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科学发展多晶硅 理性看待气相法白炭黑

作者:王跃林来源:中国电子报发布时间:2009-09-08 12:39我要评论
多晶硅产业的问题不可能在一朝一夕解决,相信国家今后还会出台进一步的措施,已出台的一些政策也可能调整,以便更好地适应产业发展实际,确保行业步入良性轨道。
8月26日,温家宝总理主持召开国务院常务会议,研究部署抑制部分行业产能过剩和重复建设,引导产业健康发展。会议明确提出“对多晶硅等新兴产业要建立和完善准入标准”,同时,对多晶硅等“产能过剩和重复建设产业”,“国务院强调综合运用行政手段和金融政策等进行抑制,要求严格资本市场融资审核程序”进行管理和控制。这无疑为迷雾中高速行驶的多晶硅行业紧急踩了关键的一脚刹车。

提高准人门槛避免低水平重复建设

根据中国银行最近公布的一项调研结果,未来几年多晶硅将持续供过于求,光伏产业链上其他环节也有不同程度的产能过剩情况。从整个国内情况出发,假定“8.26”之后几年多晶硅行业不再有任何新增产能,当前各地在建的产能2010年也要达到6万吨以上,按照8g/W的水平计算,我们每年的产量可以生产7.5GW的硅片电池,相当于2010年全球预计光伏电池累积安装量的55%%,与当年新增安装量几乎相当。由于欧洲等传统市场经济低迷,指望出口或在国内消化如此多的低效产能都不现实,因为拥有技术成本优势和政策优势的国外企业目前也在积极准备、蓄势待发。
这份报告还对当前多晶硅生产成本作了调查,认为2008年-2009年国内已投产的多晶硅企业生产成本都在每公斤60美元-90美元,少数企业成本稍低,但没有低于每公斤50美元的。而国外传统的7大生产商生产成本为每公斤25美元-35美元,仅相当于国内水平的1/3多一些。这些情况与我了解到的一些情况基本吻合。如果多晶硅价格维持在目前每公斤50美元-70美元的水平上,国外项目仍然可以实现50%%左右的毛利率,能赢利的国内企业则少之又少。
但产能过剩与成本过高,我认为只是当前多晶硅产业复杂局面中的两个表象,不是根源。如果我们企业自身技术过硬,产品成本低、质量高,受到光伏市场欢迎,岂不是规模越大越好?现在道康宁、瓦克等国外几家巨头,在市场低潮期纷纷大举扩建多晶硅,各国也给予相应政策支持,靠的又是什么?如果把国内情况作为整体考虑,一个典型的高端科技型产业,在缺乏技术积累、产业发展经验及专业人才队伍的前提下,依靠投资和外来需求拉动,短短几年内即形成了超越发达国家几十年来发展总量的惊人规模,这种“神话”式发展的基础能有多牢固?“8.26”会议精神要求提高行业准人门槛,这可以避免进一步的低水平重复建设。但多晶硅产业的问题不可能在一朝一夕解决,我相信国家今后还会出台进一步的措施,已出台的一些政策也可能调整,以便更好地适应产业发展实际,确保行业步入良性轨道。

客观分析白炭黑产业

我所在的吉必盛公司是专业生产气相法白炭黑的企业,多晶硅和有机硅生产的副产物可以作为我们的生产原料。近年来许多地方为解决四氯化硅治理问题,纷纷规划上马气相法白炭黑,规划产能惊人。以我在气相法白炭黑工业十余年所掌握的情况看,这条路线并不是一条最好的选择。
第一,市场容量没有那么大。
气相法白炭黑有将近2/3用于硅橡胶领域,其余用于涂料、聚酯、油墨、胶粘剂领域,2008年我国气相法白炭黑消费量约2.3万吨,人均消费量约为18g。美国、西欧和日本市场目前都已经饱和,同期的消费量分别约为4.7万吨、5.7万吨、1.9万吨,人均分别为157g、129g和146g。考虑到我们国家庞大的人口,和世界整体的资源承载能力,我国即便发展了,也不可能达到这些西方国家目前的人均资源消费水平,只能走资源节约型社会的路线。假定2030年我们人均收入能和这些发达国家相当,而人均资源消费水平勉强提高到这些国家人均水平的40%%,则可大致算出我们国家人均气相法白炭黑的消费上限应在60g左右,假定2030年我们国家的人口达到15亿,则可大致估算出我国的气相法白炭黑消费量会在20年后达到9万吨的阶段性极限值。
而我国已经投产的气相法白炭黑装置有2.5万吨左右,在2011年之前,几家传统企业已规划、建设中产能还有2万多吨,各地多晶硅企业为了消化四氯化硅自建或合作建设的小型装置估计已有10余套,这部分产能约有5000吨,全国各地几十处“多晶硅园区”规划的气相法白炭黑产能总产能更多,即便保守估计,2011年我国的气相法白炭黑总产能也会达到6万吨,相当于2008年全国消费量的3倍,相当于20年后全国极限年消费量的2/3,这么多的产能如何消化?何况美国、日本、欧洲还有闲置的大约4万吨生产能力,市场需求上来后,这些闲置的能力随时都可能开工生产。
此外,有机硅产业近年大发展后,大量副产物也要通过制备气相法白炭黑解决。如果未来气相法白炭黑的原料各有50%%来自多晶硅和有机硅行业,则理论上可以被国内气相法白炭黑消化的副产四氯化硅最多不会超过10万吨。
利用副产四氯化硅生产气相法白炭黑、正硅酸乙酯等产品的思路是好的,但必须考虑这些产品的市场容量以及未来赢利能力的问题。长远看,气相白炭黑市场容量有限,价格还有可能大幅下降,今后再靠气相法白炭黑降低多晶硅生产的综合成本已不可行。
第二,四氯化硅回用对降低多晶硅成本作用更直接。
国内多晶硅企业生产成本高的两个重要原因,一是单位消耗太高,特别是气相沉积过程大量耗电;二是硅资源利用率太低,使用同样多的硅,得到的多晶硅只有国外产量的1/3甚至1/4,大量的硅都转化成了难以处理的四氯化硅,就我们了解的情况,国内有些装置生产1吨多晶硅确实要副产10吨以上的四氯化硅。
在三氯氢硅生产和精馏环节,国内外成本相差不大,国内因为原料、人力成本低,反而有些优势。在多晶硅气相沉积过程中,按照普遍看法,国外水平与国内平均水平相比,每千克多晶硅生产电耗约相差100千瓦时-150千瓦时,假定国内外多晶硅生产用电价格相当,都是大约0.35元/千瓦时,则国内生产1千克多晶硅的电力成本会比国外高出35元到53元。
而每副产1吨四氯化硅,在不能治理的情况下,相当于间接浪费了1.3吨三氯氢硅,按照每吨三氯氢硅生产成本为1.1万元计算,再考虑到必须购买容器和土地处置这些副产物,合计约增加成本1.5万元。按照国内每生产1吨多晶硅平均副产8吨副产物,而国外都能回用来计算,则国内多晶硅成本本项每公斤即高出约17美元,相当于成本差的一半。
由此可以看出,降低改良西门子法生产工艺成本的关键,还是在于通过氢化回用减少系统对外产生的四氯化硅副产量,而不是在于将已经产生出来的四氯化硅作成什么样的产品去处理掉。
最后提出一点与大家讨论,多晶硅生产是一个典型的化工过程,但其下游涉及广泛,其产业发展也在遵循化工产业发展的一般规律,即除重技术、重积累等因素之外,还具有如外延性强、对政策依赖性强等独特特点。
计划经济体制下,多晶硅行业先后被划归冶金和有色金属行业归口管理,由于没有化工行业的参与,许多细节技术问题被人为放大造成巨大的发展障碍,并直接导致国内起步很早的硅烷法工艺在成功中试后于上世纪90年代胎死腹中。而近期产能过剩问题,成本过高等问题,进一步显现加强宏观管理的重要性。要落实国务院“8.26”会议精神,在制定下一步相关产业政策和涉及行业发展的重大问题时,特别建议引入化工产业的方法和观点,这对解决目前的行业问题可起到事半功倍的作用。

精彩观点

发展多晶硅产业应多管齐下
王跃林

对于多晶硅和相关产业特别是气相法白炭黑产业的发展,我有一些想法和建议,与各位行业同仁探讨。
第一,鼓励大集团发展。
对于已建成的项目,建议国家筛选一批有技术实力、有一定规模的企业,通过设置联合攻关项目、组织技术招标等形式,对目前的多晶硅气相沉积工艺、四氯化硅氢化回用等关键技术的发展给予大力支持,鼓励企业通过技术创新降成本、上规模、提高自身实力,通过行业自身的技术竞争,尽快促使行业出现几家技术领先、实力雄厚的大集团参与国际竞争。去年以来,我们与多晶硅生产企业合作,配套建设气相法白炭黑装置和三氯氢硅装置,实现了资源循环利用,也使配套企业的多晶硅生产成本大幅降低。
第二,扶持新工艺路线发展。
冶金法、硅烷法(包括烷氧基硅烷法)、流化床法等新方法目前发展很快,这些方法理论成本低,已有一定的工业实践基础,很有可能发展成为未来多晶硅生产的主流工艺,国家应允许掌握这些新工艺技术的企业建设试验性装置并逐步扩大规模,同时给予相应的政策支持,更应要求和鼓励现有的大型多晶硅企业投资开发这些新工艺,作为未来发展的技术储备。
第三,严厉打击违规排放。
对多晶硅副产物偷排现象进行严厉打击,对造成严重环境污染的当事人还应该用法律手段进行惩罚。对存在严重污染的企业要严厉处罚,并责令整改,整改完成后故伎重演的,要强制关停。这样做既是对环境、对后代负责,也是对守法企业和市场秩序的一种保护。
第四,出台强制性标准,建立下游市场准入制度。
对应用在光伏、电子领域的多晶硅材料的杂质含量、产品形态及其他重要光学、电学指标进行限定,并逐年提高标准,建立市场准入制度,促使企业提高产品质量,确保下游市场健康发展。
第五,运用外贸杠杆,保护自身利益。
加强贸易扶持,调整、提高多晶硅、气相法白炭黑、光伏电池出口退税税率,鼓励相关企业出口创汇,消化国内生产能力;同时,合理利用世界贸易组织框架内的法律法规,对可能出现的进口产品低价倾销保持高度警惕,积极准备组织反倾销应对,保护国内产业利益。近期国家明令禁止进口废多晶硅,这对国内企业也将起到明显的保护作用。

责任编辑:电子信息产业网
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