【文章內容簡介】 ，國內裝機容量需求發(fā)展緩慢。 去 年我國總裝機容量只 有 140MW， 占世界 總 裝機容量的 %， 遠比不上 亞洲 的 小國 家 日本和 韓國， 與 中國 在世界上 的大國地位不符， 參 見 圖 1— 6。 太陽能電站 建設成本仍然偏高。如建設太陽能 獨立發(fā)電系統(tǒng) ，初 期 投資 每千瓦 5～ 6 萬元 ；建設太陽能 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) ，初期 投資 每千瓦 3～ 5萬元 ， 發(fā)電成本 達到每度 2～ 4 元 。太陽能光伏發(fā)電商業(yè)化市場的 發(fā)展受到 極大 限制。 圖 1— 6： 20xx年部分國家光伏裝機 總 量所占世界比例 1 3 %2 0 %1 %3 6 %3 %2 1 %6 %其 他 國 家 總 和 和 日 本韓 國 （ 3 . 3 3 % ） 0 中 國 （ 0 . 9 3 % ） 德 國 國美 國 國 西 班 牙 廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 18 國家制定的光伏發(fā)電發(fā)展目標偏低。 如： 20xx 年全國裝機容量預計只有 40MW,只 占世界 當年裝機容量的一百三 十 九 分之一 ； 20xx年為 60MW，占世界 年 裝機容量的七 十分之一 。 盡管鼓勵光伏發(fā)展的相關政策已經(jīng)出臺，但無具體的可操作性，如：無并網(wǎng)電價等。 第二節(jié) 光伏 產(chǎn)業(yè)鏈 概覽 及 產(chǎn)業(yè)鏈 上游 狀況 一 光伏產(chǎn)業(yè)鏈 概覽 光伏產(chǎn)業(yè) 產(chǎn)業(yè)鏈 可分為以下幾個部分，多晶硅 硅 料生產(chǎn)、晶硅鑄錠、硅片切割、太陽能電池片制造 、電池組件封裝、太陽能電池應用系統(tǒng) 等 。 為了簡單敘述，我們將光伏 產(chǎn)業(yè)鏈 劃分為上游、中游、下游三個 層次。從 光伏 生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量看，整個產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)上小下大的“塔形”結構， 參 見圖 1— 7。 圖 1— 7： 光伏 產(chǎn)業(yè)鏈廠家 數(shù)量 塔形分布 圖 產(chǎn)業(yè)鏈 最上游的是太陽能多晶硅 硅 料 制備，這個環(huán)節(jié)技術門檻高， 設備要求嚴格， 資金投入大， 具有一定 的 壟斷性， 世界上只有少數(shù) 公司掌握 和擁有多 晶硅 尖端 制備技術 。 我國 的 多晶硅生產(chǎn)盡管采用廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 19 與 國際一流公司相同的工藝技術，但是，在核心技術掌握方面，還是遠遠不夠的。 產(chǎn)業(yè)鏈 中游 環(huán)節(jié)是 硅錠制備及 硅片 切割、晶圓生產(chǎn) 。整個工藝流程要 經(jīng)過硅錠制造、晶體 切斷 成片 、外徑滾磨 修整 、平邊、切片、倒角、 表面 研磨、腐蝕、 精細 拋光、清洗、 分檢 包裝等階段 ， 技術難度和資金投入 僅次于 多 晶硅 硅料 的制造。 圖 1— 8： 太陽能 光伏產(chǎn)業(yè)鏈示意圖 光伏產(chǎn)業(yè)鏈最 下游 是太陽能電池 及組件 制造， 這個 環(huán)節(jié) 是電池組件封裝，技術含量相對較低，進入門檻低，屬于勞動力密集型產(chǎn)業(yè)，目前國內有 400 多 家企業(yè)從事這方面的生產(chǎn)。 二 國內多晶硅企業(yè)狀況 和 行業(yè)中 存在 的問題 目前 ， 國內涉及多晶硅生產(chǎn)的 公司 有 洛陽中硅高科技有限公司 、江蘇 中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司 、 四川峨嵋半導體材料廠 、 四川新光硅業(yè)科技有限公司 、 江蘇 大全集團 、 無錫中彩 集團 有限公司 、 南玻硅廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 20 材料有限公司 、 川投能 源 股份有限公司 、樂山電力 股份有限公司 、 岷江水利電力股份有限公司 、通威股份 有限公司 、東方電氣 集團有限公司 、特變電工 股份有限公司 、江蘇陽光 股份有限公司 等。 我國當今 一期建設單廠規(guī)模在 1000 噸以上的企業(yè)有 ： 南玻硅材料有限公司 、東方電氣 集團有限公司 、特變電工 股份 有限公司 、江蘇陽光 股份 有限公司 、江蘇中能 硅業(yè)科技發(fā)展有限公司 、 四川 新光硅業(yè)科技有限公司 ，其中 前 五 家的單廠規(guī)模都在 1500 噸，為全國最大。 最新數(shù)據(jù)分析顯示， 今 年我國多 晶硅產(chǎn)能將逾 4 萬噸，而在 20xx年這一數(shù)字僅為 4000 噸。這也就意味著在新一輪的投資狂潮下，我國多晶硅產(chǎn)能將實現(xiàn)一年翻十倍的壯舉。 到目前為止，國內有近 50家公司正在建設、擴建和籌建以西門子改良法為技術路線的多晶硅生產(chǎn)線，總建設規(guī)模超過 10 萬噸，總投資超過 1000 億，其中一期規(guī)模超過 4 萬噸，投資超過 40 億， 在建 多晶硅項目總數(shù)逾 20 個 ,其中，最大的項目為南京大陸投資集團、美國 PPP 公司 、 SCC 公司 、西圖 集團等 共同投資建設托克托縣多晶硅項目，總投資 180 億元，建設規(guī)模為年產(chǎn)多晶硅 18000噸。而云南愛硅信 科技有限公司總規(guī)劃 每年 10000噸多晶硅項目，總投資也逾 100 億元 , 到 20xx 年一期 工程都將建成投產(chǎn)，其他的產(chǎn)能可能在 20xx～ 20xx 年間實現(xiàn)。 我國多晶硅生產(chǎn)工藝起步于上世紀五、六十年代中期，生產(chǎn)廠家達 20 余家，但因技術和工藝不過關，這些企業(yè)均存在生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術落后、環(huán)境污染嚴重、能耗大、成本高等問題。在當前的多晶硅生產(chǎn)公司中，絕大多數(shù)為后起之秀，原有的 20 多家生產(chǎn)廠家中廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 21 僅剩峨眉半導體廠與洛陽中硅 高科技有限公司 、 四川新光硅業(yè)科技有限公司 是從中保留或變身而成。 多晶硅的生產(chǎn)目前采用最多的是“ 改良西 門子法 ”，見表 1— 5。改良西門子法，即 閉環(huán)式三氯氫硅氫還原法 ， 主要工藝過程包括 ： HCl合成、 SiHCl3 合成 （工業(yè)硅粉與 HCl 氣體 反應 ） 、 SiHCl3 精餾提純、SiHCl3 的氫還原、尾氣的回收和 SiCl4 的氫化分離。該方法通過采用大型還原爐，降低了單位產(chǎn)品的能耗 。 通過采用 SiCl4 氫化和尾氣干法回收 利用 工藝，明顯降低了原輔材料的消耗。 其特點為閉路循環(huán)系統(tǒng)， 各環(huán)節(jié)的廢 氣 全部回收利用 ， 解決了傳統(tǒng)西門子法生產(chǎn)多晶硅過程中存在的原料消 耗高、能耗高、環(huán)境污染嚴重等問題。 改良 西門子 工藝中的 主要化學反應如下： Cl2 + H2 → 2HCl↑ 2Si + 7HCl → SiHCl3 + SiCl4 + 3H2↑ SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl↑ SiCl4 + H2 → SiHCl3 + HCl↑ 表 1— 5： 多晶硅 的 生產(chǎn)方法 及原理 西門子法 三氯氫硅氫還原 國內少數(shù)廠家用 改良西門子法 閉環(huán)式 西門子法 80%以上廠家采用 硅烷法 硅烷熱分解 日本小松、 美國 Asimi 和 SGS公司采用 氣液沉積法 氣 — 液直接轉化 日本 Tokuyama 公司應用 流化床反應爐法 硅烷氣流化床直接分解 美國聯(lián)合碳化合物公司發(fā)明， 美國 MEMC 公司采用 冶金法（物理法） 多次水平區(qū)熔單向凝固 日本川崎制鐵公司、 福建南安三晶 應用 重摻硅廢料提純法 采用化學提純定向凝固結合方式 美國個別公司研究應用 廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 22 是否閉環(huán)生產(chǎn) ， 是決定該工藝能耗高低和原料利用率的決定性因素，也是降低產(chǎn)品成本的關鍵。 根據(jù) 有關 介紹，西門子改良法千噸級以下生產(chǎn)線一般沒有投入成熟的尾氣處理工藝，達不到閉環(huán)生產(chǎn)和循環(huán)利用物料，環(huán)境排放不過關，生產(chǎn)成本居高不下。四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn) 生量最大的副產(chǎn)物，未經(jīng)處理回收的四氯化硅是一種具有強腐蝕性的有毒有害液體 （或氣體） ，對安全和環(huán)境 危害極 大 。 四氯化硅作為多晶硅生產(chǎn)中必然 的副產(chǎn)物 ， 就國內多晶硅工藝技術而言 ，嚴重制約著 多晶硅的產(chǎn)量。理論上 ， 每 生產(chǎn) 一噸多晶硅副產(chǎn) 噸四氯化硅，而實際 生產(chǎn) 中往往大于 此值 ,一般在 15 噸左右 。因此 ， 如何處理四氯化硅 是國內多晶硅企業(yè)面臨的嚴重 問題 。 四氯化硅目前的消耗 途徑有 以下幾種 ：即制備氣相法白炭黑技術、熱氫化制備三氯氫硅技術和氯氫化制備三氯氫硅技術以及 SiCl4醇解 等，見表 1— 6。 表 1— 6： 四氯化硅 利用及 方式 及 優(yōu)缺點 氣相法白炭黑用途廣泛、附加值高 市場空間有限 樂山吉必盛、洛陽中硅 、德國瓦克、日本德山等 四氯化硅和氫氣在 1250℃ 左右的溫度下反應生成三氯氫硅和氯化氫 反應溫度高、工藝復雜、裝置操作難、副產(chǎn)二氯硅烷、轉化率低、能耗高 能耗高，發(fā)達國家已淘汰。新光硅業(yè) 裝置單一、投資小、占地少；反應溫度低、操作穩(wěn)定；對原料純度要求低，轉化率高、能耗低 技術目前不是很成熟，氫化轉化率很低 四川永祥、洛陽中硅、江蘇中能 、德國瓦克 SiCl4 + 4HOR →Si(OR)4 + 4HCl 產(chǎn)品 廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 23 應用廣泛 MQ樹脂 用途較廣泛 市場空間有限 雖然 目前國內多晶硅硅料生產(chǎn)廠家 都 是采用改良西門子法， 但在閉路循環(huán)處理四氯化硅方面 做的不太好。 一些廠家利用地方政府招商引資提供的方便條件 一哄而上，將環(huán)境因素拋于腦后， 以 至 于產(chǎn)能 擴張 提高 很快 、環(huán)境 問題置之不顧、生產(chǎn)成本居高不下 、 市場競爭能力提升不上去 ， 從而導致了擴產(chǎn)不增收， 和世界上其他大的多晶硅硅料生產(chǎn)商根本無法抗衡。國際上多晶硅 廠商 的生產(chǎn)成本在 每公斤 25 美元左右，而國內的生產(chǎn)成本是 每公斤 60 美元 左右 ， 就現(xiàn)在多晶硅的市場售價 70 美元 而言，利潤空間不 大。 所以，對當前中國的多晶硅硅料生產(chǎn)廠家來說，如何真正實現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)， 努力降低生產(chǎn)成本， 擺脫惡性競爭，按 著 常規(guī) 正常 發(fā)展是至關重要的。 總之 ， 國內多晶硅生產(chǎn)企業(yè) 的興起， 源 自 20xx 年以來 國內外太陽能電池行業(yè)呈爆炸式的 發(fā)展 ，造成全球多晶硅原料緊缺，價格 也 隨之暴漲，每公斤價格達到 500 美元 。 但 去年 次貸 危機 的到來 ，使得國內 多晶硅企業(yè)受到較大沖擊。這次 危機使全球經(jīng)濟 衰退，對多晶硅的需求也明顯減少，價格 下 跌， 跌至 目前的 每公斤 60～ 70 美元 。 隨著硅料暴利時代 的 結束 ， 國內多晶硅 生產(chǎn)企業(yè) 將面臨 一次 洗牌 過程 。 三 全球 生產(chǎn)多晶硅企業(yè) 情況 目前，全球多晶硅材料的生產(chǎn)由 七 家 國際 大公司所主導，除 美國Hemlock 和 德國 瓦克之外，還包括美國 MEMC 公司 、挪威的 REC 公廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 24 司 以及日本的三菱 公司 、住友鈦 公司 和德山 公司 。預計 今 年上述 七 家公司的多晶硅產(chǎn)量之和約占全球總產(chǎn)量的 70%，如果以銷售收入計算，七 家公司的銷售收入之和更將占全球銷售收入的 80%以上。根據(jù)各家公司的擴產(chǎn)計劃 預測 ，到 20xx 年， 七 大多晶硅巨頭總產(chǎn)能將達到 每年 萬噸。 盡管 多晶硅的 價格 從 每 公斤 500 美元 下跌 到 每 公斤 70美元，所幸的是，太陽能產(chǎn)業(yè)的多晶硅需求量還 在繼續(xù)增長，尤其是能源和環(huán)境的雙重壓力讓業(yè)界看好太陽能產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展前景。因此，多晶硅產(chǎn)業(yè)的國際巨頭仍在擴充產(chǎn)能，而新的競爭者也不斷加入，試圖在這個 “ 暴利行業(yè) ” 分得一杯羹。 表 1— 7：全球主要多晶硅企業(yè)產(chǎn)能現(xiàn)狀及預測 2500 3300 3500 4300 4000 5400 8200 14200 1000 1400 1400 1400 5700 8000 10000 15000 13000 19000 25000 420xx 5500 6670 8600 19000 13000 15000 18000 35000 44700 58770 90000 130900 去年十二 月，全球最大的多晶硅生產(chǎn)廠家 —— 美國 Hemlock 公司宣布了將在田納西州投資 12 億美元建設多晶硅工廠的計劃。根據(jù)該計劃 ， Hemlock 在田納西州的新廠初期產(chǎn)能為 13000 噸 /年，未來可將產(chǎn)能提高到 21000 噸 /年，而總投資也將增至 25 億美元。與此同時，該公司還將在美國密歇根州的工廠追加投資 10 億美元，從而將該廠的產(chǎn)能從每年 19000 噸提升為 每年 29000 噸。 廢砂漿回收利用項目可行性研究報告 25 德國瓦克化學股份有限公司也宣布了擴產(chǎn)計劃。今年 三 月，該公司總裁兼首席執(zhí)行官 RudolfStaudigl 在接受《中國電子報》記者采訪時表示，截至 去年 年底，瓦克公司的多晶硅產(chǎn)能已達到 15000 噸 /年；在德國薩克森州農特里茨生產(chǎn)基地，瓦克將投資 億歐元建造一套新生產(chǎn)裝置，其年生產(chǎn)能力為 10000 噸；此外，瓦克還將增加 一 億歐元投資，用于擴充博格豪森生產(chǎn)基地正在建設的 “ 擴建階段 8” 的生產(chǎn) 能力，其年產(chǎn)能將從原計劃的 7000 噸增加到 10000 噸，到 20xx 年年底將全部達到規(guī)劃產(chǎn)能。屆時，瓦克多 晶硅業(yè)務部門的年生產(chǎn)能力將增加到 35000 噸。 從全球多晶硅巨頭廠址選擇來看，美國已經(jīng)成為多晶硅生產(chǎn)的樂土。就在 Hemlock公司宣布其在田納西州的投資計劃之后不到兩個月，瓦克公司也宣布將投資 10 億美元在美國田納西州建設一個新的超純多晶硅生產(chǎn)基地。該公司總裁兼首席執(zhí)行官 R