2013年1月18日，2012年度國家科技獎勵大會召開。中國恩菲完成的“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術、裝備與產(chǎn)業(yè)化”項目榮獲國家科學技術進步獎二等獎。

在恩菲人看來，今日榮譽的取得，是一種認可——對多晶硅產(chǎn)業(yè)技術進步的認可；是一種回顧——追溯中國恩菲在多晶硅產(chǎn)業(yè)領域奮斗累積的十余年間，發(fā)揮技術優(yōu)勢，將產(chǎn)學研良好結合的每一段路途；是一種銘記——見證著中國多晶硅行業(yè)領軍人物風雨兼程，為推動行業(yè)發(fā)展揮灑的青春汗水……

1月18日，人民大會堂。

在2012年度國家科技獎勵大會的頒獎臺上，由中國恩菲工程技術有限公司（以下簡稱“中國恩菲”）及其控股子公司洛陽中硅高科技有限公司（簡稱“中硅高科”）共同完成的“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術、裝備與產(chǎn)業(yè)化”項目（以下簡稱“項目”）榮獲國家科學技術進步獎二等獎。

這一獎項，是目前多晶硅行業(yè)獲得的最高級別國家獎勵，更實現(xiàn)了該行業(yè)在國家科技進步獎榜單上“零的突破”，而以嚴大洲、沈祖祥、毋克力、肖榮暉、湯傳斌為代表的項目研發(fā)團隊，也將為行業(yè)所銘記。

以試驗示范線為起點，奠定技術基礎

作為一種超高純材料，多晶硅不僅是制造集成電路等半導體器件的關鍵基礎材料，也是當今光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心材料，更是國家鼓勵優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略材料，關乎全球化解能源危機的成敗。

多年來，我國由于缺乏先進的多晶硅生產(chǎn)技術，同時受制于發(fā)達國家的技術封鎖和市場壟斷，難以對自身豐富的硅礦資源進行充分開發(fā)利用，國內在產(chǎn)的多晶硅企業(yè)還因生產(chǎn)水平低、規(guī)模小、成本和單耗高、副產(chǎn)物難循環(huán)等問題而備受詬病。目前，國內的多晶硅幾乎全部依賴進口，導致中國信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人，舉步維艱。

阻力重重，更加激發(fā)了中國恩菲硅材料研究團隊發(fā)展多晶硅、振興多晶硅的斗志和決心。自上世紀九十年代起，中國恩菲便將目光投向多晶硅產(chǎn)業(yè)：

1997年，中國恩菲以100噸多晶硅試驗示范線為起點，探索改良西門子法的相關技術，為深入研究多晶硅生產(chǎn)技術積累經(jīng)驗；

2000年，中國恩菲率先在國內開展了多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)技術與裝備研究，率先獲得國家發(fā)明專利“四氯化硅氫化制備三氯氫硅方法”授權；

2002年，完成“年產(chǎn)2000噸三氯氫硅新技術產(chǎn)業(yè)化項目”，使自主研發(fā)的“合成產(chǎn)物加壓冷凝技術、加壓提純技術和尾氣干法回收技術”得以成功應用，并在節(jié)能環(huán)保方面取得顯著成效，為今后建設萬噸級生產(chǎn)線奠定了堅實的技術基礎；

2003年，中硅高科成立，以中硅高科為載體，通過“研—產(chǎn)—電—硅”強強聯(lián)合，中國恩菲邁開在多晶硅規(guī)模化生產(chǎn)道路上行進的腳步，為尋找安全、高純、環(huán)保、低成本、大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)工藝而執(zhí)著追求，不懈努力。

以科研項目為依托，改變行業(yè)格局

2003年6月，中硅高科年產(chǎn)300噸多晶硅項目開工建設。當時國內還沒有人實地見過如此規(guī)模的多晶硅生產(chǎn)線，一切幾乎都是從零開始。中國恩菲多晶硅團隊克服行業(yè)景氣度低、融資困難等問題帶來的重重壓力，經(jīng)過艱苦努力，在2004年成功研制國內首套12對棒還原爐，并于次年10月，迎來我國首條完全依靠自主研發(fā)技術，全部采用國產(chǎn)化設備建設的多晶硅生產(chǎn)線的順利投產(chǎn)；

以年產(chǎn)300噸多晶硅項目為開篇之作，在國家部委和地方省市兩級政府的大力支持下，中國恩菲和中硅高科承擔完成了國家科技部863計劃“24對棒節(jié)能型多晶硅還原爐成套裝置研究”項目，該項目于2007年研制成功，單爐產(chǎn)量提高5倍，能耗接近國際先進水平；在此基礎上，完成國家“十一五”科技支撐計劃“24對棒加壓還原爐”項目，成功研發(fā)第三代還原爐，單爐產(chǎn)量達到6噸以上，能耗指標達到國際先進水平；此后，又先后完成第四代、第五代還原爐的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，成為國際單爐產(chǎn)量最高、單位能耗最低的節(jié)能工藝與裝備，解決了多晶硅生產(chǎn)高能耗問題。技術推廣后，使我國多晶硅規(guī)模提高了千倍，單爐產(chǎn)量提高10倍，能耗降低了66%，市場需求自給率達到50%。

與此同時，緊緊圍繞世界主流工藝的發(fā)展，中國恩菲與中硅高科多晶硅研發(fā)團隊開展了一系列科技攻關項目，共承擔16項國家級科研與產(chǎn)業(yè)化項目。如，國家信息產(chǎn)業(yè)部“太陽能電池用多晶硅材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”，國家科技部“十一五”科技支撐計劃項目“多晶硅材料產(chǎn)業(yè)關鍵技術開發(fā)”中“大型三氯氫硅合成、提純工藝技術與關鍵裝置研究”“高效加壓還原爐系統(tǒng)研究”“大型低溫加壓四氯化硅氫化技術與裝置研究”等三項重大課題，國家科技部“863”重點科技攻關項目“多晶硅副產(chǎn)物利用關鍵技術研究”。通過“高性能氣相二氧化硅制備工藝技術研究”和“氣相二氧化硅表面處理及尾氣循環(huán)利用技術研究”兩個課題，實現(xiàn)利用多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物四氯化硅生產(chǎn)高品質氣相二氧化硅的關鍵技術突破，成功建成年產(chǎn)2000噸生產(chǎn)線，在進一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈的同時實現(xiàn)大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)線中物料的完全閉路循環(huán)。此項技術不但能降低多晶硅生產(chǎn)的物料消耗，也從根本上實現(xiàn)了副產(chǎn)物的綜合利用，真正實現(xiàn)多晶硅產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)。

歷經(jīng)十多年攻關，解決了一系列困擾行業(yè)多年的難題，中國恩菲在多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)的關鍵技術、裝備與理論研究方面取得重大突破，最終形成了具有國際競爭力的技術和產(chǎn)品，消除了制約我國信息產(chǎn)業(yè)化和新能源產(chǎn)業(yè)的瓶頸。

以國家工程實驗室為平臺，引領行業(yè)發(fā)展

2008年，國家發(fā)改委批準在中硅高科設立“多晶硅材料制備技術國家工程實驗室”——這是國家多晶硅材料制備技術領域的唯一一家國家級重點工程實驗室。該實驗室依托中國恩菲和中硅高科，聯(lián)合清華大學等高等院校和國內多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，共同研究突破技術瓶頸，培養(yǎng)、凝聚研發(fā)人才。按ASTM標準，實驗室配備了先進的多晶硅檢測儀器和分析工具，建設了包含氯硅烷分離提純技術、多晶硅高效還原技術等在內的六個研發(fā)平臺和一個測試分析中心，目前實驗室已通過國家CNAS認證，形成了持續(xù)研發(fā)能力。針對制約我國多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀和需求，實驗室開發(fā)研究大規(guī)模、低單耗、高品質的高純多晶硅清潔生產(chǎn)工藝，形成了具有國際先進水平的千噸級以上規(guī)模多晶硅生產(chǎn)技術體系，提升了產(chǎn)業(yè)核心競爭力。此外，以該實驗室平臺為基礎，中硅高科建設了國家多晶硅檢測中心，通過了CMA計量認證，可對外提供檢測服務，涵蓋多晶硅生產(chǎn)的原料、中間物、產(chǎn)品、環(huán)保類等58個大項檢測，服務全行業(yè)。

依托國家工程實驗室，研發(fā)團隊緊緊圍繞“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術、裝備與產(chǎn)業(yè)化”專題，共申請專利97項，其中16項國家發(fā)明專利、21項實用新型專利獲得授權和152項技術訣竅，完成5項成果鑒定，有效實現(xiàn)了多晶硅技術的創(chuàng)新與專利保護同步發(fā)展。

自主創(chuàng)新引領技術進步的過程中，研發(fā)團隊還主編了我國首部《多晶硅企業(yè)能源消耗限額》《太陽能級多晶硅》和《多晶硅工廠設計規(guī)范》等3項國家標準，建立了能耗和質量控制要素、技術指標和評定方法，提高了我國多晶硅行業(yè)標準化水平，進一步完善了行業(yè)標準體系，為多晶硅產(chǎn)品升級、安全生產(chǎn)和節(jié)能減排提供了技術支撐，為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻，帶動了太陽能光伏和相關制造業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

以節(jié)能降耗為重點，實現(xiàn)技術突破

中硅高科采用當前多晶硅生產(chǎn)的主流工藝改良西門子法生產(chǎn)多晶硅，以節(jié)能環(huán)保為出發(fā)點，以產(chǎn)品品質為核心，以節(jié)能降耗為理念，結合現(xiàn)有工藝流程，不斷優(yōu)化工藝路線。項目負責人嚴大洲表示，總結中國恩菲和中硅高科的技術創(chuàng)新成果，重點、亮點非常多，首先是通過節(jié)能技術解決了多晶硅生產(chǎn)的高能耗問題。

高純多晶硅的生產(chǎn)過程，是將高純三氯氫硅用高純氫氣還原成高純多晶硅的過程，其能耗占總能耗約50%以上，是實現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)能降耗的重點。

大型節(jié)能還原爐系統(tǒng)是實現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)多晶硅產(chǎn)品的關鍵技術之一，是解決多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)、成本低廉、提高產(chǎn)品質量的根本途徑。中國恩菲多晶硅研發(fā)團隊首次創(chuàng)立節(jié)能還原爐系統(tǒng)設計方法，通過模擬優(yōu)化，大幅提高多晶硅節(jié)能還原爐單爐年產(chǎn)量，其核心技術裝置第五代還原爐已成功應用生產(chǎn)，達到國際先進水平。在此基礎上，還在研發(fā)36對棒、48對棒、60對棒大型節(jié)能多晶硅還原設備及加壓還原工藝技術，為萬噸級多晶硅生產(chǎn)線和節(jié)能技改提供技術支撐，具有重大的市場價值和良好的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景。同時將整個多晶硅工程的各種能源要素通盤考慮，冷熱綜合利用，為多晶硅低成本、低能耗經(jīng)濟運行創(chuàng)造條件。

以綠色環(huán)保為目標，為多晶硅正名

多晶硅還原尾氣主要含有氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅等成分。由于過去通常采用濕法回收還原尾氣，工藝消耗大、收率低、生產(chǎn)成本高，一段時間以來，多晶硅行業(yè)一直被冠以“高排放、高污染”的“罪名”。對此，專家表示，對行業(yè)的判斷應從實際出發(fā)、從國家能源戰(zhàn)略的角度出發(fā)。多晶硅生產(chǎn)中是否會造成污染，與生產(chǎn)技術和工藝密切相關。

中國恩菲及中硅高科研發(fā)團隊開發(fā)了大型還原尾氣干法回收系統(tǒng)技術，充分利用尾氣中各組分物理化學性質的差異，首創(chuàng)具有自主知識產(chǎn)權的“加壓鼓泡淋洗-吸收-脫吸-活性炭吸附”的多晶硅尾氣分離回收利用新工藝；

成功研發(fā)并建立具有自主知識產(chǎn)權的吸收塔、脫吸塔、活性炭吸附器等特殊結構的大型裝置，實現(xiàn)單條還原尾氣處理能力滿足年產(chǎn)5000噸及以上規(guī)模多晶硅建設項目配套需求。

目前，國內首套大型還原尾氣干法回收裝置已經(jīng)成功應用于中硅高科各條生產(chǎn)線，從運行結果看，氯硅烷、氫氣、氯化氫氣體利用率分別達到98.5%、99%、99%以上，使多晶硅生產(chǎn)過程中純氫消耗從傳統(tǒng)西門子工藝的近35立方米/千克降至1立方米/千克以下，且系統(tǒng)能夠適應多晶硅生產(chǎn)能力的變化，從根本上控制“三廢”排放，減少多晶硅原料消耗30%，降低多晶硅成本，實現(xiàn)了清潔、無害化生產(chǎn)。

以降本增效為導向，突破技術瓶頸

據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1噸多晶硅產(chǎn)品將產(chǎn)生副產(chǎn)物四氯化硅10余噸，對其的回收利用直接影響環(huán)境、安全及企業(yè)效益。當前主流處理工藝是將其氫化轉變?yōu)槿葰涔瑁蔀槎嗑Ч柙?，返回系統(tǒng)使用。

通過小型、半工業(yè)試驗，中國恩菲從工藝上實現(xiàn)了將多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的四氯化硅向三氯氫硅的轉化，少量不能氫化返回的低品質四氯化硅經(jīng)提純后用于氣相白炭黑生產(chǎn)，副產(chǎn)物循環(huán)利用率99%以上，多晶硅生產(chǎn)成本降低35%，通過物料的閉式循環(huán)利用，有效解決了多晶硅企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的瓶頸問題。

中國恩菲將創(chuàng)新技術集成后，在中硅高科實施產(chǎn)業(yè)化。運行結果表明，首創(chuàng)的低溫加壓氫化生產(chǎn)工藝、創(chuàng)新研制大型低溫加壓氫化裝置和活化、氫化氫氣回收技術，在反應條件、處理能力、一次轉化率和單位產(chǎn)品電耗方面都顯著優(yōu)于當時國外氫化技術，達到國際領先水平。該工藝通過加壓、吸附、凈化系統(tǒng)，將活化、氫化的尾氣中氫氣全部回收，使其返回系統(tǒng)后循環(huán)使用，利用氫化高溫反應產(chǎn)物能量加熱進入反應器的反應物料技術，降低能耗水平達30%。

據(jù)了解，近幾年來，中硅高科除了應用低溫氫化技術處理自身副產(chǎn)物之外，還處理了來自國內多家多晶硅生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)四氯化硅，為行業(yè)協(xié)同發(fā)展做出了重要貢獻。目前，多晶硅行業(yè)形勢艱難，國內一些企業(yè)停產(chǎn)技改，紛紛采用低溫氫化技術，期望通過此舉能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高我國多晶硅產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。以全國10萬噸/年的多晶硅產(chǎn)量計算，若實現(xiàn)副產(chǎn)的100—200萬噸四氯化硅的全部氫化，將產(chǎn)生40—80億元的經(jīng)濟效益，推廣前景非常廣闊。

另一方面，多晶硅純度是衡量產(chǎn)品品質的關鍵因素。中國恩菲從提高原料三氯氫硅的純度入手，聚焦于產(chǎn)品質量的提升。

中國恩菲發(fā)明了三氯氫硅合成、高效篩板與填料組合的加壓精餾提純技術，單套高純三氯氫硅分離能力為當時國內先進水平的10倍，提純后三氯氫硅指標優(yōu)于國內先進水平2倍以上，且能夠滿足電子級多晶硅純度要求；發(fā)明大型高效、加壓、高溫三氯氫硅提純工藝，減少蒸汽消耗和塔頂循環(huán)水消耗，降低能耗45%；創(chuàng)新研制大型三氯氫硅加壓合成裝置，單套系統(tǒng)年產(chǎn)能高出國內最好水平2倍以上，合成產(chǎn)物中三氯氫硅含量、氯化氫綜合利用率和硅粉利用率，分別高出國內最好水平10%、9.1%和18.6%，達到國內領先水平；創(chuàng)新研制了合成產(chǎn)物加壓分離和尾氣全回收工藝，回收的氫氣和氯化氫氣體返回生產(chǎn)系統(tǒng)，從根本上解決環(huán)境污染問題，顯著降低成本。

以產(chǎn)業(yè)化成果為助推，彰顯行業(yè)責任

2005年，中硅高科年產(chǎn)300噸多晶硅生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，標志著多晶硅規(guī)模化生產(chǎn)技術體系形成，打破了國外多年的技術封鎖和市場壟斷。2006年中國多晶硅產(chǎn)量達到286噸，同比增加257%，國外的單項技術和設備開始進入中國。

此后，中硅高科以中國恩菲雄厚的技術實力為依托，在2006年至2011年之間，創(chuàng)造了在國內率先實現(xiàn)千噸級多晶硅生產(chǎn)規(guī)模、建成投產(chǎn)國內最大的單條多晶硅生產(chǎn)線的驕人紀錄。目前，中硅高科已形成具有中國特色的“物料閉路循環(huán)、熱量綜合利用”多晶硅清潔生產(chǎn)工藝路線，擁有萬噸級多晶硅生產(chǎn)規(guī)模，位居世界前十位，技術水平和生產(chǎn)成本、產(chǎn)品盈利能力達到國際先進水平。2011年，我國多晶硅產(chǎn)量8.3萬噸，首次超過歐美，成為世界多晶硅生產(chǎn)大國，改變了世界多晶硅格局。

嚴大洲說，這次在國家科技進步獎勵大會上獲獎的“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術、裝備與產(chǎn)業(yè)化”項目的發(fā)展，實際上，就伴隨著中國恩菲、中硅高科的發(fā)展歷程。今日榮譽的取得，是一種認可，是對行業(yè)產(chǎn)業(yè)技術進步的認可，是對中國恩菲和中硅高科多晶硅團隊不懈鉆研，執(zhí)著進取的高度獎賞；是一種回顧，追溯了中國恩菲在多晶硅產(chǎn)業(yè)領域奮斗累積十多年，發(fā)揮技術優(yōu)勢，將產(chǎn)學研良好結合的每一段路途；榮譽是一種銘記，見證了以嚴大洲為代表的中國多晶硅行業(yè)領軍人物風雨兼程，為推動行業(yè)發(fā)展揮灑的青春和汗水。

艱難困苦，玉汝于成。

剛剛過去的2012年，是我國多晶硅—光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中最艱難的一年：美、韓、德等國對上游多晶硅市場實施大幅低價傾銷策略，嚴重影響企業(yè)生存；光伏終端產(chǎn)品遭遇美歐“反傾銷、反補貼”調查，形成毀滅性打擊；受金融危機、歐債危機影響，各國下調光伏補貼電價，削減裝機規(guī)模，下游市場急劇萎縮，……面對企業(yè)庫存積壓、大面積虧損和減產(chǎn)、停產(chǎn)，甚至破產(chǎn)的艱難境地，曾有人用“哀鴻遍野”來形容行業(yè)發(fā)展的嚴峻形勢。

破解光伏產(chǎn)業(yè)困局的重要手段之一，是全面啟動國內市場。嚴大洲說，從國家戰(zhàn)略上看，光伏產(chǎn)業(yè)屬于國家能源戰(zhàn)略的一部分，能源戰(zhàn)略，尤其是發(fā)展清潔能源戰(zhàn)略，是未來國家長久、穩(wěn)定發(fā)展的根本性戰(zhàn)略。光伏產(chǎn)業(yè)的前景非常廣闊。當前，隨著國家一系列政策的出臺，我們已經(jīng)看到國家大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的決心。未來，伴隨政策落地，企業(yè)將迎來新的發(fā)展機遇。

挑戰(zhàn)也是機遇。中國恩菲仍然致力于通過技術改造和持續(xù)研發(fā)，以多晶硅制備技術國家工程實驗室為平臺，以中硅高科產(chǎn)業(yè)為基礎，不斷降本降耗，提升品質，節(jié)省投資。在研發(fā)了低溫氫化第六代技術和第五代還原爐之后，36對棒、48對棒、60對棒還原爐、硅烷法流化床反應器等研究開發(fā)仍在進行，也希望通過更先進的裝備，實現(xiàn)更大規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)行業(yè)技術水平的新跨越。

在中國恩菲多晶硅研發(fā)團隊的心里，榮譽更多的意義，是認可，是國家對所有為多晶硅行業(yè)的每一位從業(yè)人員和他們的家屬所付出的共同努力和奉獻的認可；榮譽也是激勵，為寒冬中的多晶硅產(chǎn)業(yè)帶來了希望和溫暖。

期待，以榮譽為動力，堅定行業(yè)同仁發(fā)展的信心。

期待，以榮譽為起點，我們共同努力，迎來中國多晶硅產(chǎn)業(yè)的春天。