多晶硅產(chǎn)業(yè)的格局與技術(shù)趨勢(shì)
一、多晶硅產(chǎn)業(yè)集中度提升,回歸寡頭壟斷競爭格局
1、從半導(dǎo)體時(shí)代的“七巨頭”到太陽能時(shí)代的“四大金剛”
2、全球前四強(qiáng)占據(jù)80%,前十強(qiáng)占據(jù)90%以上市場供應(yīng)量,多晶硅專業(yè)化生產(chǎn)特點(diǎn)顯著
3、產(chǎn)業(yè)集中度繼續(xù)提高,2014上半年表現(xiàn)為全球第一梯隊(duì)的4家企業(yè)產(chǎn)能100%充分發(fā)揮,而10家左右二類企業(yè)平均只有50%左右的開工率,其他企業(yè)繼續(xù)停產(chǎn)或進(jìn)入破產(chǎn)。
二、區(qū)域布局與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移
1、多晶硅全球布局從歐美主導(dǎo)向亞洲轉(zhuǎn)移
2、中國布局進(jìn)入加速淘汰而不是整合,無競爭力多晶硅項(xiàng)目沒有任何整合價(jià)值。
3、中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移誤區(qū)
誤區(qū)1 向能源價(jià)格低的地區(qū)轉(zhuǎn)移
能源成本:能耗X能源價(jià)格。關(guān)鍵還是技術(shù)提升工藝改進(jìn)提高系統(tǒng)效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。比如保利協(xié)鑫多晶硅在全球最高電價(jià)地區(qū)仍然保持成本領(lǐng)先,我們的德國美國同行享受的電價(jià)比目前國內(nèi)任何地區(qū)都低。這一輪的競爭表明,項(xiàng)目能源價(jià)格低沒有構(gòu)成壁壘。西部和新疆內(nèi)蒙一帶地區(qū)電價(jià)一直低,但照樣一個(gè)個(gè)多晶硅企業(yè)停產(chǎn)或虧損運(yùn)行,主要還是技術(shù)落后,高電耗沖抵了低能源價(jià)格優(yōu)勢(shì)。這兩年新疆出現(xiàn)個(gè)別運(yùn)行成功的項(xiàng)目,也主要是因?yàn)楸旧淼募夹g(shù)與人才積累,并不是因?yàn)殡妰r(jià)低的因素,如果人才隊(duì)伍不能穩(wěn)定,管理不能持續(xù)優(yōu)化,照樣會(huì)把電價(jià)優(yōu)勢(shì)消耗殆盡。且能源價(jià)格長期看總體是上升的,只有提升技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗才是永恒的根本。
誤區(qū)2 向環(huán)境容量富余地區(qū)轉(zhuǎn)移
多晶硅生產(chǎn)的環(huán)保以物料循環(huán)工藝為根本保障,排放量大意味著物料損失,成本上升。
排放大首先污染員工生產(chǎn)生活環(huán)境,污染重先逼停生產(chǎn)運(yùn)行。
目前我們看到,中國低電價(jià)地區(qū)和環(huán)境容量富余地區(qū)往往無法解決技術(shù)人才缺乏和管理團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定問題。人才與團(tuán)隊(duì)是多晶硅項(xiàng)目的技術(shù)保障及實(shí)現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的最重要因素,這是我們連續(xù)7年多晶硅技術(shù)創(chuàng)新,建設(shè)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)得到的總結(jié),技術(shù)和管理是項(xiàng)目成功的根本,人才和團(tuán)隊(duì)是持續(xù)領(lǐng)先的基礎(chǔ)。
三、技術(shù)為先,從改良西門子法傳統(tǒng)技術(shù)到硅烷流化床新工藝
1、改良西門子法發(fā)展過程的誤區(qū)
誤區(qū)1 利用化工基地或化學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈延伸實(shí)現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)的物料循環(huán)
基本停留在百十噸小規(guī)模作業(yè)的體外物料平衡,不適應(yīng)萬噸級(jí)多晶硅生產(chǎn)特點(diǎn)。即使在全球多晶硅巨頭的瓦克和美國企業(yè),雖然都是化工企業(yè)集團(tuán),但在萬噸規(guī)模的太陽能多晶硅時(shí)代,不適應(yīng)半導(dǎo)體時(shí)代小規(guī)模生產(chǎn)的化學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)循環(huán)的概念。中國多晶硅鼻祖的四川地區(qū)企業(yè)為此付出代價(jià)。
誤區(qū)2 冷氫化改造降成本
以氫化循環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)成本下降,第一位是提高循環(huán)率,減少物料體外循環(huán)造成的消耗,從根本上控制成本,物料循環(huán)已經(jīng)不是80%,90%就夠的概念,應(yīng)該是100%處理回收轉(zhuǎn)化副產(chǎn)物,在這問題上先不談冷氫化熱氫化;第二位才是以冷氫化替代熱氫化,以減少原料轉(zhuǎn)化過程中的電力消耗,盲目地廢除熱氫化上冷氫化會(huì)增加投資成本,節(jié)約的電費(fèi)是否能覆蓋增加的投資成本需要精細(xì)計(jì)算。
2、硅烷流化床革命性新技術(shù)
與改良西門子法對(duì)比,基于三氯氫硅為共同原料的硅烷流化床法顯著的特點(diǎn)如下:
1)流程大幅縮短,基于硅烷在精鎦,尾氣分離等工序比改良西門子法節(jié)省。
2)硅烷在流化床中裂解反應(yīng)效率高達(dá)98%以上,大幅減少副產(chǎn)物,提高物料利用率,而改良西門子法一次還原率只有10%
3)硅烷流化床實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),而不是改良西門子法的間隙性生產(chǎn)
4)超大型高效單體流化床反應(yīng)器已經(jīng)達(dá)到6000噸/年產(chǎn)能,比改良西門子法48對(duì)棒還原爐的600噸/年產(chǎn)能是10倍差距。
5)極低電耗,更少蒸汽。保利協(xié)鑫2012年完成的千噸中試線實(shí)現(xiàn)25度/公斤多晶硅綜合電耗,而目前保利協(xié)鑫全球最低的改良西門子生產(chǎn)工藝綜合電耗也僅僅達(dá)到60度/公斤。
6)單位產(chǎn)能投資大幅下降。保利協(xié)鑫2011年完成的萬噸改良西門子法生產(chǎn)線單位產(chǎn)能投資達(dá)到30美元/公斤,但目前已經(jīng)完成設(shè)備安裝進(jìn)入調(diào)試階段的保利協(xié)鑫12000噸硅烷流化床的單位投資可以低至12-13美元/公斤。
另外,由于解決了流化床內(nèi)襯污染問題,目前第二、三代流化床工藝生產(chǎn)的顆粒硅產(chǎn)品均能達(dá)到電子級(jí)。高品質(zhì)的顆粒硅產(chǎn)品對(duì)連續(xù)鑄錠拉棒工藝是最好的配合。