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中国恩菲杨永亮:我国多晶硅发展的新跨越
来源:
世纪新能源网
发布时间:
2018-02-02 14:01:34
索比光伏网讯:世纪新能源网消息:2014年11月19日第14届中国
光伏大会在北京亮马河大厦会议中心成功举办,中国恩菲工程技术有限公司杨永亮与参会代表分享了《我国多晶硅发展的新跨越》,以下上现场实录:
各位嘉宾、各位领导、同仁下午好!我来自中国恩菲,这个报告本来是要严大洲严董来做,但是不巧的是他在国外公干回不来,前天委托我今天来给大家做这个报告。这个题目是我国多晶硅产业的新跨越,题目比较大,靠半个小时时间是讲不深讲不透的,因此我就简单给大家汇报和分享一下我们多晶硅产业的一个发展历程。
我的报告是分以下四个方面来汇报,第一个就是多晶硅产业的意义,第二个是我国多晶硅产业发展的状况,第三个是我国多晶硅技术发展一个状况,第四个是产业一个展望。多晶硅主要用在半导体以及光伏发电,其中在国内而言,半导体的用量比较稳定,而且比较小,每年大约也就是4000吨,就全球而言大概有3万吨。多晶硅产业的蓬勃发展也是得益于光伏产业的一个大发展,因此我今天的报告主要针对光伏用多晶硅的一个报告。
第一个部分,多晶硅产生的意义,前面几个老师的发言已经提到了,我们现在光伏发电已经发展的非常成熟,或一个快速的阶段。其实光伏发电离我们本身并不遥远,我们身边也有很多光伏产品,比如像红绿灯、路灯、还有手表,甚至于手机等等。而更普遍的是我们这种比较大型的光伏电站,比如像地面电站、光伏建筑等等。目前也出现一些新型的光伏应用,比如现在比较火的像这种鱼塘光伏,蔬菜大棚,农田,还有生态修复,还有高速公路、飞机、汽车等等。光伏有与生俱来的安全性、稳定性和环保性,光伏产品在我们可再生能源中的分量比重越来越重,成为各个国家发展可再生能源的首选,并据有关部门测算,我们到2050年我们太阳能将成为全球最大的一个电力来源,其中光伏和光热这块能占到总电力的27%。
多晶硅这个产品对整个产业链来说是属于一个上游的产品,它通过这种化工或者物理的过程,通过硅石提炼到多晶硅,再延续到下游的电子产品和光伏产品中的应用。通过这个图我们可以看出我们每年的装机总量都呈现一种递增的态势,当然我这个表可能是数据比较陈旧,可能稍微有些保守,如果是按照前面几位老师的估计和判断,应该是未来几年安装量远大于这些数据的。由此带来的是多晶硅需求量的一个递增,从这个表上我们可以看出,多晶硅材料也是逐年递增,在2012年由于市场和政策,还有双反的原因造成一个短暂的停顿。到今年预计全球是26万吨,国内预计是12到13万吨。多晶硅是整个光伏产业可持续健康发展的一个基础材料,是缺一不可的。
第二个内容,我汇报一下多晶硅产业发展的一个状况。以前的产业状况,主要是有以下几个特点。第一,生产的规模比较小。2005年以前,我们国内仅有80吨产量。第二,消耗的能耗比较高。2005年以前,国内平均每公斤的多晶硅电耗到400度。第三个特点,大量需求全部依赖于进口。通过我国整个发展路径来看,现在比较得到行业内认可的是分四个阶段。其中在1994年之前,属于一个创业阶段。主要是通过引进日本、俄罗斯、罗马尼亚等国家的小型事业线积累生产经验。在1998年到2005年属于摸索阶段。也就是说我们真正从生产阶段转到的理论阶段的探索。在2005年到2009年之间由于光伏第一次大的发展,也促使多晶硅产业有了飞跃的提升。但这个时候,我们国内比较成熟的千吨级的企业逐步的出现。第四,从2010年逐渐的呈现成熟阶段。企业达到万吨级,产业逐步成熟,改变了多晶硅产业的新的格局。国内产量呈现一个迅速增长的态势。我这个表的数据可能有些陈旧。其中从2010年开始,我国多晶硅的产量已经跃居全球第一。到今年预计有12万吨的产量。我这个表中列出了我们国内目前十家多晶硅产量和产能。可能统计的路径和信息的来源不同,可能会有一些偏差,但是一些大数应该是有帮助的。从这个表中可以看出,我们十家公司的产量几乎占了我们国内产量的90%左右。因此可以看出,我们整个国内多晶硅的特点是:产业集中度高,在十家企业中有一半的企业产能利用率达到100%。而我们国内产能有效利用率才达到70%。第二个特点,可以体现出我们由于现在依然有40%的需求是靠进口的多晶硅来补充。因此之前大家所说的多晶硅这个产能过剩,只是它一个结构性一个短暂的过剩,其实优质的产能依然存在不足。我们国内的多晶硅依然存在发展的空间。
从这个生产成本来看,经过近10年的一个发展,我们国内的多晶硅企业的单线产能不断的扩大。生产呈现逐渐降低的态势。其中在今年,国内主流企业,生产成本能到14-15美元每公斤这么一个水平。可以说经过这些年的发展,我们的产业规模是不断的扩大,同时成本也在不断下降,也形成了新的格局。并且多晶硅全球而言,也逐渐出现了世界向中国转移的这么一个态势。我很同意上午王勃华秘书长的观点,就光伏及太阳能而言,我们的质量还是能耗,完全能够替代国外进口的产品。
第三,我介绍一下多晶硅技术发展的一个状况。从全球多晶硅生产工艺而言,三氯氢硅氢还原法,打个比方,应该跟薄膜电池是一样的两者相辅相成。国内还原法的产业已经走了相安全、高纯、环保、低成本、大规模的方向。这张图是我们改良的一个工业路线图。自从2010年开始,由于多晶硅产品价格的下降,促使着我国国内的多晶硅企业苦练内功,深耕细作,由于多晶硅的下降给各个企业造成了经营下滑的压力。只有在自主创新和引进消化再创新这么一个双轨并行的路径下,目前我们可以很有自信的说,我们改良工艺法这个路线,以及高效还原,提纯工艺,不管是理论体系还是市场化而言,都已经是国内完全掌握。而且是在这个称为压力倒逼的情况下, 我国的多晶硅产业在能耗和所谓的污染方面,也取得了很大的成就。因此可以说,我们今天国内主流厂家的多晶硅生产工艺是一种物料内部循环,热量综合利用的新清洁生产工艺。我会专门就高能耗和高污染展开系数。
第一,关于高能耗问题。这几年能耗是不断降低的。这个表展示的是这些年能耗降低了的情况,其实国内大多数行业说某家能耗有多低,其实这样一种说法是不科学的。因为中国的地域比较宽广,能源价格不一样,所以说它产生的动议比资源也不一样。有的公司天然气用的多一点,有些公司煤用的多一点,因此我再次呼吁,我们国家应该是拿能耗来衡量多晶硅企业,它的能耗水平应该是比较科学的。我们这个洛阳中硅公司,从2008年开始我们洛阳工厂的生产一直持续到现在不断的降低能耗。到目前为止我们很有信心的达到每公标煤达到4.85。我相信在主流市场中,大量能耗是在16到19之间,主流以外的是在20到25区间。目前我们国内平均的综合能耗,已经远低于钢铁跟铝基本上持平。而且万元GDP的能耗,已经跟国内平均值接近。而且我们国内主流多晶硅企业的综合能耗也远低于我们国标《多晶硅企业单位产品能源消耗限额》的要求。因此我们多晶硅企业高能耗的话题过时了。
第二,关于高污染的问题。有一些个别企业存在这种短期的逐利的行为。会把三氯氢硅作为一种废物,抛弃掉。而今天如果把它变成一种宝贝一样,转废为宝的话,它的企业是无法生存的。如果是副产物无法回收的话,企业是无法生存的。我们国内现在都采用四氯化硅工艺把多晶硅转化成三氯氢硅。我们这里还跟国内厂家有些不一样的地方,我们是把副产物四氯化硅转化为三氯氢硅,仍然有5%会含有固体的,如此不单会造成浪费能耗,而且会造成成本提高。因此我们三氯氢硅用来替代四氯化硅可以生产高耗的产品,有效的解决了这种所谓的副产物问题。我们把其变废为宝的过程中也是显著的降低了成本。因此可以说,我们今天的多晶硅产业,已经不是十年前300吨所呈现出来的那种状况。我们的多晶硅生产行业,我们可以负责任的说,我们是一种清洁的生产工艺。
第四个,展望一下我们多晶硅的产业,我们多晶硅产品有90%的用途是用做光伏发电,所以最终的目标还是要配合光伏发电的平价上网。因此我们将来发展方向还是要降低成本,要达到我们平价上网所对多晶硅这个板块所要求的成本。第二个,我们还是需要持续的提高产品的质量,将来单晶的光伏组件逐渐分量会加重,因此我对多晶硅的质量要求也会更高。
就这两个方向而言,在降成本方面,目前应该说比较前沿的或者大家都在努力的发展的方向,主要就在以下三个方面,第一个方面就是我们还原生产的一个深度的仿真模拟,以往我们这个模拟只是对温度场和气场的模拟,让里面的气流尽量均匀分布,通过达到它这种降低电耗,改善这种表观质量的要求,毕竟还原过程中是一个化学反应,以前在模拟的时候没有考虑化学反应的因素,所以说我们模拟的效果并不见得合适。对我们指导性生产所发挥的作用也没有想象中那么显著,因此我们就需要在我们这个仿真模拟中来加入反应场,加入反应,从而能更有效地指导生产,来降低我们这个还原的电耗。第二个方面,我们要降低蒸汽的消耗,在我们整个生产过程中蒸汽几乎80%以上都是在提纯阶段消耗掉的,因此我们就需要探索一下提纯工艺的多样性。现在我们国内几乎全部都采用精馏提纯,国内几个大公司,有实力的有科研能力的公司也在探索用吸附提纯的方式,逐渐将来会出现精馏提纯和吸附提纯相结合,来进一步降低蒸汽的消耗,从而降低我们单位产品的综合的能耗。
第三个,我们要提高我们废气废液中有用组份的回收率,减少物料消耗。目前国内普遍的回收率,渣液中大概是60%到70%,这块有很多的挖掘空间。
第二方面,提高质量,主要通过两个途径,第一个,我们要优化提纯组合方案,像刚才我说的这种精馏提纯和吸附提纯结合,提高精馏的稳定性和精确性,提高三氯氢硅的纯度。第二,我们要关注氢气的纯度,在我们以往的生产的理念里面,不是特别在乎氢气的纯度,片面地认为只要是能够生产出满足光伏用的多晶硅就可以了,实际上根据我们这么多年的产业化实践经验来看,氢气中的纯度对多晶硅质量影响是非常深远的,甚至还有很多杂质,到现在我们掌握不是特别透彻。我们多晶硅产业经过这十年的发展是取得了很大的一个成绩,但是跟整个产业的要求来说还是任重道远的,还需要我们整个行业齐心协力,这就需要我们苦练内功,要加强技术研发,提高我们自身的核心竞争力。要抱团取暖,要共同探索和研究我们在多晶硅生产中现在没有掌握的或者一些未知的东西。
中国恩菲不但有自己的子公司中伟高科,而且还拥有多晶硅国家重点试验实验室,而且中国恩菲是集设计、研发,多种业务的功能公司,我们也愿意与业内各家公司合作,像上午许科长说的一样,有一个公共的平台大家来一起努力,把多晶硅这个产业做大做强,中国恩菲很愿意跟大家技术共享,一起为多晶硅的产业而努力,谢谢大家。
责任编辑:solar_robot
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