多晶硅单晶硅
2017-06-06 17:50:10
国际多晶硅
产业
概况 当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其
市场
占有率在 90%以上,而且在 今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料.多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美,日, 德等 3 个国家 7 个公司的 10 家工厂手中,形成技术封锁,
市场
垄断的状况. 多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池.按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级.其中,用 于电子级多晶硅占 55%左右,太阳能级多晶硅占 45%,随着光伏
产业
的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅 需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展。 1994 年全世界太阳能电池的总
产量
只有 69MW, 2004 年就接近 1200MW, 而 在短短的 10 年里就 增长了 17 倍.专家
预测
太阳能光伏
产业
在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一. 据悉,美国能源部计划到 2010 年累计安装容量 4600MW,日本计划 2010 年达到 5000MW,欧盟 计划达到 6900MW,预计 2010 年世界累计安装量至少 18000MW.从上述的推测分析,至 2010 年太 阳能电池用多晶硅至少在 30000 吨以上。 据国外资料分析报 道,世界多晶硅的
产量2005 年为 28750 吨,其中半导体级为 20250 吨,太阳能级为 8500 吨,半导体 级需求量约为 19000 吨,略有过剩;太阳能级的需求量为 15000 吨,供不应求,从 2006 年开始太阳能 级和半导体级多晶硅需求的均有缺口,其中太阳能级产能缺口更大. 据日本稀有
金属
杂质 2005 年 11 月 24 日报道, 世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张, 主要是由于以 欧洲为中心的太阳能
市场
迅速扩大,预计 2006 年,2007 年多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈,多 晶硅
价格
方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除,2005 年世界太阳能电池
产量
约 1GW,如果以 1MW 用多晶硅 12 吨计算,共需多晶硅是 1.2 万吨,2005-2010 年世界太阳能电池平均 年增长率在 25%,到 2010 年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过 6.3 万吨. 世界多晶硅主要生产企业有日本的 Tokuyama,三菱,住友公司,美国的 Hemlock,Asimi,SGS, MEMC 公司,德国的 Wacker 公司等,其年产能绝大部分在 1000 吨以上,其中 Tokuyama,Hemlock, Wacker 三个公司生产规模最大,年生产能力均在 3000-5000 吨. 国际多晶硅主要技术特征有以下两点: (1)多种生产工艺路线并存,
产业
化技术封锁,垄断局面不会改变.由于各多晶硅生产工厂所用主辅 原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多晶硅产品技术经济指标,产品质量指标,用途,产 品检测方法,过程安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前国际上多晶硅生产 主要的传统工艺有:改良西门子法,硅烷法和流化床法.其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世 界总产能的 80%,短期内
产业
化技术垄断封锁的局面不会改变. (2)新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃.除了传统工艺(电子级和太阳能级兼容)及技术升 级外,还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术,主要有:改良西门子法的低
价格
工艺;冶 金法从
金属
硅中提取高纯度硅; 高纯度 SiO2 直接制取; 熔融析出法 (VLD: Vaper to liquid deposition) ; 还原或热分解工艺;无氯工艺技术,Al-Si 溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等. 国内多晶硅
产业
概况 我国集成电路的增长,硅片生产和太阳能电池
产业
的发展,大大带动多晶硅材料的增长. 太阳能电池用多晶硅按每生产 1MW 多晶硅太阳能电池需要 11-12 吨多晶硅计算,我国 2004 年多 晶,单晶太阳能电池
产量
为 48.45MW,多晶硅用量为 678 吨左右,而实际产能已达 70MW 左右,多晶 硅缺口达 250 吨以上. 2005 年底国内太阳能电池产能达到 300MW, 到 实际能形成的
产量
约为 110MW, 需要多晶硅 1400 吨左右,预测
到 2010 年太阳能电池
产量
达 300MW, 需要多晶硅保守估计约 4200 吨, 因此太阳能电池的生产将大大带动多晶硅需求的增加,见表 3. 2005 年中国太阳能电池用单晶硅企业开工率在 20%-30%,半导体用单晶硅企业开工率在 80%- 90%,都不能满负荷生产,主要原因是多晶硅供给量不足所造成的.预计多晶硅生产企业扩产后的
产量
, 仍然满足不了快速增长的需要. 2005 年全球太阳能电池用多晶硅供应量约为 10448 吨,而 2005 年太阳能用硅材料需求量约为 回收单晶硅公司 15953101283 提供 22881 吨,如果太阳能电池用多晶硅需求量按占总需求量的 65%计,则太阳能电池用多晶硅需求量约为 14873 吨, 这样全球太阳能电池用多晶硅的
市场
缺口达 4424 吨. 2005 年半导体用多晶硅短缺 6000 吨, 加上太阳能用多晶硅缺口 4424 吨,合计 10424 吨,供给严重不足,导致全球多晶硅
价格
上涨.目前多 晶硅
市场
的持续升温,导致各生产厂商纷纷列出了扩产计划,根据来自国际光伏组织的统计,至 2008 年 全球多晶硅的产能将达 49550 吨,至 2010 年将达 58800 吨.预计到 2010 年全球多晶硅需求量将达 85000 吨,缺口 26200 吨. 从长远来看,考虑到未来石化能源的短缺和各国对太阳能
产业
的大力支持, 需求将持续增长.根据欧洲光伏工业联合会的 2010 年各国光伏
产业
发展计划预计,届时全球光伏
产量
将 达到 15GW(1GW=1000MW) ,设想其中 60%使用多晶硅(包括多晶硅和单晶硅)为原材料,如果技术进步每 MW 消耗 10 吨 多晶硅,保守估计全球至少需要太阳能多晶硅 5 万吨以上. 与国际水平相比,国内多晶硅生产物 耗能耗高出 1 倍以上,产品成本缺乏竞争力.