如果你在黃昏時分站在一座大型太陽能發電廠前，你會看到那些太陽能板顯得寧靜祥和，整齊劃一的深藍色時刻，靜靜地吸收著一天中最後的光子。你很容易忘記在這片玻璃帷幕牆中，隱藏著一種至關重要、充滿爭議且日益重要的元素，它的名字是銻。銻符號為Sb（源自拉丁語stibium），是一種銀白色類金屬，大多數人平時根本不會注意到它，直到它出現在出口管制新聞的頭條。然而，它卻出現在所有主要的關鍵礦產清單上，從歐盟到美國、日本和澳大利亞，甚至包括CMI（中國軍事工業協會）。因為它難以替代高度依賴進口，而且對從消防安全到軍需品等各個領域都至關重要。在大部分時間裡銻在元素週期表中扮演著配角的角色默默無聞，它能使汽車電池中的鉛變硬，降低塑膠和紡織品的阻燃性，並作為PET塑膠和橡膠的催化劑。光是阻燃劑這個應用領域，近年來就佔全球銻用量的近一半，而鉛酸電池和合金則佔據剩餘的大部分。然而，如今能源轉型已將銻推到聚光燈下這一點也不誇張，要理解個中緣由你必須透過玻璃一探究竟。艸
銻在太陽能玻璃中究竟扮演什麼角色？
傳統晶體矽太陽能組件的正面面板是一種特殊的低鐵玻璃，通常厚3.2毫米，其設計目的是在盡可能多地吸收陽光的同時，還能經受住冰雹、沙塵、鹽霧以及數十年的紫外線輻射。幾乎所有光伏組件製造商，都使用某種低鐵圖案玻璃或浮法玻璃來實現這一目的。銻以氧化物形式Sb₂O₃（三氧化二銻）進入玻璃製造過程。在玻璃熔爐中，它扮演著三個關鍵角色：1.澄清劑。氧化銻有助於「澄清」熔體，微小的氧氣氣泡會散射光線，它們被氧化、長大並漂浮出來，從而使玻璃更清澈。
2.顏色控制。銻可以改變熔體中鐵和錳的氧化態，使其朝向吸光性較低的形式轉變，從而使玻璃更接近水透明而不是瓶綠色。
3.紫外線穩定性。具體來說，在太陽能玻璃中，少量氧化銻有助於在多年的紫外線照射下穩定光學性能，減少「日光化」（玻璃隨時間推移而變黃或透光率下降的趨勢）。
業界估計表明，普通太陽能玻璃中銻的含量約為0.2%至0.3%（重量百分比）；一項分析指出，其含量約為0.25%，即標準組件正面玻璃中約含40克銻。在光伏產業，組件效率哪怕提高一個百分點都可能直接影響工廠的利潤，因此，摻銻玻璃帶來的澄清度和透光率提升不容小覷，一些生產商估計性能更佳的玻璃可使能量輸出相對提高10%至20%。這就是為什麼顧問公司現在都在談論光電發電將成為銻成長最快的用途之一，隨著全球太陽能裝置規模擴大到數太瓦級，其需求可能會與傳統的阻燃劑需求相媲美。肅
地緣政治轉折
但問題在於銻的供應非常緊張且高度集中，根據美國地質調查局的最新數據，2023年中國銻的產量約佔全球開採量的48%，其次是塔吉克斯坦，約佔四分之一；而美國多年來幾乎沒有進行過大規模的銻礦開採。過去一年，銻的價格走勢與稀土和鎵的價格走勢如出一轍，都受到地緣政治的影響。2024年北京方面開始要求出口銻礦石、金屬銻和銻氧化物時必須持有許可證，隨後又進一步禁止向美國出口銻，並實際上凍結對歐盟的出口。價格隨即飆升，較2024年中期水準翻一番，歐洲部分品級的銻價格漲幅甚至超過300%。美國軍方已出資興建便攜式三硫化銻(Sb2S3)精煉廠，用於生產彈藥和雷管中使用的三硫化銻，這是降低關鍵礦產供應風險的更廣泛舉措的一部分。同時，像歐洲優美科這樣的精煉企業正在討論庫存管理和多元化策略，以應對供應限制帶來的衝擊。太陽能製造商正處於這種緊張局勢的十字路口，因為主導銻生產的中國生態系統也主導著太陽能玻璃和組件的製造。隨著越來越多的銻被國內消耗以滿足中國自身的光電發電需求，用於出口的銻就越來越少。蕭
無銻玻璃的反彈
除供應風險外，三氧化二銻還附有健康警告標籤。在近期的毒理學評估中它已被列為致癌物，監管機構也越來越擔心大量含銻玻璃進入回收流程。歐洲回收商指出，太陽能玻璃中「銻含量不確定」是閉環回收的一大障礙，如果你不知道碎玻璃中銻的含量，就很難在不冒產品不合格的風險的情況下將其重新用於新玻璃中。這正在推動一股悄悄強勁的逆向趨勢，高純度、超低鐵的矽砂使玻璃製造商能夠在完全不使用銻的情況下達到透光率目標。一些公司已經開始宣布推出「無銻太陽能玻璃」生產線，而歐洲和巴西部分地區的禁令或限制也在推動產業朝著這個方向發展。換句話說，銻既是當今太陽能玻璃不可或缺的元素，也面臨著在未來太陽能技術中被淘汰的巨大壓力，正是這種矛盾使其成為一種關鍵礦物。蘭
超越玻璃：銻作為太陽能吸收劑
儘管大多數討論都集中在玻璃上，但銻在太陽能領域的另一個主要應用正在實驗室悄悄展開。銻硫族化合物例如三硫化銻和Sb₂Se₃，正逐漸成為薄膜太陽能電池極具潛力的吸收層材料。美國和歐洲的研究人員近期報道，三硫化銻裝置的效率已超過7%，並具有優異的長期穩定性，理論上其效率極限遠高於此。這些材料之所以吸引人，是因為它們儲量相對豐富、不易揮發，而且與傳統的矽或碲化鎘相比，更適合低溫、成本可能更低的製造工藝。如果這些材料能夠大規模生產，太陽能產業與銻的關係可能會更加密切而不是減弱，即便玻璃製造商正努力擺脫對氧化銻的依賴。羽
我們仍然需要銻的五個理由
那麼儘管存在毒性警報和供應鏈難題，為什麼銻仍然難以戒除？讓我們直截了當地說：
1.它使當今的太陽能玻璃得以正常運作。三氧化二銻仍然是全球大部分低鐵光伏玻璃中的主要澄清劑和精製劑，它能提高透光率、減少氣泡並穩定紫外線下的性能。如果沒有它，許多現有的生產線就需要進行重大改造。
2.它能防止基礎設施被燒毀。三氧化二銻是鹵代阻燃系統的主要增效劑，該系統廣泛應用於電子產品外殼、紡織品、建築材料和電纜。全球約一半的銻需求仍然與阻燃劑相關，目前還沒有完美的、可大規模應用的替代品。
3.它為傳統儲能和備用儲能奠定基礎。鉛銻合金能夠強化鉛酸電池的柵格結構，進而提升電池的耐久性和深度循環性能。即使在鋰離子電池時代，鉛酸電池仍廣泛應用於車輛、備用電源系統和離網太陽能裝置。
4.銻廣泛應用於國防和高端電子產品。銻化合物是彈藥底火、曳光彈和其他軍用煙火的關鍵材料，也是某些紅外線探測器、二極體和特殊半導體的重要成分。國防規劃人員將保障銻的供應視為國家安全問題，因此美國陸軍目前正在資助建造移動式銻精煉廠。
5.銻在結構上難以取代，地緣政治風險極高。高度依賴進口、替代能力有限以及生產集中等因素，使得銻在主要經濟體中被列為「關鍵」資源。隨著太陽能玻璃和先進電池在現有用途的基礎上新增需求，任何供應中斷，例如中國近期實施的出口管制和禁令，都會同時波及多個行業。蝶
BY Tracy Hughes
