孫福楠，于大秋(中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 大連 甘井子 甘北路 34號 116031)

·綜述評論·

2016：中國氣體

孫福楠，于大秋
(中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 大連 甘井子 甘北路 34號 116031)

對2016年中國氣體尤其是電子氣體的發(fā)展進(jìn)行了回顧。經(jīng)過危機(jī)的洗禮，我國氣體逆流而上，在某些關(guān)鍵性的氣體品種上取得了可喜的業(yè)績，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能與質(zhì)量的雙飛躍，經(jīng)過多年的努力，我國在電子特氣領(lǐng)域的空白不斷在填補(bǔ)，和國外發(fā)達(dá)國家的差距也不斷在縮小。同時我們也要充分認(rèn)識到在創(chuàng)先方面仍要做大量細(xì)致的工作，只有成為科技的跟隨者成為領(lǐng)跑者我們才能成為氣體的強(qiáng)國。

氣體；砷烷；笑氣；高純氨；高純氯；高純硅烷

0 引 言

2016年實(shí)體經(jīng)濟(jì)似乎仍處于低迷狀態(tài)，氣體下游產(chǎn)業(yè)尤其是工業(yè)氣體用戶更是掙扎在生死存亡的狀態(tài)。下游產(chǎn)業(yè)的不佳表現(xiàn)直接影響氣體的發(fā)展，許多工業(yè)氣體公司，面對無望的市場，早已開始變賣設(shè)備，有的甚至變賣廠房！地方政府對?；穯挝豢量痰墓苤萍由蠌?fù)雜混亂的市場環(huán)境，加速氣體公司尤其是工業(yè)氣體公司破產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)的速度。

與工業(yè)氣體慘烈的狀況比，有些電子氣體廠家則又出現(xiàn)車水馬龍的繁忙景象，當(dāng)年光伏太陽能轟轟烈烈的景象依稀可見！這主要是得益于氣體下游領(lǐng)域里我國國家層面的政策刺激和資金拉動，如平板顯示(TFT-LCD)、IC領(lǐng)域。我國平板顯示發(fā)展的速度、投資的強(qiáng)度令韓國、我國臺灣同行咋舌，這一領(lǐng)域需要消耗大量的高純N2O、SiH4、NH3、Cl2等高純氣體或氣體混合氣，社會游資也瘋狂助推此行業(yè)，是否重走我國的光伏之路？泡沫能否形成？何時吹破？筆者內(nèi)心一直打鼓，或許是杞人憂天？無論結(jié)局如何，TFT-LCD、IC的超大資金投入及瘋狂的發(fā)展，都為電子氣體的寒冬帶來些許溫暖。2016年我國許多從事高純N2O、SiH4、NH3、Cl2產(chǎn)品及電子混合氣的業(yè)務(wù)公司從中極大收益。下面著重回顧一下2016年我國氣體領(lǐng)域的市場、技術(shù)等綜合方面的表現(xiàn)情況以饗各位。

1 中國氣體的現(xiàn)狀

如前文所述，由于下游低迷萎縮，我國工業(yè)氣體整體表現(xiàn)平平，不同的地區(qū)、不同領(lǐng)域雖然有所區(qū)別，但整體頹廢是不爭的現(xiàn)實(shí)！除了需求拉動不足的原因外，另一個重要的原因是我國工業(yè)氣體單位數(shù)量太多、低層次的產(chǎn)品重復(fù)性十分嚴(yán)重，由于嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩，導(dǎo)致同行之間相互廝殺降價，分裝行業(yè)幾乎無利可圖，幾年的辛苦創(chuàng)造的財富要么變?yōu)闅馄?，要么成為呆帳、壞賬。

由于氣瓶價格的急劇下降，工業(yè)氣體公司的資產(chǎn)也急劇縮水。筆者曾經(jīng)呼吁的同行整合、地區(qū)整合的觀點(diǎn)現(xiàn)在仍未改變！通過整合實(shí)現(xiàn)股份制公司才能做大、做強(qiáng)、做實(shí)，避免資金、人才的不足，才能解決相互打壓、相互拼價的傳統(tǒng)惡習(xí)，把精力用于發(fā)展上來。在目前的大背景下，各地區(qū)的氣體企業(yè)擁有的各類危化品生產(chǎn)、貯存、經(jīng)營、運(yùn)輸?shù)母黝愘Y質(zhì)，仍是企業(yè)寶貴的財富，甚至是可以變現(xiàn)的。

無論如何的變化，充裝、分裝在我國還有存在的理由，不同的是要從根本上解決供給側(cè)嚴(yán)重過剩的問題，本來這一問題是應(yīng)由地方政府通過審批控制的，政府應(yīng)該通過審批達(dá)到從業(yè)數(shù)量既不能形成單一的壟斷，也不能形成行業(yè)的嚴(yán)重過剩的科學(xué)管理，遺憾的是這只是文人的夢想而已！許多氣體公司老板迫切希望危機(jī)轉(zhuǎn)好，能重復(fù)危機(jī)前的市場狀態(tài)，這愿望恐怕難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲C(jī)前我國也在產(chǎn)業(yè)調(diào)整轉(zhuǎn)型期，粗放的增長方式已經(jīng)無法在我國重現(xiàn)，這意味著即使是我國未來經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇轉(zhuǎn)暖，其增長方式也會發(fā)生徹底的變化。

2 標(biāo)準(zhǔn)氣體

工業(yè)氣體價格急劇下滑，企業(yè)利潤所剩無幾，國內(nèi)許多氣體公司由于擁有較好的基礎(chǔ)及寶貴的資質(zhì)，于是競相開展標(biāo)準(zhǔn)氣體項(xiàng)目。2016年國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)氣體表現(xiàn)得仍然最為活躍，從地區(qū)的分布看，邊遠(yuǎn)二三線地區(qū)占的比例相對較大。眾多不同地區(qū)的氣體公司參與標(biāo)準(zhǔn)氣體的生產(chǎn)，避免了標(biāo)準(zhǔn)氣體外運(yùn)的安全隱患，從這個角度來看是一個比較好的事情，中國土地遼闊，?；返倪\(yùn)輸半徑從經(jīng)濟(jì)角度又有一定的限定，若從危化品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲的角度看，一瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體(?；?若按法規(guī)專車運(yùn)輸，這瓶氣體的利潤如何支撐來回的運(yùn)輸費(fèi)用？隨著國家對危化品管理力度的加強(qiáng)，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)氣體運(yùn)輸方式根本問題不解決，違法運(yùn)輸?shù)膯栴}將難以解決，也制約我國標(biāo)準(zhǔn)氣體的健康穩(wěn)定發(fā)展，有能力的企業(yè)組建自己的危化品運(yùn)輸車隊(duì)，除了能為本公司業(yè)務(wù)服務(wù)外，同時也可承攬社會?；窐I(yè)務(wù)，無論從哪個角度看都是一個不錯的生意。

同普通的工業(yè)氣體市場容量相比，標(biāo)準(zhǔn)氣體市場相對較小?，F(xiàn)因供過于求標(biāo)準(zhǔn)氣體價格已經(jīng)開始嚴(yán)重下滑，有的標(biāo)準(zhǔn)氣體價格不足百元，如此下去中國標(biāo)準(zhǔn)氣體將很快面臨類似工業(yè)氣體一樣的危機(jī)。做好一瓶合格的標(biāo)準(zhǔn)氣體并非易事，需要大量的人力、儀器的投入，對技術(shù)人員的素質(zhì)需求尤其重要。配制標(biāo)準(zhǔn)氣體的重點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)實(shí)際上仍是氣體檢驗(yàn)技術(shù)，檢驗(yàn)伴隨氣體制備過程的每一環(huán)節(jié)，否則，很難配出準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可溯源的合格的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來。目前我國還存在很多沒有任何檢測儀器，簡單稱量就出廠的“八卦”公司，他們以極低的價格擾亂本來就十分混亂的國內(nèi)市場。標(biāo)準(zhǔn)氣體拼價格導(dǎo)致的安全、質(zhì)量等眾多問題已經(jīng)凸顯，如此下去后果將不堪設(shè)想，務(wù)請各位同行高度注意！

2016年10月10日下午，大連某家小氣體公司配制的標(biāo)準(zhǔn)氣(20% N2-20% H2-20% O2-20% CO-20% CO28L/Al 10.0 MPa)通過某知名研究所的氣體站供研究室使用，一位風(fēng)華正茂的在讀博士使用此氣做實(shí)驗(yàn)時，突然發(fā)生化學(xué)爆炸，導(dǎo)致該博士腿部嚴(yán)重截肢，出事現(xiàn)場只留下一個鋁瓶瓶底，這慘痛的事故實(shí)在令人扼腕嘆息！如果用戶不提此氣要求，如果配氣公司能及時提醒用戶“高壓、易爆、危險”，如果換一個有實(shí)力的正規(guī)氣體公司，不用此類垃圾公司，可能就沒有現(xiàn)在的那么多如果了。

繼2015年的強(qiáng)力發(fā)展，2016年我國在配氣裝置的現(xiàn)代化方面也取得了不錯的進(jìn)步，自動化配氣、自動化充裝已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)的商品，用戶只要把配制參數(shù)輸入系統(tǒng)，一切自動完成了，天平稱量數(shù)值達(dá)到設(shè)計(jì)值，信號就會反饋給氣動閥門自行完成操作，配氣計(jì)算是通過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，整個程序設(shè)計(jì)把各類氣體的壓縮因子包含在內(nèi)，計(jì)算輸出的是充填壓力、質(zhì)量、氣瓶體積等數(shù)據(jù)。

針對有毒、有害標(biāo)混氣體制備的安全需要，專用配氣屋應(yīng)運(yùn)而生。在此專用配氣屋內(nèi)配有有毒、有害氣體泄漏報警器，通過探測器檢測有害氣體的含量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動，真正實(shí)現(xiàn)安全、準(zhǔn)確、可靠運(yùn)行，這對配制有毒、有害、易燃、易爆類電子混合氣是十分必要的，但其價格相對較高，可根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品性質(zhì)，裝置的合理配置達(dá)到適用就可以了。國外公司早已成熟且必備，在我國則剛剛起步，相信這種安全的國際先進(jìn)做法會在國內(nèi)大面積推廣采用，繼而成為強(qiáng)制性要求。

3 電子氣體

2016年中國電子氣體雖然在傳統(tǒng)的市場如光伏太陽能、LED方面表現(xiàn)疲軟蕭條，但某些用量大的關(guān)鍵電子氣體在產(chǎn)業(yè)化、國產(chǎn)化、成熟度等方面則是發(fā)展態(tài)勢良好，這得益于當(dāng)下國內(nèi)殘酷的市場環(huán)境，企業(yè)要生存下去，不得不使出“洪荒”之力提升品位，縮短同國外產(chǎn)品質(zhì)量的差別，同時需求牽引，讓企業(yè)看到發(fā)展電子氣體的希望。電子氣體高投入、高風(fēng)險、高回報這一特點(diǎn)也將在我國得以充分的驗(yàn)證，只有不斷創(chuàng)先才能避免各類風(fēng)險的挑戰(zhàn)，遺憾的是我們應(yīng)對風(fēng)險的準(zhǔn)備似乎不足！

3.1 高純氨

2016年要感謝TFT-LCD行業(yè)的拉動，消耗國內(nèi)大量的高純氨產(chǎn)能，使得我國高純氨市場比想象的要好很多。IC、LED、光伏太陽能制造等領(lǐng)域曾是高純氨傳統(tǒng)的市場，也是因?yàn)楣夥柲艿臉O大拉動，我國高純氨產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平有了長足的進(jìn)步和提升。國內(nèi)長江流域已經(jīng)或正在上馬此項(xiàng)目的廠家數(shù)量不斷的增多(還有的氨廠即將投產(chǎn))，我國高純氨生產(chǎn)已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，而與之相反的是太陽能公司大多處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)，它們對氨的需求不旺，所以高純氨價格不斷的下滑。

有人悲觀的估計(jì)，未來我國高氨的價格可能降到一位數(shù)水平，國內(nèi)不科學(xué)的成本計(jì)算必將導(dǎo)致我國氣體價格扭曲。嚴(yán)格意義上講，我國高純氨質(zhì)量同世界級水平尚存在一定的差距，尤其是在某些關(guān)鍵性雜質(zhì)的檢測上，我們還有相當(dāng)?shù)穆芬撸?/p>

3.2 高純笑氣

高純笑氣是IC、TFT-LCD、LED重要的源性材料，吳江Messer、法液空等公司引進(jìn)當(dāng)今世界最新的硝酸銨干法分解設(shè)備制備笑氣，生產(chǎn)大量的高質(zhì)量UHP級別N2O，巧合的是國內(nèi)氣體公司用回收的尼龍單體生產(chǎn)尾氣提純工藝生產(chǎn)高純N2O，該技術(shù)的成功開發(fā)使得國內(nèi)高純笑氣價格急劇下滑，平衡了我國高純笑氣價格長期以來居高不下的狀況，大陸高純笑氣還出口到我國臺灣地區(qū)，由于國內(nèi)己二酸尾氣很多，很多氣體公司也正在開展此回收業(yè)務(wù)，估計(jì)明年會有很大的產(chǎn)能釋放，值得提醒的是，由于回收是兩企業(yè)上下游關(guān)系，處理好、約定好供給與需求關(guān)系至關(guān)重要，否則任何一方有問題，都將影響產(chǎn)品的生產(chǎn)。最近剛了解到，我國第一家回收笑氣公司，最近無N2O貨可供，原因不得而知！估計(jì)國內(nèi)N2O產(chǎn)品又要十分緊張。

3.3 高純氯化氫

高純電子級氯化氫是電子工業(yè)清洗工藝用量比較大的氣體，長期以來我國一直從日本曹達(dá)、德國巴斯夫等公司進(jìn)口。目前我國除華宇同方(淄博、濰坊基地)外，還有其它單位對氯化氫的回收、提純感興趣，浙江巨化蘭溪廠、山東威森格化工都已經(jīng)生產(chǎn)瓶裝無水氯化氫對外銷售，他們的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高純氯化氫的國產(chǎn)化，由于氯化氫廢氣在化工廠無處不在，各種廢氣雜質(zhì)不同、含量有別，提純技術(shù)各有不同，如何處理掉特定雜質(zhì)是一個十分棘手的事！據(jù)了解巨化集團(tuán)正致力于高純氯化氫的生產(chǎn)，高純氯化氫生產(chǎn)線處于在建狀態(tài)，估計(jì)在不遠(yuǎn)的將來即將投產(chǎn)，由于巨化化工實(shí)力雄厚、資金雄厚、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)豐富，加上衢州政府的強(qiáng)力支持，屆時希望我國高純氯化氫將會徹底告別進(jìn)口的歷史！

3.4 砷烷

2016年砷烷在國內(nèi)仍然是緊俏產(chǎn)品，由于砷烷是制造半導(dǎo)體化合物砷化鎵的重要材料，迄今為止尚無砷烷代用品，多年來國外一直對我國進(jìn)口砷烷進(jìn)行管制及禁運(yùn)，對我國國家安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成威脅，所以，生產(chǎn)出中國制造的高純砷烷意義重大并十分迫切。由于砷烷及其含砷化合物(氣固液)均屬劇毒品，含砷化合物處于政府高度管控下，所以沒有滿足國家生產(chǎn)許可，在目前國內(nèi)的安全大背景下，缺少任何一項(xiàng)資質(zhì)都不可開展此類工作。

我國生產(chǎn)砷烷有其方便的條件，因?yàn)樗玫脑仙榛\國內(nèi)已有專業(yè)公司生產(chǎn)，相信隨著市場的拉動，我國砷烷國產(chǎn)化很快進(jìn)入實(shí)施階段，砷烷的價格也會回歸到合理的價位上，建議國內(nèi)同行可以組成多家聯(lián)合體，發(fā)揮各自的技術(shù)、資金的特長，共同搭建先進(jìn)的生產(chǎn)平臺，制造出一流的國產(chǎn)砷烷生產(chǎn)線，生產(chǎn)高品位的砷烷產(chǎn)品。

國外有的公司采用電解的方法生產(chǎn)砷氫化合物，我國在電解技術(shù)上比較先進(jìn)，建議可以試試通過此法制備包括砷烷在內(nèi)的磷烷、乙硼烷、鍺烷等氣體，電解法的成功將會克服酸分解制砷烷存在的許多缺陷，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)利益。

3.5 高純氯氣

TFT-LCD工藝需要大量的高純氯氣，氯氣為劇毒化學(xué)品，從純化的角度看，氯氣的提純比氯化氫等氣體要簡單的多，兩個精餾塔即可完成。氯氣原料十分便宜，有條件的氯堿廠若有實(shí)力開展氯氣提純研究無疑事半功倍，這樣避免辦證的繁瑣及公用工程的費(fèi)用。

光明院“七五”期間就開展了氯氣提純研究，通過吸附技術(shù)可以深度脫除氯氣中的H2O、CO2等典型的雜質(zhì)，通過冷凝分離脫除不凝氣體N2、O2、H2、CO、CH4雜質(zhì)，大規(guī)模生產(chǎn)采用“脫輕-脫重”的兩塔精餾凈化，生產(chǎn)高純度的高純氯氣是可行的，據(jù)了解目前國內(nèi)已經(jīng)有兩家氣體公司在分享國內(nèi)的部分市場，估計(jì)明年又有至少兩家氣體公司參與國內(nèi)有限市場的分割。因高純氯氣原料易得、技術(shù)不算復(fù)雜，投入也不是很大，加之國有大型氯堿企業(yè)參與，高純氯氣的價格似乎會變得不可想象！從未來電子氣體工業(yè)化生產(chǎn)角度看，中國電子化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展，的確需要諸如德國巴斯夫類的大型企業(yè)關(guān)注與參與。

3.6 高純硅烷

多年來一直處于熱點(diǎn)的硅烷氣體，因?yàn)槲覈幽鲜咨焦柰榈膯柺?，似乎變得平靜下來。國產(chǎn)硅烷的平穩(wěn)生產(chǎn)，讓許多進(jìn)口硅烷失去了以往的牛氣，隨著首山硅烷的擴(kuò)產(chǎn)，硅烷的價格將會繼續(xù)回歸合理的價位。據(jù)了解陜西有色天宏瑞科硅材料有限公司和全球領(lǐng)先的硅材料制造公司美國REC SILICON共同出資組建股份公司，天宏瑞科硅材料有限公司持股51%，美國REC SILICON持股49%，公司產(chǎn)品為電子級多晶硅、電子級硅烷(500 t/a)等相關(guān)硅產(chǎn)品，總投資87億元人民幣。國內(nèi)硅烷的國產(chǎn)化迫使包括我國臺灣以及國外的硅烷制造商尋找在國內(nèi)落地生產(chǎn)硅烷的技術(shù)。在我們渴求硅烷的時候，國外硅烷制造商沒有人會感興趣在國內(nèi)生產(chǎn)，當(dāng)我們擁有國產(chǎn)硅烷的時候，國外公司在國內(nèi)制造硅烷的意義似乎已不太重要了。

3.7 高純氟化物氣體

2016年高純?nèi)霈F(xiàn)了難得的供不應(yīng)求現(xiàn)象，這種情況無疑會刺激許多氣體制造商，山東淄博已經(jīng)出現(xiàn)興建兩家三氟化氮的生產(chǎn)公司，韓國曉星也在衢州興辦工廠，眾多的氣體公司參與國內(nèi)競爭，將大大緩解供給不足的壓力，若按照以往其他氣體的價格變化看，無疑NF3也將會出現(xiàn)價格急劇下滑現(xiàn)象。

其它氟化物如一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、六氟乙烷由于提純的廠家依然較少，同原料價格相比，這些氣體產(chǎn)品價格不菲，隨著其他特氣利潤急劇下滑，我國會出現(xiàn)多家氟化物提純廠家，屆時這些產(chǎn)品又要回到合理的價位。新的氟碳化合物因?yàn)槠錅厥倚?yīng)比六氟乙烷、四氟化碳要小，因此被用在先進(jìn)的IC生產(chǎn)線上，國內(nèi)缺口較大，氣體生產(chǎn)廠的反應(yīng)滯后，使得許多從事氣體經(jīng)營的公司為此大賺一把，一旦國產(chǎn)化成功，其價位會迅速下降。

4 中國氣體的未來及展望

中國氣體經(jīng)歷了過山車式的風(fēng)雨歷程，從大起到大落的變化鑄就了當(dāng)下的模式。經(jīng)過努力許多曾經(jīng)不敢想象的氣體空白不斷在填補(bǔ)，傳統(tǒng)上需求的一些氣體幾乎全被攻克！市場需求的牽引是企業(yè)發(fā)展的重要動力，當(dāng)下如此，未來同樣如此。

1. 傳統(tǒng)的產(chǎn)品將受到新產(chǎn)品的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的技術(shù)將被淘汰，電子氣體品種的更新?lián)Q代尤其嚴(yán)重，企業(yè)必須高度重視新產(chǎn)品的研發(fā)；2. 行業(yè)整合會更為頻繁突出，新的結(jié)合，新的運(yùn)行模式也會不斷出現(xiàn)；3. 大量的社會資金會不斷助推中國氣體的發(fā)展，也增加許多不確定因素，包括各種泡沫；4. 國內(nèi)特氣人才將會異常的匱乏。

5 結(jié)束語

中國氣體通過自身的完善與調(diào)整，在挑戰(zhàn)中必將自我壯大，我國氣體除了滿足自身需求外，必將大量走出國門。屆時作為“源”性材料的我國氣體必將對中國的高科技發(fā)展與進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)！

孫福楠，男，中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院有限公司總工程師，教授級高工。自1986年大學(xué)畢業(yè)以來，一直工作在科研生產(chǎn)第一線，承擔(dān)多項(xiàng)國家重大科技攻關(guān)課題，研制的多種產(chǎn)品成功應(yīng)用于我國各類型號的航天飛行器。2016年所帶領(lǐng)的特種氣體研究團(tuán)隊(duì)，獲得了工信部國防科技進(jìn)步二等獎。作者聯(lián)系方式：大連市甘區(qū)甘北路34號，手機(jī)：13504289651，郵箱：hgm863@163.com。

2016: China Gas

SUN Funan, YU Daqiu

(Zhonghao Guangming Research & Design Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Dalian 116031, China)

In 2016, the development of Chinese gas, especially electronic gas is reviewed. After the baptism of the crisis, China's gas upstream, in some key gas species has made gratifying achievements, to achieve a double leap in productivity and quality, after years of efforts, China's electronic special gas field blank constantly to fill, and the gap between the developed countries are constantly shrinking. At the same time, we must fully realize that we still have to do a lot of meticulous work in the first, and only become a follower of science and technology to become a leader we can become a gas power.

gas; arsine; nitrous oxide; high purity ammonia; high purity chlorine; high purity silane

2016-10-12

TQ117

A

1007-7804(2016)06-0001-04

10.3969/j.issn.1007-7804.2016.06.001