索比光伏网讯:3.1、影响TCS生产成本的因素：
在TCS生产中影响其生产成本的主要因素是生产工艺、物料单耗、电耗、TCS转化率及生产运行周期，其中物料单耗主要是指硅粉、氢气、STC(冷氢化)和液氯(热氢化)的耗量。
3.1.1、生产工艺的影响：
在目前的改良西门子法多晶硅生产中TCS的生产工艺主要有两种，即热氢化(含合成)和冷氢化。关于这两种氢化的优劣之争行业内也已有多时，目前普遍倾向于冷氢化优于热氢化，这主要表现在五个方面：
A、冷氢化耗电量低;
B、冷氢化TCS转化率高;
C、冷氢化一次性投资成本低;
D、热氢化备品备件费用高;
E、A和B决定冷氢化的生产成本很低。
针对以上五点，笔者不妨进行逐条分析，以探求其实质的问题所在。
3.1.1.1、冷氢化耗电量低：
冷氢化电耗要比热氢化低，这点是无需置疑的。但是冷氢化到底会比热氢化低多少，真如大家所认为的会低至30%以下吗?对于这一点，笔者不是很认同，这个主要取决于企业自身的生产运行水平的高低。从目前的行业舆论来看，大家都认为冷氢化耗电量非常低，大致的范围在0.8～1.5Kwh/kg.TCS。前一段时间笔者有幸与一位国内有名的冷氢化工艺设计大师讨论目前的多晶硅技术问题，其中就涉及到目前冷氢化的耗电量。大师说他们的冷氢化工艺包在国内是非常有竞争优势的，并已在几家公司成功运行，效果不错。他们的工艺包中所有动设备的平均最大功率是0.6Kw/kg.TCS(所有动设备的铭牌功率之和与产能的平均值)，即最大电耗是0.6Kwh/kg.TCS。
从设计院的这个数据可以看出，冷氢化的设计电耗还是非常低的。但是，这些数据是基于达成设计产能的理论值，但实际如何，企业还需心中有数。按照国家的设计标准，企业年生产操作时间应为7440h，即310天，对于一条年产50000t的TCS冷氢化生产线而言，则TCS产量应为6.72t/h。暂且不考虑设备的实际运行功率，既有效功率如何，但从产能这方面来考虑，50000t的产能对应的电耗是0.6Kw/kg.TCS，如果企业的实际产能达不到50000t时，那么此时的电耗将会是多少呢?对于此问题，或许只有每个企业自己知道。
所以，冷氢化电耗高低除了与技术、工艺、设备有关外，还与企业的生产运行水平和人员有很大关系，而且在一定程度上，后者往往会起到决定性作用。因此，对于各企业而言，必须明白一个最基本的常理，技术和设备可以帮助企业，但真正能够帮助企业的还是企业自己。
另外，需要说明的一点是目前所说的热氢化的耗电量在3Kwh/kg.TCS以上是基于热氢化工序而言的，如果将TCS合成、TCS尾气回收和TCS精馏三个工序也看作热氢化的一部分的话，那么热氢化的耗电量应在2.2Kwh/kg.TCS左右。
3.1.1.2、冷氢化TCS转化率高：
冷氢化TCS转化率要比热氢化高，这点笔者不是很赞同。目前从已运行的企业的冷氢化来看，运行水平比较好的冷氢化的平均摩尔转化率在20～22%，并非大家所听到的25%以上(这个数据可能是瞬时值，即峰值)。而目前经过技术改造后的热氢化的平均摩尔转化率也在20～22%，瞬时值也会达到25%左右。因此，对于TCS转化率，目前两种氢化工艺相差不是很大。
另外，TCS转化率高低还与生产控制水平有关，生产工艺控制越稳定、生产运行周期越长，则TCS转化率比较高，反之亦然。
3.1.1.3、冷氢化一次性投资成本低：
这点也是无需置疑的，毕竟热氢化包含合成、尾气回收、精馏和热氢化四个工序，其设备要比冷氢化多很多。
3.1.1.4、热氢化备品备件费用高：
这点是比较难以确定，毕竟每家企业的采购渠道和采购成本都不一致，很难进行两者间的直接比较。但是有一点必须说明的是，热氢化现在所有的备品备件均已实现国产化，很多关键的备品备件已经实现了更新换代，目前备品备件价格已经有了大幅度的降低。
3.1.1.5、冷氢化的生产成本很低：
目前经常听说冷氢化可以使多晶硅生产成本有很大程度上的降低，甚至有人士说只要上马冷氢化多晶硅成本就会降至20美金以下。对于这种观点，笔者是不敢苟同的。冷氢化在一定程度上是可以降低多晶硅生产成本的，但是并非业内所期望的那么多，毕竟多晶硅生产系统是一个综合性的生产系统，需要一个整体运行来支撑，而多晶硅的成本降低不是依靠某一两个工段就能够决定的(包括冷热氢化在内)，在运行正常的情况下，综合运行水平的高低决定企业生产成本的高低，过程控制不容忽视。
3.1.1.6、冷氢化生产中CL离子的补充不容忽视：
在于许多行业人士谈论时，许多人认为冷氢化是一个真正的闭环系统，因此不存在需要额外补充STC。关于这一点，大家是有一个误区的。包括热氢化在内，所谓的闭环生产永远是相对，最简单的就是多晶硅生产过程中需要排出杂质和不冷凝气。多晶硅生产中的杂质主要是依靠STC排出的，而不冷凝气基本上是DCS，这两个就在一定程度上决定硅和CL离子是有损耗的，关键在于损耗的多与少。冷氢化的STC利用率在理论上要比热氢化高，这主要是热氢化对STC的纯度要求比较高，尤其是TCS合成产生的STC是不能够在热氢化炉中使用的。
所以，对于冷氢化而言是需要补充一定量的STC的，除非企业直接向氢化反应器中补充Cl2。至于STC补充量是多少，这个需要看各企业的运行水平。
3.1.1.7、TCS生产工艺的发展方向：
尽管目前市场上已经出现了18t/h处理量的热氢化炉的信息，但是冷氢化作为企业降低多晶硅生产成本的一个方向不能忽视。冷氢化和热氢化各有其自身特点，不能轻易的下结论说是谁能替代掉谁。如果要想生产高质量的多晶硅产品，热氢化就不能够缺少。在市场上STC供应紧张时，热氢化的相应配套系统将会发挥出其更大的作用。
因此，笔者认为，未来的冷氢化发展方向除了扩大其自身单线生产规模和降低投资、运行成本以及提高TCS产品质量外，与热氢化生产系统相联合，将更是其应该发展的方向。所以，对现在已经建成并投产的企业而言，冷氢化是一个选择方向，但并非需要以完全抛弃热氢化系统作为代价。当然，企业如果是为了融资需要，为了给市场一个概念，到可以做做，否则，还是将现有的做好才是最好。
3.1.2、电耗：
TCS的电耗主要体现在生产工艺和生产效率两个方面。生产工艺对电耗的影响前面已经进行了论述，在此就不再重复。生产效率主要是指生产设备的实际运转状况，可以反应出设备的实际运转负荷量。如果生产效率不高，不论是热氢化工艺还是冷氢化工艺，TCS电耗都是比较高的。电耗只是反应多晶硅生产过程中的一个能耗指标，可以体现一个企业工艺技术水平的先进程度，并不能完全反映出企业的实际生产成本的高低。一个很简单的例子，一个企业有10台还原炉，企业现在只开了2台，其还原电耗是60Kwh/kg，这个数据看起来是非常低的，好像是这个企业的生产成本就比较低。但是如果当这个企业将这10台还原炉全部运行起来的时候，那么此时企业的还原电耗还会是60Kwh/kg?一般而言，此时的实际电耗只会比60Kwh/kg多。之所以产生这种状况，主要是存在企业的系统控制水平和物料供应平衡问题。
3.1.3、TCS转化率：
冷、热氢化的TCS转化率前面已经进行了论述，在此就不再重复。在这里需要说明的是，在TCS生产过程中，转化率的稳定性是非常重要的，最好能够一直持续在一个稳定的范围内，不能够出现大起大落的现象，否则，即使转化率数据比较高，但实际的TCS产量是比较低的，所以持续稳定生产是非常重要的。
3.1.4、生产运行周期：
生产运行周期是反映设备每次持续运行的时间。一般来讲，生产运行周期越长，那么生产状况就越好，对于TCS生产而言则TCS转化率就会相对比较高。如果企业的TCS生产设备总是开开停停，生产运行周期都比较短，那么这个企业的TCS产能肯定不足，TCS转换率也就不会很高。目前，如果要获得良好的TCS生产效果，那么生产运行周期需要大于45天。虽然这个时间看起来很短，但是目前国内很多企业还是很难达到。
3.1.4、硅粉单耗：
在生产物料消耗方面，硅粉的耗用量大小对于TCS的成本影响最大，其单耗的大小在多晶硅生产过程中不仅可以反映多晶硅的生产成本，还可以反映出多晶硅的生产过程控制水平和生产技术水平，可以直接反映出企业生产过程的工艺闭环程度。
3.2、TCS单耗对多晶硅生产成本的影响：
TCS单耗是指每吨或是每公斤多晶硅所需耗用的TCS量，即每炉多晶硅所用的TCS原料的重量与多晶硅产量之比。
对于TCS单耗业界有两种通用的计算方法：
A、用每炉多晶硅总的TCS消耗量来进行计算;
B、用每炉多晶硅纯消耗的TCS消耗量来进行计算，即剔除掉还原尾气中的TCS的量。
一般而言TCS单耗越低，那么相对而言多晶硅生产成本就越低。但是，并非TCS单耗越低就越好，因为TCS单耗低到一定程度就会影响多晶硅的生长速度，这会增加还原的电耗。目前来看，TCS单耗比较好的数值在20～23kg/kg.多晶硅(B种计算方式)。
3.3、外购TCS对多晶硅生产成本的影响：
在正常运转的多晶硅生产企业中，自产的TCS生产成本要比外购的TCS成本低，至于低多少，每个企业的情况都不同，在此笔者也就不再进行比较。所以，对于企业而言，提高TCS自产量，降低甚至不外购TCS对多晶硅生产成本是有利的。
本文作者：成都恒海化工技术服务有限公司 王恒
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