http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-14 16:36:44 來源:洛陽中矽高科技有限公司副總經理
多晶矽是集成電路、電子器件和太陽能電池的主要原材料。全球多晶矽產業化生產的主流工藝是三氯氫矽氫還原法(或稱:改良西門子工藝),用該工藝生產的多晶矽占世界總產量的85%,是多晶矽生產的主流工藝。近年來,中國多晶矽產業化取得長足進步,已成為世界多晶矽生產大國之一。

中國多晶矽產能迅速擴張
·關鍵技術攻關打破國外壟斷
·中國已成為世界多晶矽生產大國之一
我國多晶矽產業起步於上世紀60年代,在70年代曾盲目發展,小型生產廠家多達30餘家。改革開放後,我國絕大部分多晶矽生產企業因虧損而相繼停產或轉產,到1996年隻剩下原峨嵋半導體材料廠和洛陽單晶矽廠2家。這些生產廠幾乎全部采用傳統西門子工藝,生產規模小,工藝技術落後、消耗大、成本高,全國的多晶矽總產能始終在年產數十噸規模上徘徊。
上世紀80年代,中國企業意識到多晶矽實現規模化生產必須解決關鍵技術、能耗、綜(zong)合(he)回(hui)收(shou)利(li)用(yong)和(he)環(huan)保(bao)等(deng)問(wen)題(ti)。中(zhong)國(guo)企(qi)業(ye)開(kai)始(shi)加(jia)大(da)技(ji)術(shu)引(yin)進(jin)力(li)度(du),力(li)求(qiu)實(shi)現(xian)多(duo)晶(jing)矽(gui)大(da)規(gui)模(mo)化(hua)生(sheng)產(chan),但(dan)由(you)於(yu)多(duo)晶(jing)矽(gui)及(ji)相(xiang)關(guan)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)在(zai)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)中(zhong)的(de)特(te)殊(shu)戰(zhan)略(lve)意(yi)義(yi),發(fa)達(da)國(guo)家(jia)對(dui)中(zhong)國(guo)實(shi)行(xing)技(ji)術(shu)封(feng)鎖(suo)和(he)市(shi)場(chang)壟(long)斷(duan),多(duo)年(nian)引(yin)進(jin)努(nu)力(li)收(shou)獲(huo)甚(shen)微(wei)。多(duo)晶(jing)矽(gui)日(ri)益(yi)成(cheng)為(wei)下(xia)遊(you)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)瓶(ping)頸(jing)。
為改變這種局麵,中國企業開始自主開發,進行關鍵技術攻關。受各種因素的影響,產業化進展情況並不理想。2005年,我國多晶矽產量僅80噸,占世界年總產量的0.5%,且技術水平低,生產規模小、產品單耗高、生產成本高,市場需求嚴重依賴進口。
在此背景下,科技部組織實施了863攻關計劃、“十一五”支撐計劃和863重點攻關計劃,圍繞多晶矽生產各環節的重大技術難題,實施重點攻關,取得了包括“24對棒節能還原爐、大型低溫加壓氫化、還原尾氣幹法回收”等一係列攻關成果,以洛陽中矽高科技有限公司為代表,形成了擁有了自主知識產權的技術體係,為多晶矽產業化發展贏得主動權,2005年洛陽中矽高科技有限公司率先建成我國第一條年產300噸多晶矽產業化示範線,打破了國外的技術封鎖和市場壟斷,促使國外的單項技術和設備低價進入中國。
在國家發改委組織實施的《高純矽材料高技術產業化重大專項》支持下,我國多晶矽產量突飛猛進,2006年產量287噸,2007年1156噸,2008年達到4300噸,2009年達到20230噸。多晶矽作為光伏產業的基礎材料,在短短的5niannei,congdapojishufengsuoheshichanglongduan,daochanyeguimojinciyumeiguo,wanchengleguoqujihuajingjishidaijishinianyaozuoeryizhidouweishixiandeshiqing,shiwoguochengweishijieduojingguishengchandaguozhiyi。
國內市場仍供不應求
·各大廠加速擴產,多晶矽企業麵臨激烈競爭格局
·應防止多晶矽投資過熱和重複建設
2009年,全球多晶矽總產量達到84500噸,較2008年增長47.2%。其中,美國黑姆洛克公司以27500噸產量位列世界首位;瓦克化學電子公司位列世界次席,產量為16000噸。排名全球前五名的公司2009年產量合計達到71000噸,占世界總產量的68%。目前,各大廠仍在加速擴產,根據其對外報道的擴產計劃,2010年,多晶矽總產量達到114300噸,2011年將達到149400噸。
近年來,我國多晶矽材料產業快速發展。據統計,截止到2010年4月底,全國有25家企業先後從事多晶矽生產,投產規模達到5.7萬噸/年。目前還有近18家企業正在建設多晶矽項目或擴建2期、3期、4期工程,在建能力5萬噸/年。包括已投產規模和規劃能力,到2010年底,我國多晶矽行業總產能將超過10萬噸/年(nian),呈(cheng)過(guo)熱(re)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)然(ran),國(guo)際(ji)金(jin)融(rong)危(wei)機(ji)讓(rang)許(xu)多(duo)新(xin)進(jin)多(duo)晶(jing)矽(gui)計(ji)劃(hua)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang),部(bu)分(fen)新(xin)建(jian)多(duo)晶(jing)矽(gui)企(qi)業(ye)的(de)資(zi)本(ben)募(mu)集(ji)與(yu)擴(kuo)廠(chang)計(ji)劃(hua)受(shou)到(dao)嚴(yan)重(zhong)挑(tiao)戰(zhan),預(yu)期(qi)停(ting)工(gong)與(yu)進(jin)度(du)延(yan)緩(huan)等(deng)問(wen)題(ti)開(kai)始(shi)顯(xian)現(xian),少(shao)數(shu)實(shi)力(li)強(qiang)大(da)的(de)企(qi)業(ye)仍(reng)依(yi)計(ji)劃(hua)進(jin)行(xing)。新(xin)進(jin)的(de)多(duo)晶(jing)矽(gui)企(qi)業(ye)將(jiang)直(zhi)接(jie)麵(mian)對(dui)供(gong)過(guo)於(yu)求(qiu)的(de)多(duo)晶(jing)矽(gui)市(shi)場(chang),其(qi)量(liang)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)、產品質量與生產成本將麵臨嚴酷的考驗。新生的多晶矽企業,麵臨激烈競爭局麵。
2009年9月,國務院出台38號文,把多晶矽列為產能存在過剩可能的產業,對防止多晶矽投資過熱和重複建設,引導產業有序發展,起到了良好作用。
多晶矽行業產能情況包含四種狀態,實際產量、已建產能、在建產能和規劃產能。截至2009年12月底,中國實際產量20230噸,已建產能57360噸,在建產能79400噸,規劃產能18萬噸。
受國際金融危機影響,多晶矽價格回歸正常,在目前的條件下,那些不具備技術和資金實力、沒(mei)有(you)環(huan)保(bao)措(cuo)施(shi)的(de)企(qi)業(ye),所(suo)宣(xuan)稱(cheng)的(de)產(chan)能(neng)實(shi)際(ji)難(nan)以(yi)真(zhen)正(zheng)實(shi)現(xian)。已(yi)投(tou)產(chan)的(de)部(bu)分(fen)企(qi)業(ye),因(yin)為(wei)副(fu)產(chan)物(wu)回(hui)收(shou)困(kun)難(nan),生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)問(wen)題(ti)等(deng),多(duo)晶(jing)矽(gui)成(cheng)本(ben)高(gao)於(yu)市(shi)場(chang)價(jia)格(ge),被(bei)迫(po)停(ting)產(chan)或(huo)勉(mian)強(qiang)維(wei)持(chi)生(sheng)產(chan)。在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)激(ji)烈(lie)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)不(bu)完(wan)善(shan)、質量措施、檢測係統不齊全的企業,多晶矽產品難以得到市場認同,產品銷售困難。2009年已有多家多晶矽企業出現巨額虧損,生產經營困難。
2009年,國內市場需求約4萬噸,進口約2萬噸,50%依賴進口。預計2010年需求5萬噸,產量3.5萬噸,仍有30%依賴進口。截止到2010年4月底,國內市場基本處在供不應求狀態,價格穩中有升。
生產工藝需持續改進
·產學研合作提升多晶矽品質
·應持續降低多晶矽生產綜合能耗,探尋副產物綜合利用途徑
duojingguizuoweitaiyangnenghexinxichanyedejichuyuancailiao,zhichengzheliangdachanye,zaiguominjingjiheshehuifazhanzhongyouzhongdadaidongzuoyong。danwoguoduojingguiguimohuashengchanganggangkaishi,jichuhaihenboruo,weici,2008年12月,國家發改委批準了在中矽高科設立“多晶矽製備技術國家工程實驗室”,聯合清華大學、天津大學、中國恩菲工程公司和國內多晶矽同行,共同研究解決製約多晶矽材料大規模、低單耗、高品質、清潔生產的技術瓶頸,培養、凝聚研發人才。在中矽高科建設氯矽烷分離提純、多晶矽還原、四氯化矽氫化、還原尾氣幹法回收、氯矽烷生產白炭黑、多晶矽高純後處理等6個研發平台和一個測試分析中心,以實驗室平台為基礎,建設國家多晶矽檢測中心,服務全行業,形成持續研發能力。
針對多晶矽生產最關鍵的還原工序,應繼續研究大型48對棒加壓還原爐係統技術,使還原直接電耗由120kWh/kg~180kWh/kg降低到60kWh/kg~80kWh/kg,單爐產量7000kg以上,綜合電耗控製在160kWh/kg之內。與此同時,還要研究高效提純技術,穩定多晶矽產品質量,綜合利用副產熱能,降低多晶矽生產綜合能耗。
針對副產物的循環使用,應完善高溫、低di溫wen加jia壓ya氫qing化hua技ji術shu,研yan究jiu進jin一yi步bu提ti高gao轉zhuan化hua率lv技ji術shu,實shi現xian穩wen定ding生sheng產chan,轉zhuan化hua利li用yong副fu產chan物wu。此ci外wai,還hai應ying探tan尋xun多duo晶jing矽gui副fu產chan物wu的de綜zong合he利li用yong,研yan究jiu多duo晶jing矽gui副fu產chan物wu含hanB、P雜質的氯矽烷回收製備氣相白炭黑技術,全回收氯矽烷,實現清潔生產。
標準規範的建立也刻不容緩。應修訂多晶矽產品標準,製定多晶矽生產節能、排放國家標準,製定多晶矽產業化建設標準和《多晶矽生產企業能耗限額》國家標準,規範多晶矽產業。同時,還應研究多晶矽及生產過程的檢測分析標準、設備和規範,加快國家多晶矽檢測中心建設,提供測試分析能力,提供權威、公正檢測結果,服務全行業。