中國冶金法多晶硅的崛起

近幾年，國際多晶硅廠家之所以能夠通過操控市場價格來對中國的多晶硅企業(yè)進行剿殺，原因就在于他們手中掌握著西門子法的工藝，因而能夠以更低的成本來與中國的多晶硅新手們競爭廝殺。而中國企業(yè)在冶金法多晶硅領(lǐng)域的努力，將使這種情況獲得改變。

在中國光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，冶金法多晶硅的研究在中國取得了令人矚目的進展。盡管早期的冶金法研究存在一些混亂，但這種混亂狀況從2009年下半年起獲得了根本扭轉(zhuǎn)。對這個轉(zhuǎn)變起了決定性的作用、并讓中國的冶金法多晶硅的研究和開發(fā)后來有了長足進步的，是中國冶金法多晶硅聯(lián)盟的成立。這個聯(lián)盟包括了二十余家企業(yè)和研究機構(gòu)，包括廈門大學、東北大學、中國科學院、中山大學、北京科技大學、大連理工大學、昆明理工大學等多家著名的大專院校，以及上海普羅、寧夏發(fā)電集團、廈門佳科等企業(yè)。上海普羅新能源有限公司的史珺博士擔任首屆理事長。聯(lián)盟聚集了中國真正在從事冶金法多晶硅的主流科學家和企業(yè)家，使得大家有了一個交流的平臺，同時，也有了一個關(guān)于冶金法多晶硅研究進展的權(quán)威的官方發(fā)言機構(gòu)。

聯(lián)盟于2009年6月在廈門市組織召開了中國第一屆冶金法太陽能多晶硅技術(shù)研討會，。2010年9月，該聯(lián)盟又主辦了世界上第一屆冶金法多晶硅國際研討會，這次會議在中國西北的寧夏銀川的沙湖國際會議中心召開。兩次會議的參加人數(shù)都大大超出了預(yù)計。銀川會議發(fā)表了80多份報告和近百篇論文，中國從事冶金法多晶硅的研究機構(gòu)之多、研究程度之深、企業(yè)取得的進展之大，讓來自美國、加拿大、澳大利亞、日本、德國和挪威的專家都大吃一驚。2011年8月，借助第八屆國際先進材料與技術(shù)大會（IFAMST8）召開之際，聯(lián)盟在日本福岡召開了第二次國際冶金法多晶硅研討會，該研討會被列為IFAMST8的一個分會場，史珺博士任分會場主席。

2011年后，中國從事冶金法多晶硅的產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)的企業(yè)已經(jīng)數(shù)量銳減，不少處于暫停或暫緩的階段，但大部分都保留了冶金法多晶硅的研發(fā)平臺。作為中國冶金法多晶硅聯(lián)盟的理事長單位，上海普羅一直堅持用最低的成本、最低的能耗來發(fā)展自己的工藝路線。無論市場行情如何，從來沒有被市場的價格波動所影響。2012年，上海普羅完成了對冶金法多晶硅提純工藝的第三代技術(shù)的改進，形成了被稱為PM法的新的工藝。這種方法采用合成渣洗的工藝作為第一步除硼，然后通過定向凝固進行金屬去雜；之后再通過一個叫做DVC的裝置，對硅液進行真空霧化脫氣提純和等離子體提純，最后再進行一次真空定向凝固提純。由于DVC裝置內(nèi)部有使硅液循環(huán)的機制，使得等離子體束在除硼時對硅的損耗大大降低，而巧妙的霧化使得比表面積大大提高，因而大大改善了真空提純和脫磷的效果。PM法不僅成功地提高了純度，使得冶金法多晶硅能夠達到近7N的水平，而且保證了生產(chǎn)過程中質(zhì)量的均勻性。更重要的是，該裝置使得年產(chǎn)一萬噸的產(chǎn)能得以在僅僅數(shù)千平方米的場地里實現(xiàn)，并且將生產(chǎn)成本降低到了10美元以下。第一個PM法多晶硅工廠于2013年初開始在河南某地興建，計劃于2013年第四季度竣工投產(chǎn)。預(yù)計該廠的單位能耗在低于12千瓦時。

在進行大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的同時，中國冶金法多晶硅聯(lián)盟還于2011年承擔了一項由國家科技部支持的國家科技支撐計劃，目前也正在申報“973”和“863”計劃。承擔這些科技計劃的主要目的是建立關(guān)于冶金法太陽能多晶硅大規(guī)模清潔生產(chǎn)的科學基礎(chǔ)和研究體系，這對于冶金法多晶硅的大規(guī)模生產(chǎn)和成本的進一步降低，起到重要的學科支撐作用。

實現(xiàn)多晶硅的“中國夢”

無論是上面提到的上海普羅的冶金法多晶硅進展，還是冶金法聯(lián)盟開展的關(guān)于冶金法多晶硅提純的基礎(chǔ)科學層面的研究，中國在全球冶金法多晶硅領(lǐng)域的技術(shù)水平，都已經(jīng)達到了國際領(lǐng)先的水平。這樣的情形，在我國光伏和其它行業(yè)，都是十分罕見的。這種技術(shù)領(lǐng)先，將徹底打破歐美長期以來在多晶硅領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，使中國企業(yè)獲得以前從未有過的競爭優(yōu)勢和市場話語權(quán)，真正實現(xiàn)多晶硅領(lǐng)域的“中國夢”。

但是，中國長期落后造成的思維慣性使得無論是投資者還是政府，對這種情況都理解得十分緩慢，大多數(shù)人還是覺得中國人在某種技術(shù)上能夠領(lǐng)先于世界，是件難以相信的事情。因此，上海普羅和冶金法聯(lián)盟要想證明自己，只能通過一個途徑，那就是實現(xiàn)冶金法多晶硅的大規(guī)模生產(chǎn)，否則任何研究進展都會失去價值和光彩。

一個新的工藝要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，不僅要有全新的、可靠而實用的工藝，還要自行研制全套的新設(shè)備，當然，所有的前提是還要獲得足夠的投資。在目前的中國，尤其是光伏行業(yè)，要滿足這些前提十分困難。所幸的是，在國家發(fā)改委、工信部、科技部以及各省市政府的大力支持下，這些條件都正在逐一地得到滿足。可以說，中國現(xiàn)在已經(jīng)具備了冶金法多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)工藝的成功的外在條件，但多晶硅的“中國夢”歸根結(jié)底是中國企業(yè)的夢，最終的大規(guī)模工藝生產(chǎn)的實現(xiàn)還是要靠企業(yè)家和科學家們通過自身的努力來完成。我們有理由相信并期待中國的科學家們和企業(yè)家們的成功，現(xiàn)在，我們要做到的就只剩下一件事：把這些年所有的努力在第一套萬噸級的生產(chǎn)線上體現(xiàn)出來，成功實現(xiàn)太陽能級冶金法多晶硅的大規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)多晶硅的“中國夢”。(史珺博士，上海普羅新能源公司總裁)