多晶硅產業的格局與技術趨勢
一、多晶硅產業集中度提升,回歸寡頭壟斷競爭格局
1、從半導體時代的“七巨頭”到太陽能時代的“四大金剛”
2、全球前四強占據80%,前十強占據90%以上市場供應量,多晶硅專業化生產特點顯著
3、產業集中度繼續提高,2014上半年表現為全球第一梯隊的4家企業產能100%充分發揮,而10家左右二類企業平均只有50%左右的開工率,其他企業繼續停產或進入破產。
二、區域布局與產業轉移
1、多晶硅全球布局從歐美主導向亞洲轉移
2、中國布局進入加速淘汰而不是整合,無競爭力多晶硅項目沒有任何整合價值。
3、中國產業轉移誤區
誤區1 向能源價格低的地區轉移
能源成本:能耗X能源價格。關鍵還是技術提升工藝改進提高系統效率實現節能降耗。比如保利協鑫多晶硅在全球最高電價地區仍然保持成本領先,我們的德國美國同行享受的電價比目前國內任何地區都低。這一輪的競爭表明,項目能源價格低沒有構成壁壘。西部和新疆內蒙一帶地區電價一直低,但照樣一個個多晶硅企業停產或虧損運行,主要還是技術落后,高電耗沖抵了低能源價格優勢。這兩年新疆出現個別運行成功的項目,也主要是因為本身的技術與人才積累,并不是因為電價低的因素,如果人才隊伍不能穩定,管理不能持續優化,照樣會把電價優勢消耗殆盡。且能源價格長期看總體是上升的,只有提升技術實現節能降耗才是永恒的根本。
誤區2 向環境容量富余地區轉移
多晶硅生產的環保以物料循環工藝為根本保障,排放量大意味著物料損失,成本上升。
排放大首先污染員工生產生活環境,污染重先逼停生產運行。
目前我們看到,中國低電價地區和環境容量富余地區往往無法解決技術人才缺乏和管理團隊穩定問題。人才與團隊是多晶硅項目的技術保障及實現高技術產業化的最重要因素,這是我們連續7年多晶硅技術創新,建設和運行管理經驗得到的總結,技術和管理是項目成功的根本,人才和團隊是持續領先的基礎。
三、技術為先,從改良西門子法傳統技術到硅烷流化床新工藝
1、改良西門子法發展過程的誤區
誤區1 利用化工基地或化學產業鏈延伸實現多晶硅生產的物料循環
基本停留在百十噸小規模作業的體外物料平衡,不適應萬噸級多晶硅生產特點。即使在全球多晶硅巨頭的瓦克和美國企業,雖然都是化工企業集團,但在萬噸規模的太陽能多晶硅時代,不適應半導體時代小規模生產的化學產業鏈實現循環的概念。中國多晶硅鼻祖的四川地區企業為此付出代價。
誤區2 冷氫化改造降成本
以氫化循環技術實現成本下降,第一位是提高循環率,減少物料體外循環造成的消耗,從根本上控制成本,物料循環已經不是80%,90%就夠的概念,應該是100%處理回收轉化副產物,在這問題上先不談冷氫化熱氫化;第二位才是以冷氫化替代熱氫化,以減少原料轉化過程中的電力消耗,盲目地廢除熱氫化上冷氫化會增加投資成本,節約的電費是否能覆蓋增加的投資成本需要精細計算。
2、硅烷流化床革命性新技術
與改良西門子法對比,基于三氯氫硅為共同原料的硅烷流化床法顯著的特點如下:
1)流程大幅縮短,基于硅烷在精鎦,尾氣分離等工序比改良西門子法節省。
2)硅烷在流化床中裂解反應效率高達98%以上,大幅減少副產物,提高物料利用率,而改良西門子法一次還原率只有10%
3)硅烷流化床實現連續生產,而不是改良西門子法的間隙性生產
4)超大型高效單體流化床反應器已經達到6000噸/年產能,比改良西門子法48對棒還原爐的600噸/年產能是10倍差距。
5)極低電耗,更少蒸汽。保利協鑫2012年完成的千噸中試線實現25度/公斤多晶硅綜合電耗,而目前保利協鑫全球最低的改良西門子生產工藝綜合電耗也僅僅達到60度/公斤。
6)單位產能投資大幅下降。保利協鑫2011年完成的萬噸改良西門子法生產線單位產能投資達到30美元/公斤,但目前已經完成設備安裝進入調試階段的保利協鑫12000噸硅烷流化床的單位投資可以低至12-13美元/公斤。
另外,由于解決了流化床內襯污染問題,目前第二、三代流化床工藝生產的顆粒硅產品均能達到電子級。高品質的顆粒硅產品對連續鑄錠拉棒工藝是最好的配合。