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我国多晶硅产业核心竞争力仍待提升

2019-02-25 11:45:17

我国多晶硅产业核心竞争力仍待提升

中国电子材料行业协会经技部主任、多晶硅产业技术创新联盟秘书长鲁瑾

发展多晶硅产业是国内业者所肩负的重要使命。我国半导体产业、光伏产业发展甚至国防军工业的发展都离不开我国自有的多晶硅产业。太阳能光伏产业是战略性新兴产业的重要组成部分,也是实现我国能源结构转型、应对气候变化、完成减排目标的重要保证。多晶硅作为太阳能光伏发电的基础原材料,其产业的健康发展具有重要的战略意义,美国、日本等发达国家都将其作为重要的战略物资。正是我国多晶硅产业迅速的发展壮大,才支撑着我国太阳能电池的产量连续五年位列世界。当今,国外市场需求增长的放缓、国内外市场竞争的加剧以及产业内部的深层次矛盾,使我国多晶硅产业又一次站在了机遇和挑战的关口。我国多晶硅产业迫切需要完善产业结构,推动产业配套,在规模与成本上提升核心竞争力。

产量已占全球35%

我国的多晶硅产量已占全球的35%左右,2012年年末我国多晶硅产能将达到20万吨。

2011年,一方面受欧债危机的影响,光伏产品的主要市场 欧洲各国大幅度削减政策补贴,从而使光伏产业受到了很大冲击;另一方面,2010~2011年上半年间,光伏产业的投入反而不断加大,产能大幅度扩大,使得全球太阳能电池产品库存压力凸显。光伏行业进入新一轮的调整期,国内多晶硅产业也深受此影响。

2011年随着多晶硅企业新建和扩产产能的释放,全球多晶硅产量继续不断增长。2011年,全球总产量达到24万吨,同比2010年增长了30%,预计2012年仍将有30%左右的增长。全球范围内,多晶硅市场供需基本平衡或供略大于求。在光伏行业发展的驱动下,我国国内对多晶硅的需求量也在逐年增长。从2008年的16544吨消耗量,增加到2011年的146131吨。

根据中国电子材料行业协会调查统计,2011年国内多晶硅产量达到82768吨,同比2010年45021吨增长84%。产业依旧保持快速增长的势头,2006~2011年我国多晶硅产量翻了数番,年均增长超过100%。2011全年销售额超过230亿元,与2010年基本持平;就业总人数超过1.5万人,其中技术人员超过5000人。截至2011年年底,我国已建多晶硅生产线的总产能达到14.8万吨,预计到2012年年末我国多晶硅产能将达到20万吨。我国的多晶硅产量已占全球的35%左右,已成为继美、德之后的全球多晶硅生产大国。

近几年国内多晶硅生产企业取得了快速的发展,已经打破了国际多晶硅生产格局。我国部分企业,如江苏中能、赛维LDK、洛阳中硅和重庆大全等企业,产能规模已跻身世界前列。江苏中能以全年产量接近3万吨、产能4.6万吨成为全球第三大多晶硅生产企业,其多晶硅产量占国内总产量的36%。赛维LDK年产量也已超过万吨。

大规模生产体系已形成

在生产实践中积累,已突破并掌握了改良西门子法规模化生产关键技术。

我国多晶硅产业化技术不断提升。近几年来,我国多晶硅产业在产能产量规模年年翻番的基础上,企业通过自主研发、引进国外先进技术并消化吸收等方式,在生产实践中积累,已突破并掌握了改良西门子法规模化生产关键技术,多晶硅大规模产业化生产体系已经形成。

工业和信息化部《太阳能光伏产业 十二五 发展规划》报告中指出, 十一五 期间,我国光伏产业节能减排取得显着成效,副产物综合利用水平稳步提高,资源利用率整体取得大幅提升。根据中国电子材料行业协会统计,国内多晶硅企业的平均综合电耗已由2006年的每生产1公斤多晶硅消耗300~350千瓦时,下降为2011年的80~150千瓦时,部分技术先进企业甚至已低于80千瓦时。而多晶硅直接生产成本,也由初的70美元/公斤降至目前的25~40美元/公斤左右,少数多晶硅企业的生产成本已降至20美元/公斤,达到国际先进水平。而且大部分企业仍在优化工艺,以期进一步降低生产能耗和成本。规划中对于我国多晶硅产业在 十一五 期间的发展给予了充分的肯定,将高纯多晶硅列为 十二五 发展重点,并指出 支持骨干企业做优做强,到2015年多晶硅企业达到5万吨级,骨干企业达到万吨级水平 , 多晶硅生产实现产业规模、产品质量和环保水平的同步提高,到2015年平均综合电耗低于120千瓦时/公斤 。

污染问题得到有效解决

多晶硅的环保问题并不存在技术瓶颈, 污染源 单纯、易处理、易防控。

多晶硅生产本身单位电耗较高,但同时也具有高技术含量、高附加值、高产值的特点,而且其能源消费结构比较单一主要为电力,其单位产值的综合能耗与其他行业相比并不太高。目前行业主流能耗达到80~150千瓦时/公斤多晶硅,多晶硅生产每单位工业增加值的耗能在0.6~1吨标准煤的水平,与全国单位工业增加值能耗平均水平1.92吨标准煤/万元,2010年相比并不高,是典型的高效节能产品。节能降耗技术得到国内企业一致关注,是降低生产成本的关键。目前相关技术仍在不断研发,有望能进一步降低能耗电耗。而整个光伏产业链的万元工业产值能耗则更低。

另外,从 能源再生比 的概念测算,从生产工业硅到做成太阳能组件,以目前的工艺水平,每公斤硅共耗电小于250千瓦时含多晶硅生产、单晶拉制/铸锭、切片、电池片制造、组件封装等环节,而每千瓦太阳能电池需多晶硅原材料7公斤。根据我国太阳能资源分布情况保守计算,以每瓦太阳能电池每年可发电1.5千瓦时左右,太阳能电池的使用年限20年,可以计算出硅太阳能电池的能源再生比为:1.5 20 1000/250 7 17。也就是说,在制造硅太阳能电池从工业硅至电池组的全过程中消耗的全部电能,在它使用2年左右的时间内可被收回。因此,多晶硅产业不是高能耗产业。

多晶硅生产的环保问题也是国内多晶硅企业和社会各界所重点关注的问题。改良西门子法多晶硅生产在工艺过程中如氯硅烷合成、还原、氢化等,将伴随产生大量氢气、氯化氢、三氯氢硅和四氯化硅等,其中主要的副产物是四氯化硅、氯化氢、氢气以及高低沸点物。应该说,从技术上来看,多晶硅的环保问题并不存在技术瓶颈,相对于其他化工企业,多晶硅的 污染源 单纯、易处理、易防控。目前从我国多晶硅产业状况来看,多晶硅生产副产物利用已成为多晶硅规模化生产的一个重要环节。副产物四氯化硅处理方式有多种,其出路或综合利用的效果直接关系到多晶硅生产的经济效益、能耗物耗及环保,甚至关系到多晶硅生产线的正常运行。

对于四氯化硅的循环再利用,国内企业目前布局比较适用的是采取氢化处理方式,将其转化为三氯氢硅再利用,既解决了排放问题,又可以提高多晶硅的产出。目前国内已经投产的多晶硅企业大部分已经解决了全物料循环和清洁生产问题;有的正在技术改造升级过程中,主要通过外销、综合利用和无公害处理等方式加以处理,不再有任意排放的现象。多晶硅生产中所产生的高低沸点物等较难回收的副产物,目前国内多数企业采用淋洗、碱中和等方式处理,部分企业也已投入了歧化处理、白炭黑制备等设备进行处理。有效、合理地处理多晶硅的副产物,不仅是减排环保的要求,也有利于提高企业综合经济效益。因此,多晶硅生产造成污染的问题也已得到解决。

低价进口产品冲击国内市场

韩美等多晶硅大厂不断加大向中国市场的低价产品倾销力度。

2011年全球光伏市场跌宕起伏,多晶硅产品市场价格也是一路下滑,从年初的80美元/公斤降至目前的30美元/公斤,下降幅度达到60%。这固然有国内多晶硅企业技术水平提升、成本降低、产能释放、下游需求缩减的原因,更为重要的原因则是多晶硅产品市场是全球化的市场,国外企业利用其规模大、成本低、价格低廉的优势,吸引国内下游厂家,并通过长期合同和高额违约金捆绑下游企业规避风险。目前国内大部分多晶硅企业无论在技术水平、产业规模、创新能力上,还是在资金支持力度、政府支撑扶持力度上,同世界大公司都有很大的差距,竞争力处于明显弱势。

就国内市场来看,国内多晶硅的实际产量仍然远小于需求量,但大量进口产品激增挤压国内市场,尤其是韩美等多晶硅大厂不断加大向中国市场的低价产品倾销力度。根据海关统计数据,2011年我国进口多晶硅6.46万吨,同比上升36%;进口额为38亿美元,同比上升42%。尤其是韩国从2011年4月超过美国成为我国多晶硅进口国,出口量占到了我国多晶硅总进口的32.2%。为了争夺中国市场,OCI的长单价出口价比国内均价便宜3万~8万元/吨,现货价便宜5万~10万元/吨,对我国多晶硅市场的冲击尤为明显。

我国有多晶硅生产企业近四十家,大部分企业年生产能力为1000~3000吨,甚至还有千吨级以下年生产规模的企业。有的企业投产时间不长,技术消化吸收有待进一步完善。2009年以前投建的生产线相对投资成本高,设备能耗高,因而企业综合产品成本相对高。目前多晶硅市场价格为30美元/公斤,已经低于很多国内多晶硅企业生产成本,而在产品价格下跌过程中,大型企业的生存能力强,市场反而向龙头企业集中。国内已有大量多晶硅企业被迫停产减产,尤其是去年第四季度以来国内企业的产能利用率快速下降,库存激增,很多企业已面临较大的生存威胁。

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