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顆粒硅進入量產(chǎn),到底是“黑科技”還是老技術?

來源:全球起重機械網(wǎng)??人氣:3825
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 近兩年,多晶硅價格持續(xù)上漲。從2021年頭的8萬元/噸,僅一年多時間便已飆升至現(xiàn)在最高31萬元/噸。作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈最重要的上游質(zhì)料,發(fā)生在多晶硅領域的一舉一動都會觸動廣闊投資者的神經(jīng)。


而近期根據(jù)硅烷流化床法技能的顆粒硅大規(guī)模量產(chǎn),再次引發(fā)了商場熱議。有媒體將其稱為“黑科技”,以為顆粒硅技能或許顛覆現(xiàn)在多晶硅領域的出產(chǎn)供應格局。

在此氛圍下,由來已久的多晶硅兩大出產(chǎn)技能道路交鋒再掀波瀾。

那么,硅烷流化床法出產(chǎn)的顆粒硅究竟是不是“黑科技”?能否真實替代改進西門子法出產(chǎn)的多晶硅產(chǎn)品呢?

顆粒硅出產(chǎn)技能呈現(xiàn)已超越60年

現(xiàn)在全球多晶硅出產(chǎn)的兩大技能分別是根據(jù)西門子法的改進技能和硅烷流化床法出產(chǎn)的顆粒硅技能。而根據(jù)硅烷流化床法出產(chǎn)顆粒硅的技能并不是近兩年才發(fā)明創(chuàng)造出來的新技能。

早在上世紀五六十年代,出產(chǎn)多晶硅的兩大技能道路西門子法和硅烷流化床法就已相繼問世。

流化床法技能最早的雛形呈現(xiàn)在1952年,美國聯(lián)合碳化合物(UCC)公司提出將硅烷裂解沉淀在固定床上的硅顆表面的技能。9年之后的1961年,美國化工巨頭杜邦公司申請了運用三氯氫硅為質(zhì)料在流化床內(nèi)出產(chǎn)顆粒硅的專利,這也標志著用流化床法出產(chǎn)顆粒硅技能正式面世。

由此能夠看出,出產(chǎn)顆粒硅的技能已呈現(xiàn)超越60年。

上世紀70年代,美國聯(lián)合碳化合物公司、德州儀器公司等又開端對流化床出產(chǎn)工藝進行升級研討。尤其是美國Ethyl公司(現(xiàn)為Sunedison)于1984年建廠出產(chǎn)電子級顆粒硅,但因為純度、本錢等問題,顆粒硅產(chǎn)能并未能進一步放大。

直至步入21世紀,跟著光伏多晶硅商場需求的迅速增大,硅料出產(chǎn)企業(yè)對流化床法的重視又開端興起。

但到現(xiàn)在,世界首要硅料出產(chǎn)企業(yè)仍首要選用工業(yè)化出產(chǎn)更為安全和安穩(wěn)的改進西門子法,流化床法在多晶硅出產(chǎn)領域仍僅僅作為改進西門子法之外的補充技能存在。據(jù)CPIA數(shù)據(jù),現(xiàn)在全球干流的多晶硅出產(chǎn)辦法仍是改進西門子法,國內(nèi)外95%以上的多晶硅是選用改進西門子法出產(chǎn)的,根據(jù)硅烷流化床法出產(chǎn)的多晶硅占比還不到5%。

顆粒硅實際本錢優(yōu)勢并不明顯

關于流化床法技能出產(chǎn)的顆粒硅,亞洲硅業(yè)的看法具有商場代表性。

2021年,亞洲硅業(yè)在其揭露披露的招股書中表示:改進西門子法除了歸納電耗比流化床法高,在產(chǎn)品質(zhì)量、商場規(guī)模以及技能老練度上,相比流化床法更有優(yōu)勢。

從硅烷流化床法的出產(chǎn)技能上,咱們能夠更清楚地了解其好壞。

硅烷流化床法出產(chǎn)顆粒硅技能的首要原理是將硅烷用氫氣作為載體,像氣流相同從流化床反響器底部注入,然后上升到中間加熱區(qū)反響。

因為有底部進料時分的氣流源源不斷的進入,能夠讓反響器內(nèi)的籽晶歡騰起來,處于懸浮狀況。注入的硅烷等質(zhì)料和氫氣在加熱區(qū)發(fā)生反響,然后跟著反響的進行,硅逐漸沉積在懸浮狀況的硅籽晶上。籽晶顆粒不斷地生長,長大到滿足分量的時分,硅顆粒沉降到反響器的底部,排出的便是顆粒硅。

這種多晶硅出產(chǎn)方式的首要優(yōu)點被解讀為能耗更低,降低了本錢。

在現(xiàn)在改進西門子法出產(chǎn)多晶硅過程中,除原材料外,電力是占比最高的本錢項。據(jù)CPIA數(shù)據(jù),動力耗費在多晶硅出產(chǎn)本錢中合計占比32%,其間電力占總本錢的份額為30%。而硅烷流化床法的歸納電耗為改進西門子法的33.33%,復原電耗為改進西門子法的10%,硅烷流化床法看似具有明顯的能耗優(yōu)勢。

但業(yè)內(nèi)人士以為,顆粒硅除了老生常談的電耗和水耗,能耗的歸納考慮還需要加上蒸汽耗費。不同于改進西門子法的副產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電,蒸汽單耗基本上已經(jīng)下降到0。而流化床法出產(chǎn)過程中還會運用到蒸汽、天然氣等,歸納能耗計算下來,改進西門子法和流化床法兩種技能的能耗距離并不大。

此外,跟著技能進步和動力的歸納利用,改進西門子法出產(chǎn)多晶硅的電耗水平仍在持續(xù)下降。據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2021年多晶硅出產(chǎn)的均勻歸納電耗同比下降5.3%至63kWh/kg-Si,均勻復原電耗同比下降6.1%至46kWh/kg-Si,未來有望進一步下降。

歸納而言,硅烷流化床法的能耗優(yōu)勢在未來或?qū)⒃絹碓叫 ?br />
顆粒硅出產(chǎn)純度及安全性有待提升

制約流化床法曩昔幾十年成為多晶硅干流技能更重要的原因,還在于產(chǎn)品質(zhì)量、純度及出產(chǎn)安全等方面的因素。

首要從質(zhì)量角度看,顆粒硅制品純度并不高,質(zhì)量水平至今沒有得到商場的普遍認可。

從多晶硅歷史演變看,在西門子法和流化床法面世后的初期,其時多晶硅商場需求首要是為半導體行業(yè)出產(chǎn)電子級多晶硅。流化床法就因為純度達不到,盡管見證了半導體和光伏的光輝年月,但卻長時間毫無參與感可言。至今,下流硅片企業(yè)對顆粒硅依然只選擇摻雜運用。

首要,因為硅烷流化床法顆粒硅在出產(chǎn)過程中,勢必會不斷碰撞反響器內(nèi)壁,然后遭到金屬材料的污染,添加顆粒硅中的含碳量,影響顆粒硅純度。

其次,流化床對安全性的要求很高。硅烷易燃、易爆的突出特色和安全隱患,也限制了硅烷流化床法的推行運用。

此外,在實際出產(chǎn)過程中,因為“氫跳”、顆粒硅撞擊器壁等問題,會形成出產(chǎn)工序的中斷,并引起碳基內(nèi)襯、加熱線圈、石英坩堝等部件的損壞,一起因為出產(chǎn)工藝中粉末份額較高使得制品率偏低,然后在硅元素單耗方面也發(fā)生了較大的額定本錢。

所以,即便現(xiàn)在顆粒硅進入大規(guī)模出產(chǎn),但若無法解決其出產(chǎn)過程中的這些硬性缺點,或許依然難以對改進西門子法多晶硅的商場地位發(fā)生實質(zhì)性威脅。

結(jié)語:投資者仍需堅持清醒

通過以上剖析咱們能夠預期,盡管在當下多晶硅價格居高不下的情況下,顆粒硅已成為部分企業(yè)及言論宣傳的“新寵”,但從技能替代的道路上講,現(xiàn)在的硅烷流化床法出產(chǎn)顆粒硅,相關于愈加老練的改進西門子法多晶硅產(chǎn)品,仍有很長的路要走。

在活絡的資本商場,概念或噱頭或許常常會成為機構(gòu)追捧的焦點。但關于投資者而言,如安在浮華與喧囂中堅持清醒,看懂其間的邏輯,拋開變量去擁抱確定性,或許更為重要。光伏新調(diào)查作者:林木

標簽:

顆粒硅

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