国内外多晶硅行业现状与发展趋势

世界集成电路市场近年来保持稳步增长， 据 世界半导体贸易统计组织 （ ＷＳＴＳ） 的数据， ２００５ 年市场销售额为 ２ ２７５ 亿美元， ２００７ 年市场销售 额达到 ２ ５１１ 亿美元， 年均增长率达 ５．１％。集成 电路市场具有明显的区域性。亚太地区， 尤其是 日本， 一直是市场增长的重点区域， 目前占世界 整体市场份额的最大部分， 但其增长速度已经趋 缓。日本在雄厚的晶圆制造和封装市场基础上， ２００７ 年 以 ２２％ 的 占 有 率 成 为 全 球 最 大 的 材 料 市
ＲＥＣ Ｓｉｌｉｃｏｎ
Ｔｏｋｕｙａｍａ ＭＥＭＣ 合计
２００８—２０１０ 年扩产计划
２０１０ 年产能 （ 预测） ／ｔ
２００８ 年增 ４ ５００ ｔ； ２００９ 年再扩 ４ ５００ ｔ， ２００９ 年后能力增至 １９ ０００ ｔ
２００８ 年投资 ９．４ 亿 欧 元 ， 产 能 由 １０ ０００ ｔ ／ａ 增 至 ２２ ０００ ｔ ／ａ。 粒 状 多 晶 生 产 线 ６５０ ｔ， 于２００９ 年中期投产， ２００９ 年底 ４ ５００ ｔ ／ａ 的 Ｐｏｌｙ ７ 和 ７ ０００ ｔ ／ａ 的 Ｐｏｌｙ ８ 将建成投产
３ ５００
ＡｓｉＭｉ （ 美）
３ ３００
２ ０００
１ ３００
ＳＧＳ （ 美）
２ ２００
０
２ ２００
瓦克 （ 德）
１０ ０００
３ ５００
６ ５００
ＭＥＭＣ （ 美）
２ ７００
２ ７００
０
ＭＥＭＣ （ 意）
３ ０００
３ ０００
０
合计
４１ １００
２４ ７００
１８ ４００
际产量为 １７ ６５０ ｔ； ２００７ 年全 球 多 晶 硅 产 能 已 达 ５．２ 万 ｔ ／ａ， 产量约为 ４．５７ 万 ｔ。２００１—２００７ 年， 全球
目前实际应用的太阳能光伏电池， 包括晶体 硅太阳能电池 （ 单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳 能电池） 、非晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳 能电池［３， ４］。晶体硅太阳能电池是目前国际光伏市 场上的主流产品， 占世界光伏电池产量的 ８５％以 上， 晶体硅太阳能电池中又以多晶硅太阳能电池 占比例较大， 约占 ２ ／３， 占太阳能电池市场份额 达到 ５５％以上。
２００１ 年 ， 全 球 多 晶 硅 产 能 为 ２６ １００ ｔ ／ａ， 实
收稿日期： ２００８－ ０６－ １７ 作者简介： 卜新平 （ １９７８－ ） ， 男 ， 湖 南 省 人 ， 工 程 师 ， 主 要 从 事
化工新材料方面的规划和咨询工作。
第７期
卜新平： 国内外多晶硅行业现状与发展趋势
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３８ ０００
２００７
５２ ０００
４５ ７００
为适应半导体、太阳能电池用硅量的快速增 长， 国际有基础优势的多晶硅生产企业纷纷大规 模扩产。世界五大多晶硅生产厂商的扩产计划列 于表 ３。
从表 ３ 可以看到， ２０１０ 年的国外多晶硅产能
表 ３ 世界五大多晶硅生产厂商的扩产计划
生产厂家 Ｈｅｍｌｏｃｋ Ｗａｃｋｅｒ
ＳＧＳ 正 在 建 设 采 用 ＦＢＲ 工 艺 生 产 粒 状 多 晶 ６ ５００ ｔ ／ａ 的 新 工 厂 ， 由 ２ ２００ ｔ ／ａ 扩 产 到 ８ ７００ ｔ ／ａ， ＡｓｉＭｉ 由 ３ ３００ ｔ ／ａ 扩展到 ４ ８００ ｔ ／ａ
２００８ 年建 ＶＬＤ 商业化工厂 ２００８ 年， 多晶硅产能由近 ６ ０００ ｔ ／ａ 扩至 ８ ０００ ｔ ／ａ
日本、德国和意大利。多晶硅生产厂家主要有 １０ 家 ， 其 中 产 能 和 产 量 比 较 大 的 有 ６ 家 ： Ｈｅｍｌｏｃｋ 赫 姆 洛 克 （ 美 国 ） 、Ｔｏｋｕｙａｍａ 德 山 曹 达 （ 日 本 ） 、 Ｗａｃｋｅｒ 瓦 克 （ 德 国 ） 、ＭＥＭＣ （ 美 国 ， 意 大 利 ） 、 ＡｓｉＭｉ （ 美 国 ） 和 ＳＧＳ （ 美 国 ） ， 其 产 量 占 全 球 多 晶硅产量的 ８０％以上。表 １ 列出了 ２００７ 年世界多 晶硅主要生产厂家产能统计情况。
从图 １ 可知， 多晶硅是光伏产业和半导体产
业的基础材料。针对目前我国多晶硅供需失衡 的现状， 必须加快多晶硅的建设步伐， 改变我 国多晶硅产业受制于国际市场的状况， 否则将 危及我国集成电路、半导体器件和光伏产业的 发展。
图 １ 硅材料为龙头的产业链
２ 国外多晶硅市场分析
２．１ 产能与产量 目前， 世界上生产多晶硅的国家主要是美国、
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化学工业 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
第 ２６ 卷 第 ７ 期 ２００８ 年 ７ 月
国内外多晶硅行业现状与发展趋势
卜新平
（ 石油和化学工业规划院， 北京 １０００１３）
摘 要： 介绍国内外多晶硅的生产和消费情况， 对未来市场需求进行了预测。分析了我国多晶硅生产优势和存
在的问题， 并对我国发展多晶硅产业给出建议。
全球９０％的 多 晶 硅 是 采 用 改 良 西 门 子 法 生 产 的， 即硅微粉与无水氯化氢在流化床反应器中 反 应 生 成 三 氯 氢 硅 （ ＳｉＨＣｌ３） ， ＳｉＨＣｌ３ 经 过 提 纯 后 在 氢 气 中 还 原 沉 积 得 到 冶 金 级 多 晶 硅 （ ＭＧ－ Ｓｉ ） ， 再 采 用 气 相 分 解 、 蒸 馏 和 还 原 技 术 将 冶 金 级 硅 再 提 纯 为 太 阳 能 级 硅 （ ＳＧ－ Ｓｉ） 和 电 子 级 硅 （ ＥＧ－ Ｓｉ） 。 以 硅 材 料 为 龙 头 的 产 业 链 如 图 １ 所示。
１９ ０００ ２２ ０００
１３ ５００
８ ２００ ８ ０００ ７０ ７００
有望达到 ７５ ２００ ｔ ／ａ， 较 ２００７ 年底增长 ８５％； 大 厂 的 扩 产 中 ， 部 分 采 用 新 技 术 ， 如 Ｗａｃｋｅｒ 和 ＲＥＣ 采用 ＦＢＲ 法。从目前的情况看， 新技术产能 的进展速度落后于预期。ＲＥＣ 在 ２ 月初公告， 由 于设备问题， 公司 ＭｏｓｅｓＬａｋｅ 的 ＦＢＲ 项目将推迟 ２ 个月的工期， 预计将在 ２００８ 年第四季度的末期 开始商业化生产； 受 ＭｏｓｅｓＬａｋｅ 项目推迟的影响， ＲＥＣ 预 计 ２００８ 年 公 司 粒 状 多 晶 硅 产 量 仅 ４００ ｔ， 全年 的 多 晶 硅 产 量 也 从 之 前 预 期 的 ８ ０００ ｔ 降 至 ７ ０００ ｔ； 日本三菱预测多晶硅产量将过剩， 没有 扩产计划， ２０１０ 年的产能将保持 ３ ２００ ｔ。
综合上述分析， 预计 ２０１０ 年国外多晶硅产能 将达到 ８５ ０００ ｔ ／ａ。 ２．２ 消费现状及需求预测 ２．２．１ 光伏产业对多晶硅的需求
全球太阳能开发和利用带动了光伏产业的快
速 发 展 。 在 过 去 １５ 年 中 ， 全 球 光 伏 产 业 以 年 均
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化学工业 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
场。从企业角度上看， 世界主要市场被业内巨头 所瓜分， ６０％以上的 市 场 份 额 来 自 于 ２０ 强 企 业 ， 其中世界集成电路两大巨头英特尔与三星所占据 的 市 场 份 额 高 达 ２０％［６￣８］。 表 ５ 为 ２００５—２００７ 年 世界半导体产品的销售情况。
表４ ２０００—２００７ 年世界太阳能装机产量增长
ＭＷ
年度
世界年产量
安装总量
２０００
２８７．７
１ ０００
２００１
３９９
１ ３９９
２００２
５４０
１ ９３９
２００３
７６０
２ ６９９
２００４
１ ２５６
３ ９５５
２００５
１ ６７０
５ ６２５
２００６
２ ５２１
８ １４６
２００７
３ ９８５
１２ １３１
根据各国或地区的太阳能发展规划， 美国能 源部计划到 ２０１０ 年累计安装容量 ４ ６００ ＭＷ， 日 本计 划 ２０１０ 年 达 到 ５ ０００ ＭＷ， 欧 盟 计 划 达 到 ６ ９００ ＭＷ［５］。 预计未来 ５ 年世界光伏行业的复合 增长率规模仍然保持年均 ３０％以上； ２０１０ 年世界 太阳能电池产量将达到 ９ ０００ ＭＷ， 全球太阳能组 件累计安装容量将达到 ３２ ＧＷ。考虑到技术进步 因素， 晶体硅电池仍有继续提高效率和降低晶体 硅 单 耗 的 潜 力 ， ２０１０ 年 多 晶 硅 需 求 量 将 达 到 ７．２ 万 ｔ 左右 （ 晶体硅太阳能电池占 ８０％， １ ＭＷ 太阳 能电池消耗多晶硅 １０ ｔ） 。 ２．２．２ 半导体产业对多晶硅的需求
鉴于光伏发电产业长期发展的潜力及高纯
硅原料短缺， 吸引了新的企业介入此领域， 并 加 速 产 业 化 。 德 国 赢 创 （ 前 德 固 赛 ） 与 Ｓｏｌａｒ Ｗｏｒｌｄ ＡＧ 公司合资在 ＪＳＳＩ 建设 ８５０ ｔ ／ａ 装置， 预 计今年年底投产。ＤＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌ 公司的新厂预计每
年 生 产 ３ ０００ ｔ 多 晶 硅 ， 该 公 司 宣 布 收 购 韩 国 Ｓｏｄｉｆｆ Ａｄｖａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ． Ｌｔｄ 过 半 股 份 。 法 国 的 Ｐｈｏｔｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ （ ＰＰＴ） 、 荷 兰 的 Ｅｃｏｎｃｅｍ 和挪威的 Ｎｏｒｓｕｎ 宣布建立一个初期产能 为 ２ ０００～３ ０００ ｔ ／ａ 的 太 阳 能 级 多 晶 硅 厂 ， 预 计 ２００８ 年下半年投产。美国夏威夷的 Ｈｏｋｕ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 计划生产多晶硅 １ ５００ ｔ ／ａ， ２００８ 年投产。西班牙 的 Ｉｓｏｆｏｔóｎ ａｎｄ Ｅｎｄｅｓａ 计 划 建 设 ２ ５００ ｔ ／ａ 太 阳 能 级多晶硅装置。这些新建多晶硅生产能力合计可 达 １０ ０００ ｔ ／ａ［５， ６］。
多晶硅生产情况列于表 ２， 年均增长率约为 １７．２％。
表 ２ ２００１—２００７ 年全球多晶硅生产情况 ｔ