多晶硅:从受制于人到自主创新

来源:发布时间:2012-08-28 16:35:59

  

        硅是地球上储量排在第二位的富集元素,我国具有丰富的硅资源。多晶硅是一种超高纯材料,来源于工业硅,即冶炼后的天然硅石或二氧化硅。用于集成电路多晶硅的纯度含硅99.999999999%以上,即11N以上,而用于太阳能电池的硅纯度要求达到7N以上。10年来,我国多晶硅产业在研发、生产、应用方面都取得了辉煌的成就。

  产业规模迅速扩大

  我国多晶硅产量全球占比十年提升143倍。

10年前,先进技术主要集中在美、日、德3个国家7个公司的10家工厂中,一直对中国实行技术封锁和市场垄断。2002年,世界多晶硅产量20350吨,我国多晶硅产量50吨,占世界总产量的0.25%,且技术水平低、生产规模小、产品单耗高、生产成本高。多晶硅市场需求全部依赖进口,我国信息产业和新能源的产业发展严重受制于人。

为此,国家出台一系列政策鼓励发展多晶硅产业。洛阳中硅高科技有限公司成立,以中国恩菲工程公司为技术依托,“研、产、电、硅”强强联合,2003年开始自主研发12对棒节能型多晶硅还原炉,并于2004年2月通过了鉴定。以此为基础,在国家发改委重点行业结构调整专项资金的支持下,依靠自主研发技术和全套国产化设备,建成了我国首条300吨多晶硅产业化示范线,并于2005年10月顺利投产。多晶硅规模化生产技术体系的形成,打破了国外多年的技术封锁和市场垄断。2006年中国多晶硅产量达到286吨,同比增加257%,国外的单项技术和设备开始进入中国。伴随着海外太阳能光伏产业市场扩大,多晶硅产业开始了爆炸式发展。

2007年是我国多晶硅规模化生产元年。以自主研发技术为基础,中硅高科千吨级扩建项目投产,四川新光年产千吨级项目建成投产。当年全国多晶硅总产量1130吨,增幅295%,我国规模化生产多晶硅的序幕就此打开。

2008年,在太阳能行业快速发展和高额利润的驱动下,国内掀起了一波建设多晶硅项目的高潮,在建项目达20多个,总投资额约200亿元。一大批新建和扩产项目相继投产,包括徐州中能、洛阳中硅三期、东汽峨嵋、重庆大全、江苏顺大、亚洲硅业、宜昌南玻、通威股份、特变电工、宁夏阳光、江西赛维LDK、无锡中彩等,投产规模累计达到2万吨。当年中国多晶硅总产量4500吨,增幅298%,但中国多晶硅需求70%以上依然依赖进口。多晶硅价格创历史新高,达到500美元/公斤,加速了各类资本进入。

2009年,在全球金融危机的影响下,多晶硅价格暴跌,而中国多晶硅投产规模继续增长至8万吨,产量2.023万吨;2010年投产规模12万吨,产量4万吨;2011年投产规模16.5万吨,产量8.267万吨,占全球多晶硅产量23万吨的35.9%,首次超过美国,成为世界多晶硅生产大国。我国蓬勃发展的多晶硅企业初分为如下四类:

第一类是规模超万吨企业,中硅高科、保利协鑫和塞维LDK的产能和产量已进入世界前10位;第二类是产能规模在3000吨及以上的6家企业,包括重庆大全、亚洲硅业、宜昌南玻、陕西天宏、四川永祥、乐电天威;第三类是产能规模在1000~3000吨和规模小于1000吨的企业各16家;第四类是从事新硅烷法或物理法多晶硅生产技术研究与产业化的企业约30家,但这些企业短期内形成规模生产的技术尚不过关。


先进工艺成世界主流

  三氯氢硅氢还原法成为世界主流工艺,我国新增产能多采用此法。

全球多晶硅产业化生产工艺有三氯氢硅氢还原法(或称改良西门子工艺)和硅烷法两种工艺,前者占世界总产能的90%。经过安全、环保、质量、能耗、成本和规模化生产等多因素综合比较,经市场淘汰,三氯氢硅氢还原法成为世界主流工艺。该工艺技术在近几年获得大幅提升,我国99%的多晶硅产量来源于此,其各项技术成就如下:

1.多晶硅还原炉。还原炉的大小、多少和能耗决定了多晶硅生产企业的生产规模和生产成本,目前国内有9对棒、12对棒、18对棒、24对棒、30对棒、36对棒等各种大小的还原炉。产业化主流设备为24对棒节能还原炉,单炉产量最高可达7吨以上,是10年前单炉产量300公斤的23倍;还原直接电耗也由300kwh/公斤降低到50~60kwh/公斤;综合能耗也由400kwh/公斤降低到90~120kwh/公斤。目前正在研究和试用的还原炉有36对棒、48对棒、60对棒等更大型的还原炉,节能效果会更显著。

2.副产物四氯化硅利用氢化技术。自主开发了冷氢化技术,消化吸收再创新地实现了高温氢化技术产业化,以及氯氢化技术产业化,转化率显著提高,能耗降低50%。将多晶硅副产物四氯化硅转化为三氯氢硅原料,返回系统使用;少量不能氢化返回的低品质四氯化硅经提纯后用于气相白炭黑生产,副产物循环利用率99%以上,实现了闭路循环,有效地解决了副产物污染问题,显著降低了生产成本。

3.还原尾气干法回收技术。成功研发了具有自主知识产权的多晶硅尾气回收系统,单条线处理能力达到30000Nm3/h,能够满足年产5000吨及以上规模多晶硅项目建设需求,系统能耗低于引进技术20%,回收利用率99%以上,实现清洁生产。

4.高效提纯技术。开发了高效筛板塔、高效填料塔、热偶合技术,实现了高效、节能提纯产业化,电子级产品可达总产能的20%。已有用户试用,初步奠定产业化基础。

5.软实力显著提升。建立了多晶硅产业国家核心标准体系,建成了多晶硅制备技术国家工程实验室公共研发平台,拥有一大批技术、管理人才,为产业发展奠定坚实基础。

  产业形势依然严峻

  美、韩企业低价倾销,导致我国多晶硅行业全面亏损。

我国已形成三氯氢硅氢还原生产多晶硅的主流工艺,产能位居前6名的企业生产的多晶硅占全国产量的80%。经过近年来的努力,企业综合耗能和生产成本降低了60%以上,副产物的回收利用率在98.5%以上,实现了清洁生产,大型企业的能耗和成本已达到国际先进水平。我国多晶硅生产已能满足国内下游企业需求的50%,为我国光伏产业参与国际竞争打下了良好基础。

2011年以来,一方面在欧债危机的影响下,欧洲各国调整光伏补贴政策;另一方面,美国、欧盟对中国光伏实施“双反”贸易调查,限制打压中国光伏产品出口。中国光伏企业面临着减产、停产、破产的严峻局面。多晶硅市场上,美、韩企业在国家政治、经济政策的支持下,乘机向我国市场低价倾销,导致我国多晶硅行业全面亏损,43家多晶硅工厂已停产37家,仅6家企业维持生产,产业形势严峻。

扭转这种局面最好的办法是加快国内光伏发电市场开发,使中国制造的清洁能源在国内发挥作用,让中国由最大光伏制造国变为最大应用国,造福子孙后代。

责任编辑:solarstar
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
从单一环节到系统套件:重新思考太阳能的部署方式来源:索比光伏网 发布时间:2026-11-03 14:48:31

本文探讨太阳能产业降本路径的范式转变:从长期聚焦单个硬件环节(如组件、逆变器)的优化,转向以“系统套件”为核心的部署架构革新。文章指出,随着硬件成本持续下降,现场施工的复杂性已成为制约进一步降本的关键瓶颈。为此,作者主张将可重复的安装单元(如屋顶区块、支架单元)作为设计起点,前置定义结构、接口、包装与作业流程,从而减少现场决策、误差和返工。关键举措包括:将接口视为系统架构进行标准化设计;将包装纳入工程范畴,匹配施工顺序;以交付“可重复装机结果”替代零散零件采购;在保持项目适应性(如基础、荷载设计)的同时,固化通用规则与流程。该思路不仅提升人工效率,也为规模化自动化奠定基础,标志着太阳能竞争力正转向全链条交付效率。

解除扣押!美国海关放行一企业光伏电池来源:索比光伏网 发布时间:2026-11-02 08:59:21

日本光伏企业Toyo公司披露,美国海关与边境保护局(CBP)在完成对埃塞俄比亚工厂所产太阳能电池的多晶硅及硅片溯源核查后,已放行相关货物。此前两批共计0.094MW、货值1.377万美元的电池曾于5月底被扣留,疑涉强迫劳动风险,但Toyo尚未确认本次放行是否对应该批次。与此同时,美国商务部已于7月17日就埃塞俄比亚光伏产品启动全国性规避调查,重点审查其是否使用中国零部件组装,初裁预计12月中旬公布。Toyo否认指控,强调其埃塞俄比亚产电池原料来自美国和马来西亚,并正推进C-TPAT认证以强化合规。该公司在埃塞俄比亚规划4GW TOPCon电池产能,在美国得州布局2GW组件及1.5GW HJT电池产线。当前,美国对海外光伏产地的供应链审查与贸易壁垒日趋常态化。

从规模到高质量,光伏电池装备如何突围?来源:索比光伏网 发布时间:2026-11-02 08:57:52

本文介绍了将于2026年11月13日在长沙举办的“光伏电池及制造装备创新生态发展研讨会”的相关安排。会议由国家光伏装备工程技术研究中心主办、中国光伏行业协会支持,旨在响应我国光伏行业从规模扩张转向高质量发展的新阶段需求。当前,国产电池片装备持续升级,推动晶硅电池效率不断提升,但少银化、无银化及提质增效等技术挑战也对装备企业提出更高要求。研讨会将聚焦电池技术趋势、装备与供应链协同创新、产业破局路径等核心议题,汇聚主管部门、企业、科研院所及金融机构代表,促进产学研用深度融合。会议规模预计150—200人,实行提前报名制,强调务实组织与高效交流,以支撑光伏产业技术升级与可持续发展。(198字)

从阳光到鲜草:固德威以光伏直驱热泵解决方案,助力内蒙古鲜草工厂能源转型来源:GOODWE源网荷储智生态平台 发布时间:2026-10-28 09:50:20

内蒙古四子王旗建成全国首个“大麦近零碳鲜草工厂”,固德威提供光伏直驱空气源热泵一体化能源方案,实现7—8天快速产鲜草,破解草原冬春饲草短缺与生态压力难题,开创清洁能源深度赋能设施农业与畜牧业绿色转型的示范样板。

1-8月美国进口光伏电池12.6GW,非洲产地崛起来源:光伏情报处 发布时间:2026-10-12 06:12:11

2026年1—8月,美国累计进口光伏电池片12.57GW,同比减少22%,反映进口需求明显收缩,主因包括贸易政策收紧、本土组件产能扩张及库存调整。进口量呈现先抑后扬再小幅回落的波动趋势:前4个月低位震荡,5—7月显著回升,8月环比回落但仍处高位。产地结构发生显著变化:传统东南亚供应(如印尼、泰国)大幅萎缩,非洲国家快速崛起,埃塞俄比亚(1368MW)、肯尼亚(1309MW)跻身前五进口来源国。同期,美国密集出台多项贸易限制措施,包括启动对埃塞俄比亚出口的规避调查、依据“232条款”对所有含多晶硅光伏产品加征15%关税,并对印度、印尼、老挝产电池片裁定高额反倾销与反补贴税。整体凸显美国光伏供应链加速向非洲等新兴地区转移及多元化布局态势。

突发!美国严控光伏囤货来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-08 08:49:01

美国商务部于12月4日前紧急出台光伏进口管控新规,旨在防范企业抢在新贸易措施生效前囤积多晶硅、硅片、电池片及组件等关键产品。新规自12月4日起对上述商品加征15%关税,并同步执行第232条款设定的最低进口价格;同时依据历史进口数据对备案企业实施动态核查,超量者暂停进口资格;对8月6日后新注册、无进口记录的企业,实行周度进口限额,违规协助规避限额的报关行将被处罚。企业可申请豁免限额或关税,但须证明真实商业需求且承诺不囤货,新建或改造本土光伏工厂亦可申请关税豁免。政策引发行业分歧:清洁能源组织担忧推高项目成本、加剧电池片短缺、延缓脱碳进程;而本土制造商则支持该举措,认为有助于遏制突击进口、保障市场公平并促进制造业回流。

投产仅7个月,阿曼10万吨多晶硅厂却计划停产半年!来源:光伏 发布时间:2026-09-29 05:47:18

阿曼苏哈尔自贸区的联合太阳能(USP)10万吨多晶硅项目,于2026年2月投产仅七个月后,计划自10月起停产半年。该项目曾被定位为“中国境外最大、中东首个”规模化多晶硅基地,总投资约16亿美元,核心战略是依托阿曼非“外国关注实体”(FEOC)身份,借阿曼—美国自贸协定规避美方对华硅料限制,开拓溢价市场。然而,其现金成本高达33–38元/公斤,显著高于中国头部企业23–28元/公斤的水平,主因阿曼天然气价格大幅上涨推高电力成本。同时,预期中的美国贸易保护政策(如232条款最低进口价)落地滞后,而中国合规硅料仍以约7美元/公斤报价持续供应美国市场,导致阿曼产品缺乏价格竞争力。叠加高杠杆融资结构与低开工率(年产量仅3–4万吨),持续生产加剧现金流压力。此次停产折射出海外替代供应链在成本与政策落地节奏间的根本性失配。

最高超173%!美国敲定印度、印尼和老挝光伏双反终裁税率来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-21 09:01:40

美国商务部已对印度、印尼和老挝出口的晶体硅光伏电池及组件作出反倾销(AD)与反补贴(CVD)终裁,认定存在倾销行为并获得可抵消补贴。终裁税率差异显著:印度AD税率为123.04%、CVD税率为126.09%;印尼AD税率为94.36%、CVD税率介于73.2%至173.7%;老挝AD税率为65.43%、CVD税率在82.03%至153.67%之间。该调查始于2025年7月美国光伏制造与贸易联盟(AASMT)提出的“Solar IV”申诉,是继针对中国(Solar I)及柬埔寨等四国(Solar III)系列双反行动后的延续。目前措施尚未生效,须待美国国际贸易委员会(ITC)于2026年10月14日作出产业损害终裁;若结果为肯定性,商务部将于11月2日签发税令。与此同时,美方正将调查范围扩展至埃塞俄比亚等地,并同步推进多晶硅进口限制及对韩国光伏产品的新增双反申请。(199字)

从环保餐具到自产绿电,昱能科技携手众鑫股份打造4.6MW微逆光伏电站来源:昱能科技 发布时间:2026-09-20 09:58:45

浙江众鑫环保科技打造“会发电”绿色工厂,4.6MW分布式光伏电站年发绿电500万度,100%覆盖厂区用电。采用昱能QT2D微型逆变器,直流电压≤120V保安全,组件级MPPT提升遮挡场景发电效率,IP67防护+智能运维保障长期稳定运行,减碳4985吨/年。

澳大利亚推进78亿澳元多晶硅项目,计划2030年前投产来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-27 08:59:42

澳大利亚昆士兰州汤斯维尔市正推进一项总投资78亿澳元的Northern Quartz Campus多晶硅项目,由Quinbrook基础设施合伙公司旗下Solquartz主导,选址于Lansdown生态工业园区。该项目旨在打造澳大利亚首个从石英砂到高纯度多晶硅的一体化制造基地,产品将用于光伏、半导体等先进制造业。目前,Quinbrook已获市议会用地有条件批准,并与汤斯维尔市议会签署谅解备忘录,为2026年底前正式签署项目开发与基础设施协议铺路,明确双方在基础设施建设及出资方面的责任分工。项目预计在建设与运营阶段共创造最多1,200个就业岗位,目标于2030年实现商业运营。此外,同址布局的Supernode North长时储能项目也将同步推进,以支撑园区高能耗制造需求并提升电网容量。(199字)

从光伏治沙到光储“智”沙|晶科能源出席UNCCD COP17来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-08-26 08:17:18

近日,《联合国防治荒漠化公约》第十七次缔约方大会(UNCCD COP17)在蒙古国乌兰巴托进入高级别会议阶段。晶科能源深度参与核心议程,在Business for Land Forum主论坛圆桌发言并发表主题演讲,同时受邀参加中国治沙暨沙业学会、中蒙防治荒漠化合作中心等主办的座谈会,与全球政商界、国际组织、金融机构及专业伙伴共同探讨清洁能源赋能土地修复、荒漠化治理与气候韧性建设的创新路径。UNCC