国内外多晶硅生产和生产技术现状与发展及成本核算
国内外多晶硅产能情况
国内外多晶硅产能情况
1、历史发展
近年来，中国多晶硅的发展取得了快速势头，并取得了巨大成功。
首先，中国政府大力支持多晶硅的发展，更加关注多晶硅行业的发展，投资大量资金用于多晶硅研发、投资并购等。
其次，目前中国已经形成了用于多晶硅的生产线与设备，并扩大了其产能。
最后，随着国内电子行业的发展，多晶硅的应用越来越广泛，中国多晶硅产业的发展也更为活跃。
2、产能及市场占有率
根据市场研究机构的数据显示，2024年，中国多晶硅的年产能达到了140万片，其中有超过90％的产量来自国内。
在这140万片中，30万片是用于消费类电子产品，30万片是用于工业电子设备，其余是用于其他应用领域。
2024年，中国多晶硅行业的总营收达到了87亿元，占全球多晶硅行业市场的53%。
3、未来发展
根据数据分析，由于随着中国消费电子市场的不断增长，中国多晶硅行业的发展前景非常广阔。
根据市场研究报告，估计2023年，中国多晶硅行业的产值将达到180亿元，市占率将达到60%。
此外，2023年，中国多晶硅产能将达到200万片，而消费电子晶片的产能将达到35万片，占比将提升到25%。
除了中国，还有其他国家在开发和生产多晶硅。
多晶硅生产工艺的现状与发展
多晶硅生产工艺的现状与发展多晶硅是一种重要的半导体材料，被广泛应用于太阳能电池板、集成电路、电子器件等领域。
多晶硅生产工艺的发展对于提高材料品质、降低生产成本、增加产量具有重要意义。
本文将介绍多晶硅生产工艺的现状和未来发展方向。
1.传统多晶硅生产工艺传统的多晶硅生产工艺主要包括：气相沉积法（CVD）、气相切割法（PCD）、气相重结晶法、锗接种法等。
其中CVD法是目前最为成熟的工艺，其原理是在高温、高真空条件下，将气体中的硅源化合物分解成原子硅，然后沉积在衬底上。
CVD法生产多晶硅的设备复杂，成本高，但是能够获得高质量的多晶硅材料。
目前，随着半导体工业的不断发展和多晶硅应用领域的扩大，一些新型的多晶硅生产工艺也得到了广泛关注，包括：光热化学气相沉积法（HTC-CVD）、区域电化学多晶硅制备法（REG-CVD）、气氛设计多晶硅制备法（FDS）、金属硅化多晶硅制备法（MSS）、悬浮化学气相沉积法（SS-CVD）等。
其中，光热化学气相沉积法（HTC-CVD）具有制备速度快、成本低、晶格缺陷较少等优点，逐渐成为一种有潜力的新型多晶硅生产工艺。
装置主要由2-5只温度不同的电子束炉组成，同时利用氢气、氯气等化学气体对纯硅棒进行气相反应，制备出高纯度的多晶硅材料。
1.提高生产效率目前，多晶硅生产的效率较低，生产周期长，成本高。
未来的发展方向是尽可能提高生产效率，降低生产成本。
例如，利用自动化技术改进传统制备工艺，或者开发新型制备工艺，提高生产效率、降低工艺成本。
2.提高材料品质多晶硅的材料品质会影响其在半导体、太阳能电池等领域的应用效果，未来的发展方向是提高材料的结晶度、均匀度，减少杂质、晶格缺陷等。
例如，开发新型光热化学气相沉积法等制备工艺，优化反应条件，改善材料品质。
3.推广应用领域多晶硅广泛应用于太阳能电池板、集成电路、传感器等领域，未来的发展方向是拓宽应用领域，例如通过优化制备工艺，推出更适用于显示屏等应用领域的多晶硅材料，拓宽其应用领域。
国内外多晶硅发展现状
本文由srising贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
摘要叙述了国内外多晶硅的发展概况对我国多晶硅材料的研究提出几点建议关键词——国内外多晶硅发展现状蒋荣华,染鹜娜卿哪,肖顺珍峨眉半导体材料所,四川峨眉山市讨论了多晶硅生产过程中改良西门子法的几项关键技术,并。
半导体硅多晶硅工艺过程中图分类号‘文献标识码文章编号一一一一,一,,,前言在信息化时代的今天高速发展的电子工业,要优点是节能降耗显著、成本低、质量高。
采用综合利用技术,,对环境不产生污染、其主要技术、信息工业的坚强后盾是是大直径对多对棒节能型还原炉技术导热油循电子工业的重要的基础材料,环冷却硅还原炉系统技术还原炉尾气封闭式干法氢化生成,就是半导体硅单晶材料而生产硅单晶的基础材料。
回收技术以及副产品技术。
就是高纯优质的半导体多晶硅因此,优质的半导。
体多晶硅材料已成为现代信息产业的基础之基础目前多晶硅的产品,主要是以改良西门子法生五业硅产的棒状多晶硅为主晶硅为辅,,以流化床技术生产的粒状多,多晶硅硅。
随着今后单晶直径增大,石英增涡同时被要求增大到极限时可能会加大采用连续供料拉晶法从而将加大对粒状多晶硅的需求量与生产量从半导体级多晶硅的质量来看个用“”,。
,其纯度可达到,一用户不经腐蚀和清洗便可直接装炉使还原尾气近年,世界多晶硅材料的主要生产厂家的生产,规模都在千吨级经济规模以上主要工序都用计算图多晶硅生产的改良西门子法示意图机控制,设备装备水平高。
多晶硅生产采用的技术,几乎都是先进的改良西门子法图这种方法的主几力盯刃,改良西门子法的几项关键技术,大型多对棒节能型还原炉,多晶硅还原炉出于节能降耗的考虑必须大型化与之相适应的电器也必须大型配套大型节能还原炉有几项关键的技术多根金属丝,,炉的内壁加工成镜面减少散热损失热能气量,以提高反应速度采用这种改进的大型还原炉之后——件之后其中的三氯氢硅和四氯化硅被冷凝分离出来然后把分离出的三氯氢硅直接送到还原炉, ,缭攫纳翻衅,,,以生产多晶硅而把四氯化硅送到氢化工序经氢化后部分转,,,化成三氯氢硅把氢化后的气体再经分离塔分离出三氯氢硅和四氯化硅再分别把三氯氢硅送到还原系统, ,。
国内外多晶硅生产和生产技术现状与发展及成本核算
2.1 西门子工艺
1955年由西门子公司开发, 1957年开始工业化生产。其主要工艺是用H2还原SHiCl3,在硅芯发热体上沉积多晶硅。由于 能耗高,效率低,不能实现闭路循环生产,有污染等问题很快便被改良西门子法所替代。2Fra bibliotek2 改良西门子工艺
改良西门子工艺也称闭环式SHiCl3氢还原工艺,是在西门子工艺基础之上,增加了还原尾气干法回收系统和SiCl4氢化工艺, 实现了闭路循环。
1.2 国内多晶硅产业发展的背景
多晶 硅 被 誉为“微电子大厦的基石”，是跨化工、冶金、机械、电子等多学科、多领域的高新技术产品，是半导体、 大规模集成电路和太阳能产业的重要基础原材料，具有投资规模大、科技含量高、产业链长等特点，经济效益和社会效益都 十分显著。随着全球电子信息产业和光伏产业的迅猛发展，多晶硅市场一直供不应求。现就国内多晶硅产业的发展现状进行 综述，并分析国内多晶硅产业巨大的经济效益，开发背景和研究现状，对存在的风险与隐忧，以及该行业发展的主要问题， 提出自己的对策和建议。
经济效益计算表 序号 1 2 3 4 5 6 项目 销售收入 总成本 销售税金及附加 利润总额 所得税 税后利润 单价/万元 41.5 24.75 2.74 14.01 4.62 9.39 产量/吨 1000 1000 1000 1000 1000 1000 合计/万元 41500 24751.22 2739 14009.78 4623.23 9386.55 备注
按销售收入 的 6.6%估算
1.4 行业发展的主要问题及其对策与建议
3
由于 多 晶 硅产业存在着产能发展规划过大，用量相对有限，国内没有掌握多晶硅核心技术，以及成本高利润空间较小 等风险和隐忧，目前我国各有关部门应冷静的把握好多晶硅产业发展布局，有关科研机构和相关企业应集中力量突破多晶硅 核心技术，为多晶硅发展创造条件。随着科学技术日益快速的发展和太阳能的大规模开发利用，多晶硅的用途越来越广，用 量也越来越大，价格也大幅度的提高。一场有关多晶硅产业开发、利用的“争夺战”在国内已经展开。 1.4.1 主要问题 同国际先进水平相比，国内多晶硅生产企业在产业化方面的差距主要表现在: (1)产能低，供需矛盾突出。2005年中国太阳能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%，无法实现满负荷生产，多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中，严重制约我国产 业发展。 (2)生产规模小、现在公认的最小经济规模为1000吨/年，最佳经济规模为2500吨/年，而我国现阶段多晶硅生产企业离 此规模仍有较大的距离。 (3)工艺设备落后，同类产品物料和电力消耗过大，三废问题多，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。 (4)千吨级工艺和设备技术的可靠性、先进性、成熟性以及各子系统的相互匹配性都有待生产运行验证，并需要进一步完 善和改进。 (5)国内多晶硅生产企业技术创新能力不强，基础研究资金投人太少，尤其是非标设备的研发制造能力差。 (6)地方政府和企业项目投资多晶硅项目，存在低水平重复建设的隐优。 1.4.2 对策与建议
2024年多晶硅市场分析现状
多晶硅市场分析现状引言多晶硅是一种高纯度的硅材料，广泛应用于太阳能、半导体和微电子等领域。
本文将对多晶硅市场的现状进行分析，包括市场规模、行业竞争、发展趋势等方面。
市场规模多晶硅市场自发展以来呈现出快速增长的趋势。
据市场研究数据显示，全球多晶硅市场规模在过去几年中持续增加。
多晶硅在太阳能领域的需求持续增长，推动了市场的扩大。
另外，半导体和微电子领域对多晶硅的需求也在增加，进一步推动了市场的增长。
行业竞争多晶硅市场的竞争相对激烈。
由于多晶硅产品技术门槛相对较低，市场上存在着大量的多晶硅制造商。
主要的竞争策略包括价格竞争、产品质量和性能的改进以及市场营销活动等。
一些大型制造商拥有较强的生产能力和销售网络，通过规模效应获得了一定的竞争优势。
同时，多晶硅市场也面临着一些挑战。
首先，市场供应过剩可能导致价格下降，给企业带来一定压力。
其次，新兴技术的出现可能对多晶硅市场构成威胁，例如新型太阳能电池技术的发展可能减少对多晶硅的需求。
发展趋势多晶硅市场的发展趋势主要包括以下几个方面：1.太阳能领域的增长：随着对可再生能源的需求增加，太阳能领域将继续成为多晶硅市场的重要驱动力。
太阳能行业的快速发展将刺激对多晶硅的需求增长。
2.技术进步：多晶硅制造技术的不断改进将提高产品质量和性能，降低成本，增强市场竞争力。
新技术的引入可能使多晶硅产品更加高效和可靠，进一步拓展市场。
3.市场地域扩张：多晶硅市场将寻求在全球范围内扩大市场份额。
特别是一些新兴市场的崛起将提供更多的机会，如亚洲地区的太阳能产业增长迅速。
4.环境法规的支持：多国政府对可再生能源的支持将有助于多晶硅市场的发展。
环境法规的推动将激励企业采用更多的太阳能产品，从而增加对多晶硅的需求。
总结多晶硅市场目前呈现出快速增长的趋势，并面临激烈的竞争。
太阳能领域的增长、技术进步、市场地域扩张和环境法规的支持将是多晶硅市场发展的主要趋势。
尽管市场面临一些挑战，但多晶硅作为高纯度硅材料在可再生能源和半导体领域的应用前景广阔。
多晶硅行业现状与发展趋势
多晶硅行业现状与发展趋势
多晶硅是一种重要的半导体原材料，在太阳能电池、集成电路、光纤、半导体器件等领域广泛应用。
以下是多晶硅行业的现状和发展趋势：
1. 现状：多晶硅行业目前处于快速发展阶段。
由于太阳能产业的崛起，对多晶硅的需求大增，使得多晶硅行业得到了迅猛的发展。
中国是全球最大的多晶硅生产国家，有着庞大的生产能力和产量。
2. 供需形势：尽管多晶硅行业目前仍面临着供需矛盾，但随着太阳能发电成本的降低和市场需求的增加，多晶硅的产能将不断增加，并逐渐实现供需平衡。
3. 技术进步：多晶硅制备技术正在不断进步，从传统的电化学法制备向雾化法、气相沉积等新工艺转变。
技术的不断创新和进步将提高多晶硅的纯度和质量，降低生产成本。
4. 绿色发展：多晶硅行业面临的一大挑战是环境污染。
多晶硅生产过程中产生大量的氢气和氯气等有毒气体，处理这些废气和废水对环境保护提出了更高的要求。
多晶硅企业需要加大环保投入，采取更加清洁和环保的生产方式。
5. 国际市场：多晶硅行业面临着国际市场的竞争。
中国是全球多晶硅的主要生产国家，但其他国家也在逐渐发展多晶硅产业，如美国、韩国、德国等。
因此，中国多晶硅企业需要提高产品质量和技术水平，打造自己的品牌以在国际市场中获得竞争优
势。
总的来说，多晶硅行业在太阳能产业的推动下正处于快速发展阶段。
随着技术的进步和市场需求的增加，多晶硅行业有望实现更好的发展，并为清洁能源产业的发展做出更大的贡献。
然而，多晶硅行业也面临着供需矛盾、环境污染等挑战，需要通过技术创新和绿色发展来解决。
多晶硅行业现状与发展趋势
多晶硅行业现状与发展趋势
多晶硅是一种高纯度的硅材料，广泛应用于太阳能电池制造、半导体材料、半导体器件等领域。
以下是多晶硅行业的现状和发展趋势：
现状：
1. 多晶硅产能过剩：多晶硅产能过剩是当前多晶硅行业的主要问题，尤其是在中国市场。
过剩产能导致多晶硅价格下跌，企业利润率降低。
2. 太阳能行业需求增长放缓：随着全球太阳能市场饱和度的提高，太阳能电池组件价格下降，市场需求增长放缓。
这对多晶硅行业产生了一定的冲击。
3. 环保压力增加：多晶硅生产过程中产生大量的二氧化硅废气和废水，对环境造成了一定的影响。
相关环保政策的出台，使得多晶硅企业需要更高的环保标准和技术升级。
发展趋势：
1. 产能去杠杆化：为解决多晶硅产能过剩问题，相关政府部门鼓励行业整合，并对高能耗、低效益的企业进行淘汰。
预计未来将有更多的多晶硅企业退出市场。
2. 技术升级：多晶硅企业将继续加大对技术创新的投入，提高产品质量和降低生产成本，以增强竞争力。
3. 太阳能行业多元化：太阳能产业链正在从组件制造向系统集成和智能化转变。
未来太阳能市场将出现更多的多晶硅应用领域，如建筑一体化光伏、充电桩、新能源汽车等，这将为多晶硅行业带来新的发展机遇。
4. 能耗减排和绿色生产：多晶硅企业将通过技术改进和提高产
能利用率来降低能耗，减少对环境的影响。
绿色生产将成为多晶硅行业的发展趋势之一。
中国多晶硅产业现状及趋势
中国多晶硅产业现状及趋势中国多晶硅产业现状及趋势1. 引言多晶硅是一种重要的基础原材料，广泛应用于光伏、半导体、电子等领域。
多晶硅产业的健康发展对于推动我国经济转型升级、实现全球资源配置优化、保护环境等具有重要意义。
本文将对中国多晶硅产业的现状进行分析，并对未来的发展趋势进行展望。
2. 中国多晶硅产业现状2.1 生产能力及产量当前，中国多晶硅的生产能力和产量均居于全球的领先地位。
根据国家能源局数据，截至2019年底，全国共有多晶硅生产线1000余条，年产能超过400万吨，占全球总生产能力的60%以上。
2019年，中国多晶硅产量约为380万吨，占全球总产量的70%以上。
2.2 主要生产区域中国多晶硅主要集中在四川、江苏、浙江、江西等地。
四川省是中国最重要的多晶硅生产基地之一，凭借其丰富的硅资源和成熟的产业链，年产量超过200万吨，占全国总产量的50%以上。
江苏、浙江和江西等地也拥有较大规模的多晶硅生产能力。
2.3 技术水平中国多晶硅产业的技术水平在全球范围内领先。
多年来，中国多晶硅生产企业通过技术创新和自主研发，不断提高产品质量和生产效率。
目前，中国多晶硅的质量已经达到或接近国际一流水平，大部分产品出口到日本、德国、美国等发达国家。
2.4 产业链完整度中国多晶硅产业链完整，从硅矿开采、多晶硅生产到下游的硅片、光伏组件制造等环节都相对齐备。
特别是在光伏领域，中国企业已经形成了从硅材料到光伏组件的一体化产业链，具备较强的竞争力。
3. 中国多晶硅产业的挑战尽管中国多晶硅产业取得了长足发展，但仍面临一些挑战。
3.1 低端产品占比高目前，中国多晶硅产业的低端产品占比仍较高。
由于市场需求不断增长，部分生产企业为了追求规模效应而忽视了产品质量和附加值的提升，导致多晶硅的价格竞争较为激烈，利润空间有限。
3.2 能源消耗及环境污染多晶硅的生产过程对能源的消耗较大，同时还伴随着大量的固体废弃物和废水废气排放。
由于多晶硅产业的集中地区通常与主要的光伏或半导体制造基地重合，这些环境问题引起了广泛关注。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1 西门子工艺
1955年由西门子公司开发, 1957年开始工业化生产。其主要工艺是用H2还原SHiCl3,在硅芯发热体上沉积多晶硅。由于 能耗高,效率低,不能实现闭路循环生产,有污染等问题很快便被改良西门子法所替代。
2.2 改良西门子工艺
改良西门子工艺也称闭环式SHiCl3氢还原工艺,是在西门子工艺基础之上,增加了还原尾气干法回收系统和SiCl4氢化工艺, 实现了闭路循环。
2.4 Hemlock公司的多联产工艺
美国Hemlock主要用于电子级多晶硅的生产工艺流程为:在电弧炉内由C还原SiO2形成冶金级硅。冶金级硅和HCl在流化 床炉内反应生成HSiCl3,HSiCl3经提纯后产生半导体级HSiCl3,然后和H2一起在化学气相沉积炉内沉积在被加热的硅棒之上。 由 气相沉积炉内排出的HCl,HSiCl3和H2被回收再进入循环系统,而半导体级的H2SiCl2和SiCl4以及光纤维级的SiCl4则被排出。这 一工艺流程实际上由四大环节构成,即冶金硅制备工艺、流化床制备HSiCl3工艺、HSiCl3纯化工艺和CVD工艺过程。其最大特 点是容易形成高纯度多晶硅,尤其是易形成电子级多晶硅。 研究认为制备太阳能级多晶硅最直接和最经济的方法就是将金属硅 低成本提纯制成太阳能级多晶硅,而不是采用电子级硅的精细化学提纯工艺。
2.3 沸腾床工艺
沸腾床工艺也叫流化床工艺。由美国联合碳化物公司研发。其工艺过程是将SiCl4,H2,HCl和工业硅在高温高压流化床内 生成SHiCl3,再将其进一步歧化加氢反应生成SHi2Cl2,继而生成硅烷气。把硅烷气通入小颗粒硅粉的流化床反应炉进行连续热 分解反应生成粒状多晶硅产品。应用这种方法生产的公司主要有美国的Hemlock和MEMC公司、德国的Wacker公司和挪威的 REC公司。沸腾床工艺的优点是:生产效率高、电耗低、成本低。缺点是产品纯度不高,生产安全性也不能保证。
经济效益计算表 序号 1 2 3 4 5 6 项目 销售收入 总成本 销售税金及附加 利润总额 所得税 税后利润 单价/万元 41.5 24.75 2.74 14.01 4.62 9.39 产量/吨 1000 1000 1000 1000 1000 1000 合计/万元 41500 24751.22 2739 14009.78 4623.23 9386.55 备注
1
Sumitomo：2006年增100 t。2007年增400 t。生产能力将从900 t增至1300 t。 共计33550 t。 到2010年，国外七大多晶硅生产商产量为65050t。预测美国、德国、法国、荷兰、挪威、西班牙近年新建多晶硅厂的生 产能力可达10000t，连同冶金法产能合计，2010年全球多晶硅生产能力将达10万t。值得一提的是，全球七大主要生产商都 将多晶硅材料作为战略性物资，对其它国家实行技术封锁，严格控制多晶硅材料的技术扩散。
1.3 国内多晶硅产业现状
1.3.1 产业的发展历程 我国多晶硅伴随着整个硅材料工业起步于20世纪50年代中期，由于这些厂都是采用传统的西门子法，技术水平低，生产 规模小，各种消耗指标高，质量不稳定，环境污染严重，加之产品成本逐年增加等原因，多数生产厂难以维持生产，以致倒 闭。1986年，为了摆脱多晶硅制约我国电子工业和信息产业的发展的困境，并为了从根本上解决多晶硅生产技术等问题，原 中国有色金属工业总公司和有关政府部门决定在积极引进国外多晶硅生产技术的同时，自行研究开发多晶硅生产技术。1987 年，我国首先突破了导热循环冷却技术，为开发大型节能还原炉创造了条件。到目前，已有了许多技术突破，诸如上海技术
二、多晶硅工业技术现状与发展
应用于国际多晶硅工业的生产技术主要有改良西门子工艺、硅烷热解工艺、沸腾床工艺和冶金工艺。多晶硅生产工艺分 为两大类,即化学工艺和冶金工艺。化学法中的化合物尤其是中间产物具有高挥发性、腐蚀性和毒性,在有水和盐酸参加时还 具有爆炸性。相比之下,冶金法则更具发展前景。但在目前使用的技术中,改良西门子工艺为主流技术,占总生产能力的60%, 在国际市场起决定性作用。
4
目前在我国发展壮大多晶硅产业的市场条件已经基本具备、时机已经成熟，国家相关部门加大对多晶硅产业技术研发， 科技创新、工艺完善、项目建设的支持力度，抓住有利时机发展壮大我国的多晶硅产业。支持最具条件的改良西门子法工艺 技术的实施，加快突破千吨级多晶硅产业化关键技术，形成从材料生产工艺、装备、自动控制、回收循环利用的多晶硅产业 化生产线，材料性能接近国际同类产品指标；建成节能、低耗、环保、循环、经济的多晶硅材料生产体系，提高我们多晶硅 在国际上的竞争力。依托高校以及研究院所，加强新一代低成本工艺技术基础性及前瞻性研究，建立低成本太阳能及多晶硅 研发的知识及技术创新体系，获得具有自主知识产权的生产工艺和技术。政府主管部门加强宏观调控与行业管理，避免低水 平项目的重复投资建设，保证产业的有序、可持续发展。
按销售收入 的 6.6%估算
1.4 行业发展的主要问题及其对策与建议
3
由于 多 晶 硅产业存在着产能发展规划过大，用量相对有限，国内没有掌握多晶硅核心技术，以及成本高利润空间较小 等风险和隐忧，目前我国各有关部门应冷静的把握好多晶硅产业发展布局，有关科研机构和相关企业应集中力量突破多晶硅 核心技术，为多晶硅发展创造条件。随着科学技术日益快速的发展和太阳能的大规模开发利用，多晶硅的用途越来越广，用 量也越来越大，价格也大幅度的提高。一场有关多晶硅产业开发、利用的“争夺战”在国内已经展开。 1.4.1 主要问题 同国际先进水平相比，国内多晶硅生产企业在产业化方面的差距主要表现在: (1)产能低，供需矛盾突出。2005年中国太阳能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%，无法实现满负荷生产，多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中，严重制约我国产 业发展。 (2)生产规模小、现在公认的最小经济规模为1000吨/年，最佳经济规模为2500吨/年，而我国现阶段多晶硅生产企业离 此规模仍有较大的距离。 (3)工艺设备落后，同类产品物料和电力消耗过大，三废问题多，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。 (4)千吨级工艺和设备技术的可靠性、先进性、成熟性以及各子系统的相互匹配性都有待生产运行验证，并需要进一步完 善和改进。 (5)国内多晶硅生产企业技术创新能力不强，基础研究资金投人太少，尤其是非标设备的研发制造能力差。 (6)地方政府和企业项目投资多晶硅项目，存在低水平重复建设的隐优。 1.4.2 对策与建议
5
该工艺包括5个主要环节:即SHiCl3合成、SHiCl3蒸馏提纯、SHiCl3的氢还原、尾气回收和SiCl4的氢化分离。其中经过粗 馏和精馏两步工艺后, SHiCl3中间化合物中杂质含量可降低到10-7~10-10数量级。其生产过程是将反应室中直径约5mm的原始 高纯多晶硅细棒通电加热到1100℃以上,通入SHiCl3中间化合物和H2,发生反应生成新的高纯硅气， 并沉积在硅棒上,使硅棒直 径变粗至150~200 mm。控制SHiCl3纯度,不仅可生产太阳能级多晶硅，而且还可生产电子级多晶硅。此工艺节能降耗显著、 成本低、质量高,采用综合利用技术,对环境不产生污染,因而成为多晶硅生产的主流技术。
国内外多晶硅生产和生产技术现状与发展及成本核算
一、多晶硅生产现状与发展 1.1 国际多晶硅产业现状及发展
半导体硅具有耐高温、耐高压、可靠性高、效率高、寿命长等优点,成为太阳能电池的主体材料。国际上98%以上的太阳 能电池是利用硅材料制备的，硅的纯度越高，光电转换效率也越高，因此，多晶硅成为全球电子工业和光伏产业的基石。到 2010年,全球太阳能电池的10GW产量中，多晶硅约占9000MW，因此多晶硅产业的发展具有广阔的市场。目前多晶硅材料生 产技术基本被美、日和德国的7大公司所垄断。美国的Hemlock、MEMC等公司，德国的Wacker公司和日本的Tokuyawa和三 菱公司产能占全球产能的95%以上， 而且在2006~2010年都有较大幅度的扩产量。 据里昂证券公司分析师Michael Rogol预测， 到2010年国际7大商产多晶硅总量达65000t， 中国和俄罗斯总量达10000t， 连同其它新扩建厂家的产能， 全球合计将达85000t， 根据国外多晶硅生产厂商最新公告的扩产计划和第三届慕尼黑太阳能硅会议发布的信息统计，2006~2010年世界七大多晶硅 生产商正式公告的扩产计划、扩产量如下： Hemlock ：2006年增2300 t。2008年增4 500 t。2009年再扩4500 t。2009年后能力增至19000 t。 Tokuyama ：2006年VLD引导线200t。2008年建商业化工厂。 Wacker： 2008年初从现有产能5500 t增至10000 t。2008年再将产能扩4500 t，总产能达14500t，2009年末达产。 EC Silicon：在2005年生产5300 t的基础上，2006年计划增加10%。2007年将继续消除现有工厂的瓶颈。正在建设采用 FBR工艺生产粒状多晶硅6500 t的新工厂。到2008年生产能力将增至13500 t。 MEMC： 2006~2008年三年中，多晶硅产能由近4000 t扩至近8000 t。 Mitsubishi： 2007年产量将从1250 t增至1600 t。
1.2 国内多晶硅产业发展的背景
多晶 硅 被 誉为“微电子大厦的基石”，是跨化工、冶金、机械、电子等多学科、多领域的高新技术产品，是半导体、 大规模集成电路和太阳能产业的重要基础原材料，具有投资规模大、科技含量高、产业链长等特点，经济效益和社会效益都 十分显著。随着全球电子信息产业和光伏产业的迅猛发展，多晶硅市场一直供不应求。现就国内多晶硅产业的发展现状进行 综述，并分析国内多晶硅产业巨大的经济效益，开发背景和研究现状，对存在的风险与隐忧，以及该行业发展的主要问题， 提出自己的对策和建议。
1996年,日本Kawasaki Steel公司开发了由冶金硅生产太等离子冶金技术并结合定向凝固技术完成。 主要工艺流程的第一 步可在电磁炉中采用定向凝固法除P并初步除去金属杂质。除B和C可在等离子熔体炉中氧化气氛下进行,熔化的硅再次定向凝 固最后除去金属杂质。 采用电子束熔炼的优点主要是采用高真空除杂和用铜坩锅冷却来消除污染。 采用电子束熔炼工艺,多晶 硅纯度可超过5N。目前挪威的Elkem公司、美国的Dow Corning公司和Crystal Systems公司均采用冶金工艺生产多晶硅。它 们通过适当的工艺调整后,可提纯各种低质硅以及硅 硅烷热解工艺