硅資源在地殼中極為豐富，僅次于氧，占地殼總重的1/4還多，以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。硅具有良好特性，有“點(diǎn)石成金”之效，廣泛應用于精密鑄造、硅橡膠、超大規模集成電路、航空航天等生產(chǎn)領(lǐng)域。
中國是全球主要的金屬硅（又稱(chēng)結晶硅或工業(yè)硅）產(chǎn)地。隨著(zhù)國家節能減排和生態(tài)文明建設步伐的加快，很多新興的能源企業(yè)建設了金屬硅、多晶硅、單晶硅、太陽(yáng)能電池等一系列的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條。
多晶硅，很多人對它并不陌生。太陽(yáng)能電池板、集成電路芯片等都是由其生產(chǎn)制作而成。在行業(yè)內，多晶硅有著(zhù)“上帝賜給人類(lèi)的寶石”的美稱(chēng)。當太陽(yáng)光照射到硅晶體上時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生電勢。據此人們成功地研制出了太陽(yáng)能電池，并開(kāi)始了太陽(yáng)能發(fā)電。
20世紀70年代以后，隨著(zhù)人們對全球性能源危機和環(huán)境惡化問(wèn)題認識的深化，太陽(yáng)能這一可再生潔凈能源的利用受到了普遍重視，光伏產(chǎn)業(yè)應運而生。作為光伏產(chǎn)業(yè)的基礎材料——多晶硅的制備技術(shù)及其發(fā)展因此而備受矚目。目前，國際上98%以上的太陽(yáng)能電池是利用硅材料制備的。硅的純度越高，光電轉換效率也越高。因此，多晶硅成為全球電子工業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的基石。
短短十多年時(shí)間里，多晶硅在中國太陽(yáng)能領(lǐng)域迅速得以應用和發(fā)展。如今，中國太陽(yáng)能多晶硅的總產(chǎn)量已經(jīng)占到世界總量的50%以上。
然而，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展卻不是一帆風(fēng)順。
雖然我國擁有豐富的硅礦資源，但在2005年以前，美、日、德等國家都將多晶硅作為戰略材料，對我國實(shí)施技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，多晶硅需求幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。
2007年堪稱(chēng)中國“多晶硅元年”，當年，中國多晶硅產(chǎn)量首超千噸。2008年，國外媒體針對我國多晶硅生產(chǎn)造成污染進(jìn)行了不實(shí)報道，打壓剛剛興起的中國多晶硅產(chǎn)業(yè)。在技術(shù)受制于人的情況下，國內多晶硅行業(yè)的生產(chǎn)水平、規模、成本、能耗、污染等問(wèn)題備受詬病。2010年，我國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇美、韓多晶硅低價(jià)傾銷(xiāo)。2012年又遭到了歐美對光伏終端產(chǎn)品的“雙反”制裁。
愈挫愈勇。經(jīng)過(guò)多年努力，如今，單就光伏產(chǎn)業(yè)而言，我國目前市場(chǎng)規模已達到3600億元，很多中國企業(yè)的光伏發(fā)電產(chǎn)品遠銷(xiāo)海外。
奮力彎道超車(chē)
隨著(zhù)全球多晶硅需求的增長(cháng)，其用量和價(jià)格也快速增加和上漲，硅礦產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)利用前景良好。
我國多晶硅的老牌生產(chǎn)企業(yè)——中國恩菲工程技術(shù)有限公司（下稱(chēng)“中國恩菲”）子公司洛陽(yáng)中硅高科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中硅高科”）是一家高新技術(shù)型多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，其用“以技術(shù)帶動(dòng)研發(fā)，研發(fā)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)形成技術(shù)提升的研發(fā)與生產(chǎn)雙螺旋上升”的方式，踐行“硅業(yè)報國”的理念。
實(shí)際上，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期曾經(jīng)歷過(guò)一段“末端治理”成本高而效果不理想的“高能耗、高污染”階段。而今，不少企業(yè)已經(jīng)做到近“零”排放。中國恩菲不僅能夠使幾乎100%的四氯化硅和三氯氫硅循環(huán)利用，還能夠“廢物利用”，衍生價(jià)值。“我們高新技術(shù)企業(yè)就是這樣，不斷研發(fā)，別人都做得很好的領(lǐng)域，我們就退出，轉而研發(fā)國內技術(shù)欠缺的領(lǐng)域。”洛陽(yáng)中硅高科董事長(cháng)李?lèi)?ài)民說(shuō)。
就在我國多晶硅產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)，2012年，歐美國家對我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了“雙反”調查，使我國的光伏產(chǎn)品被攔在了歐美國家的國門(mén)之外。據介紹，歐美國家的多晶硅企業(yè)通過(guò)簽訂長(cháng)單合同鎖定大量客戶(hù)，保障利潤長(cháng)期化，再通過(guò)簽訂短單合同低價(jià)打壓中國的新興產(chǎn)業(yè)。幾番打壓下來(lái)，到2012年，我國多晶硅行業(yè)全產(chǎn)業(yè)虧損，40多家企業(yè)停產(chǎn)，大批從國外進(jìn)口的價(jià)值數十億元的設備打了水漂。
海外市場(chǎng)受阻刺激了光伏內需市場(chǎng)的快速發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了我國能源結構的調整。隨著(zhù)光伏內需市場(chǎng)的快速啟動(dòng)，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)肩負起了發(fā)展新能源的重任。
唯有技術(shù)降本
對于多晶硅產(chǎn)業(yè)而言，用電成本占據了其總成本的約30%～50%，因而降低成本成為多晶硅生產(chǎn)企業(yè)考慮的重要因素之一。
瞄準新疆、內蒙古等西部地區的低電價(jià)優(yōu)勢，國內知名多晶硅生產(chǎn)企業(yè)紛紛將產(chǎn)能向西部轉移。在眾多的多晶硅生產(chǎn)企業(yè)中，中國恩菲顯得有些特立獨行：其多晶硅生產(chǎn)基地地處洛陽(yáng)，這里電價(jià)超過(guò)0.5元/千瓦時(shí)，遠高于新疆地區0.2元/千瓦時(shí)。但企業(yè)仍然能夠保證正常的盈利水平，秘訣就是堅持將技術(shù)研發(fā)和應用有機融合，降低能耗量。
高純多晶硅的生產(chǎn)過(guò)程是將高純三氯氫硅用高純氫氣還原成高純多晶硅的過(guò)程，其能耗占總能耗超過(guò)50%，是實(shí)現多晶硅生產(chǎn)環(huán)節節能降耗的重點(diǎn)。中國恩菲多晶硅研發(fā)團隊創(chuàng )新工藝技術(shù)，持續大幅提高多晶硅節能還原爐單爐年產(chǎn)量，為萬(wàn)噸級多晶硅生產(chǎn)線(xiàn)和節能技改提供了技術(shù)支撐。同時(shí)他們將整個(gè)多晶硅工廠(chǎng)及周邊的各種能源要素通盤(pán)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。
目前，中國恩菲生產(chǎn)電耗為75千瓦時(shí)/千克以下，業(yè)內領(lǐng)先。“多晶硅這個(gè)產(chǎn)業(yè)太朝陽(yáng)了，硅產(chǎn)業(yè)鏈的延伸還很廣，還要繼續研發(fā)。”李?lèi)?ài)民表示。也正因為如此，多晶硅產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新研究就極為重要。中國恩菲擁有我國唯一的多晶硅制備技術(shù)國家工程實(shí)驗室，公司2016年投入研發(fā)的費用約占其銷(xiāo)售收入的4.7%。
持續研發(fā)與提升多晶硅工藝技術(shù)及裝備水平，進(jìn)一步節能、減耗、降本，是多晶硅行業(yè)生存和發(fā)展的不二選擇，也是獨立自主發(fā)展我國光伏產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。經(jīng)過(guò)8年的不懈努力和技術(shù)研發(fā)，如今我國多晶硅綜合能耗大大降低，市場(chǎng)價(jià)格由10年前的每噸325萬(wàn)元降低到如今的每噸9萬(wàn)元至12萬(wàn)元，自主知識產(chǎn)權為我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。
如今，以多晶硅為原料制造的光伏發(fā)電在農村電氣化、通信行業(yè)、大型地面電站、光伏精準扶貧等方面實(shí)現快速發(fā)展。據媒體披露，在我國騰格里沙漠的邊緣有一處60兆瓦光伏電站。起初建站時(shí)，這些太陽(yáng)能電池板下方還是一片沙漠。漸漸地，由于電池板遮擋日照，減少了地面水分蒸發(fā)，沙化嚴重的土地上慢慢長(cháng)出了草。后來(lái)，電站管理部門(mén)養了二十幾只羊吃草，到如今羊群已繁殖到上百只。光伏電站的建設，除了進(jìn)行發(fā)電外，還幫助當地實(shí)現了生態(tài)修復，綠色養殖。
過(guò)剩還是不足？
無(wú)論是在國家發(fā)改委等政府部門(mén)，還是在投資界，抑或光伏產(chǎn)業(yè)內部，提到我國的多晶硅市場(chǎng)，普遍的觀(guān)感是產(chǎn)能過(guò)剩。真的是這樣的嗎？有業(yè)內分析人士認為，其實(shí)問(wèn)題癥結在于，我國的絕大多數多晶硅的產(chǎn)能并不是有效產(chǎn)能。
數據顯示，如果將在20萬(wàn)元/噸的價(jià)格水平下還能生產(chǎn)的產(chǎn)能稱(chēng)為有效產(chǎn)能的話(huà)，2014年，我國多晶硅的有效產(chǎn)能僅為8萬(wàn)噸，只占我國多晶硅需求量的40%出頭，進(jìn)口多晶硅數量大約占了57%。其余的約10萬(wàn)噸產(chǎn)能已經(jīng)成為無(wú)效產(chǎn)能，不少多晶硅工廠(chǎng)的裝置已經(jīng)永久報廢并拆除。
另有數據顯示，2015年國內多晶硅廠(chǎng)家僅生產(chǎn)了約7.4萬(wàn)噸多晶硅。但與此同時(shí)，國內的2015年的光伏組件產(chǎn)量比上年有約16%的增長(cháng)，組件的增加必然代表多晶硅用量的增加。因此，2015年多晶硅的需求中的增量部分全部是由進(jìn)口多晶硅滿(mǎn)足的。
數據無(wú)言，但最具有說(shuō)服力。由此可見(jiàn)，多晶硅產(chǎn)業(yè)并不是過(guò)剩，而是正如李?lèi)?ài)民所說(shuō)“這個(gè)產(chǎn)業(yè)太朝陽(yáng)了”。
國家能源局發(fā)布的《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規劃》提出，到2020年，光伏發(fā)電電價(jià)水平在2015年基礎上下降50%以上，在用電側實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)目標。李?lèi)?ài)民認為，多晶硅價(jià)格的下降有助于推進(jìn)光伏平價(jià)上網(wǎng)的進(jìn)程。這對于多晶硅品質(zhì)的提升提出了更高的要求，而不僅僅是生產(chǎn)重復的過(guò)程。他希望技術(shù)創(chuàng )新型企業(yè)能夠得到更多的關(guān)注，并呼吁多晶硅生產(chǎn)企業(yè)在看到西部低電價(jià)機遇的同時(shí)，能夠關(guān)注技術(shù)的創(chuàng )新和提升。“這樣，產(chǎn)業(yè)才能得到健康有序的發(fā)展。”李?lèi)?ài)民說(shuō)
資料來(lái)源：中國礦業(yè)報
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