顆粒硅進(jìn)入量產(chǎn)，到底是“黑科技”還是老技術(shù)？

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(chǎng)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(lǐng)域的出產(chǎn)供應(yīng)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(shí)替代改進(jìn)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(jìn)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(jì)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(qǐng)了運(yùn)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(biāo)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(jì)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(duì)流化床出產(chǎn)工藝進(jìn)行升級(jí)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(jí)顆粒硅，但因?yàn)榧兌取⒈惧X等問題，顆粒硅產(chǎn)能并未能進(jìn)一步放大。

直至步入21世紀(jì)，跟著光伏多晶硅商場(chǎng)需求的迅速增大，硅料出產(chǎn)企業(yè)對(duì)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(jìn)西門子法，流化床法在多晶硅出產(chǎn)領(lǐng)域仍僅僅作為改進(jìn)西門子法之外的補(bǔ)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(jìn)西門子法，國內(nèi)外95%以上的多晶硅是選用改進(jìn)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(shí)際本錢優(yōu)勢(shì)并不明顯

關(guān)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(chǎng)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(jìn)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(chǎng)規(guī)模以及技能老練度上，相比流化床法更有優(yōu)勢(shì)。

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?yàn)橛械撞窟M(jìn)料時(shí)分的氣流源源不斷的進(jìn)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(jìn)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(shí)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(diǎn)被解讀為能耗更低，降低了本錢。

在現(xiàn)在改進(jìn)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(xiàng)。據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，動(dòng)力耗費(fèi)在多晶硅出產(chǎn)本錢中合計(jì)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(jìn)西門子法的33.33%，復(fù)原電耗為改進(jìn)西門子法的10%，硅烷流化床法看似具有明顯的能耗優(yōu)勢(shì)。

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(fèi)。不同于改進(jìn)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(huì)運(yùn)用到蒸汽、天然氣等，歸納能耗計(jì)算下來，改進(jìn)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(jìn)步和動(dòng)力的歸納利用，改進(jìn)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(fù)原電耗同比下降6.1%至46kWh/kg-Si，未來有望進(jìn)一步下降。

歸納而言，硅烷流化床法的能耗優(yōu)勢(shì)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(chǎng)的普遍認(rèn)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(shí)多晶硅商場(chǎng)需求首要是為半導(dǎo)體行業(yè)出產(chǎn)電子級(jí)多晶硅。流化床法就因?yàn)榧兌冗_(dá)不到，盡管見證了半導(dǎo)體和光伏的光輝年月，但卻長時(shí)間毫無參與感可言。至今，下流硅片企業(yè)對(duì)顆粒硅依然只選擇摻雜運(yùn)用。

首要，因?yàn)楣柰榱骰卜w粒硅在出產(chǎn)過程中，勢(shì)必會(huì)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(duì)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(yùn)用。

此外，在實(shí)際出產(chǎn)過程中，因?yàn)?ldquo;氫跳”、顆粒硅撞擊器壁等問題，會(huì)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?yàn)槌霎a(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(jìn)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(diǎn)，或許依然難以對(duì)改進(jìn)西門子法多晶硅的商場(chǎng)地位發(fā)生實(shí)質(zhì)性威脅。

結(jié)語：投資者仍需堅(jiān)持清醒

通過以上剖析咱們能夠預(yù)期，盡管在當(dāng)下多晶硅價(jià)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(guān)于愈加老練的改進(jìn)西門子法多晶硅產(chǎn)品，仍有很長的路要走。

在活絡(luò)的資本商場(chǎng)，概念或噱頭或許常常會(huì)成為機(jī)構(gòu)追捧的焦點(diǎn)。但關(guān)于投資者而言，如安在浮華與喧囂中堅(jiān)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

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顆粒硅

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