劉夢(mèng)飛 張雄|文

“這是最好的時(shí)代，也是最壞的時(shí)代?！?/p>

很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，伴隨世界范圍內(nèi)能源競(jìng)爭(zhēng)的加劇，“新能源或?qū)⒁l(fā)‘第四次工業(yè)革命’”的研判為行業(yè)所廣泛認(rèn)同。中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)問世后，民族多晶硅產(chǎn)業(yè)開拓者一舉沖破國(guó)外光伏強(qiáng)國(guó)技術(shù)封鎖，登上了全球太陽(yáng)能開發(fā)利用的制高點(diǎn)。而后，經(jīng)歷了2008年《華盛頓郵報(bào)》針對(duì)多晶硅環(huán)保方面的不實(shí)輿論打壓，又在2010年遭遇美、韓多晶硅低價(jià)傾銷和2012年舉世聞名的歐美“雙反”制裁，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在強(qiáng)勢(shì)崛起的同時(shí)，不可避免地遭到西方產(chǎn)業(yè)者的強(qiáng)硬打壓，可謂“命途多舛”。所幸，以中國(guó)恩菲為代表的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的“理想者”從未停止努力的腳步，更不曾放棄堅(jiān)定的信念：在持續(xù)圍繞環(huán)保、成本、質(zhì)量、安全進(jìn)行技改提升、為降本增效不斷探索的道路上，他們用一點(diǎn)一滴的努力尋求逆境生存之法，他們用生生不息的堅(jiān)守等待光伏產(chǎn)業(yè)撥云見日的美好未來。

上世紀(jì)末，在中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)恩菲”）寫給國(guó)家發(fā)改委的項(xiàng)目建議書和可行性研究中，包含這樣一張照片：待嫁的藏族少女身邊，擺放著家里準(zhǔn)備的兩樣嫁妝——電視機(jī)和光伏發(fā)電板。在光伏產(chǎn)業(yè)剛剛起步之時(shí)，照片表達(dá)了恩菲人對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好預(yù)期。

其時(shí)，我國(guó)雖擁有豐富的硅礦資源，但很長(zhǎng)一段時(shí)間里，都難以擺脫國(guó)外技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人，舉步維艱。

20年，在人類歷史長(zhǎng)河中只是電光火石的短短一瞬，但對(duì)于中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)而言，卻是一段勵(lì)精圖治的艱辛歷程。如今，20年過去了，照片上的初嫁少女人到中年，昔日珍貴的光伏發(fā)電板早已如同“堂前燕”飛入尋常百姓家，“屋脊之光”通過一座座光伏電站轉(zhuǎn)化為源源不斷的清潔能源為民所用。

20年過去，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在摸索中前行，經(jīng)歷了產(chǎn)能擴(kuò)張的突飛猛進(jìn)，經(jīng)歷了國(guó)際“雙反”的步履蹣跚，濃縮了其他產(chǎn)業(yè)上百年的發(fā)展歷程，艱難險(xiǎn)阻，逆境崛起，浴火重生。

20年過去，伴隨國(guó)內(nèi)完成光伏制造產(chǎn)業(yè)體系的形成，伴隨光伏大國(guó)到光伏強(qiáng)國(guó)的蛻變，中國(guó)恩菲作為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)的開拓者和技術(shù)創(chuàng)新的旗手，形成了位居世界前十的生產(chǎn)規(guī)模，并持續(xù)豐富產(chǎn)品，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，追隨著太陽(yáng)的腳步，鑄就了一條振興民族多晶硅產(chǎn)業(yè)的輝煌道路。

自主研發(fā)清潔生產(chǎn)技術(shù) 讓“寶石”閃耀光芒

多晶硅是一種超高純材料，是制造基礎(chǔ)電路等半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，也是當(dāng)今光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心材料，更是國(guó)家鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略材料，更有“上帝賜給人類的寶石”之稱，足見其對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)信息化和全球化解能源危機(jī)的重要作用。

但是，在中國(guó)恩菲具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)誕生之前，我國(guó)多晶硅生產(chǎn)全部依賴技術(shù)進(jìn)口，由于美、日、德技術(shù)封鎖嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的只是落后的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)水平、規(guī)模、成本、能耗、環(huán)保等問題備受詬病——市場(chǎng)有限、技術(shù)薄弱，行業(yè)前景并不明朗。而也就是在那時(shí)，中國(guó)恩菲將目光投向光伏產(chǎn)業(yè)，對(duì)行業(yè)的光明未來給予了良好的預(yù)期，擔(dān)起助推行業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)振興的國(guó)家責(zé)任，持續(xù)研發(fā)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

時(shí)間回到20年前的1997年。彼時(shí)，對(duì)于行業(yè)而言，閉環(huán)三氯氫硅法生產(chǎn)多晶硅還很陌生。伴隨中國(guó)恩菲設(shè)計(jì)的年產(chǎn)百噸多晶硅試驗(yàn)示范線的成功投產(chǎn)，干法回收、氫化等多項(xiàng)技術(shù)難題得到成功破解，項(xiàng)目獲得國(guó)家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)，行業(yè)對(duì)技術(shù)的深入研究也邁開了跨越的腳步。2000年，中國(guó)恩菲在國(guó)內(nèi)率先開展多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)與裝備研究，隨后獲得國(guó)家發(fā)明專利“四氯化硅氫化制備三氯氫硅方法”授權(quán)。2002年，中國(guó)恩菲完成“年產(chǎn)2000噸三氯氫硅新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，自主研發(fā)的“合成產(chǎn)物加壓冷凝技術(shù)”“加壓提純技術(shù)和尾氣干法回收技術(shù)”得到成功應(yīng)用，一舉解決了多晶硅生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化率極低、絕大部分原料硅進(jìn)入尾氣并作為廢氣處理這一關(guān)鍵難題，并在節(jié)能環(huán)保方面取得顯著成效，為建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工廠提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，也更加堅(jiān)定了恩菲人發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)的決心和信心。

伴隨傳統(tǒng)化石原料的日益枯竭，以光伏太陽(yáng)能為代表的新能源成為人類能源需求的極佳選擇。作為光伏發(fā)電最主要的上游原料，多晶硅逐步受到市場(chǎng)關(guān)注，需求日益提升。2003年，中國(guó)恩菲投資建設(shè)多晶硅生產(chǎn)子企業(yè)——洛陽(yáng)中硅高科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中硅高科”），同年，完全依靠自主研發(fā)技術(shù)、自主設(shè)計(jì)、全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備的國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)300噸多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線項(xiàng)目開工。和今天數(shù)萬(wàn)噸的生產(chǎn)規(guī)模比起來，300噸簡(jiǎn)直微不足道，可在當(dāng)時(shí)，全國(guó)多晶硅產(chǎn)能僅80噸，從“零”開始建設(shè)如此大規(guī)模的多晶硅生產(chǎn)線，在國(guó)內(nèi)是“開天辟地”的大事。隨后，通過“研-產(chǎn)-電-硅”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，中國(guó)恩菲多晶硅團(tuán)隊(duì)邁開了在多晶硅規(guī)?；a(chǎn)道路上行進(jìn)的腳步，為尋找安全、高純、環(huán)保、低成本、大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)工藝而不懈努力。

中國(guó)恩菲利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)生產(chǎn)的多晶硅產(chǎn)品

在質(zhì)疑和壓力中，在期待和盼望里，2004年，中國(guó)恩菲完成國(guó)內(nèi)首套12對(duì)棒節(jié)能型還原爐技術(shù)及裝置研發(fā)。2005年，項(xiàng)目投產(chǎn)即達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，標(biāo)志著我國(guó)徹底打破了國(guó)外多晶硅技術(shù)壟斷和封鎖，扭轉(zhuǎn)了對(duì)外依賴的困局。以此為良好開端，在隨后的幾年里，中硅高科相繼建設(shè)了年產(chǎn)千噸（2007年投產(chǎn)）、年產(chǎn)2000噸（2008年投產(chǎn)）多晶硅生產(chǎn)線，規(guī)模創(chuàng)國(guó)內(nèi)之最，在滿足太陽(yáng)能級(jí)需求基礎(chǔ)上，部分產(chǎn)品已達(dá)到電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)原料自主照亮了道路。2013年，通過實(shí)施國(guó)家產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造專項(xiàng)“超高純多晶硅節(jié)能技改”，中硅高科產(chǎn)能進(jìn)入世界前十。

伴隨副產(chǎn)物四氯化硅生產(chǎn)氣相白炭黑等項(xiàng)目（2009年）的相繼投產(chǎn)，中國(guó)恩菲以技術(shù)為引領(lǐng)，以產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目為平臺(tái)，以“多元發(fā)展”為目標(biāo)，全面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2016年，好消息再次傳來：中硅高科中標(biāo)國(guó)家工業(yè)強(qiáng)基工程“電子級(jí)高純多晶硅”項(xiàng)目，將建設(shè)年產(chǎn)千噸電子級(jí)多晶硅生產(chǎn)線，這既體現(xiàn)出了國(guó)家對(duì)中國(guó)恩菲多年來自主研發(fā)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的認(rèn)可，也再次賦予了中國(guó)恩菲和中硅高科以持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的“國(guó)家隊(duì)”重任。

值得一提的是，在技術(shù)不斷完善、進(jìn)步的同時(shí)，中國(guó)恩菲在研發(fā)之初就意識(shí)到知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性。由于中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)迅速改變了世界產(chǎn)業(yè)格局，為應(yīng)對(duì)將來可能發(fā)生的爭(zhēng)端，中國(guó)恩菲繼“四氯化硅氫化”、“三氯氫硅提純”兩項(xiàng)技術(shù)取得突破并申請(qǐng)專利后，又圍繞尾氣干法回收這一核心技術(shù)組建了專利群。事實(shí)證明，當(dāng)國(guó)際打壓來臨時(shí)，專利是自主技術(shù)的最好證明，也是產(chǎn)業(yè)者能夠逆境前行的壓艙石。

在國(guó)家大力推進(jìn)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的今天，中國(guó)恩菲仍然沒有停歇，在技術(shù)研發(fā)和成本降低方面的努力從未停止。對(duì)此，中國(guó)恩菲副總工程師、全國(guó)勞動(dòng)模范、有色行業(yè)設(shè)計(jì)大師嚴(yán)大洲這樣說：“技術(shù)創(chuàng)新沒有止境，更何況電子信息領(lǐng)域的技術(shù)日新月異，我們過去一直在追趕，現(xiàn)在是實(shí)現(xiàn)超越的時(shí)候了。”

清潔、高效、低能耗 多晶硅生產(chǎn)告別“三高”

當(dāng)前，盡管我國(guó)多晶硅產(chǎn)量已經(jīng)位居世界前列，但對(duì)外進(jìn)口量依然驚人。伴隨國(guó)內(nèi)光伏內(nèi)需市場(chǎng)的快速啟動(dòng)，對(duì)多晶硅的需求將持續(xù)增長(zhǎng)，光伏產(chǎn)業(yè)已渡過初生時(shí)的冒進(jìn)，逐步進(jìn)入理性平穩(wěn)發(fā)展階段。在此環(huán)境下，發(fā)展新能源，助力光伏崛起，仍需行業(yè)人士聚焦節(jié)能、減耗、降本，以及為此不斷創(chuàng)新，這是多晶硅生存和發(fā)展的唯一選擇，也是獨(dú)立自主發(fā)展我國(guó)多晶硅光伏產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。

中國(guó)恩菲采用當(dāng)前多晶硅生產(chǎn)的主流工藝——閉環(huán)三氯氫硅法生產(chǎn)多晶硅，以綠色環(huán)保為出發(fā)點(diǎn)，以產(chǎn)品品質(zhì)為核心，以節(jié)能降耗為理念，結(jié)合現(xiàn)有工藝流程，不斷優(yōu)化工藝路線。多年來，針對(duì)多晶硅生產(chǎn)的能耗、環(huán)保和品質(zhì)，中國(guó)恩菲攻克了大量生產(chǎn)關(guān)鍵難題。

1.節(jié)能技術(shù)解決多晶硅生產(chǎn)的高能耗問題

高純多晶硅的生產(chǎn)過程是將高純?nèi)葰涔栌酶呒儦錃膺€原成高純多晶硅的過程，其能耗占總能耗超過50%，是實(shí)現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)能降耗的重點(diǎn)。大型節(jié)能還原爐系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化生產(chǎn)多晶硅 產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)之一，是解決多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)、成本低廉、提高產(chǎn)品質(zhì)量的根本途徑。中國(guó)恩菲多晶硅研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次創(chuàng)立節(jié)能還原爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過模擬優(yōu)化，大幅提高多晶硅節(jié)能還原爐單爐年產(chǎn)量，在此基礎(chǔ)上，還成功研發(fā)36對(duì)棒、48對(duì)棒、60對(duì)棒大型節(jié)能多晶硅還原設(shè)備及加壓還原工藝技術(shù)，為萬(wàn)噸級(jí)多晶硅生產(chǎn)線和節(jié)能技改提供技術(shù)支撐，具有重大的市場(chǎng)價(jià)值和良好的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景。同時(shí)將整個(gè)多晶硅工程的各種能源要素通盤考慮，冷熱綜合利用，為多晶硅低成本、低能耗經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造條件。

2.尾氣干法回收化廢氣為資源，徹底實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)

多晶硅還原尾氣主要含有氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅等成分。過去通常采用濕法回收還原尾氣，工藝消耗大、收率低、生產(chǎn)成本高，也正為此，一段時(shí)間以來，多晶硅行業(yè)一直被冠以“高能耗、高排放、高污染”的“罪名”。

國(guó)家多晶硅材料制備技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室

為解決行業(yè)難題，中國(guó)恩菲及中硅高科研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了大型還原尾氣干法回收系統(tǒng)技術(shù)，充分利用尾氣中各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差異，首創(chuàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“加壓鼓泡淋洗-吸收-脫吸-活性炭吸附”的多晶硅尾氣分離回收利用新工藝；成功研發(fā)并建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的吸收塔、脫吸塔、活性炭吸附器等特殊結(jié)構(gòu)的大型裝置，實(shí)現(xiàn)單條還原尾氣處理能力滿足年產(chǎn)5000噸及以上規(guī)模多晶硅建設(shè)項(xiàng)目配套需求。過去，進(jìn)入尾氣的硅占原料超過80%，如不進(jìn)行回收，資源極大浪費(fèi)。通過尾氣干法回收技術(shù)，進(jìn)入尾氣的硅能夠得到有效收集，并分門別類進(jìn)入生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，將資源回收率從25%提升到99%。

尾氣干法回收是多晶硅生產(chǎn)核心技術(shù)，中國(guó)恩菲圍繞干法回收的整體工藝、各種成分的處理、相關(guān)裝備不斷開發(fā)、改進(jìn)、優(yōu)化，組建了專利群，為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)和自主技術(shù)提供了知識(shí)產(chǎn)權(quán)支撐和保障。目前，國(guó)內(nèi)首套大型還原尾氣干法回收裝置已經(jīng)成功應(yīng)用于中硅高科各條生產(chǎn)線，從運(yùn)行結(jié)果看，氯硅烷、氫氣、氯化氫氣體利用率分別達(dá)到98.5%、99%、99%以上，使多晶硅生產(chǎn)過程中純氫消耗從傳統(tǒng)西門子工藝的近35立方米/千克降至約0.5立方米/千克，且系統(tǒng)能夠適應(yīng)多晶硅生產(chǎn)能力的變化，從根本上控制“三廢”排放，減少多晶硅原料消耗30%，降低多晶硅成本，實(shí)現(xiàn)了清潔、無(wú)害化生產(chǎn)。

3.對(duì)副產(chǎn)物四氯化硅進(jìn)行冷氫化，助力能耗降低

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸多晶硅產(chǎn)品將產(chǎn)生副產(chǎn)物四氯化硅20余噸，如作為廢物處理將直接影響環(huán)境、安全及企業(yè)效益。

通過小型、半工業(yè)試驗(yàn)，中國(guó)恩菲從工藝上實(shí)現(xiàn)了將多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的四氯化硅副產(chǎn)物通過冷氫化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為三氯氫硅原料，返回系統(tǒng)使用，少量不能轉(zhuǎn)化返回的低品質(zhì)四氯化硅經(jīng)提純后用于氣相白炭黑生產(chǎn)，副產(chǎn)物循環(huán)利用率99%以上，多晶硅生產(chǎn)成本降低35%，通過物料的閉式循環(huán)利用，有效解決了多晶硅企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的瓶頸問題。

中國(guó)恩菲將創(chuàng)新技術(shù)集成后，在中硅高科實(shí)施產(chǎn)業(yè)化。運(yùn)行結(jié)果表明，首創(chuàng)的低溫加壓氫化生產(chǎn)工藝、創(chuàng)新研制大型低溫加壓氫化裝置和氫氣回收技術(shù)，在反應(yīng)條件、處理能力、一次轉(zhuǎn)化率和單位產(chǎn)品電耗方面都顯著優(yōu)于當(dāng)時(shí)國(guó)外氫化技術(shù)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該工藝通過加壓、吸附、凈化系統(tǒng)，將活化、氫化的尾氣中氫氣全部回收，使其返回系統(tǒng)后循環(huán)使用，利用氫化高溫反應(yīng)產(chǎn)物能量加熱進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)物料技術(shù)，降低能耗達(dá)30%。

4.提高原料純度，提升產(chǎn)品品質(zhì)

多晶硅純度是衡量產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。中國(guó)恩菲從提高原料三氯氫硅的純度入手，聚焦于產(chǎn)品質(zhì)量的提升：

發(fā)明了三氯氫硅合成、高效篩板與填料組合的加壓精餾提純技術(shù)，單套高純?nèi)葰涔璺蛛x能力為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的10倍，提純后三氯氫硅指標(biāo)優(yōu)于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平兩倍以上，且能滿足電子級(jí)多晶硅純度要求；

發(fā)明大型高效、加壓、高溫三氯氫硅提純及偶合工藝，減少蒸汽消耗和塔頂循環(huán)水消耗，降低能耗45%以上；

創(chuàng)新研制大型三氯氫硅加壓合成裝置，單套系統(tǒng)年產(chǎn)能高出國(guó)內(nèi)最好水平兩倍以上，合成產(chǎn)物中三氯氫硅含量、氯化氫綜合利用率和硅粉利用率，分別高出國(guó)內(nèi)最好水平10%、9.1%和18.6%，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；

創(chuàng)新研制了合成產(chǎn)物加壓分離和尾氣全回收工藝，回收的氫氣和氯化氫氣體返回生產(chǎn)系統(tǒng)，從根本上解決環(huán)境污染問題，顯著降低成本。

國(guó)家科研項(xiàng)目支撐 擔(dān)當(dāng)振興產(chǎn)業(yè)重任

多年來，中國(guó)恩菲研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊緊圍繞“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術(shù)、裝備與產(chǎn)業(yè)化”實(shí)施創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，贏得了國(guó)家多項(xiàng)科技攻關(guān)的支持。如國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃，“24對(duì)棒加壓還原爐”項(xiàng)目成功研發(fā)第三代還原爐，單爐產(chǎn)量超過6噸，能耗達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；實(shí)施多項(xiàng)國(guó)家“863”計(jì)劃，“24對(duì)棒節(jié)能型多晶硅還原爐成套裝置研究”項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)單爐產(chǎn)量提高5倍，“多晶硅副產(chǎn)物利用關(guān)鍵技術(shù)研究”中，通過“高性能氣相二氧化硅制備工藝技術(shù)研究”和“氣相二氧化硅表面處理及尾氣循環(huán)利用技術(shù)研究”兩個(gè)課題，實(shí)現(xiàn)利用多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物四氯化硅生產(chǎn)高品質(zhì)氣相二氧化硅的關(guān)鍵技術(shù)突破，在進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)線中物料的完全閉路循環(huán)。此項(xiàng)技術(shù)不但能降低多晶硅生產(chǎn)的物料消耗，也從根本上實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)物的綜合利用，真正實(shí)現(xiàn)多晶硅產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)。

隨后，以工信部電子基金項(xiàng)目、國(guó)家發(fā)改委項(xiàng)目等為依托，中國(guó)恩菲先后完成第四代、第五代還原爐的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，成為國(guó)際單爐產(chǎn)量最高、單位能耗最低的節(jié)能工藝與裝備，有效解決了多晶硅生產(chǎn)中的高能耗問題。技術(shù)推廣后，使我國(guó)多晶硅規(guī)模提高了千倍，單爐產(chǎn)量提高10倍，能耗降低超過66%，市場(chǎng)需求自給率超過50%。

歷經(jīng)十多年攻關(guān)，中國(guó)恩菲先后完成國(guó)家“863”計(jì)劃課題3項(xiàng)、國(guó)家科技部攻關(guān)課題8項(xiàng)、國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金課題3項(xiàng)、省/市科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目6項(xiàng)、國(guó)家發(fā)改委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程3項(xiàng)、國(guó)家發(fā)改委、工信部節(jié)能技改項(xiàng)目1項(xiàng)、中冶集團(tuán)“三五”課題1項(xiàng)，工藝改進(jìn)研發(fā)課題150多項(xiàng)，取得國(guó)際先進(jìn)水平成果10項(xiàng)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果兩項(xiàng)，解決了一系列困擾行業(yè)多年的難題，在多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)、裝備與理論研究方面取得重大突破，最終形成了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)和產(chǎn)品，消除了制約我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)化和新能源產(chǎn)業(yè)的瓶頸。

唯一國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 突破技術(shù)瓶頸

2008年，國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)在中硅高科設(shè)立“多晶硅材料制備技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”——這是國(guó)家多晶硅材料制備技術(shù)領(lǐng)域的唯一一家國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)大洲擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任。該實(shí)驗(yàn)室依托中國(guó)恩菲，聯(lián)合國(guó)內(nèi)高等院校和多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，共同研究突破技術(shù)瓶頸，培養(yǎng)、凝聚研發(fā)人才。

目前，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)，建成面積達(dá)近萬(wàn)平方米的6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)，包括西門子工藝研發(fā)平臺(tái)、硅烷和流化床工藝研發(fā)平臺(tái)、多晶硅深加工研發(fā)平臺(tái)、硅基電子功能材料研發(fā)平臺(tái)、硅基新能源材料研發(fā)平臺(tái)、高純后處理研發(fā)平臺(tái)，配置了篩板塔、填料塔等各種類型提純?cè)囼?yàn)裝置，24、36、48等種類齊全的還原試驗(yàn)爐，反應(yīng)器、活化干燥器等四氯化硅氫化試驗(yàn)裝置，吸收塔、脫吸塔等特殊結(jié)構(gòu)的尾氣回收裝置及其他大型試驗(yàn)設(shè)備共計(jì)150余臺(tái)/套，可以開展大型、跨領(lǐng)域的行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。實(shí)驗(yàn)室于2011年10月通過CMA計(jì)量認(rèn)證；2013年1月通過國(guó)家CNAS認(rèn)證，具備多晶硅材料相關(guān)20類產(chǎn)品、140多項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)能力，于2013年8月被國(guó)家人力資源和社會(huì)保障部批準(zhǔn)為博士后科研工作站設(shè)站單位。

序號(hào) 項(xiàng)目 類別1 高性能氣相二氧化硅制備工藝技術(shù)研究 國(guó)家“863”計(jì)劃2 氣相二氧化硅表面處理及尾氣循環(huán)利用技術(shù)研究 國(guó)家“863”計(jì)劃3 24對(duì)棒節(jié)能型多晶硅還原爐成套裝置 國(guó)家“863”計(jì)劃4 大型三氯氫硅合成、提純工藝技術(shù)與關(guān)鍵裝置研究 “十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃5 高效加壓還原爐系統(tǒng)研究 “十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃6 大型低溫加壓四氯化硅氫化技術(shù)與裝置研究 “十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃7 36對(duì)棒多晶硅還原爐及工藝技術(shù)研發(fā) “十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃8 新型高效節(jié)能提純技術(shù)及裝備研究 “十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃9 太陽(yáng)能電池用多晶硅材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化 工信部電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金10 48對(duì)棒節(jié)能型多晶硅還原爐研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化 工信部電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金11 多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物循環(huán)利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化 工信部電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金12 電子級(jí)高純多晶硅研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化 工業(yè)強(qiáng)基工程13 年產(chǎn)千噸級(jí)多晶硅生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā) 河南省重大科技專項(xiàng)14 電子級(jí)多晶硅材料研發(fā) 河南省重大科技專項(xiàng)15 光纖四氯化硅技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化 河南省重大科技專項(xiàng)

針對(duì)制約我國(guó)多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀和需求，中國(guó)恩菲以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，開發(fā)研究大規(guī)模、低單耗、高品質(zhì)的高純多晶硅清潔生產(chǎn)工藝，形成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模多晶硅生產(chǎn)技術(shù)體系，提升了產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。以該實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)，中國(guó)恩菲建設(shè)了國(guó)家多晶硅檢測(cè)中心，配置先進(jìn)分析方法以及電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、發(fā)射光譜儀等先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備近百臺(tái)/套，可對(duì)外提供檢測(cè)服務(wù)，涵蓋多晶硅生產(chǎn)的原料、中間物、產(chǎn)品、環(huán)保類等60多個(gè)大項(xiàng)檢測(cè)，服務(wù)全行業(yè)。

在自主創(chuàng)新引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步的過程中，中國(guó)恩菲、中硅高科研發(fā)團(tuán)隊(duì)還主編、參編了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定了中國(guó)多晶硅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成了包括質(zhì)量、能耗、設(shè)計(jì)、安全、環(huán)保在內(nèi)的全面的標(biāo)準(zhǔn)體系，建立了能耗和質(zhì)量控制要素、技術(shù)指標(biāo)和評(píng)定方法，提高了我國(guó)多晶硅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平，進(jìn)一步完善了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，為多晶硅產(chǎn)品升級(jí)、安全生產(chǎn)和節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐，為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，帶動(dòng)了太陽(yáng)能光伏和相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

類別名稱產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅電子級(jí)多晶硅多晶硅用硅粉多晶硅副產(chǎn)品四氯化硅檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)硅多晶斷面夾層化學(xué)腐蝕檢驗(yàn)工業(yè)硅化學(xué)分析方法光伏電池用硅材料中金屬雜質(zhì)含量的電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)量方法多晶硅還原爐和氫化爐尾氣成分測(cè)定方法氯硅烷中碳雜質(zhì)的測(cè)定方法甲基二氯氫硅的測(cè)定硅粉中碳含量的測(cè)定電子級(jí)多晶硅中基體金屬雜質(zhì)含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法用區(qū)熔拉晶法和光譜分析法評(píng)價(jià)顆粒硅電子級(jí)多晶硅中基體金屬雜質(zhì)含量的測(cè)定_電感耦合等離子體質(zhì)譜法用區(qū)熔拉晶法和光譜分析法評(píng)價(jià)顆粒硅Test Method for Determining B, P, Fe, Al, Ca Contents in Silicon Powder for PV Applications by Inductively-Coupled-Plasma Optical Emission Spectrometry Test Method for Determination of Total Carbon Content in Silicon Powder by Infrared Absorption after Combustion in an Induction Furnace Criteria of Photovoltaic (PV) Cell and Module Package能耗標(biāo)準(zhǔn) 多晶硅單位產(chǎn)品能源消耗限額設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 多晶硅工廠設(shè)計(jì)規(guī)范安全標(biāo)準(zhǔn) 多晶硅生產(chǎn)安全導(dǎo)則環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 多晶硅及其制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)SEMI標(biāo)準(zhǔn)

在此過程中，中國(guó)恩菲憑借諸多創(chuàng)新成果，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、優(yōu)秀發(fā)明專利獎(jiǎng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)30多項(xiàng)。

古云，天將降大任于斯人也，必先苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空乏其身，行拂亂其所為，所以動(dòng)心忍性，曾益其所不能。對(duì)于中國(guó)多晶硅行業(yè)而言，艱難困苦后玉汝于成者，能擔(dān)行業(yè)崛起之重任，逆境求強(qiáng)仍砥礪前行者，必引領(lǐng)行業(yè)超越之發(fā)展，而中國(guó)恩菲，已經(jīng)行進(jìn)在承行業(yè)發(fā)展之責(zé)的道路上，將為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)振興奮斗不息，更將為推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展砥礪前行。