半导体

老工业基地的“鑫”活力

作者:电子信息产业网来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-02-27 14:03我要评论

在近期公布的江苏省2017年重大投资项目名单中,徐州市有143个项目上榜。在这份包含了制造业、房地产、IT产业、基础设施建设、文化教育等全品类的名单中,新能源产业项目占据了18个,这个比例在全省名列前茅。如果说之前徐州给人的印象是重工业城市和资源型城市,那么徐州现在最醒目的名片就是——新能源之都。

老工业基地的蜕变

当前,以太阳能、风电、生物质能、核能为代表的新能源技术不断创新,正掀起全球绿色能源革命浪潮。徐州市作为以煤炭开采加工为主体的资源型城市,在去产能、去库存的大环境下,第二产业转型压力很大。

过去十年间,徐州市把培育新能源产业作为突破口,全力打造“新能源之都”,加大新能源企业招商引资力度,优化产业投资环境,新能源产业已经成为发展速度最快、成长最好的产业之一。特别是光伏产业,已形成一条从多晶硅、铸锭、切片、电池片、电池组件生产到光伏电站建设的完整产业链。目前,徐州市已被列为国家首批创建新能源示范城市和省新能源高科技特色产业基地。

提及徐州新能源产业的发展历程,那么有家企业一定会占据最重要的位置。

江苏中能硅业精馏塔

皇冠上的明珠

当坐高铁路过徐州东站的时候,在高铁线东边数百米,矗立着一排排巨大的精馏塔,格外惹人注目。这些地标性的精馏塔就座落在全球单体最大的多晶硅制造基地、保利协鑫全资控股子公司——江苏中能硅业。在江苏中能硅业的一墙之隔,就是全球最大的长晶铸锭基地——江苏协鑫硅材料。这两个超级工厂前面的主干道被命名为“协鑫大道”,道路两旁还分布着数家协鑫系企业,协鑫集成组件工厂、环保热电厂、垃圾发电厂、中能自备电厂等。在徐州18个新能源重大项目名单里,协鑫占了4家,涉及到多晶硅、长晶铸锭、光伏组件、光伏电站等全产业链。

协鑫的新能源产业已经进军徐州十余年,在徐州总投资达到500多亿,员工1万余人。在徐州经济技术开发区,两个生产基地位居世界第一,如果徐州被授予“新能源之都”的皇冠,那么协鑫就是皇冠上的明珠。近10万吨的多晶硅产能,占据了全球的四分之一;近20吉瓦的铸锭产能,占据了全球的三分之一,也就是说,全球每生产三片硅片,就有一片源自江苏协鑫硅材料的铸锭车间。

硅片分选线

高效能的铸锭车间

在江苏协鑫硅材料数个巨大的铸锭车间里,1000余台铸锭炉24小时不间断运转,产品仍供不应求。相对于单晶的拉棒工艺,多晶的铸锭工艺要“高产”的多。目前最先进的协鑫G7铸锭炉工艺,1.2吨的大方锭出炉仅需要100小时;相比而言,即使是先进的单晶一炉三根技术,580公斤的三根单晶拉棒也需要180小时,产能效率差了将近4倍。如果算上设备折旧和人工成本,这个差距会更大。

根据中国光伏行业协会的最新数据,2016年中国光伏新增装机容量达到34吉瓦,相比2006年的12兆瓦,增长了接近3000倍;组件价格目前约为3元/瓦,比10年前下降了90%%以上。10年间,光伏产业产能的提升和成本的下降,多晶铸锭工艺发挥了重要作用。

其实光伏产业刚开始只有单晶技术,以半导体工艺为基础的单晶拉棒技术产能极其有限,耗电量高,难以迅速扩张。技术人员想办法提升炉内空间,开始尝试浇铸工艺和定向凝固工艺制造晶体硅,多晶铸锭应运而生。高产能低价格,多晶铸锭的高性价比满足了全球光伏市场爆发式增长的需求,为光伏十年的飞速发展奠定了坚实基础。其产能每年呈几何级增长,也促使多晶产品占据了光伏市场80%%的份额。中国乃至世界光伏市场的繁荣发展,多晶铸锭产品功不可没。

江苏协鑫硅材料

成熟工艺的新活力

在光伏生产工艺高度成熟的今天,相比较固化的拉棒工艺,铸锭工艺的灵活性逐步显现,其潜力正在被进一步挖掘和释放。通过铸锭的方式生产单晶,底面铺设籽晶,优化热场工艺,可以实现单晶的大批量生产。铸锭单晶能够在基本保留单晶高效特性的基础上,降低单晶生产成本约10%%,长晶环节耗电仅为直拉单晶的20%%;凭借铸锭设备超大产能优势,可以将产能提高一倍,是未来单晶技术的主流发展方向。

现代商业的规律从来都是市场引领技术,而不是技术引领市场。协鑫作为全球光伏产业龙头,一直选择多条腿走路:协鑫金刚线切多晶、湿法黑硅制绒技术的量产,将引领现有超过50吉瓦多晶产能、市场占比近80%%的超大规模多晶产品降本提效,满足“光伏领跑者”要求,而“金刚线切多晶+黑硅+PERC”工艺,将晶硅光伏带进“超级领跑者”时代;宁夏直拉单晶项目产能将进一步释放,直指新一代N型高效单晶的储备;铸锭工艺生产单晶,将引领单晶技术的新一轮革命。江苏协鑫硅材料“鑫单晶”系列产品已成为了行业内超前的技术标杆,也为后续研发奠定了坚实的技术储备。更重要的是,协鑫所有的硅片产品均可叠加PERC技术,无论是单晶还是多晶都可以再增加1%%的转换效率。在目前多晶成本持续下降,进一步拉大与单晶的性价比优势情况下,多晶的性价比优势将持续放大;协鑫全新铸锭单晶产品投放市场后,将以显著的效率与成本优势逐步替代目前市场主流的P型直拉单晶,成为多晶市场主要的补充力量;以多晶为主导,单晶为补充的高性价比光伏龙头,推动光伏产业在2020年前实现用户侧平价上网。

江苏协鑫硅材料铸锭车间

新能源产品不是实验室里供人研究的试剂,也不是博物馆里供人观赏的文物,新能源产业会快速走向千家万户,融入每个人的生活;就光伏产业而言,市场终将选择满足市场需求,引领未来发展,既高效又性价比高的产品。


责任编辑:赵晨

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