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多晶硅提纯技术和工艺类型

2012-03-31 10:56来源:北极星太阳能光伏网关键词:光伏光伏产业多晶硅收藏点赞

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风险潜伏

目前,世界上主要的多晶硅生产厂商主要是集中在欧美日等发达国家。Hemlock、Wacker、REC、Toyuyama、MEMC、Mitsubishi、Sumitomo等厂家几乎垄断了全球的多晶硅市场。但是面对光伏产业的高速增长及广阔前景,这些全球主流的硅材料厂商均也纷纷抛出了针对光伏产业的多晶硅原材料扩产计划。

来自联合证券有限责任公司相关的分析资料显示,Helmlock计划在2010年将其产能扩张至19000吨;Wacker计划投资约2亿欧元,在德国博格豪森建立新的超纯多晶硅工厂,以满足光伏产业对超纯多晶硅日益扩大的需求。该新工厂设计年生产能力为2500吨。加上其它扩建措施,其投产将使Wacker在2008年达到9000吨的年生产能力,最终于2010年达到11500吨的产能;REC决定建造第三座多晶硅厂,预计2008年达产,增加产能6500吨,预计2010年,REC的产能将达到14000吨;而Tokuyama决定2008年产能达到6800吨,2010年再小幅增长到7400吨;MEMC计划2010年底产能达到7000吨左右;而日本三菱面对目前太阳能产业的疯狂局面则显得非常冷静,他们表示多硅晶迟早会产量过剩,根据现在的情况预测三菱到2010年的产能将达到3200吨。除国际主流厂商的扩产计划以外,如果算上目前中国、俄罗斯等国企业纷纷抛出的新建计划,预计2010年,中国、俄罗斯等国将新增产能12000吨。如果各厂商目前的扩产计划均能按步实施,2010年全球的多晶硅产量将超过78000吨。若按半导体行业年均8%的增长,预计2010年,在上述78000吨硅料中将有38000吨供给半导体行业,而可供光伏产业使用的硅料约为47000吨,至此全球多晶硅供需将达到基本平衡。

在这个扩产规模分析过程中,如果国内的多晶硅项目投资商没有注意到今后全球多晶硅供需变化趋势,盲目投资,就有可能在2010年前后陷入多晶硅供应过多的局面。对于今后多晶硅市场走势的分析,业界的各位专家希望上线投资多晶硅的企业对于自己的投资规模与控制程度能有一定的把握。

除了对于未来市场走势的难以把握之外,中国太阳能学会副理事长、光伏分会主任赵玉文指出,目前摆在中国多晶硅企业面前的最现实的风险就是技术。多晶硅生产是一个有数千台设备组成的复杂化工艺系统,按照硅含量的纯度产品分为两个等级,硅含量为99.99%~99.999%的为太阳能级硅(SG),主要用于太阳能电池的生产制造。纯度大于99.9999%的多晶硅为电子级硅(EG),主要用于微电子工业,对干7个9之上的产品,其工艺控制要求高,生产控制的自动化程度高,同时要求生产队伍具备一定的熟悉与培训过程,工艺系统参数也需要在试生产过程中优化。按照国际千吨级多晶硅工厂的建设经验,一般从调试到达产需要1~2年的时间,期间还有可能会出现一些不可预测的问题,因此,国内上线企业要实现如期顺利投产的目标还是需要时间的。

据了解,目前多晶硅主要采用化学提纯、物理提纯两种方法进行生产,其中化学提纯方法主要有西门子法(气相沉淀反应法)、甲硅烷热分解法、流态化床法,而物理提纯方法主要有区域熔化提纯法(FZ)、直拉单晶法(CZ)、定向凝固多晶硅锭法(铸造法)。目前国际上主流的多晶硅生产厂商大多是采用改良西门子法进行生产。改良西门子法,是需要巨额投资的项目,其投资资金门槛和技术要求都比较高,且其主要的产品是供电子工业使用的高纯度多晶硅。我国目前在建或已小量生产的多晶硅企业多数引进的是该项技术,但是由于没有完全消化吸收,国内企业在产品的规模生产中仍存在着大量的工艺问题,主要表现在,不能闭环生产,产出硅的辅料不能回用,单位电耗过高等等,因此国内多晶硅的生产成本无法和国外竞争。在这样的情况下,人们不得不开启新的技术篇章,不少科研院所以及企业开始将希望寄托在新的技术上。

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