-我国多晶硅的机遇与挑战.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,我国多晶硅的机遇与挑战,蒋荣华,冯地直,丁国江,吴贤富,峨嵋半导体材料厂,0,前言,由于海湾战争、石油危机、和世界炒家对石油的炒作，出现了石油价格持续飞涨，由此，各发达国家加快了太阳能电池的开发与利用，从而产生了对原材料多晶硅的巨大需求量，为了满足这些巨大的需求，世界开展了“轰轰烈烈”的建设多晶硅生产厂的“运动”，尤其是中国，,其发展更是“突飞猛进”，从,2005-2010,年的五年时间，发展的多晶硅产能就达到了,2005年世界产能的2倍！这个规模和速度都是令世人惊奇的。为了摸清楚我国多晶硅的具体情况，年初，我们对我国多晶硅的建设情况进行了调查，发现我国多晶硅存在机会，同时也存在挑战和陷阱。现把我们收集的资料和基本分析介绍如下：,1,、考察和收集国内,多晶硅,项目的情况,1.1,、,已建成的多晶硅项目和产能,目前已建成的多晶硅项目已有,7,个,(,见到产品就视为已建成,),，产能已达,4760,吨。这些已建成的项目，,2007,年的实际总产量在,1200,吨。另外，迅天宇科技开发公司等的物理法提纯生产的多晶硅没有计入。,1.2,、在建多晶硅项目和产能,在建项目中，,2008,年投产项目,14,个，形成产能可达约,36,300,吨；计划,2009,年到,2010,年投产的在建多晶硅项目有,11,个，,2009,年形成产能,17,450,吨，,2010,年及以后将形成的产能是,34,000,吨。,2008,年以后的全部在建项目,25,个，总共产能是,87,450,吨。,1.3,、筹建多晶硅项目和产能,全国,筹建的多晶项目共有32个，全部筹建项目的产能约56000吨。,1.4,、全部已建、在建和筹建多晶硅项目的产能,通过我们初步统计，截止,2008,年,4,月，,全部已建、在建和筹建的多晶项目共,64,个，产能,约,148,200,吨。,1.5,、中国多晶硅材料大发展改变了世界多晶硅的格局,近年来，由于我国多晶硅原料极其紧缺，严重供不应求，价格飞涨，产生行业暴利，因此，有许多企业抢滩加入了建设多晶硅的行列。我国从,2005-2006,年开始进行多晶硅的扩建，,2007-2008,年进入高潮期，产能扩大也进入了飞跃期，,2009-2010,年将进入建设多晶硅的尾期。,2008,年我国多晶硅产量可能达世界的,8-10%,，,2009,可能达到世界的,20%,左右，,2010,年以后可能达到,30%,以上，世界多晶硅的格局将发生重大变化。,2,、考察和收集资料的分析,2.1,、目前国内外多晶硅市场的供需状况的分析与预测,我,国多晶硅多晶硅应用及需求量,表,2,-1 我国多晶硅应用及需求量 单位：吨,年份,集成电路应用,太阳能电池应用,多晶硅,总需求,多晶硅,产量,供需比,（,%,）,单晶硅,产量,多晶硅,需求量,电池产量,/MW,多晶硅,需求量,2001,275.2,459,3.3,46,505,-,-,2002,366.1,610,10,140,750,75.8,10.1,2003,476,746,53.5,749,1,495,88.3,5.9,2004,596,934,70,980,1,914,128.3,6.7,2005,746.5,1130,150,来料加工,1,950,1,100,4,180,80,1.9,2006,551.4,847,370,4,100,4,947,287,5.8,2007,12,000,1,200,10,2008,（,E,）,1,200,1,800,1,200,13,200,15,000,8,000,53,2009,（,E,）,30,000,2010,（,E,）,43,000,表,2-,2 2004-2008年世界主要多晶硅制造商产量和产能一览表,公司名称产量(吨)扩产后的产能（吨）,2,004,2005,2006,2007,2008,Hemlock(美国)7,0007,4007,70010,00011,000,Wacker(德国)5,0005,0005,5006,5009,000,Tokuyama(日本)5,2005,4005,4005,4008,400,MEMC(美国/意大利)2,5003,7005,2006,4008,000,REC SGS(美国)2,1002,3002,7006,0007,400,REC AsiMI(美国)2,2003,0003,3003,3003,300,三菱(日本/美国)2,8002,8002,8002,8002,800,住友钛(日本)700700700700700,表,2-,3 世界新进,入,厂商多晶硅项目计划（单位：/吨）,公司和地区,20,06,200,7,20,008,2009,2010,JSSi,8,50,850,850,Arise,50,200,200,2,000,Solar value2,2005,3005,3005,300,M.Setek1,1003,0003,0006,000,Elkem2,5005,0005,0005,000,French Consortium1,0002,0002,500,俄罗斯及前独联体国家606601,2001,2001,200,中国400,4,200,40,700,57650,91,650,DC Chemical3,000,Hoku,1,500,Isofoton,2,500,总计46010,710,57,250,75,200,121,500,潜在总能,46010,85063,050,82,000,161,300,我国,2007,年多晶硅供需情况,我国,2007,年需求在万吨以上，产能,4,000,吨左右，实际产量在,1,100,1,200,吨；,2007,年，世界的年产能在,50,000,吨左右，基本,100%,发挥产能，仍然供不应求。总需求在,60,000-75,000,吨左右。,2008,年底我国多晶硅供应压力减小,2008,年需求,15,000,吨左右，根据预测，产能也在,4,万吨以上，但是实际产量可能在,7,000 9,000,吨。,A,、,2007,年以前形成的产能,4,760,吨，在,2008,年，如果能达产,80%,，产量即可达,3,800,吨左右；,B,、,2008,年新形成的产能，可达约,36,000,吨，如果,2008,年实际产量能达,10%,，将可达,3,600,吨，如果实际产量能达,15%,，就可达,5,400,吨。,以上两项一共是,7,400,吨,-9,200,吨，据此分析，到,2008,年底，供需压力减小。,2009,年底我国多晶硅供需基本平衡,根据上面的数据统计，,2008,年以前形成的产能达,40,760,吨，如果产量能够达产能的,50%,，我国的实际产量将达到约,20,000,吨，如果产量能够达产能的,70%,左右，,2008,年以前形成产能的实际产量将可达,28,000,吨左右；,2009,年形成新产能,17,450,吨，如果产量能达,10%,，这部产能的产量可达,1,745,吨。,因此，预测,2009,年的全部产量可达约,30,000,吨左右，我国多晶硅供需基本平衡或略有剩余。,届时，如果国内外的在建项目大部分都能够建成投产，世界多晶硅的供需状况将发生大的变化，将可能初步出现供过于求的情况。,2010,年我国多晶硅可能供过于求,2010,年，我国多晶硅产量的预测：,2008,年以前形成的产能达,40,760,吨，产量可能达,32,000,吨；,2009,年形成的产能,17,450,吨，其产量可达到约,8,000,吨；,2010,年形成的产能,34,000,吨，其产量可达约,3,000,吨左右；,合计,2010,年其产量可达约,43,000,吨,-45000,吨。,由于我国多晶硅的建设规模相当庞大，暂时超过了实际需要，,2010,年将可能出现供过于求的情况，因此，我国多晶硅可能是调整的一年。,多晶硅价格将可能回归价值,国际国内的项目，如果有相当部分都能够建成投产，产生的产能是相当庞大的。,2009,年及以后，多晶硅价格将有可能大幅度下降，进可能到人民币,500-800,元左右的价格，也可能出现在成本价或者略低于成本价销售的激烈竞争情况。,部分生产厂将面临巨大的经营压力,部分没有采用综合利用的生产厂、电价高和生产成本高的生产厂、产业链条没有延伸，不能够消化高成本的生产厂，将可能面临巨大的经营压力。,只有那些技术先进、采用了综合利用的生产厂、电价低、产业链比较长，能够消化成本压力的企业，才能够生存下来。,2.5,、生产多晶硅的原料氯气和三氯氢硅等将可能出现短缺,由于目前多晶硅供不应求，有部分多晶硅生产公司为了抢市场和工程进度，没有建设氯化氢和三氯氢硅的原料部分。,因此，,2009,年以后，由于我国多晶硅生产规模集聚扩大，氯化氢和三氯氢硅等原料将可能出现严重短缺现象。,2.6,、多晶硅副产物四氯化硅的消化问题将非常严峻,每生产一公斤,多晶硅,，将产生大约,14,公斤的四氯化硅副产物，由于我国多晶硅生产规模集聚扩大，因此，产生的副产物四氯化硅的数量也将是一个非常庞大的数量，如果不能充分利用，将可能产生环境灾难。,凡是生产多晶硅的企业，现在就必须考虑对四氯化硅副产物的处理问题，采取什么方式综合利用它们，这个问题可说是生产多晶硅企业“生死存亡”的大问题。,3,、目前应该有所注意的事情,3.1,、现在上多晶硅项目应注意投资风险的防范,目前，我国全部已建、在建和筹建的总产能约,148,200,吨，其总产能已大大超过目前和未来几年全世界的需求，这还不包括世界其他国家扩大产能的数量。,多晶硅在半导体方面的需要是有限的，太阳能电池方面的需要虽然较大，但也大大超过其短期未来的需要。,在太阳能电池的应用方面，采用西门子方法生产的多晶硅，还面临物理法生产多晶硅和薄膜太阳能电池的激烈竞争，他们在太阳能电池的性能方面差距不大，但成本差距巨大，因此，其竞争能力比较差。,如果采用西门子方法，目标应瞄准电路级产品，同时，应有强大的技术保障和电力成本保证，最好能够确保产品成本在,300,元,/,公斤以下，才能够具有较大的竞争能力和优势。,3.2,、综合利用 降低成本,可以预料，在未来,2,年，多晶硅市场竞争将非常激烈，采取综合利用，是降低成本，提高竞争力的有力方法。,我国大规模的建设多晶硅项目，其四氯化硅的出路问题，是一个非常大的难题，必须采取综合利用，应尽可能完善已建项目。,消耗四氯化硅的方法介绍（一）,最直接和最简单的方法，就是采用目前生产多晶硅的尾气分离出来的四氯化硅氢还原（不需把四氯化硅通过氢化转化成三氯氢硅）直接生产多晶硅。该方法 的最大优点是：可以综合利用,SiCl4,副产物，而不需采用氢化工艺、其设备可利用现存的设备而不需另外建立系统、可利用原来,SiHCl3,氢还原生产多晶硅的系统进行循环，从而减少了设备的投入,同时减少了人工成本、工艺简单、成熟、安全性高、产品质量高，综合利用，有利于环境保护，产品质量高，可用于半导体和太阳能电池，只是生长速度比较慢，但可通过一些辅助手段提高其生长速度,消耗四氯化硅的方法介绍（二）,它的缺点是沉积速度比较慢，反应温度高，单独能耗比,SiHCl3,氢还原生产多晶硅要高。但是，,SiCl4,是直接利用的副产物，原料是零成本，它省略了氢化工序，通过采用一些节能措施以后，在综合能耗方面，,SiCl4,与,SiHCl3,氢还原生产多晶硅相比较，可能不相上下，但,SiCl4,更节约设备投资和人工成本。,消耗四氯化硅的方法介绍（三）,在目前的情况下，,SiCl4,热氢化的转换效率在,10-15%,，,SiCl4,冷氢化的转换效率在,15-30%,（但加硅粉的技术问题目前还没完全解决）。据了解，目前四氯化硅转换成,SiHCl3,的电耗，在,6,8,千瓦时,/,公斤，生产,1,公斤多晶硅需要,18,公斤三氯氢硅，其转换的电耗在,108,144,千瓦时，加上,SiHCl3,氢还原生产多晶硅的电耗,170,千瓦左右，这样，每生产,1,公斤氢化以后的多晶硅，电耗在,300,千瓦时左右。通过,SiCl4,氢还原生产多晶硅与,SiCl4,氢化转为,SiHCl3,以后生产多晶硅进行比较，我们认为，直接采用,SiCl4,氢还原生产多晶硅的成本可能更低，它既提高了经济效益，又解决了,SiCl4,的出路问题，因此，它是一种解决,SiCl4,出路问题的最佳方式之一。,消耗四氯化硅的方法介绍（四）,直接利用四氯化硅生产太阳能级多晶硅，还有一种方法就是：采用目前生产多晶硅的尾气（里面大部分是三氯氢硅和四氯化硅）加上新的三氯氢硅料，进行氢还原生产多晶硅，可用于生产太阳能级多晶硅，可降低成本，这方面，日本有专利报告，我国也进行过试验，这个方法是可行的。,消耗四氯化硅的方法介绍（五）,VLD,法生产粒状太阳能级多晶硅,VLD,（,Vapor to Liquid Deposition,）的技术要点是,，,将提纯后的,SiCl4,和,H2,的混合物送入炉内，在,1500,的石墨发热体上进行还原淀积，形成液态硅，随后将液化后的硅滴入收集盘，生成颗粒状硅。,此工艺在,1500,进行还原，其反应速率，比低温（,1100,）还原可提高约,10,倍左右的反应速率，并将还原硅的间断操作变为了连续生产，易于扩大规模。其主要缺点是试验样品中含碳较高，而且得到的产品是粒状硅。另外，目前国内没有这样的设备和成功的 范例，需要 进行实验。如果加上除碳工艺，也是一个低成本生产太阳能电池多晶硅的好方法。,消耗四氯化硅的方法介绍（六）,另外，还有生产硅酸乙脂、有机硅、白碳黑和制备光纤用四氯化硅等方法可消耗四氯化硅。,3.3,、完善已建项目的产业链,可以通过完善已建项目的产业链，使其消化、转移和分散成本因素，使之提高整体的竞争能力。,已建多晶硅项目，可以通过单晶硅、硅片加工、电池片、电池组件和电池系统的产业链的完善，减少流通环节，均衡成本，提高竞争能力，同时能够提高整体经济效益。,谢谢各位！,谢谢！,