劉晶

當(dāng)前，無(wú)論是為了能源安全供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)，還是為了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，以光伏為重要擔(dān)當(dāng)?shù)男履茉词聵I(yè)已經(jīng)成為解決能源危機(jī)、保護(hù)青山綠水、破解霧霾之困、實(shí)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(dāng)今，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)走在了世界的前端，而我國(guó)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(jī)，為整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

一、多晶硅十余載艱辛風(fēng)雨路

1.打破國(guó)外技術(shù)封鎖

新中國(guó)成立后，美、德、日等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)多晶硅實(shí)施技術(shù)封鎖和市場(chǎng)壟斷，我國(guó)的多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，全國(guó)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。20世紀(jì)80年代開(kāi)始，中國(guó)企業(yè)才意識(shí)到多晶硅及相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的特殊戰(zhàn)略意義，逐步加大多晶硅技術(shù)引進(jìn)力度，力求能夠?qū)崿F(xiàn)多晶硅大規(guī)?；a(chǎn)。2005年，我國(guó)首條300 t/a多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線建成，標(biāo)志著我國(guó)多晶硅規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)體系形成，打破了國(guó)外多年的技術(shù)封鎖。

隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，各國(guó)政府對(duì)新能源的政策支撐，強(qiáng)力刺激了多晶硅在太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)的需求大爆發(fā)，多晶硅價(jià)格從2002年前后的谷底價(jià)格25美元/kg飆升到2008年金融次貸危機(jī)前的475美元/kg（圖1）。在太陽(yáng)能行業(yè)快速發(fā)展和高額利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)下，2007年國(guó)內(nèi)掀起了建設(shè)多晶硅項(xiàng)目的高潮，新建、擴(kuò)建項(xiàng)目達(dá)20多個(gè)，在建規(guī)模達(dá)到2萬(wàn)t以上，我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路自此打開(kāi)。

2.跨越國(guó)外傾銷(xiāo)阻礙

在2008年美國(guó)金融次貸危機(jī)的大背景下，美國(guó)、歐盟對(duì)中國(guó)光伏實(shí)施“雙反”貿(mào)易調(diào)查，限制打壓我國(guó)光伏產(chǎn)品出口，多晶硅價(jià)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(dá)89.1%。同期，美、韓及歐盟多晶硅企業(yè)在國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)政策的支持下，利用此前簽訂的長(zhǎng)單捆綁下游用戶，通過(guò)短單以遠(yuǎn)低于成本的價(jià)格傾銷(xiāo)中國(guó)市場(chǎng)，導(dǎo)致我國(guó)多晶硅行業(yè)全面虧損，直到2012年底，全國(guó)43家多晶硅工廠全部停產(chǎn)，無(wú)一幸免。多晶硅價(jià)格跌至15美元/kg，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)外多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本。2013年，在國(guó)家對(duì)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(kāi)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(kāi)始重啟，江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“江蘇中能”）、洛陽(yáng)中硅高科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“洛陽(yáng)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(jiǎn)稱(chēng)“亞洲硅業(yè)”）等企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造和升級(jí)，消除瓶頸，先后恢復(fù)生產(chǎn)。

3.解除國(guó)內(nèi)誤區(qū)羈絆

2009年，國(guó)發(fā)38號(hào)文件《關(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》將多晶硅列為6大產(chǎn)能過(guò)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(guò)?！钡拿弊?，銀行貸款避之不及，項(xiàng)目建設(shè)難以推進(jìn)，再加之國(guó)外傾銷(xiāo)壓制，在光伏產(chǎn)業(yè)遭遇金融危機(jī)打擊的背景下，多晶硅價(jià)格一路下跌，大量已建項(xiàng)目無(wú)力通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模和技術(shù)改造提升競(jìng)爭(zhēng)力，在建項(xiàng)目也由于融資困難而被迫停工，國(guó)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(jià)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(zhǎng)的誤區(qū)解讀之路后，2013年10月國(guó)務(wù)院出臺(tái)文件將多晶硅從產(chǎn)能過(guò)剩的行業(yè)中摘除，從側(cè)面反映了國(guó)家政府對(duì)于這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的大力支持，給了國(guó)內(nèi)多晶硅行業(yè)以喘息。2013年之后，在國(guó)家光伏安裝政策和補(bǔ)貼調(diào)整等因素影響下，多晶硅價(jià)格理性回歸至11～23美元/kg，隨后根據(jù)市場(chǎng)需求上下震蕩波動(dòng)，同時(shí)中國(guó)多晶硅企業(yè)通過(guò)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(wàn)噸級(jí)企業(yè)有7家，全國(guó)產(chǎn)量達(dá)到19.5萬(wàn)t，占全球總產(chǎn)量的50.5%，連續(xù)4年位居全球首位，我國(guó)多晶硅行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。

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

2005年，在國(guó)家科技計(jì)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。截至2016年底，中國(guó)多晶硅產(chǎn)能達(dá)到21萬(wàn)t/a，與2007年的4 500 t/a相比，年均增長(zhǎng)率為53.3 %，同期全球產(chǎn)能從4.95萬(wàn)t/a增加至45.7萬(wàn)t/a，年均增長(zhǎng)率為28.0 %。產(chǎn)量方面，中國(guó)產(chǎn)量從2007年的1 130t增加至2016年的19.5萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率高達(dá)77. 2%，同期全球多晶硅產(chǎn)量從5萬(wàn)t增加至38.6萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率為25.5 %，可以看出，中國(guó)多晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量增速明顯高于全球（見(jiàn)表1）。

2.市場(chǎng)份額躍居全球第1

2005年之前，國(guó)際多晶硅技術(shù)和市場(chǎng)被Hemlock、MEMC、OCI、Wacker、REC、德山、三菱等公司完全壟斷，中國(guó)多晶硅產(chǎn)能產(chǎn)量全球占比都不到0.5%。2007年開(kāi)始，在全球光伏產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)下，中國(guó)多晶硅企業(yè)抓住一切機(jī)遇加速擴(kuò)張，依靠自主創(chuàng)新以及引進(jìn)技術(shù)再創(chuàng)新，逐步掌握太陽(yáng)能級(jí)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，到2013年底，中國(guó)多晶硅產(chǎn)量達(dá)到8.3萬(wàn)t，在當(dāng)年全球總產(chǎn)量的占比達(dá)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(jià)格優(yōu)勢(shì)地區(qū)擴(kuò)產(chǎn)或技改更加明顯，中國(guó)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(guó)多晶硅產(chǎn)量達(dá)到19.5萬(wàn)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(guò)一半以上，穩(wěn)居全球最大多晶硅生產(chǎn)國(guó)。表2為2007-2016年我國(guó)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(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)突破技術(shù)封鎖之前，市場(chǎng)需求幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口，2007年國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)量在總消費(fèi)量中的占比僅為10.9%，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)加速擴(kuò)張，供應(yīng)量顯著增加，2010年占比已經(jīng)達(dá)到47.8%。2011年開(kāi)始，國(guó)際貿(mào)易糾紛不斷，其中美、韓及歐盟對(duì)中國(guó)多晶硅的低價(jià)傾銷(xiāo)是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)近九成多晶硅生產(chǎn)企業(yè)虧損甚至停產(chǎn)，整個(gè)多晶硅行業(yè)陷入危局，2012年底國(guó)內(nèi)企業(yè)全面停產(chǎn)。隨著國(guó)家商務(wù)部對(duì)歐、美、韓啟動(dòng)“雙反”制裁，給了國(guó)內(nèi)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)以喘息之機(jī)，國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)加速擴(kuò)產(chǎn)技改，到2016年底，多晶硅產(chǎn)量在總消費(fèi)量中的占比達(dá)到58.1%，市場(chǎng)需求徹底擺脫受制于人的宿命。表3為2007-2016年中國(guó)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(guó)多晶硅剛剛步入產(chǎn)業(yè)化，還沒(méi)有做國(guó)際市場(chǎng)上立足，十年來(lái)我國(guó)多晶硅企業(yè)通過(guò)技術(shù)的引進(jìn)、吸收和自主創(chuàng)新，行業(yè)快速發(fā)展，綜合競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升，國(guó)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(guò)萬(wàn)噸的企業(yè)已達(dá)15家（見(jiàn)圖2）。其中，中國(guó)7家〔江蘇中能、新特能源股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“新特能源”）、洛陽(yáng)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(guó)3家（HEMOLOCK、REC和WAKER）、韓國(guó)3家（OCI、Hawha和Hankook）、歐洲1家（WAKER）、馬來(lái)西亞1家（Tokuyama）。國(guó)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(dá)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(jìn)

1.工藝技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)

多晶硅生產(chǎn)主要有2條工藝路線，即“改良西門(mén)子法”（或稱(chēng)“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(guò)程中配合使用，有利于降低成本。工藝技術(shù)的改進(jìn)主要有以下3方面：首先，2014年之前，國(guó)際上除美國(guó)REC和MEMC采用硅烷生產(chǎn)多晶硅外，其他均為改良西門(mén)子法，直到國(guó)內(nèi)陜西天宏瑞科公司引進(jìn)美國(guó)REC技術(shù)和資金，建立1.9萬(wàn)t/a硅烷流化床法多晶硅項(xiàng)目，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)顆粒硅生產(chǎn)的技術(shù)空白。其次，國(guó)內(nèi)改良西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅用還原爐爐型，從2007年主流的12對(duì)棒，研發(fā)改造為目前在產(chǎn)多晶硅企業(yè)的主流改進(jìn)爐型24對(duì)棒、36對(duì)棒、48對(duì)棒等，大幅降低了能耗等各項(xiàng)指標(biāo)。最后，國(guó)內(nèi)針對(duì)改良西門(mén)子法工藝副產(chǎn)物中四氯化硅的污染物問(wèn)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(wèn)題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線完全閉路循環(huán)，進(jìn)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(guó)內(nèi)在運(yùn)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(jì)指標(biāo)不斷提升

從2011年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)受到國(guó)外企業(yè)的傾銷(xiāo)，持續(xù)不斷的低價(jià)沖擊，使得國(guó)內(nèi)多晶硅市場(chǎng)價(jià)格斷崖式下跌，并遠(yuǎn)低于大多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)成本，到2012年底國(guó)內(nèi)全部多晶硅生產(chǎn)企業(yè)虧損致停產(chǎn)，整個(gè)多晶硅行業(yè)陷入危局。國(guó)內(nèi)多晶硅企業(yè)在困境中攻堅(jiān)克難，通過(guò)各種途徑節(jié)能降耗、降本增效，行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(guó)外多晶硅生產(chǎn)企業(yè)手中，技術(shù)封鎖極其嚴(yán)重，國(guó)際先進(jìn)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(shì)，平均生產(chǎn)成本控制在30美元/kg左右，而中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)剛進(jìn)入起步階段，生產(chǎn)成本高達(dá)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(fù)產(chǎn)、擴(kuò)產(chǎn)，多晶硅價(jià)格呈現(xiàn)總體下滑趨勢(shì)，多晶硅生產(chǎn)成本不僅關(guān)乎企業(yè)的市場(chǎng)份額，更直接決定其生死存亡。國(guó)內(nèi)企業(yè)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的蟄伏技改、降本增效之后，到2016年平均生產(chǎn)成本已達(dá)到12美元/kg，先進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)成本甚至達(dá)到10美元以下，在全球同類(lèi)企業(yè)中保持絕對(duì)領(lǐng)先地位。

雖然目前采用的更為先進(jìn)的冷氫化工藝和大還原爐，在能耗、物耗方面的技術(shù)指標(biāo)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(jià)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(jià)僅為0.2元/t，加之投資較晚，大部分采用國(guó)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(guó)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(gè)全球產(chǎn)業(yè)鏈原料供應(yīng)保障角度來(lái)看，2007年是我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)元年，產(chǎn)量為1 130 t，僅可提供國(guó)內(nèi)總需求量的10.9%。經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)量快速增加至19.5萬(wàn)t，年均增幅為129%，可保障國(guó)內(nèi)58.1 %的需求量。目前我國(guó)多晶硅產(chǎn)量和質(zhì)量可以保障國(guó)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(guó)內(nèi)硅片金剛線切割技術(shù)全部改造完成之后，多晶硅擴(kuò)張后的產(chǎn)能可以滿足國(guó)內(nèi)70G～80GW需求量，原料保障力度日漸增強(qiáng)。

2.推動(dòng)下游光伏應(yīng)用

從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看，10年來(lái)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(jià)格的大幅下滑密不可分。2007-2016年期間，多晶硅價(jià)格從最高點(diǎn)的475美元/kg降至最低的11美元/kg，最大降幅高達(dá)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(wú)疑刺激了國(guó)內(nèi)消費(fèi)，推動(dòng)了下游光伏應(yīng)用。

我國(guó)多晶硅企業(yè)通過(guò)技改降低成本，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升，為國(guó)內(nèi)光伏應(yīng)用奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)十余載飛速發(fā)展對(duì)整個(gè)多晶硅行業(yè)甚至整個(gè)多晶硅光伏產(chǎn)業(yè)鏈的卓著功勛無(wú)人替代、不可磨滅。我國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)在歷盡千帆過(guò)后，仍無(wú)所畏懼、砥礪前行！