劉晶

當前，無論是為了能源安全供應(yīng)和環(huán)境保護，還是為了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，以光伏為重要擔當?shù)男履茉词聵I(yè)已經(jīng)成為解決能源危機、保護青山綠水、破解霧霾之困、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，具有重大的使命和意義。當今，中國的光伏產(chǎn)業(yè)走在了世界的前端，而我國的多晶硅作為光伏制造最核心的原材料環(huán)節(jié)，近十余年取得的巨大成績，為整個光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展作出了重要貢獻。

一、多晶硅十余載艱辛風雨路

1.打破國外技術(shù)封鎖

新中國成立后，美、德、日等發(fā)達國家對我國多晶硅實施技術(shù)封鎖和市場壟斷，我國的多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，全國年產(chǎn)多晶硅不到世界年總產(chǎn)量的0.5%，且技術(shù)水平低、生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品單耗高、生產(chǎn)成本高，國內(nèi)市場需求幾乎全部依賴進口。20世紀80年代開始，中國企業(yè)才意識到多晶硅及相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的特殊戰(zhàn)略意義，逐步加大多晶硅技術(shù)引進力度，力求能夠?qū)崿F(xiàn)多晶硅大規(guī)?；a(chǎn)。2005年，我國首條300 t/a多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線建成，標志著我國多晶硅規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)體系形成，打破了國外多年的技術(shù)封鎖。

隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展期，各國政府對新能源的政策支撐，強力刺激了多晶硅在太陽能光伏市場的需求大爆發(fā)，多晶硅價格從2002年前后的谷底價格25美元/kg飆升到2008年金融次貸危機前的475美元/kg（圖1）。在太陽能行業(yè)快速發(fā)展和高額利潤的驅(qū)動下，2007年國內(nèi)掀起了建設(shè)多晶硅項目的高潮，新建、擴建項目達20多個，在建規(guī)模達到2萬t以上，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路自此打開。

2.跨越國外傾銷阻礙

在2008年美國金融次貸危機的大背景下，美國、歐盟對中國光伏實施“雙反”貿(mào)易調(diào)查，限制打壓我國光伏產(chǎn)品出口，多晶硅價格從塔尖瞬間坍塌，從2008年4月的475美元/kg跌至2010年4月的52美元/kg，跌幅高達89.1%。同期，美、韓及歐盟多晶硅企業(yè)在國家政治、經(jīng)濟政策的支持下，利用此前簽訂的長單捆綁下游用戶，通過短單以遠低于成本的價格傾銷中國市場，導致我國多晶硅行業(yè)全面虧損，直到2012年底，全國43家多晶硅工廠全部停產(chǎn)，無一幸免。多晶硅價格跌至15美元/kg，遠低于國內(nèi)外多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本。2013年，在國家對美、韓及歐盟的“雙反”終裁等一系列利好因素支持下，多晶硅光伏行業(yè)開始出現(xiàn)好轉(zhuǎn)，具備投產(chǎn)條件的技術(shù)改造工程和新建工程開始重啟，江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司（簡稱“江蘇中能”）、洛陽中硅高科技有限公司（簡稱“洛陽中硅”）、宜昌南玻硅材料有限公司、亞洲硅業(yè)（青海）有限公司（簡稱“亞洲硅業(yè)”）等企業(yè)通過技術(shù)改造和升級，消除瓶頸，先后恢復生產(chǎn)。

3.解除國內(nèi)誤區(qū)羈絆

2009年，國發(fā)38號文件《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復建設(shè)引導產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》將多晶硅列為6大產(chǎn)能過剩行業(yè)之一，并冠以“高耗能、高污染、資源性產(chǎn)業(yè)”的頭銜。正是由于多晶硅行業(yè)帶著“兩高一資、產(chǎn)能過?！钡拿弊?，銀行貸款避之不及，項目建設(shè)難以推進，再加之國外傾銷壓制，在光伏產(chǎn)業(yè)遭遇金融危機打擊的背景下，多晶硅價格一路下跌，大量已建項目無力通過擴大規(guī)模和技術(shù)改造提升競爭力，在建項目也由于融資困難而被迫停工，國內(nèi)多晶硅企業(yè)面臨著前所未有的生存困境。正是由于誤區(qū)羈絆、價格暴跌、信貸緊縮這三重致命利空疊加于剛剛起步的多晶硅行業(yè)，使其深陷泥潭、寸步難行。

經(jīng)歷了漫長的誤區(qū)解讀之路后，2013年10月國務(wù)院出臺文件將多晶硅從產(chǎn)能過剩的行業(yè)中摘除，從側(cè)面反映了國家政府對于這個新興產(chǎn)業(yè)的大力支持，給了國內(nèi)多晶硅行業(yè)以喘息。2013年之后，在國家光伏安裝政策和補貼調(diào)整等因素影響下，多晶硅價格理性回歸至11～23美元/kg，隨后根據(jù)市場需求上下震蕩波動，同時中國多晶硅企業(yè)通過加快自主研發(fā)、提升技術(shù)與裝備，降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)能更加集中，截至2016年底，有17家多晶硅企業(yè)在產(chǎn)，其中萬噸級企業(yè)有7家，全國產(chǎn)量達到19.5萬t，占全球總產(chǎn)量的50.5%，連續(xù)4年位居全球首位，我國多晶硅行業(yè)的綜合競爭力不斷增強。

二、多晶硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模顯著擴張1.產(chǎn)能產(chǎn)量增速明顯高于全球

2005年，在國家科技計劃和產(chǎn)業(yè)政策的支持下，一大批科技成果先后鑒定并于2007年逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。截至2016年底，中國多晶硅產(chǎn)能達到21萬t/a，與2007年的4 500 t/a相比，年均增長率為53.3 %，同期全球產(chǎn)能從4.95萬t/a增加至45.7萬t/a，年均增長率為28.0 %。產(chǎn)量方面，中國產(chǎn)量從2007年的1 130t增加至2016年的19.5萬t，年均增長率高達77. 2%，同期全球多晶硅產(chǎn)量從5萬t增加至38.6萬t，年均增長率為25.5 %，可以看出，中國多晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量增速明顯高于全球（見表1）。

2.市場份額躍居全球第1

2005年之前，國際多晶硅技術(shù)和市場被Hemlock、MEMC、OCI、Wacker、REC、德山、三菱等公司完全壟斷，中國多晶硅產(chǎn)能產(chǎn)量全球占比都不到0.5%。2007年開始，在全球光伏產(chǎn)業(yè)帶動下，中國多晶硅企業(yè)抓住一切機遇加速擴張，依靠自主創(chuàng)新以及引進技術(shù)再創(chuàng)新，逐步掌握太陽能級多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，到2013年底，中國多晶硅產(chǎn)量達到8.3萬t，在當年全球總產(chǎn)量的占比達到32.7%，從此躍居全球產(chǎn)量第1位。隨著近幾年內(nèi)蒙、新疆等能源價格優(yōu)勢地區(qū)擴產(chǎn)或技改更加明顯，中國多晶硅產(chǎn)業(yè)借此提升技術(shù)和產(chǎn)能，降低物耗、能耗和成本，到2016年，中國多晶硅產(chǎn)量達到19.5萬t，較2013年大幅增加135%，占全球總產(chǎn)量的50.5%，首次占比超過一半以上，穩(wěn)居全球最大多晶硅生產(chǎn)國。表2為2007-2016年我國多晶硅產(chǎn)能產(chǎn)量占比的具體情況。

3.自給率穩(wěn)步攀升

我國多晶硅產(chǎn)業(yè)突破技術(shù)封鎖之前，市場需求幾乎全部依賴進口，2007年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量在總消費量中的占比僅為10.9%，經(jīng)過國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)加速擴張，供應(yīng)量顯著增加，2010年占比已經(jīng)達到47.8%。2011年開始，國際貿(mào)易糾紛不斷，其中美、韓及歐盟對中國多晶硅的低價傾銷是導致國內(nèi)近九成多晶硅生產(chǎn)企業(yè)虧損甚至停產(chǎn)，整個多晶硅行業(yè)陷入危局，2012年底國內(nèi)企業(yè)全面停產(chǎn)。隨著國家商務(wù)部對歐、美、韓啟動“雙反”制裁，給了國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)以喘息之機，國內(nèi)多晶硅企業(yè)加速擴產(chǎn)技改，到2016年底，多晶硅產(chǎn)量在總消費量中的占比達到58.1%，市場需求徹底擺脫受制于人的宿命。表3為2007-2016年中國多晶硅供應(yīng)詳情。

4.規(guī)模企業(yè)躋身全球一線

2007年，我國多晶硅剛剛步入產(chǎn)業(yè)化，還沒有做國際市場上立足，十年來我國多晶硅企業(yè)通過技術(shù)的引進、吸收和自主創(chuàng)新，行業(yè)快速發(fā)展，綜合競爭力大幅提升，國內(nèi)多晶硅規(guī)模以上企業(yè)躋身全球一線行列，徹底改變了全球多晶硅產(chǎn)業(yè)格局。截至2016年，全球多晶硅生產(chǎn)能力超過萬噸的企業(yè)已達15家（見圖2）。其中，中國7家〔江蘇中能、新特能源股份有限公司（簡稱“新特能源”）、洛陽中硅、四川永祥股份有限公司、亞洲硅業(yè)、新疆大全新能源有限公司和江西賽維〕、美國3家（HEMOLOCK、REC和WAKER）、韓國3家（OCI、Hawha和Hankook）、歐洲1家（WAKER）、馬來西亞1家（Tokuyama）。國內(nèi)在產(chǎn)企業(yè)17家，7家位居全球一線，這7家企業(yè)的產(chǎn)能和產(chǎn)量在全球占比達到35.7%和40.8 %。其中江蘇中能排名全球第1，新特能源有效產(chǎn)能已位列第4。

三、多晶硅技術(shù)突飛猛進

1.工藝技術(shù)創(chuàng)新改進

多晶硅生產(chǎn)主要有2條工藝路線，即“改良西門子法”（或稱“三氯氫硅法”）和硅烷法。2種方法分別生產(chǎn)棒狀和粒狀高純多晶硅，2種料在硅片制造的鑄錠或拉晶過程中配合使用，有利于降低成本。工藝技術(shù)的改進主要有以下3方面：首先，2014年之前，國際上除美國REC和MEMC采用硅烷生產(chǎn)多晶硅外，其他均為改良西門子法，直到國內(nèi)陜西天宏瑞科公司引進美國REC技術(shù)和資金，建立1.9萬t/a硅烷流化床法多晶硅項目，填補了國內(nèi)顆粒硅生產(chǎn)的技術(shù)空白。其次，國內(nèi)改良西門子法生產(chǎn)多晶硅用還原爐爐型，從2007年主流的12對棒，研發(fā)改造為目前在產(chǎn)多晶硅企業(yè)的主流改進爐型24對棒、36對棒、48對棒等，大幅降低了能耗等各項指標。最后，國內(nèi)針對改良西門子法工藝副產(chǎn)物中四氯化硅的污染物問題，將熱氫化工藝創(chuàng)新改造為冷氫化工藝，徹底解決了副產(chǎn)物污染問題的同時，實現(xiàn)整個生產(chǎn)線完全閉路循環(huán)，進一步降低生產(chǎn)成本。目前冷氫化工藝已成為處理副產(chǎn)物四氯化硅的主流技術(shù)，國內(nèi)在運行的多晶硅企業(yè)已全部完成了冷氫化的技術(shù)改造。

2.技術(shù)經(jīng)濟指標不斷提升

從2011年開始，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)受到國外企業(yè)的傾銷，持續(xù)不斷的低價沖擊，使得國內(nèi)多晶硅市場價格斷崖式下跌，并遠低于大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)成本，到2012年底國內(nèi)全部多晶硅生產(chǎn)企業(yè)虧損致停產(chǎn)，整個多晶硅行業(yè)陷入危局。國內(nèi)多晶硅企業(yè)在困境中攻堅克難，通過各種途徑節(jié)能降耗、降本增效，行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟指標不斷提升。

3.生產(chǎn)成本大幅降低

2005年以前，多晶硅生產(chǎn)的主要技術(shù)全部掌握在國外多晶硅生產(chǎn)企業(yè)手中，技術(shù)封鎖極其嚴重，國際先進大型多晶硅企業(yè)多數(shù)具備規(guī)模、能源、技術(shù)、資源綜合利用等多方面優(yōu)勢，平均生產(chǎn)成本控制在30美元/kg左右，而中國多晶硅產(chǎn)業(yè)剛進入起步階段，生產(chǎn)成本高達70美元/kg。多晶硅生產(chǎn)成本因各公司情況不同差異巨大，在光伏需求快速增加的大背景下，企業(yè)加緊復產(chǎn)、擴產(chǎn)，多晶硅價格呈現(xiàn)總體下滑趨勢，多晶硅生產(chǎn)成本不僅關(guān)乎企業(yè)的市場份額，更直接決定其生死存亡。國內(nèi)企業(yè)經(jīng)歷漫長的蟄伏技改、降本增效之后，到2016年平均生產(chǎn)成本已達到12美元/kg，先進企業(yè)生產(chǎn)成本甚至達到10美元以下，在全球同類企業(yè)中保持絕對領(lǐng)先地位。

雖然目前采用的更為先進的冷氫化工藝和大還原爐，在能耗、物耗方面的技術(shù)指標已經(jīng)趨近極限，但從降低能耗和物耗上繼續(xù)減少成本的潛力已經(jīng)很小，但是由于各企業(yè)的電價以及投資水平不同，各企業(yè)的能耗成本和折舊成本則相差較大。例如新疆地區(qū)，電價僅為0.2元/t，加之投資較晚，大部分采用國產(chǎn)設(shè)備，因此折舊成本也較低，并且隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新完善，成本還有繼續(xù)降低的潛能。

四、我國多晶硅產(chǎn)業(yè)功勛卓著

1.保障產(chǎn)業(yè)鏈原料供應(yīng)

從整個全球產(chǎn)業(yè)鏈原料供應(yīng)保障角度來看，2007年是我國多晶硅產(chǎn)業(yè)元年，產(chǎn)量為1 130 t，僅可提供國內(nèi)總需求量的10.9%。經(jīng)過10年的發(fā)展，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量快速增加至19.5萬t，年均增幅為129%，可保障國內(nèi)58.1 %的需求量。目前我國多晶硅產(chǎn)量和質(zhì)量可以保障國內(nèi)50 GW光伏安裝量的原料供應(yīng)，已占到目前全球?qū)嶋H安裝量的71.4%，待國內(nèi)硅片金剛線切割技術(shù)全部改造完成之后，多晶硅擴張后的產(chǎn)能可以滿足國內(nèi)70G～80GW需求量，原料保障力度日漸增強。

2.推動下游光伏應(yīng)用

從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，10年來下游光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與多晶硅環(huán)節(jié)成本和價格的大幅下滑密不可分。2007-2016年期間，多晶硅價格從最高點的475美元/kg降至最低的11美元/kg，最大降幅高達97.7%，多晶硅占光伏組件的成本由30%快速下滑至5%左右。硅成本的大幅下降，無疑刺激了國內(nèi)消費，推動了下游光伏應(yīng)用。

我國多晶硅企業(yè)通過技改降低成本，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)業(yè)競爭力不斷提升，為國內(nèi)光伏應(yīng)用奠定了扎實的基礎(chǔ)，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)十余載飛速發(fā)展對整個多晶硅行業(yè)甚至整個多晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈的卓著功勛無人替代、不可磨滅。我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在歷盡千帆過后，仍無所畏懼、砥礪前行！