【中玻網(wǎng)】多晶硅，在日常生活中很多人對它并不陌生，太陽(yáng)能電池板、集成電路芯片等都是由其生產(chǎn)制作而成。然而，對于多晶硅的生產(chǎn)過(guò)程，很多人還停留在“高能耗、高污染”的印象�！皼](méi)技術(shù)，只按傳統工藝，污染能耗問(wèn)題難以避免。但通過(guò)自主技術(shù)研發(fā)，我們在多年前已經(jīng)實(shí)現了清潔生產(chǎn)，多晶硅綜合能耗降低超過(guò)80%，并有效解決了污染問(wèn)題�！敝袊鞣乒こ碳夹g(shù)有限公司（下稱(chēng)中國恩菲）副總工程師、多晶硅材料制備技術(shù)國家工程實(shí)驗室主任嚴大洲說(shuō)。

　　我國多晶硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的。據介紹，在我國自主研發(fā)的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)誕生之前，美、日、德等國對中國實(shí)施技術(shù)封鎖，只能從國外進(jìn)口多晶硅原料。2007年堪稱(chēng)中國“多晶硅元年”，當年中國多晶硅產(chǎn)量首超千噸，洛陽(yáng)中硅高科技有限公司（下稱(chēng)中硅高科）產(chǎn)量占一半以上。2008年，國外媒體針對我國多晶硅生產(chǎn)造成污染進(jìn)行了不實(shí)報道，輿論打壓剛剛興起的中國多晶硅產(chǎn)業(yè)。2010年，我國光伏產(chǎn)業(yè)遭遇美、韓多晶硅低價(jià)傾銷(xiāo)。2012年又遭到了歐美對光伏終端產(chǎn)品的“雙反”制裁。經(jīng)過(guò)多年努力，如今，單就光伏產(chǎn)業(yè)而言，我國目前市場(chǎng)規模已達到3600億元，很多中國企業(yè)的光伏發(fā)電產(chǎn)品遠銷(xiāo)海外。

　　逆境崛起

　　在行業(yè)內，多晶硅有著(zhù)“重要地位賜給人類(lèi)的寶石”的美稱(chēng)。硅礦資源無(wú)害無(wú)害，中國硅資源尤其豐富，金屬硅產(chǎn)量占世界2/3，自用僅1/4，其余全部出口。如今，多晶硅已成為信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)重要的原材料。

　　雖然我國擁有豐富的礦產(chǎn)資源，但在2005年以前，美、日、德等國家都將多晶硅作為戰略材料，對我國實(shí)施技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，多晶硅需求幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。在技術(shù)受制于人的情況下，國內多晶硅行業(yè)的生產(chǎn)水平、規模、成本、能耗、污染等問(wèn)題備受詬病。

　　帶著(zhù)對光伏行業(yè)巨大發(fā)展潛力的預期，中國恩菲的科研人員經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)，終于打破了國外壟斷，形成了中國特色的技術(shù)路線(xiàn)。據嚴大洲介紹，2005年，中國恩菲利用自主研發(fā)的技術(shù)在子公司中硅高科建成了國內靠前條年產(chǎn)300噸的多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線(xiàn)。2007年，國內多晶硅產(chǎn)量超過(guò)1000噸，盡管當時(shí)相關(guān)技術(shù)和原材料還需進(jìn)口，但中國光伏發(fā)電板的產(chǎn)量已居世界靠前位。2011年，國產(chǎn)多晶硅產(chǎn)量進(jìn)一步提升，促使太陽(yáng)能電池板產(chǎn)業(yè)鏈下游的硅成本大幅下降，促進(jìn)了全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

　　就在我國多晶硅產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)，2012年，歐美國家對我國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了“雙反”調查，使我國的光伏產(chǎn)品被攔在了歐美國家的我國之外。據嚴大洲介紹，歐美國家的多晶硅企業(yè)通過(guò)簽訂長(cháng)單合同鎖定大量客戶(hù)，保障利潤長(cháng)期化，再通過(guò)簽訂短單合同低價(jià)打壓中國新興產(chǎn)業(yè)。幾番措施下來(lái)，2012年，我國多晶硅行業(yè)全產(chǎn)業(yè)虧損，40多家企業(yè)停產(chǎn)，大批從國外進(jìn)口的數十億元設備打了水漂。

　　海外市場(chǎng)受阻發(fā)生反應了光伏內需市場(chǎng)的快速發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了我國能源結構的調整。隨著(zhù)光伏內需市場(chǎng)的快速啟動(dòng)，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)肩負起了發(fā)展新能源的重任。

　　技術(shù)突圍

　　為了解決多晶硅生產(chǎn)的高耗能問(wèn)題，中國恩菲的科研人員在大型節能還原爐系統研發(fā)上下了很大功夫�！肮澞苓�原爐系統是實(shí)現大規模生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)之一，是解決多晶硅大規模生產(chǎn)、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的根本途徑�！眹来笾藿榻B，節能還原爐系統設計優(yōu)化，大幅提高了多晶硅節能還原爐單爐年產(chǎn)量，為萬(wàn)噸級多晶硅生產(chǎn)線(xiàn)和節能技術(shù)提供技術(shù)支撐。他表示，目前，還原反應過(guò)程氣體單套裝置處理能力達到45000Nm3/h，多晶硅生產(chǎn)綜合電耗小于每公斤75千瓦時(shí)，生產(chǎn)每公斤多晶硅的蒸汽消耗低于30千克。這些綜合能源消耗數據代表著(zhù)我國多晶硅生產(chǎn)技術(shù)已達到世界先進(jìn)水平。

　　在多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生四氯化硅等副產(chǎn)物，以往的回收技術(shù)難以對副產(chǎn)物進(jìn)行有效處理，進(jìn)而容易對環(huán)境造成污染�！笆聦�(shí)上，如果技術(shù)得當、處理得好，將相關(guān)副產(chǎn)物繼續投入生產(chǎn)環(huán)節加以利用，通過(guò)物料內部循環(huán)，就可以進(jìn)一步提高利用效率，解決污染問(wèn)題�！眹来笾藿榻B，“中國恩菲創(chuàng )造性地提出了反應過(guò)程氣體梯級分離提純技術(shù)，采用‘加壓分離-吸收-解析-吸附-更新’工藝，實(shí)現了物料循環(huán)凈化，顛覆了傳統多晶硅生產(chǎn)技術(shù)把反應過(guò)程氣體作為尾氣處理的技術(shù)路線(xiàn)，使多晶硅生產(chǎn)過(guò)程氣體的分離提純、再處理與循環(huán)利用率從25%提升到99.9%，單線(xiàn)尾氣處理能力達到每小時(shí)4.5萬(wàn)立方米，能耗與國外進(jìn)口技術(shù)相比進(jìn)一步降低了30%，實(shí)現了清潔生產(chǎn)，大幅降低物料消耗和生產(chǎn)成本�！�

　　多晶硅純度是衡量產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵指標，為此，中國恩菲從提高原料三氯氫硅的純度入手，攻克了高品質(zhì)多晶硅原料提純的難題，發(fā)明了三氯氫硅合成、效率高篩板與填料組合的加壓精餾提純技術(shù)，將原料三氯氫硅的純度精餾至9N以上，研究了影響多晶硅品質(zhì)的幾十種微量組份及處理措施。

　　持續研發(fā)與提升多晶硅工藝技術(shù)及裝備水平，進(jìn)一步節能、減耗、降本是多晶硅行業(yè)生存和發(fā)展的選擇，是單獨自主發(fā)展我國光伏產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。嚴大洲表示，經(jīng)過(guò)8年的不懈努力和技術(shù)研發(fā)，如今我國多晶硅綜合能耗大大降低，市場(chǎng)價(jià)格由10年前的每噸325萬(wàn)元降低到如今的每噸9萬(wàn)元至12萬(wàn)元，自主知識產(chǎn)權為我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。

　　如今，以多晶硅為原料制造的光伏發(fā)電在農村電氣化、通信行業(yè)、大型地面電站、光伏準確扶貧等方面實(shí)現快速發(fā)展。嚴大洲舉例說(shuō)，在眾多多晶硅應用中，令人印象深刻的是在我國騰格里沙漠的邊緣有一處60MW光伏電站。起初建站時(shí)，這些太陽(yáng)能電池板下方還是一片沙漠。漸漸地，由于電池板遮擋日照，減少了地面水分蒸發(fā)，沙化嚴重的土地上慢慢長(cháng)出了草。后來(lái)，電站管理部門(mén)養了二十幾只羊吃草，到如今羊群已繁殖到上百只。光伏電站的建設，除了進(jìn)行發(fā)電外，還幫助當地實(shí)現了自然修正，綠色養殖。