效解决这一痛点。同时，对于一些具有弧度的曲面屋顶，柔性组件也有独特的应用优势。幕墙：薄膜电池可以做成高透光性、彩色的柔性电池，因此设计应用能力强。同时，其具有较强的弱光性，在铺设面积有限的幕墙上具有更强的发电能力。除了BIPV，能发挥薄膜电池优势的应用场景还包括车载电池、移动设备、航空航天等，均为小规模或不成熟的市场。
BIPV处于扩张前夕，中国将成为主要市场
国内市场：根据《“十四五”建筑节能规划》，到2025年全国新增建筑太阳能光伏装机容量要达到50GW以上（包括BAPV和BIPV），完成既有建筑改造3.5亿平方米，新建低能耗建筑0.5亿平方米。由于BIPV已经比BAPV具备了更高的经济效益，预测2025年BIPV占建筑光伏装机量的75%，新增37GW装机量，主要安装在存量建筑屋顶、增量建筑的屋顶和幕墙。
国外市场：欧洲和北美地区也是重要的BIPV市场，近年来需求量呈现上升趋势。
据统计，2025年BIPV带来薄膜电池需求约为7GW。按照2025年建筑光伏装机量50GW，屋顶光伏中薄膜电池占10%，外立面光伏中薄膜电池占60%，他对2025年作出悲观，中性，乐观三种预期，得出2022-2025年中国BIPV市场薄膜电池需求如下：
中性预期下，2025年中国BIPV市场对于薄膜电池的需求约为6.5GW，世界其他地区BIPV市场的薄膜电池需求约为350MW。
第二，关于小金属在光伏薄膜电池产业链中的应用，他主要讲述了产业链分布、潜在成长空间以及成长潜力等方面。
碲金属产量有限，主要供应光伏电池
碲（Te）是一种重要的战略稀散金属，在太阳能、冶金等领域发挥着重要作用。
储量：全球碲总储量估计为3.1万吨，其中中国碲储量为6600吨，秘鲁为3600吨，美国为3500吨。产量：2021年全球碲产量约为580吨，主要的碲生产国为中国、日本、俄罗斯、加拿大、瑞典。
生产：90%的碲产自电解铜精炼的阳极泥。
回收：应用于传统冶金和化工用途的碲由于过于分散，难以回收；碲化镉电池中的碲可以回收，但大部分碲化镉电池相对较新，使用寿命仍长。
镉金属毒性强，需求端较弱
镉（Cd）是一种毒性很强的重金属，最主要应用领域为镍镉电池（>80%）、颜料、电镀涂料。
产量：2021年全球镉产量约为2.4万吨，其中中国产量为10000吨，占全球总产量42%。
需求端较弱：2012年以来，由于锂电池的技术进步和镉的污染问题，镍镉电池已经接近淘汰。碲化镉电池或成为第二需求增长点。
生产：镉主要从锌矿石中回收，最主要的来源是闪锌矿。
回收：主要从废旧电子产品和工业镍镉电池中回收。
铟金属供应紧张，战略意义大
铟（In）是极为重要的战略稀缺金属，主要应用于氧化铟锡(ITO)薄膜涂料（用于生产液晶显示器和平板屏幕）、电子半导体、焊料和合金、光伏电池等领域。
产量：2021年全球原生铟产量约为920吨，最主要的铟生产国为中国、韩国、加拿大、日本等。
生产：铟通常大多从硫化锌矿石闪锌矿中回收。
回收：主要从日本和韩国的ITO废料中回收。
镓金属是重要半导体原材料，供应紧张
镓（Ga）是一种极为重要的战略稀缺金属，是第三代半导体制造的重要原材料，广泛应用于集成电路和半导体、光电元器件、磁性材料等领域，消费量最大的产品为砷化镓（GaAs）。
产量：2021年全球镓产量约为430吨，其中精镓约为225吨，粗镓约为205吨。中国是全球最大的粗镓和精镓生产国。
生产：镓在其他金属矿石中的浓度非常低，大多数原镓是作为铝土矿加工的副产品，其余部分由锌加工残渣生产。
回收：从砷化镓（GaAs）废品中可以回收高纯镓。
硒金属供需平稳，主要下游为电解锰制造
硒（Se）是有着非常广泛的下游应用，主要用于冶金（电解锰催化剂）、玻璃制造、农业、化工和颜料、光电产品制造和其他用途。
产量：2021年全球硒产量约为3000吨，主要生产国为中国、日本、德国、比利时、俄罗斯。
生产：原硒主要从电解精炼铜的阳极泥中精炼。
回收：主要从旧平面复印机和电子材料废料中回收。
第三，对于砷化镓薄膜太阳能电池，他主要讲了工业化进展及经济技术优劣势、主要研究机构及生产企业分布和市场成长空间预期等。
碲化镉电池是目前唯一得到大规模量产的薄膜电池，降本空间大
碲化镉电池是目前唯一得到大规模量产的薄膜电池，近三年产能和产量快速上涨。
刚性碲化镉组件：转换效率18%，应用于地面光伏电站、屋顶光伏，性价比接近晶硅电池。
柔性碲化镉组件：转换效率12%，应用于屋顶光伏、建筑幕墙、移动能源设备，经济效益不高。
降本增效方向：设备国产化、减少活性层厚度、增加组件透光率。
中美两家独大，竞争赛道不同
产量： 2021年碲化镉电池产量6.5GW，占薄膜电池的97%。
美国厂商：碲化镉电池龙头为美国的Frist Solar，2022年产能达到9.7GW，占全球总产能80%。其产品全部供应美国地面光伏电站，目前处于满产状态。
中国厂商：中国碲化镉厂商规模较小，以差异化发展为主，龙焱科技、凯盛科技、中山瑞科是BIPV所需透光薄膜电池的主要生产厂商。
碲化镉电池需求旺盛，2025年新增需求29GW
地面电站供需情况：2025年供应地面光伏电站的碲化镉组件产量预计为22.8GW。
BIPV供需情况：假设碲化镉电池占比97%，根据2025年BIPV市场的薄膜电池需求，可得2025年BIPV市场碲化镉电池需求。中性预测下，2025年碲化镉全球总需求为29.1GW，其中22%为BIPV装机需求。
碲化镉电池扩产导致碲供应紧张
假设2025年碲化镉活性层厚度2μm，材料利用率90%，刚性组件光电转换效率为20%，则每生产1GW碲化镉电池需要约33.99吨碲，29.97吨镉。
则碲化镉电池带来的小金属需求为：
结合2021年产能，碲产量缺口将在300-500吨区间，呈现供应紧张局面。
第四，关于铜铟镓硒太阳能电池，他主要从工业化进展及经济技术优劣势、主要研究机构及生产企业分布及市场成长空间预期三个角度展开了介绍。
高成本低效率，商业化困难
铜铟镓硒电池（CIGS）产业化较早，但在集中和分布电站均不具备比较优势，难以大规模商业化。主要原因有：
1、路线技术难度大，原料配比路线不明；
2、核心设备未国产化，非标程度高；
3、原料铟金属价格高，单瓦成本为碲化镉电池两倍以上；
4、量产效率（12-14%）低于碲化镉电池（15-18%）。
主要应用场景：工商业、户用分布式电站、移动能源产品。
市场份额：2021年产量仅占薄膜电池的3%。
相关企业难以维持，剩余产能集中我国
产能：铜铟镓硒电池的产能极少，且近年来相关企业相继破产或停产。目前世界大规模生产铜铟镓硒电池的企业仅剩下中国的尚越光电和凯盛科技，总产能400MW，2025年规划产能2GW。
产量：铜铟镓硒电池产量已经连续三年下降，预计趋势将持续。2021年全球产量245MW。
技术不得到颠覆性突破的情况下，预计铜铟镓硒电池扩产困难，开工率维持低位运行。
铜铟镓硒电池不会对小金属供需格局产生影响
2025年铜铟镓硒电池的小金属需求如下表。即使是乐观预期下，铟金属和镓金属需求量也仅占各自产量的1%-2%，供需格局不受影响。
第五，对于砷化镓太阳能电池，他简单介绍了砷化镓太阳能电池的优劣势、主要应用场景以及主要研究机构等。
国防、航天特种电池，量产希望渺茫
砷化镓电池（GaAs）优势：
1、效率极高：三结砷化镓电池量产效率可达32%；
2、稳定性高：耐辐射、耐热性强，弱光效应极强。在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好。
劣势：成本为碲化镉电池三倍以上，商业化希望渺茫。
主要应用场景：军事与航天领域。
主要研究机构/企业：
中国：伏日能源、中国电子科技集团十八所、乾照光电、中山德华芯片；
国外：NREL（美国可再生能源实验室）、Spectrolab、新南威尔士大学、Alta Device（已经倒闭）。
总结：大部分研究机构均有军事/航天背景，以国营单位为主。
最后， 对于其他小金属在光伏产业链中的消费驱动研究，非电池应用中小金属渗透，他主要分享了非电池应用中的光伏金属——锑。
玻璃澄清剂带来增量需求
锑（Sb）是一种稀缺的战略金属，在过去广泛用于阻燃剂、铅酸电池、聚酯催化和玻璃陶瓷。近年来，光伏产业对锑的需求也逐渐增大：制造光伏玻璃的过程中，需要用到澄清剂来提高玻璃的色泽和透明度，这其中性能最好的是焦锑酸钠，需求量一般为添加混合料质量的 0.2%-0.4%。
产量：2020年全球锑金属产量约为15.4万吨，主要生产国为中国、俄罗斯、哈萨克斯坦。
光伏产业锑金属增量需求达到3万吨
根据SMM预测，2025年光伏玻璃需求量将达到2831吨：
假设焦锑酸钠添加比例为0.25%，2025年需求量为6-7万吨，折算锑金属需求量为2.96-3.48万吨，占锑金属终端消费比从10%提升至20%。
2022年注定是工业硅市场不平凡的一年，工业硅期货上市在即，原有的贸易格局和模式或迎来新的机会和挑战。得益于新能源、新材料等下游需求的快速增长，目前我国硅产业整体实现了高效发展，产业技术水平大幅提升，综合实力明显提高。上海有色网将于11月21日-22日在四川成都举办2022(第十一届)中国硅业峰会暨中国多晶硅光伏产业高峰论坛，SMM将盛情邀请工业硅上下游产业链客户汇聚一堂，共同探讨新市场环境中的工业硅市场供需变化、成本管控、贸易格局、盈利模型、新技术推广等内容。
—登录免费查看最新资讯—
