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太阳能多晶硅生产综述

  2、我国多晶硅产业有关情况

  2004年之前,半导体工业一直提供了我国多晶硅材料大部分的市场需求。据统计,2004年,我国多晶硅材料消耗量约为1560t,其中,半导体工业910t,光伏产业650t。但是,随着光伏产业的快速发展,我国对多晶硅材料的需求量与日俱增。光伏产业也超过半导体工业,成为多晶硅材料的最大买家。2005年,我国多晶硅材料消耗量达到2800多t,其中,半导体工业约1100t,光伏产业约1700t。2006年,多晶硅材料消耗量又跃升到4700t,其中,约70%用于光伏电池生产。据有关专家预测,未来一段时间内,我国半导体工业仍将稳定增长,光伏产业发展速度将会进一步加快,2010年,半导体工业对多晶硅材料的需求将基本稳定在3500t左右,而光伏产业的需求将会达到10000t。由于国内多晶硅材料的生产数量很少(2006年,国内多晶硅材料生产量不足市场消耗量的5%),且大部分用于半导体工业,光伏产业所需要的多晶硅材料几乎全部依赖进口,加之全球多晶硅材料市场已形成了“有价无市”的严重短缺局面,使国内许多企业陷入了“无米之炊”的窘境,成为制约我国光伏产业发展的瓶颈。

  我国多晶硅材料产业起步较早,20世纪50年代,我国引进了美国、日本等国外公司的传统西门子工艺,小批量生产多晶硅材料,并结合自主开发,在全国形成了一大批研究生产多晶硅材料的单位。但由于技术落后,生产规模小,成本高,质量低,污染严重,到80年代纷纷停产。至上世纪90年代中期,只剩四川峨嵋半导体厂(简称峨嵋半导体)和洛阳单晶硅厂(简称洛阳中硅)还在维持生产。

  上世纪90年代中期以来,我国多晶硅材料生产取得了较大成绩。其中,峨嵋半导体在政府有关主管部门的积极支持下,开展了改良西门子工艺生产多晶硅材料的技术开发和产业化,形成了年产100t多晶硅材料工业性试验生产线,并组建了四川新光硅业科技有限责任公司(简称新光硅业),2007年底形成年产1260t高纯硅材料的生产能力,同时,国家还支持洛阳中硅开展了年产300t高纯硅材料工业性试验,并开展高效节能型还原炉研究和年产1000t多晶硅材料高技术产业化示范工程建设[7] [8]。

  四、我国多晶硅发展所存在的问题

  多晶硅是高投入、高耗能、高风险、回收期长的产业,投资多晶硅产业在相当长的一段时间内仍将大有可为。但国内市场还存在一些问题:第一,目前国内光伏产业非理性投资、低水平重复建设现象严重,造成国际市场上多晶硅原料的紧缺和涨价,企业之间恶性竞争。但光伏产业发展的瓶颈不是技术和材料,而是国内市场迟迟未能启动。目前由于市场价格人,如果出现遍地开花、搞重复建设的局面,利润将不复存在。新建项目一定要谨慎,在具备各方面条件的情况走改建扩产之路,才较为合理。

  第二,在投资多晶硅热潮背后,还要看到国内在多晶硅技术方面存在着很多不足。尽管国内很多企业都开始涉及这一领域,或进一步扩大产能,然而由于技术的落后,发展多晶硅也面临诸多问题。世界多晶硅主要生产国家正在积极寻求新工艺、新设备和新技术。这项研发工作表现得十分活跃,并出现了众多的研究新成果和技术上的新突破。这也预示着世界多晶硅工业化生产技术一个新的飞跃即将到来。我国多晶硅产业要想把握住这个机会,就需要在技术上有重大突破。今后5- 10年内,我国光伏发电系统的应用一方面还将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主,来解决偏远地区无电村和无电户的供电问题,另一方面,借鉴发达国家发展屋顶系统的经验,在大中城市的道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源[10] [12]。

  多晶硅产品纯度高,工艺要求严格,行业技术进步快,研究费用投入大,生产中的副产物和三废处理投入较大,产业链和规模效应明显;国内多晶硅厂家将在人才、生产成本、产品质量和价格等方面面临严峻挑战;建议国家有关部门研究出台对幼稚工业(多晶硅)的保护政策[11]。

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