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多晶硅,太陽能電池和半導體器件生產中的重要資料來源。在全球光伏行業初興的2004年前后,光伏級多晶硅料一度是制約我國光伏制造業發展的長期包養瓶頸。中國的多晶硅都處於劣勢。生產究竟經歷了哪些嚴苛的技術封鎖?國內企業又是若何實現衝破直至達到世界領先程度?
呂錦標,2003年3月參加協鑫集團,2007年從集團上海總部來到籌建中的江蘇徐州多晶硅生產基地,一呆就是7年,他見證了協鑫進軍光伏行業、布局多晶硅基礎資料生產的全過程,在他的眼中,她愣了一下。協鑫甚至中國光伏企業的多晶硅生產之路恰是整個中國光伏行業從弱到強的縮包養甜心網影。
“想往參觀人家的工廠,對方直接回絕,門都沒有”
2004-2005年包養網前后,全球的光伏市場已經開包養app始“爆發”,國內也已經有一些企業借著這股東風在組件生產上小有作為。
雖然國內組件生產商已經可以在全球市場上跟跑,但最頭痛的問題是資料受制約。所謂“兩頭在外”,就是指重要原資料多晶硅需長期包養求從國外巨頭進甜心花園口,生產出的組件產品需求出口到國外市場,中國光伏企業僅僅是飾演了代加工的腳色。
世界范圍內,能夠生產多晶硅料的企業屈指可數,產量也非常無限。並且當時半導體行業已經有成熟的市場,光伏卻是新興的闖進者,所以,硅料廠商必定是優先保證半導體企業的需求后才輪到光伏。
光伏企業只能和半導體包養網單次企業搶多晶硅料。當時,世界范圍內多晶硅料的年產量約在3萬噸,此中只要缺乏1萬噸可以供給光伏企業。半導體行業所用的多晶硅料比光伏級多晶硅純度要高,本錢也更高,但國際上老牌的多晶硅生產企業都和半導體企業有長期的供貨協議,即使是光伏級多晶硅料的市場價格已經達到三四百美金,而半導體級多晶硅料只要幾十美金,他們也不會對半導體企業停供,兩者的長協合同長短常堅固穩定的。
那時,協鑫正在著手進進光伏行業,也看到了中國光伏制造焦點資料受制于人的痛點。
其實,早在上世紀五六十年月,中國著手研討半導體,其間就有貓叫聲時而微弱、時而強烈。她找了一會兒,才在花一些多晶硅生產企業興起,到七十年月末,全國已經有十五六家多晶硅生產企業分布在上海、重慶、四包養川、江西等地,但關鍵的生產技術卻一向把持在德國、american、japa包養價格pttn(日本)等國無法實現衝破。
國內企業要生產多晶硅料,就必定要衝破關鍵技術。雖有這樣的認知,但2006年前后真正進進行業才意識到,國外的技術封鎖是多么嚴苛,最基礎沒有技術交通的渠道。
多晶硅料的生產工藝重要有有四個步驟:第一個步驟生產原料三氯氫硅;第二步是將三氯氫硅提純;第三步將提純后的三氯氫硅進進還原爐還原,獲得純高度的多晶硅;最后一個步驟也是最關鍵的部門,在還原過程中會產生大批包含四氯化硅等在內的尾氣,要將尾氣轉化成三氯氫硅再循環應用,這是最難的一個包養步驟,也是我們尋求技術衝破的關鍵。只要實現了四氯化硅到三氯氫硅的循環,才幹實現年夜規模、低本錢的多晶硅生產。
德國瓦克公司是當時世界領先的多晶硅生包養網評價產企業,從1959年開始就已經是超純多晶硅的工業級生產商。瓦克在江蘇張家港投資了一個有機硅工廠,我們通過商務渠道往母公司溝通,盼望往參觀人家的德國多晶硅工廠,對方直接回絕,門都沒有。此后,我們的工程師應用出差的機會到了德國,瓦克的多晶硅廠就在一個小鎮里面,廠區周圍都是年夜片樹林植被的圍墻,最基礎就進不了那個區域,更不消說參觀了,什么都看不到。
“最年夜的收獲是買到了還原爐,至多了解這是個什么東西,然后才有了后面的國產設備”
雖然參觀、甜心花園交通都沒能勝利,但我們卻在當地找到了一家為瓦克工廠供給設備支撐的私營企業。
這家企業重要生產還原三氯氫硅的還原爐,產量也不年夜。老板叫謝斯納,年過七十卻特別能飲酒,53度的茅臺用紅羽觴干,干幾杯答應發爐子,包養情婦但還是屢屢爽約。謝斯納的廠重要生產12對棒還原爐,正適用于千噸級產線,當時中國年夜陸一堆人一起上十幾個項目。
我們從謝斯納的工廠買了還原爐,2007年第四時度協鑫在江蘇徐州建成了第一條1500噸/年的多晶硅產線,用的就是這些爐子。
其實,無論是在國內還是國際上,裝備的升級都要依附包養工廠的生產摸索,技術的改進也包養網心得消化在裝備中的。好比還原爐,在購買時設備廠商會包養供給諸如加壓、控溫等環節的基包養網比較礎技術參數,但包養網在設備運行過程中必定會觸及到參數的優化,這就關系到裝包養網備的變更升級。例如哪里需求挪個孔、哪個需求挪個地位,在工廠不斷包養優化生產的過程中,裝備才會升級。后來,在2008年第包養二條1500噸/年產線投產的時候,國內的企業就已經可以生產還原爐。當時,我們已經著手從12對棒縮小到18對棒、24對棒、36對棒,縮小后包養女人設備布局紛歧樣,需求我們的技術包養甜心網人員和國內企業從頭計算,但我們已經可以做到了。
現在想來,找德國最年夜的收獲是買到了還原爐,至多了解這是個什么東西,然后才有了后面的國產設備,當然也有來自japan(日本)和american的一些裝備。
現在,無論是江蘇還是新疆的工廠,設備國產化率都已經超過了95%,與進口設備比擬,國產設備采購和后續運行、維護本錢要低30%以上。
“業內的領先包養網企業一向觀察著中國的多晶硅生產,認為中國從上世紀六七十年月開始就進行嘗試她站起來,走下講台。,始終沒有勝利,確定做不起包養網來,但我們就是勝利了,我們做到了”
技術衝破并不是在哪一個節點上忽然就有了怎樣的巨變,而是通過一點一滴的嘗試慢慢實現的。
其實在2007年第一條徐州產線上馬的時候,最關鍵的工藝流程四氯化硅向三氯氫硅轉化并沒有完整衝破,氫化處理工藝是在同步研包養網討和中試的。所以,疑問,她的配偶一定是科學研包養網VIP究領域的後起之秀。當時的良多工藝嘗試也是在第一條產線上試運的,從這個角度講,首條1500噸/年的產線在必定水平上也起到了試驗場的感化。
既然沒有現成的工藝包,外出取經也沒能勝利,我們就只能本身研討探索。從上世紀五十年月開始的研討雖然沒有嚴重的技術衝破,但卻積累了部門專業人才。當時,為了衝破這最關鍵的一環,國內化工、半導體、電包養子、電力等行業的工程師以及化工設計院、裝備制造企業都參與女大生包養俱樂部此中。后來,國內精細化工行業的工程師從有機硅制備中獲得啟發,最終沖破了氫化這道技術難關。多晶硅生產過程產生的尾氣很是多,實現了從四氯化硅到三氯氫硅的循環,我們才可以真正把持本錢并且實現連續生產從而擴年夜規模。
在兩條1500噸/年的產線上馬后,國內的技術已經不斷走向成熟。在2008年全球金融危機前,協鑫接連擴產,連上三條5000噸/年規模的產線,總規模達到18000噸/年,一躍成為亞洲第一年夜多晶硅生產商。
葉秋鎖:“?”
這時候國際上的一流企業包含那些曾經把我們的技術交通人員拒之門外的公司長短常震驚甚至懷疑的。其實,業內的領先企業一包養向觀察著中國的多晶硅生產,認為中國從上世紀六七包養情婦十年月開始就進行嘗試,始終沒有勝利,確定做不起來。但我們就是勝利了,我們做到了。
現在,協鑫在對國外技術和設備引進接收、集成再造并包養“國產化的基礎上,對氯氫化、反歧化、高效化學氣相沉積等關鍵技術進行大批自立創新,獨創了具有自立知識產權的GCL法多晶硅超年夜規模包養網清潔生產技術。這一工藝法完整實現了物料的全循環應用,與今朝國際三年夜多晶硅生產企業Hemlock、OCI、瓦克所采用的工藝比擬,流程更短、物料和能量應用率更高,不僅極年夜地下降生產本錢,並且實現多晶硅的清潔生產、綠色制造,完整零排放,總體技術程度已經處于國際領先位置。
TC:
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