隨著光伏技術(shù)的不斷提升,平價上網(wǎng)節(jié)點日益臨近,也對上游材料提出拷問。加快硅材料升級換代,從能效和成本兩方面向下游傳導(dǎo)積極信號,在時下不僅為光伏突破關(guān)鍵節(jié)點添磚加瓦,更為半導(dǎo)體早日實現(xiàn)自主化、產(chǎn)業(yè)化打下堅實基礎(chǔ)。
11月8日,由中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院和國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)聯(lián)合主辦的半導(dǎo)體硅材料論壇上,SEMI產(chǎn)業(yè)研究與咨詢總監(jiān)馮莉表示,國內(nèi)多晶硅正由光伏邁向電子級,中國企業(yè)要牢牢抓住產(chǎn)業(yè)的黃金發(fā)展期,打贏提質(zhì)提速攻堅戰(zhàn)。與此同時,全球同業(yè)單體規(guī)模最大、建設(shè)速度最快、投資成本最低的高純多晶硅項目協(xié)鑫新疆基地在試運營1個月后,首批出爐產(chǎn)品國標一級品比例達到97%以上。12年磨礪,保利協(xié)鑫──一艘硅料巨輪在齊備了各項軟硬實力后,馬力全開駛向更遠端的藍海區(qū)域。
圖1 江蘇鑫華半導(dǎo)體精餾塔和物料儲罐
高純硅料需求持續(xù)提升
多晶硅生產(chǎn),對于中國制造而言并不陌生,如今在技術(shù)積累與質(zhì)量管控上中國企業(yè)已凝煉出自己的“秘方”。
馮莉表示,中國多晶硅產(chǎn)量雖居全球第一,并且份額穩(wěn)步提升,但主要為太陽能級多晶硅。有數(shù)據(jù)顯示,中國多晶硅產(chǎn)量占全球總量的56%。
做大,還要做強。巨大體量下如何確保其持久的競爭力,升級替代的發(fā)展思維深深影響著這個傳統(tǒng)化工行業(yè)。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)表的觀點顯示,我國光伏制造業(yè)已進入高效低價時代,PERC等一系列高效電池技術(shù)的廣泛應(yīng)用均會拉動上游硅片與高純多晶硅料需求的快速增長。光伏用多晶硅料提純的責任時不我待。
另一細分市場處于金字塔的最上方,電子級多晶硅的大規(guī)模生產(chǎn)制造對于構(gòu)建我國自主的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)架構(gòu)戰(zhàn)略意義重大。電子級多晶硅,單從字面斷義就可以了解其較光伏級對純度的極致要求。太陽能行業(yè)需求的多晶硅需要7~8個9的純度,半導(dǎo)體要達到11~12個9的純度水平,基本上提高2~3個數(shù)量級。
自2012~2017年
全球電子級多晶硅需求從2萬余噸穩(wěn)步提升,2017年全球電子級多晶硅需求量約3.2萬噸,同比增長7%。來自美國、德國和日本等少數(shù)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品占據(jù)了全球電子級多晶硅90%的市場份額。
兩大細分市場的良性增長呼喚著高純多晶硅產(chǎn)能的快速形成。
立足于保利協(xié)鑫能源控股有限公司(簡稱“保利協(xié)鑫”)旗下江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司十余年技術(shù)和工藝積累,在電子級多晶硅領(lǐng)域,由國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)聯(lián)手保利協(xié)鑫投資20億元的鑫華半導(dǎo)體,打造了國內(nèi)首條5000噸集成電路專用電子級多晶硅生產(chǎn)線,5月,其生產(chǎn)的純度硅料小批量出口韓國,并已向國內(nèi)部分晶圓加工廠批量供貨。這標志著鑫華半導(dǎo)體集成電路用硅料已經(jīng)達到國際一流質(zhì)量標準,也是我國多晶硅制造企業(yè)首次向國際市場出口集成電路用高純度硅料。
在全面導(dǎo)入電子級多晶硅生產(chǎn)工藝后,保利協(xié)鑫新疆多晶硅基地歷時8個月建成投產(chǎn),目前實現(xiàn)了年產(chǎn)5萬噸高純多晶硅的生產(chǎn)能力,官方表示2019年年中擴大到6萬噸。隨著試運營的結(jié)束,全部產(chǎn)能將陸續(xù)釋放,依據(jù)市場情況,適時擴大規(guī)模至10萬噸。保利協(xié)鑫高級副總裁、多晶硅料事業(yè)部總裁蔣文武說,新疆基地多晶硅品質(zhì)對標國際一流標準,產(chǎn)品可以滿足N型區(qū)熔料要求,百分百滿足連續(xù)直拉單晶的用料需求。
保利協(xié)鑫副總裁呂錦標說:“新疆基地的布局來自于保利協(xié)鑫對于推動光伏與半導(dǎo)體材料進步的行業(yè)責任與使命。在光伏制造端上游,未來高品質(zhì)多晶硅需求量會明顯增加,與普通多晶硅價差將進一步拉大。未來,國產(chǎn)高品質(zhì)多晶硅將完成進口替代。”
圖2 投資人參觀投產(chǎn)中的新疆協(xié)鑫6萬噸多晶硅還原車間
產(chǎn)業(yè)協(xié)同全維布局
身處協(xié)鑫新疆基地,錯落有致的廠房布局、整齊劃一的管道鋪設(shè)、寬敞潔凈的無人化車間、充滿異域風情的配套設(shè)施等等場景,無江蘇鑫華半導(dǎo)體精餾塔和物料儲罐。無處不打破了人們對多晶硅廠區(qū)的原有印象。
深入基地內(nèi)部技術(shù)裝備亮點紛呈
4.1米高的大型節(jié)能還原爐,3.2米的多晶硅棒長度,超出業(yè)內(nèi)平均水平40%;迄今為止國內(nèi)單爐產(chǎn)量最高,達到11噸,超出業(yè)內(nèi)平均水平60%;采用算法、耦合技術(shù),實現(xiàn)物理法除雜的精餾塔,配以特殊材料、頂級工藝建造,分離精度高,N型直拉單晶及更高等級產(chǎn)品需求輕松把控;國際領(lǐng)先、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的GCL法多晶硅超大規(guī)模清潔生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)無渣、無水、無氣排放,物料全回收利用,實現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)的閉路循環(huán)、零排放。
蔣文武介紹說:“新疆多晶硅基地的建立,不是簡單的地理意義上的空間拓展,而是保利協(xié)鑫打造轉(zhuǎn)型升級‘全維’戰(zhàn)略的集中體現(xiàn)。依托協(xié)鑫參與國家‘02專項’半導(dǎo)體材料技術(shù)的背景優(yōu)勢,以及參與江蘇、徐州‘產(chǎn)業(yè)援疆’實踐所形成的‘煤、電、硅、網(wǎng)、云’一體化優(yōu)勢,有望在穩(wěn)定運營之后,實現(xiàn)運營成本最低、綜合效益最好、產(chǎn)品品質(zhì)最高、低碳環(huán)保效益最優(yōu)且完全達到零排放。”
新疆多晶硅基地從初始設(shè)計,到中間建造,再到后期運營管理秉承對標國際一流企業(yè),發(fā)揮自身優(yōu)勢大膽應(yīng)用自主創(chuàng)新工藝,全面采用智能、人本、本地化管理手段。通過智能制造的大范圍推廣,6萬噸產(chǎn)能僅需要800多名員工,是業(yè)內(nèi)平均水平的50%以下,而萬噸產(chǎn)能投資不到10億元,僅為業(yè)內(nèi)平均水平的60%。
綜合上述因素,再疊加新疆準東地區(qū)0.24元/千瓦時的低電價,新疆協(xié)鑫達產(chǎn)后,預(yù)計高純多晶硅生產(chǎn)成本達到4萬/噸以下。
這在高純多晶硅料主要依賴進口的時局下,為中國供應(yīng)商參與競爭博得一席之地??梢灶A(yù)見的是隨著新疆基地規(guī)模的不斷擴大,其成本優(yōu)勢將更加凸顯。
據(jù)了解,保利協(xié)鑫新疆多晶硅基地投產(chǎn)后,加上位于徐州的中能硅業(yè)基地6萬噸產(chǎn)能,2019年保利協(xié)鑫將擁有“6萬噸+6萬噸”雙基地,總計12萬噸高品質(zhì)多晶硅產(chǎn)能。與此同時,徐州基地已經(jīng)完成自備電廠低電價全覆蓋,通過十幾年的成熟穩(wěn)定運行和技術(shù)積累,在頂尖多晶硅工藝團隊的持續(xù)攻關(guān)下,徐州基地的能耗物耗已經(jīng)達到國內(nèi)最低,而且通過一系列的系統(tǒng)降本舉措,徐州基地的多晶硅成本仍在持續(xù)下降,品質(zhì)逐步提升,8成產(chǎn)能可以滿足單晶用料需求。“雙基地”格局推動保利協(xié)鑫具有領(lǐng)先的成本及品質(zhì)優(yōu)勢,保利協(xié)鑫也將借此進一步穩(wěn)固全球多晶硅龍頭地位。
原標題:6萬噸N型直拉單晶用硅料產(chǎn)能將于明年全面釋放!