近年来,世界半导体产业及光伏发电产业快速发展,尤其是受晶体
硅太阳能电池的飞速发展所驱动,高纯硅需求迅
猛增长。受此影响,国
外相关企业纷纷扩大高纯硅生产规模,国内部分企业也积极投资高纯硅
材料产业。
硅材料投资依然火爆
世界最大的生产企业Hemlock斥资10亿美元扩充产能,预估2010年
该公司年产能可由2006年
的1.0万吨增至3.1万吨;欧洲最大的生产企业
德国Wacker正新建一座高纯硅材料制造厂,预计到2010年该
公司高纯硅
材料总产量将由目前的6500吨扩大到1.45万吨;亚洲最大的生产企业日
本德山公司计划投资3.9亿
美元扩建年产能3000吨工厂,预计2009年完
成。据最新统计,国外高纯硅材料产量2007年末达到4.47万吨
,2008年
底达到7.875万吨,2010年达到9.95万吨。
鉴于光伏发电产业长期发展的潜力及高纯硅原料短缺,吸引了国外
新的企业介入此领域,并加速产业化。包括
:以传统西门子法投入的韩
国DC化学、美国夏威夷Hoku、西班牙Isofotonetal.、法国FrenchC
onsortium、
俄国Crystal、俄国Russia/FSU、日本M.Setek;另外,为降低太阳能电
池生产成本,一些企业采用物理冶金提纯技术生产太阳能级高纯硅材料,
并探索实现规模化生产,如挪威Elkem、日本
JFE、日本新日铁、美国道
康宁等公司。
国内情况,2006年,随着洛阳中硅高科技有限公司300t/a产业化项
目的投产,全国多晶硅产能达到
500t/a,当年全国多晶硅产量287t。同
年,在国家发改委支持下,以中国恩菲工程技术有限公司为技术依托,
采用"研-产"结合的方式,中硅高科1000t/a多晶硅高技术产业化扩
建项目开工建设,采用自主研发、集成创新的
改良西门子生产工艺,已
于2007年5月成功投产,形成千吨级的生产能力,预计2007年中硅高科
高纯硅材料产量
将达到500吨,其中"24对棒节能型多晶硅还原炉技术"
取得重大突破,达到国际先进水平,以此为基础,中硅高科2
000t/a多
晶硅高技术产业化项目正在建设中。
2001年开始建设的四川新光硅业科技有限责任公司年产1260吨多晶
硅生产线于2007年2月底建成
,全生产线正调试中,预计2007年产量300
吨。另据报道,江苏中能光伏科技发展有限公司一期工程年产1500吨
高
纯硅材料生产线已投入运行,无锡中彩集团有限公司年产300吨高纯硅
材料生产线也在2007年8月宣布投产,包
括峨嵋半导体材料厂年产200吨
多晶硅产能,预计我国2007年多晶硅对外公布的产能达到4000t/a。但
由于
多晶硅生产技术难度大,系统化配套要求高,已投产的企业需要较
长时间摸索、运行、修改、完善,所以我国2007年多
晶硅实际产量可能
仅有1000吨。
2008年供需缺口仍然较大
2008年随着瓦克等国际大公司太阳能硅材料项目的陆续投产,年初
世界产能将达到4.47万吨,但国外
企业扩产之时,必须有配套设施处理
回收副产物,再加上系统调试、运行需要一定时间稳定,全年实际产量
4万吨。根据
国际太阳能产业和电子产业发展趋势,太阳能电池需求量
增长按年均35%计算,半导体需求量增长按12%计算,预计2
008年全球需
求高纯硅材料约6.7万吨,其中太阳能级高纯硅市场需求量约为4万吨,
电子级高纯硅市场需求量约2
.7万吨。太阳能级多晶硅的生产与供应已
严重制约着太阳能电池的发展。
我国2008年多晶硅实际能够投产的产能预计可达到10000吨。但由
于多晶硅生产技术难度大,系统化
配套要求高,已投产的企业需要较长
时间摸索、运行、修改、完善,再加上副产物料需综合回收利用有技术
难关,限定了
产量的释放,所以我国2008年多晶硅实际产量可能不到3000
吨。
我国有近1500台太阳能电池级单晶炉生产直拉单晶硅,数十台多晶
硅铸锭炉,若全部满负荷生产,可处理
多晶硅20000t/a以上。目前,大
部分生产设备因为缺少多晶硅原料,处于待料状态。结合太阳能电池和
集成电路
的需要,专家预测,到2008年,我国集成电路用多晶硅需求量
1800吨,太阳能电池用至少在13200吨以上,总
需求超过15000吨,届时
可能达到的产量约3000吨,供需缺口大。由于太阳能电池厂家抢购电路
级多晶硅用于太
阳能电池的生产,导致全世界电路级多晶硅供应紧张,
拉动了电路级多晶硅产品价格上扬。专家预测,多晶硅产品价格仍将
保
持在1800元/kg~2700元/kg的高位状态运行,多晶硅供不应求的局面可
能要持续到2012年。
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六大问题制约高纯硅材料产业发展
尽管我国高纯硅材料产业在工艺技术方面取得了突破性进展,但仍
存在以下几方面的问题:
一是下游市场在外,盲目扩产风险大。
目前我国有十几家企业已经开工建设高纯硅的生产线,如果都按计
划建设完成,预测2008年我国高纯硅的
生产能力将达到2万吨左右,到
2010年将有可能超过6万吨。我国高纯硅产业链的主要下游市场在国外,
国内太阳能
并网发电价格政策尚未出台,市场发展缓慢,一旦以上项目
均按计划建成,势必面临产能过剩的局面,威胁行业的发展。
二是高纯硅项目无序上马,低水平重复建设现象严重。
高纯硅材料产业的投资资金和技术门槛都很高,一个西门子法千吨
规模的高纯硅项目,投资在10亿元人民币
左右。目前,我国正在建设的
高纯硅项目,很多项目是"翻版"项目,工艺技术装备基本雷同,总体
技术水平有待验证或
完善提高。如果形成无序上马、低水平重复建设的
局面,势必带来行业混乱,造成资源和能源的浪费,给企业和国家造成
损失。
三是国内整体技术水平与国外先进水平尚存在差距。
目前国内千吨级规模化生产核心技术尚未完全掌握,与世界先进水
平还存在一定的差距。已生产出的高纯硅材
料技术经济指标普遍不高,
产品缺乏国际竞争力。
四是人才队伍严重缺乏,创新能力不强。
我国高纯硅在国内仍然属于新兴产业,技术贮备和人才缺乏是行业
发展所面临的主要困难。
五是产品质量参差不齐,有待技术标准规范市场。
目前国内企业生产的高纯硅材料质量基本在国标电子级2级到3级之
间,少量达到电子级1级水平,仅能满足
8英寸以下半导体硅片的制备要
求;太阳能级高纯硅产品质量也不是很稳定,需要尽快建立国家标准统
一规范行业及市场
。
六是国内大部分已建和再建生产线对循环经济和副产物综合利用等
问题考虑不足。
由于采用西门子法生产高纯硅会产生大量的四氯化硅等副产物,如
不妥善处理,将会对产品成本、环境保护等
带来不利影响。四氯化硅氢
化及综合利用技术难度大,国内企业正在积极攻克,只有实现生产线上
的连续运行,才能形成
高纯硅生产系统的闭路循环。
建议:
首先,加强创新能力建设,支持创新技术研发平台建设高纯硅材料
工程实验室,加大技术研发与集成创新,并
结合引进技术的消化吸收,
提高产业化技术水平。
其次,由于多晶硅生产系统物料多为易燃、易爆介质,非标设备多、
系统复杂,冷热平衡要求高、技术难度大
,加上多晶硅行业规模小,专
业技术人才匮乏等原因,有些企业通过挖人或引进局部技术、单体设备
等办法匆忙开工建设
,导致新建项目可能会面临技术的可靠性、系统安
全性、环保、投资和知识产权纠纷等风险,建议想上多晶硅的企业审慎
行事,减少或避免不必要的浪费。建议国家加强高纯硅材料产业发展的
正确引导,重点支持有技术和产业化基础的企业进一
步开发技术,综合
利用,扩产建设。建议各地方政府深入了解产业状况,不要盲目重复建
设,严格从节能、环保等方面控
制项目的备案。保证多晶硅产业和谐、
健康、稳定、持久地发展。
第三,高纯硅项目是技术密集的工程化项目,技术集成必须与关键
技术装备相结合,提高我国高纯硅核心装备
制造业水平,从而提升产业
竞争实力。
第四,开展太阳能应用技术研究,降低成本,推动光伏太阳能电池
应用市场的普及,建议国家出台扶持光伏发
电上网优惠政策,引导国内
市场发展。
(完)