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顆粒硅技術(shù)和市場現(xiàn)狀探討

作者:創(chuàng)通石英 來源: 日期:2021/1/12 14:24:03 人氣:26 標(biāo)簽:

2020下半年以來,顆粒硅的生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn),以及多項(xiàng)產(chǎn)能項(xiàng)目的投建,引發(fā)市場廣泛關(guān)注,同時(shí)顆粒硅低成本、低能耗、低排放的特點(diǎn),不僅在平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代具有性價(jià)比優(yōu)勢,并且符合降低碳排放的政策需求。


目前行業(yè)普遍把顆粒硅作為添加料使用,基本上將摻雜比例控制在30%以下,現(xiàn)下頭部硅片廠的摻雜比例已可達(dá)到40%。摻雜比例主要受到微粉問題的限制,微粉在爐內(nèi)高溫的場景下會(huì)在石英坩堝內(nèi)形成氧化物,影響晶體生長,提高顆粒硅比例會(huì)加大晶體失活的風(fēng)險(xiǎn)。


我國顆粒硅在產(chǎn)產(chǎn)能不足3萬噸,滲透率約5%,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),行業(yè)前景亦存在諸多不確定性。我們總結(jié)了近期行業(yè)內(nèi)關(guān)于顆粒硅技術(shù)路線的部分觀點(diǎn),并對未來發(fā)展前景的諸多可能性作出分析:


顆粒硅相對西門子法具有以下優(yōu)點(diǎn):


量產(chǎn)后的生產(chǎn)成本方面占優(yōu):量產(chǎn)理論生產(chǎn)成本為3.5萬元/噸,投資成本6~8萬元/噸,相對西門子法降低20%~30%,全周期成本4.5萬元/噸,略低于西門子法。


顆粒硅的生產(chǎn)流程更短,后處理工序更少:顆粒硅產(chǎn)品形似球狀,流動(dòng)性好,圓形度>0.92,中位粒徑在2mm左右,更好滿足復(fù)投料尺寸要求,無需破碎工序,降低損耗以及破碎成本,同時(shí)有效避免破碎過程中引入雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。


節(jié)約能耗:顆粒硅生產(chǎn)單位耗電量少,單噸耗電20~25kWh,相對西門子法45~60kWh降低50~70%;顆粒硅流化床技術(shù)使用硅烷氣制備,生產(chǎn)反應(yīng)溫度低,還原溫度500+°C即可,而采用改良西門子法還原三氯氫硅,需要1080°C以上的高溫。


與此同時(shí),由于產(chǎn)品特性,顆粒硅在生產(chǎn)技術(shù)方面仍需要改進(jìn):


生產(chǎn)安全的危險(xiǎn)系數(shù)較高:生產(chǎn)過程中要使用到硅烷,該氣體極為活潑,在零下80度下遇空氣會(huì)發(fā)生爆炸。


氫、碳等雜質(zhì)含量很難控制:顆粒硅的比表面積大,更容易吸附雜質(zhì),在轉(zhuǎn)化過程中會(huì)產(chǎn)生很多粉料,運(yùn)輸過程中也會(huì)有粉料產(chǎn)生,產(chǎn)品有被污染的風(fēng)險(xiǎn)。在氫氣生產(chǎn)環(huán)境中有吸附,生產(chǎn)器壁是碳基生產(chǎn)過程中硅會(huì)撞擊器壁,內(nèi)襯也多為碳基材料。隨著顆粒硅產(chǎn)線升級(jí),氫雜質(zhì)、粉塵等問題都將得到解決。


隱形成本較高,實(shí)際生產(chǎn)成本仍有待優(yōu)化:雖然顆粒硅在電耗、人工、初始投資額等方面具有成本優(yōu)勢,理論量產(chǎn)成本相對西門子法較低,但目前技術(shù)水平下,顆粒硅的連續(xù)生產(chǎn)能力較差,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),成本仍有待壓縮。


保利協(xié)鑫是顆粒硅技術(shù)路線的重要推手。保利協(xié)鑫目前在產(chǎn)產(chǎn)能年底由6,000噸提高到10,000噸,2021年規(guī)劃投產(chǎn)2萬噸顆粒硅產(chǎn)能,屆時(shí)公司總產(chǎn)能3萬噸,行業(yè)總產(chǎn)能約5萬噸。


9月8日,保利協(xié)鑫旗下江蘇中能規(guī)劃產(chǎn)能10萬噸、首期5.4萬噸顆粒硅項(xiàng)目正式開工擴(kuò)建,是目前全球單體最大規(guī)模顆粒硅項(xiàng)目;


10月18日,保利協(xié)鑫在四川樂山10萬噸顆粒硅項(xiàng)目正式開工,一期6萬噸產(chǎn)能預(yù)計(jì)將在2022年2月投產(chǎn),全部產(chǎn)能2022年底達(dá)產(chǎn),屆時(shí)保利協(xié)鑫將擁有20萬噸顆粒硅產(chǎn)能;


12月10日,保利協(xié)鑫發(fā)布公告,F(xiàn)BR顆粒硅生產(chǎn)工藝得到重大突破,成本優(yōu)勢更加明顯,產(chǎn)品質(zhì)量得到客戶的廣泛認(rèn)可。


在目前的光伏生產(chǎn)體系下,短期內(nèi)顆粒硅取代現(xiàn)有改良西門子法的可能性很小,長期具備潛力。技術(shù)方面制約因素較多,粉塵、雜質(zhì)等問題亟待解決,同時(shí)短期內(nèi)出貨量較少,硅料講究系統(tǒng)化配置和穩(wěn)定性,顆粒硅兼容進(jìn)現(xiàn)有的下游生產(chǎn)體系仍需時(shí)間,同時(shí)受到專利保護(hù)的限制,顆粒硅技術(shù)很難在短時(shí)間內(nèi)得到普及,難以在行業(yè)層面形成規(guī)模。


來源:申港證券


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