中國(guó)多晶硅的發(fā)展回顧

早在二十世紀(jì)五十年代，中國(guó)就開(kāi)始了多晶硅的研究，最早的是洛陽(yáng)半導(dǎo)體廠和峨嵋半導(dǎo)體廠。隨后，伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)又陸續(xù)在陜西、河北等地設(shè)立了多個(gè)多晶硅廠，或者在一些化工廠內(nèi)設(shè)立了多晶硅車(chē)間。六十年代，“文化大革命”的十年浩劫中斷了中國(guó)多晶硅的研發(fā)進(jìn)展。改革開(kāi)放后，由于我國(guó)電子工業(yè)的主體思路是重整機(jī)而輕器件，作為器件上游的多晶硅就更加被輕視，導(dǎo)致中國(guó)的多晶硅的研究繼續(xù)停滯，技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美。

2005年，德國(guó)可再生能源法的通過(guò)引發(fā)了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展熱潮。由于光伏電池對(duì)于多晶硅的需求量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)硅的需求，因此，多晶硅的需求量隨之猛漲，多晶硅的價(jià)格也從穩(wěn)定了二三十年之久的每公斤二十多美元的水平一路飆升。2005年，每公斤多晶硅的價(jià)格達(dá)到50美元，2006年底超過(guò)100美元，2007年底，則超過(guò)了300美元，到了2008年8月，多晶硅價(jià)格達(dá)到頂點(diǎn)，每公斤的市場(chǎng)現(xiàn)貨價(jià)最高曾達(dá)到480美元。“擁硅者為王”，成為當(dāng)時(shí)光伏界的信條。

價(jià)格的飆升吸引了大量的投資。相比之下，中國(guó)的投資者比國(guó)外的投資者要瘋狂得多。在2006年，洛陽(yáng)半導(dǎo)體廠成立了洛陽(yáng)中硅，峨嵋半導(dǎo)體廠分出了四川新光，開(kāi)始從事多晶硅的大規(guī)模生產(chǎn)。后來(lái)，峨嵋半導(dǎo)體廠又與東方汽輪機(jī)廠合資成立東汽峨半，繼續(xù)從事多晶硅的生產(chǎn)。但是，一開(kāi)始，這些公司的進(jìn)展都不順利，直到2008年，整個(gè)中國(guó)才生產(chǎn)了幾百?lài)崱?br />
但是，高額的利潤(rùn)繼續(xù)吸引著大量的投資。四川永祥、萬(wàn)州大全、青海亞洲硅業(yè)、寧夏陽(yáng)光、揚(yáng)州順大、鄂爾多斯等等，仿佛在一夜之間，全國(guó)樹(shù)立了大大小小近百家多晶硅企業(yè)。據(jù)估計(jì)，全國(guó)范圍內(nèi)，多晶硅企業(yè)的投資高達(dá)1400億元人民幣。

2008年9月開(kāi)始的金融海嘯使得多晶硅的價(jià)格在半年內(nèi)從480美元跌到了50美元以下，眾多的多晶硅企業(yè)戛然停產(chǎn)。但是，2009年，光伏產(chǎn)業(yè)成為眾多行業(yè)中復(fù)蘇最早的行業(yè)，多晶硅的價(jià)格從50美元開(kāi)始上升，到了2010年，回到了90美元以上。這些多晶硅企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)，其中不少企業(yè)在這期間確實(shí)賺到了一些錢(qián)，回收了一部分資金。

光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展浪潮在2011年一季度達(dá)到了頂點(diǎn)。從2011年4月起，由于歐債危機(jī)、美國(guó)雙反，市場(chǎng)對(duì)于光伏產(chǎn)業(yè)的信心受到打擊，光伏市場(chǎng)的增速低于預(yù)期，導(dǎo)致了光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩。中國(guó)企業(yè)為了回籠資金開(kāi)始進(jìn)行殘酷的競(jìng)相殺價(jià)，使得光伏組件的價(jià)格一路走低，從2011年一季度的15元/瓦，降到了2013年初的3.8元/瓦。而多晶硅的價(jià)格自然也不能幸免，價(jià)格從70萬(wàn)元人民幣/噸，一直降到了14萬(wàn)元人民幣/噸。2013年初，甚至還到過(guò)8萬(wàn)元人民幣/噸的超低價(jià)。而中國(guó)絕大多數(shù)的多晶硅廠家的成本都在25萬(wàn)元人民幣/噸以上，因此，90%以上的多晶硅工廠停產(chǎn)，就成了再自然不過(guò)的景象。2012年，我國(guó)進(jìn)口了超過(guò)7.6萬(wàn)噸多晶硅，而國(guó)內(nèi)產(chǎn)量還不到3萬(wàn)噸。

在2008年后多晶硅經(jīng)歷的兩次低谷中，始于2008年9月金融海嘯的第一次來(lái)得兇猛而劇烈，但恢復(fù)得也較快，低谷只延續(xù)了半年多的時(shí)間；而始于2011年4月的第二次全球經(jīng)濟(jì)大蕭條，則是長(zhǎng)期下調(diào)，跌幅雖慢，但持續(xù)時(shí)間卻非常長(zhǎng)，直到現(xiàn)在的2013年5月，也未見(jiàn)恢復(fù)的跡象。而兩次危機(jī)給多晶硅所造成的價(jià)格的總跌幅都差不多，第一次，跌幅達(dá)到90%，從480美元/公斤跌到了50美元/公斤；第二次是從70萬(wàn)元人民幣/噸，跌到10萬(wàn)元人民幣/噸以下，跌幅也達(dá)到了85%。但給多晶硅產(chǎn)業(yè)造成的傷害，第二次卻要嚴(yán)重得多，幾乎可以說(shuō)是致命的。

國(guó)外廠家的冷酷打擊

值得注意的是，這兩次危機(jī)中，國(guó)際的多晶硅廠家受到的傷害，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中國(guó)的多晶硅企業(yè)。如前所述，中國(guó)的多晶硅企業(yè)現(xiàn)在大面積停產(chǎn)，其中寧夏陽(yáng)光等企業(yè)已經(jīng)宣布破產(chǎn)，其余的許多也已經(jīng)宣布“可能永遠(yuǎn)不會(huì)復(fù)工”。而在第一次危機(jī)前，國(guó)際上多晶硅廠家有“七巨頭”之稱(chēng)，德國(guó)瓦克，挪威的REC，美國(guó)的HEMLOCK和MEMC，日本的三菱，德山，這些國(guó)際巨頭在兩次危機(jī)中，雖然利潤(rùn)有所下降，或者有所虧損，但都沒(méi)有到破產(chǎn)倒閉的程度。這是為什么呢？

早在1998年的“金融風(fēng)暴”時(shí)，這些國(guó)際多晶硅巨頭也曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)一次慘痛的教訓(xùn)。當(dāng)時(shí)的IT泡沫，使得電腦和通訊用的芯片產(chǎn)量大增，這些廠家也先后進(jìn)行了大幅的擴(kuò)產(chǎn)運(yùn)動(dòng)，但金融風(fēng)暴和隨后的IT泡沫破滅，使得半導(dǎo)體芯片的需求量大跌，導(dǎo)致了全球幾乎所有的多晶硅廠的擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能都完全不能投產(chǎn)，有數(shù)十億美元有去無(wú)回。一朝被蛇咬，十年怕井繩。有了那次慘痛的教訓(xùn)作為“前車(chē)之鑒”，這些廠家在2005年到2007年的光伏產(chǎn)業(yè)大潮興起的時(shí)候，是以十分謹(jǐn)慎的態(tài)度來(lái)看待多晶硅的價(jià)格上升的。他們并沒(méi)有為利所動(dòng)隨之大幅擴(kuò)產(chǎn)，而是靜觀其變，看看光伏這個(gè)靠政府補(bǔ)貼的市場(chǎng)能夠支撐多長(zhǎng)時(shí)間。因此，在2008年的金融海嘯到來(lái)之際，他們并沒(méi)有受到很大的傷害。當(dāng)然，他們的這種謹(jǐn)慎的態(tài)度，也使得這些廠家錯(cuò)過(guò)了賺取巨額利潤(rùn)的機(jī)會(huì)。因?yàn)?，在多晶硅價(jià)格高漲至400美元/公斤之際，這些多晶硅巨頭的出貨價(jià)格卻因?yàn)榕c大多數(shù)用戶(hù)簽訂的都是“長(zhǎng)單”價(jià)格，只能按照70美元/公斤的價(jià)格對(duì)老客戶(hù)進(jìn)行銷(xiāo)售。

2009年中開(kāi)始，光伏產(chǎn)業(yè)掀起了第二次高潮，這些巨頭們也開(kāi)始了穩(wěn)健的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。WACKER公司的產(chǎn)能從2007年的3500噸增加到2萬(wàn)噸，HEMLOCK的產(chǎn)能從2008年的5000噸增加到了5萬(wàn)噸，其余的也均進(jìn)行了一倍到數(shù)倍產(chǎn)能的擴(kuò)產(chǎn)。雖然擴(kuò)產(chǎn)的速度都很快，但是中國(guó)企業(yè)家們當(dāng)時(shí)忽視了一個(gè)事實(shí)，那就是，國(guó)外廠家緣于長(zhǎng)達(dá)四十年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和工藝的優(yōu)化，多晶硅的生產(chǎn)成本一直控制在25美元/公斤以下，而國(guó)內(nèi)的大多數(shù)廠家卻都在40美元以上。這使得中國(guó)與外國(guó)多晶硅廠家的競(jìng)爭(zhēng)在一開(kāi)始，就不是一個(gè)起跑線上。但當(dāng)時(shí)的較高的市場(chǎng)價(jià)格使得這個(gè)后來(lái)證明是中國(guó)多晶硅企業(yè)致命傷的問(wèn)題一直被漠視。

如果能夠給中國(guó)廠家足夠長(zhǎng)的生產(chǎn)時(shí)間，中國(guó)企業(yè)也能夠通過(guò)工藝優(yōu)化逐漸降低自己的成本。但是，冷酷的國(guó)際多晶硅的巨頭們決定不讓中國(guó)的企業(yè)有機(jī)會(huì)渡過(guò)這個(gè)降低成本的重要階段。于是，借著2011年開(kāi)始的二次蕭條，國(guó)際多晶硅巨頭開(kāi)始了對(duì)中國(guó)多晶硅企業(yè)的價(jià)格阻擊戰(zhàn)。

2011年以后的多晶硅價(jià)格的第二輪下跌，并不是由中國(guó)企業(yè)挑起的，而是國(guó)際廠家主動(dòng)發(fā)起的。而且，國(guó)際市場(chǎng)多晶硅價(jià)格下跌的曲線，與中國(guó)做得最好的多晶硅企業(yè)的成本下降曲線，幾乎完全吻合。因此，這就形成了從2011年4月起，中國(guó)僅有一家多晶硅企業(yè)的成本能夠與市場(chǎng)價(jià)大致持平，而其余的絕大多數(shù)的多晶硅企業(yè)每噸都要虧十萬(wàn)元人民幣以上，部分每噸甚至要虧二十多萬(wàn)元。對(duì)于年產(chǎn)能在數(shù)千噸以上的多晶硅工廠來(lái)說(shuō)，這意味著每年數(shù)億元的虧損。沒(méi)有工廠能夠長(zhǎng)期承受如此巨額的虧損，也沒(méi)有工廠有這個(gè)必要承受這樣的虧損，因此，中國(guó)多晶硅工廠的大面積停產(chǎn)就成為一個(gè)必然。

但是，多晶硅的工藝裝置并不是能夠無(wú)代價(jià)閑置的。通常，如果停產(chǎn)時(shí)間超過(guò)兩年，關(guān)鍵的裝置和管道將因腐蝕而報(bào)廢。本來(lái)，這兩年是中國(guó)多晶硅企業(yè)最重要的成本過(guò)渡期，應(yīng)當(dāng)在這個(gè)階段通過(guò)工藝優(yōu)化而降低成本，但是現(xiàn)在卻只能白白地眼看著自己花巨資建造的精餾塔、合成塔、氫氯化裝置、管道、還原裝置等慢慢銹蝕、報(bào)廢，看著自己的投資漸漸化為塵煙。這種令中國(guó)企業(yè)欲哭無(wú)淚的悲慘景象，正是國(guó)際多晶硅巨頭的計(jì)劃和目標(biāo)。

在2013年初，國(guó)際多晶硅廠家給了中國(guó)的多晶硅最后一擊。這時(shí)，多晶硅的價(jià)格跌破了12萬(wàn)元/噸，也就是20美元/公斤的國(guó)際廠家的成本價(jià)，這個(gè)價(jià)格，使中國(guó)成本最低的保利協(xié)鑫也出現(xiàn)了虧損。但所幸這個(gè)價(jià)格僅僅維持了不到兩個(gè)月就恢復(fù)到了14萬(wàn)元/噸的國(guó)際廠家成本線以上，但即便如此，保利協(xié)鑫也在2012年虧損了3.5億元港幣。而這已經(jīng)是2012年中國(guó)的多晶硅企業(yè)最好的業(yè)績(jī)了。

西門(mén)子法的命門(mén):高成本

德國(guó)的光伏補(bǔ)貼客觀上成就了中國(guó)成為世界上最大的光伏組件生產(chǎn)國(guó)。美國(guó)雖然還沒(méi)有像德國(guó)那樣對(duì)于光伏進(jìn)行那么大規(guī)模的補(bǔ)貼，但是，美國(guó)人以特有的冷戰(zhàn)思維作了提前的打算。他們絕對(duì)不希望美國(guó)納稅人的錢(qián)通過(guò)光伏補(bǔ)貼的方式流向中國(guó)。而光伏組件價(jià)格近兩年的持續(xù)下降，使美國(guó)和歐盟意識(shí)到，光伏成為支柱能源已經(jīng)不再是遙遠(yuǎn)的未來(lái)。而任何一個(gè)“負(fù)責(zé)任的大國(guó)”都不會(huì)讓一個(gè)支柱能源的器件和裝備制造依賴(lài)于別國(guó)，而且是一個(gè)意識(shí)形態(tài)完全不同的國(guó)家。這就是美國(guó)和歐盟先后發(fā)起“雙反”訴訟的根本原因。

但是， “雙反”這種貿(mào)易保護(hù)主義的大棒，并不能保護(hù)歐美的光伏企業(yè)。國(guó)際多晶硅巨頭們雖然有成熟的技術(shù)和豐富的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，可他們還是忽略了一個(gè)基本的事實(shí)，那就是，光伏的成本下降是必然的趨勢(shì)，光伏發(fā)電對(duì)于多晶硅的成本的要求，們目前的主流工藝無(wú)法保證的。

幾乎全世界的多晶硅廠家所用的工藝都是被稱(chēng)為“西門(mén)子法”的工藝。這個(gè)工藝有很多優(yōu)點(diǎn)，但唯一的缺點(diǎn)就是能耗過(guò)高導(dǎo)致的成本過(guò)高，不能滿足光伏發(fā)電對(duì)多晶硅的成本需求。目前，西門(mén)子法從金屬硅后的制粉、三氯氫硅合成、精餾、還原以及尾氣循環(huán)到最后的多晶硅產(chǎn)出等各個(gè)環(huán)節(jié)的總能耗約在160千瓦時(shí)/公斤以上。對(duì)于半導(dǎo)體用硅來(lái)說(shuō)，西門(mén)子法的成本不是問(wèn)題。但是，光伏發(fā)電目前最大的問(wèn)題就是成本偏高。而作為光伏電池最主要的原料----多晶硅，成本當(dāng)然是決定光伏發(fā)電成本的關(guān)鍵因素。無(wú)論是中國(guó)的還是外國(guó)的企業(yè)，只要采用的是西門(mén)子法，多晶硅的成本都不可能下降到滿足光伏發(fā)電“平價(jià)上網(wǎng)”的程度。

于是，新的工藝也在不斷的被探索中。硅烷法，是不少人曾經(jīng)寄以厚望的新工藝。硅烷法一樣可以達(dá)到西門(mén)子法的純度，而且成本更低。但硅烷這種有個(gè)天生的缺點(diǎn)，就是一旦接觸空氣就要爆炸。從1970年以來(lái)，盡管世界上曾經(jīng)先后有過(guò)二十多座硅烷法的多晶硅生產(chǎn)線（產(chǎn)能均小于500噸/年），但幾乎無(wú)一例外的以爆炸而告終。而最近所謂的新硅烷法，無(wú)外乎就是用大量氫氣來(lái)稀釋硅烷以提高爆炸容限，再加上流化床工藝。這樣，爆炸的危險(xiǎn)雖然有所降低但有限，而成本卻大大提高。更重要的是，這種危險(xiǎn)一旦發(fā)生，就是致命的，其危害的程度不亞于大規(guī)模殺傷性武器。即便真的有吃熊心吞豹膽的企業(yè)家敢于建廠，任何地方政府都不會(huì)同意的。

中國(guó)也曾有兩家企業(yè)試圖采用硅烷法，而且都已經(jīng)開(kāi)始建廠，一家是位于保定的英利集團(tuán)的六九硅業(yè)，一家是浙江衢州的中寧硅業(yè)。但是，這兩家工廠都沒(méi)有能夠完成，先后終止了項(xiàng)目建設(shè)。最近，保利協(xié)鑫也宣布要采用硅烷法，但是否真的會(huì)上馬，還有待觀察。

硅烷法的不順利正是國(guó)際西門(mén)子法多晶硅廠家愿意看到的。因?yàn)椋灰獩](méi)有新的工藝，只要擊潰了中國(guó)的多晶硅企業(yè)，他們就可以回到2007年以前“七巨頭”稱(chēng)霸世界的局面，將他們的壟斷地位長(zhǎng)期保持下去，來(lái)分享光伏帶來(lái)的巨大的多晶硅市場(chǎng)盛宴。從某種程度上來(lái)說(shuō)，他們確實(shí)得逞了，因?yàn)?，他們幾乎已?jīng)將所有的中國(guó)多晶硅企業(yè)一舉全殲了。但是，他們卻忘了一件最根本的事情，那就是，這幾年光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使“擁硅者為王”的形勢(shì)發(fā)生了變化，變?yōu)?ldquo;成本為王”。這些西門(mén)子法巨頭們真正的敵人，并不是中國(guó)的多晶硅企業(yè)，而是新的、成本更低的工藝。而這種工藝，并不是人們?cè)?jīng)一度以為的硅烷法。

史珺博士，上海普羅新能源公司總裁

(未完待續(xù)）