四季太阳能光伏变压器厂家在哪里,他们生产的光伏质量可靠吗

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太阳能光伏设备十大制造企业排行榜
发布于: 19:32:46
&太阳能光伏设备十大制造企业排行榜
&&& 太阳能光伏设备十大制造企业 NO1.无锡尚德太阳能有限公司 施正荣
&&& NO2.常州天合光能有限公司 南京大学硕士生高纪凡 NO3.保定天威英利新能源有限公司 NO4.中电电气(南京)光伏有限公司 NO5.江西赛维 LDK 有限公司 NO6.河北晶澳太阳能有限公司 NO7.江苏林洋新能源有限公司 NO8.宁波太阳能电源有限公司 NO9.上海太阳能科技有限公司 NO10.江苏阿特斯科技有限公司 通威集团董事局主席的刘汉元 彭小峰
&&& 中国晶体硅电池制造设备现状( 中国晶体硅电池制造设备现状(一)
&&& ( 14:42:11) 前言:有数据显示,2008 年全球所有光伏电池和模组制造设备销售额达 44 亿美元。而据中国电子专用设备工业协会统计的 数据,2008 年全年中国太阳能光伏设备销售收入将达到 25 亿元。目前,我国光伏设备企业从硅材料生产、硅片加工、太阳 能电池片、组件的生产以及相应的纯水制备、环保处理、净化工程的建设、以及与产业链相应的检测设备、模拟器等,已经具备成套供应能力,部分产品如扩散炉、等离子刻蚀机、单晶炉、多晶铸锭炉、层压机、检测设备等开始出口。值得一提的 是,硅材料加工设备中单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲,多线切割机已取得突破,多晶硅铸锭炉已经开始大量在国内企业中使用。继《光伏信息》报 2009 年第 49 期(4 月刊)《金融危机下中国多晶硅项目大 盘点》专题后,本刊又推出此次《中国晶体硅电池制造设备现状调查》专题,数据难免有些出入,肯切期望中国光伏设备企业批评指正。(由于时间原因,部分企业未能录入,敬请原谅)
&&& 据中电四十八所提供数据显示,在 10 太阳能电池制造生产线设备中,国产设备已能提供其中的 8 种,其中有 6 种(扩散 炉、等离子刻蚀机、清洗/制绒机、去磷硅玻璃(PSG)设备、低温烘干炉)已在国内生产线上占据主导地位,2 种(管式 PECVD、快速烧结炉)与进口设备并存但份额正逐步增大。但是,全自动丝网印刷机、自动分拣机、平板式 PECVD 仍然依赖进口。目前 国内太阳电池注流建线方案为国产和进口设备混搭, 基本以国产为主。 设备投资方面, 一条 25MW 的标准生产线需
万元。我国太阳能电池制造设备目前的技术水平如下:首先,在湿法腐蚀、清洗设备、扩散方面,主要是自动制绒设备、自
&&& 动清洗设备、全封闭扩散炉、刻蚀机、去 PSG 设备等国内已经能够制造,已经达到世界先进水平,且性价比优势十分明显; 第二,国产 PECVD(管式)的工艺结果已接近世界先进水平,这是这种设备的优势。但它的自动化程度(自动装卸片 )不如进 口设备(进口设备如德国 Centrotherm 公司产品,售价是国产设备的三倍左右),平板型 PECVD 目前国内已有企业生产,有待 进一步验证; 第三,国产丝网印刷机(只有手动),与进口自动化产品的差距也是在自动装卸片(机械手)和自动检测手段上, 全自动丝网印刷机已有企业生产,工艺有待进一步验证;第四,高温烧结炉技术提高,开始批量在大线上使用;第五,自动检测分拣设备目前国内已达到国际中等水平。
&&& 然而,尽管国产太阳能光伏设备在国内用户中已建立起良好的信誉,得到业界的广泛认可,越来越多的客户从价格适中、性能良好、技术不断进步的国产设备中受益。但我们也应该看到,国内半导体设备厂商在整体技术水平尤其是尖端技术水平 上和国外厂商尚有差距。业内专家指出,国产太阳能光伏设备的竞争力不完全在于设备的性能指标,而在于设备的性能价格比。成本是太阳能光伏产业的终极目标,业内有句话,光伏设备没有最好的,只有最合适的。据了解,建设一条太阳能电池 生产线, 70%以上的投资是用来购买设备, 而国产设备的价格平均只有国外产品的 1/3&1/2, 采用国产设备辅以少量进口设备, 可以将建线成本降低一半以上。
&&& 本文将从晶体硅太阳电池生产工艺流程(图一)中所涉及到的影响太阳能电池光电转换效率的清洗制绒设备、扩散设备、刻蚀设备、去磷硅玻璃设备(去 PSG)、镀减反射膜(PECVD)设备、印刷电极设备、烘干烧结设备、测试分选设备等典型企业 进行阐述。
&&& 晶体硅太阳电池生产工艺流程
&&& 清洗/制绒设备:单晶硅电池槽式基本国产,多晶硅电池连续式进口居多
&&& 当前环境下,国内清洗设备企业正直面生存和发展的问题。调查中发现,面对这场全球性的危机,电池清洗设备企业在担忧的同时,应对未来发展持谨慎乐观态度。担忧的是这场风险对那些发展不好、实力不强的企业影响很大,乐观的是清洗 机行业仍然是全球和我国持续发展的新材料产业。过去几年来,清洗机国内产量快速增长和外贸出口量不断加大,产业不断扩张,这造成了当前大量清洗机开始&倒向&国内市场。国内清洗机行业因国内外市场的需求萎缩,企业出现限产和停产的 状况。但是,与此相反的是,深圳捷佳创精密设备自 2003 年进入光伏设备领域以来,为尚德电力、南京中电、林洋新能源、 晶澳太阳能、天威英利、浚鑫科技、天合光能、阿特斯、上海交大泰阳、云南天达、中轻太阳能等多家太阳能电池生产企业制造了近 3000MW 的太阳能电池酸洗制绒设备。
&&& 在调查中了解到,在太阳能电池企业,目前在清洗制绒方式上采用的设备方式一般有三种:一种是效率不高但很实用的手动操作清洗设备;第二种是分体式全自动清洗,即清洗、制绒工序各用相关设备;第三种是目前较流行的一体式清洗机, 从研磨片到电池片一步到位。以上三种方式各有利弊:手动操作尽管慢,但对于产量不大,人力成本低的厂家来说是很好的
&&& 选择;分体式清洗机对硅片参数要求不高,效率也比较高,较容易找出电池片出问题的所在;一体式清洗机效率高,自动化程度高,但对硅片尺寸要求严格,维护起来也不太方便。
&&& 制绒工艺比较复杂,不同公司有各自独特的制绒方法。基本的工艺流程为:上料&HF+HNO3 腐蚀&QDR+氮气鼓泡+喷淋& KOH 腐蚀&QDR+氮气鼓泡+喷淋&HCl 腐蚀&QDR+氮气鼓泡+喷淋&下料&离心机甩干(离线)。 使用到的化学添加剂有两种, 一 种是 IPA(异丙醇),另一种是工业酒精。目前国内的清洗制绒设备以达到了国际先进水平,体现在以下方面:全程 PLC 控制, 触摸屏操作;采用新型匀液及风道设计技术,降低清洗成本,减少污物的排放;新的密封隔离技术的使用,杜绝了生产过程中的微漏,保护整体电气系统的安全;槽体配置可实现腐蚀后残留在片子上的化学液及污染颗粒的冲洗祛除功能;大多采用 机械手方式移动,工艺时间可以自行调节;酸碱槽具有自动补液装置,可实现无间断生产;整个清洗、制绒过程中使用环保的清洗制绒液,降低了后续处理成本;最重要的是融合热氮烘干功能,取代甩干机,大大降低了碎片率。以上技术在调查中, 基本以槽式机为主,在湿法制绒(连续式)及等离子(干法)制绒机方面国内正在研发,试验工艺已取得一定进展。
&&& 国内清洗制绒设备生产企业有以下三种状态:一是从国有企业转型的老牌电子或半导体设备制造企业,代表企业有:中电四十八所(能提供完整的电池生产线)、西北电子装备技术研究所(中电二所)、中电四十五所、保定天威新能源等;二 是新近崛起的典型电子或半导体企业,代表企业有:北京七星华创、深圳捷佳创、北京华林嘉业、北京中联科利、苏州华林科纳、青岛赛瑞达等;三是水处理或超声波设备公司转型,代表企业有:深圳市恒通源、深圳市和科达、张家港声达超声设 备、深圳市超纯水、深圳市纯水一号、张家港德科超声、上海睿鹏清洗设备等。
&&& 请关注《中国晶体硅电池制造设备现状后续报道,本文将分别对刻蚀、去磷硅玻璃 (去 PSG)、镀减反射膜(PECVD)、印刷电极、 烘干烧结、 测试分选等电池制造设备方面进行报道, 敬请关注。 非常欢迎相关企业与笔者联系, 电话 , QQ:.
&&& 中国晶体硅电池制造设备现状( 中国晶体硅电池制造设备现状(二)
&&& ( 14:55:44)
&&& 扩散炉:经历了开管&&闭管&&全封闭扩散三个阶段,绝大部分电池企业采用国产装备
&&& 上个世纪 60 年代由于国产光伏电池装备技术落后,无法满足电池工艺生产,一些电池厂家先后从国外引进了链式扩散 设备。1965 年以前,这是我国扩散炉出现阶段,扩散炉随着半导体工艺的产生而出现,这一阶段的国产扩散炉水平与国外水 平差距不大。进入 80 年代我国电子工业专用装备取得长足进展,电池生产用扩散设备回到管式扩散。2001 年,中国电子科技集团 48 所与无锡尚德公司的携手合作拉开了我国太阳电池生产用扩散设备技术与配套工艺飞速发展的序幕。 短短的几年时间里,我国光伏专用扩散设备经历了从处理 125mm&125mm、156mm&156mm 方硅片向 210mm&210mm 方硅片跃进;扩散的质量 从原来的单片和整管扩散均匀性在 7%以内的水平, 提高到目前单片和整管扩散均匀性在 4%以内的国际先进水平;扩散方式 从原来的开管扩散到现在的环保、洁净、节能、安全的全封闭扩散;单批次产能从原来的 150 片、200 片、300 片发展到日前 的 400 片;控制方式从原来的手动、PLC 半自动控制到日前的微机全自动控制。目前我国光伏电池装备市场上共有各类扩散设备上千多管,其中 85%左右以处理 125mm&125mm 电池片为主,兼容 156mm&156mm 电池片,这其中又有 90%以上为微机自 动控制设备,只有不到 10%为手动或 PLC 半自动产品。
&&& 技术特点在整机设备向全自动化、高生产效率、低成本扩散、操作人性化发展的同时,其核心单元技术如温度控制将不可避免地采用更精细的控制方式(内外热偶串级控制技术等)。 通过对加热部件和负载同时监控,确保实际工艺温度长期重复、 稳定可靠;工艺气体流量控制将从目前的模拟向数字 MFC(质量流量控制器)发展,以实现更稳定的工艺气体流量控制。今后 几年内,整机将向减压扩散、立式扩散、链式扩散等方向发展,以适应 12"及更大尺寸硅片的工艺要求,其单批次处理能力 将达到更高的 600~800 片/批次。
&&& 国内重点扩散炉生产企业概况(排名不分先后):
&&& 1、中电四十八所:中电四十八所事业二部承担着扩散炉等其他太阳能光伏设备的生产,2008 年,成功研制出了新型闭 管扩散炉&&全封闭推舟软着陆扩散炉,2008 年销售数百台之多,截至目前市场占有率在 80%左右。包括其他光伏设备在内, 2008 年销售收入达 10.15 亿元,新签单 5 亿多元。另外,2008 年相继为江西佳辉、神州光电等单位数十条生产线提供了除丝 印机之外的整线装备。今年一季度,中电四十八所销售额达到收入 4.1875 亿元,比去年同期增长 70%以上,真正实现了在金 融危机影响下弯道不减速。四十八所新型扩散炉,单管产能高达 400 片,在产能提高 33%的同时,能源消耗降低 50%以上,废 气排放降低到原来开管扩散的 1/10,能耗降低 20%左右,平均单位扩散成本降低 20%以上。成功突破了炉门自动密封、尾进尾出送气、废气自动收集、三维送片机构调整等多项关键技术。达到国际先进水平的大生产用新型太阳能电池生产专用扩散 设备,价格却只有进口同类设备的 1/3。
&&& 2、北京七星华创: 北京七星华创电子股份有限公司(简称&七星电子&)传承五十多年电子装备及元器件的生产制造经 验,于 2001 年 9 月成立。七星华创于 2007 年研制出新型扩散炉,具有四套独立的工艺炉管,关键件全部采用进口件,采用 进口智能控制器,可输出四个开关量,对炉温、阀门动作进行自动控制,并管理全部工艺时序,可编辑存贮十条工艺曲线实现为实现闭管扩散工艺,所以必须进行炉口密封,在这方面,七星华创经过无数次的试验,包括数次失败的考验,最终解决 了这个棘手的难题:即在没有任何水冷条件下,在工艺温度高达 900 ℃时,采用普通氟橡胶密封圈能够使工艺管密封,并能 够长期工作。
&&& 3、深圳捷佳创:深圳市捷佳创精密设备有限公司自成立以来,在中国清洗、喷涂等非标机械设备制造领域以高科技、高品质的产品树立了良好的市场形象,同时捷佳创大力拓展与国内各研究所的合作,积极吸收国际先进技术,成为具有国际水 准的专业精密设备设计制造公司。捷佳创扩散炉的软着陆装置,结合了国际高端设备商应用的优势,运行稳定可靠,SiC 桨 实现免清洗。另外,自主研发的国内唯一的串级温度控制方法,实现 5 段自动适时恒温区,确保工艺片分分秒秒处于真正的恒温区,同时炉管内工艺反应区域炉温能自动快速响应与恢复,最大限度地保障工艺片需要的准确温度,可有效地提高工艺 片的均匀性。2008 年,捷佳创光伏设备销售额达到 2 亿多元,暂没有产品出口计划。
&&& 4、株洲众欣科技:株洲众欣科技专注于磁流体领域,公司创办人罗喜梅女士是国内第一个把磁流体技术进行产业化生产并运用到真空领域的研发型企业家。2007 年,众欣科技通过和国内的大专院校的多名专家学者细致交流,然后进行了大量的市场实际调查,众欣科技认为扩散在电池片当中,起到决定性的作用。从提高转换率以及降低生产成本出发,在现有市场上 使用的扩散炉技术方面进行了革新,成功研发出新型&气旋动态&扩散炉,截至目前已成功销售 3 台卧式&气旋&扩散炉。 对于&动态&扩散的定义,众欣科技是这样解释的,这是一个相对的概念,主要是针对硅片而言,现在市场上的硅片在扩散的过程当中都是静止不动的,而众欣的动态扩散,就是硅片在整个扩散过程中是一个运动的状态。由于硅片主动地寻找扩散, 而不是象原来的被动扩散,所以这个动态扩散的均匀性在远离上面确实可行,该扩散炉最大的特点体现在扩散的效果上:保持方块电阻片内均匀性在 3 欧姆之内,源的使用量减少使用量三分之一。今年七月,众欣科技将为湘潭一企业提供六管动态
&&& 扩散炉,即 25MW 生产线。同时,根据市场的需要,众欣科技也可以提供动态扩散改造服务,为电池片生产厂家节约大量的生 产成本和运行费用。
&&& 5、青岛赛瑞达:青岛赛瑞达设备制造有限公司由北京昊海立德科技有限公司注资的高新技术企业,是集开发、生产、销售为一体的专业厂家。具有自主研制、设计和开发半导体专用工艺设备、包装机械、智能化仪表等产品的能力,同时可根据 用户的不同需求进行设计和开发,并且具备改造、装备国外二手设备的能力。该公司扩散炉为闭管磷扩散,带有工艺废气冷却定向回收装置,偏磷酸、CL2 分开收集处理,工艺废气集中收集从尾部定向排出,各种工艺气体可分开送入石英管内,工艺气体(三氯氧磷)可采用喷淋式方式引入到石英管内,采用悬臂式推拉舟送取电池片,另采用侧面布局的悬臂推拉结构,可有效的防止偏磷酸下滴,造成推拉机构受腐蚀,影响推拉机构的精确性。
&&& 请关注《中国晶体硅电池制造设备现状系列报道,本文将分别对刻蚀、去磷硅玻璃 (去 PSG)、镀减反射膜(PECVD)、印刷电极、 烘干烧结、 测试分选等电池制造设备方面进行报道, 敬请关注。 非常欢迎相关企业与笔者联系, 电话 , QQ:.
&&& 中国晶体硅电池制造设备现状( 中国晶体硅电池制造设备现状(三)
&&& ( 14:25:17)
&&& 等离子刻蚀机&&干法腐蚀设备全部国产为主,少量湿法腐蚀设备需要进口
&&& 由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN 结的正面所收集到的 光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到 PN 结的背面,而造成短路。因此,必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀,以去除电池边缘的 PN 结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺,等离子刻蚀是在低压状态下,反应气体 CF4 的母体分子在射 频功率的激发下,产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达 SiO2 表面,在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应,并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面,被真空系统抽出腔体。在等离子体刻蚀机 使用过程中,等离子体不能一直保持在某一稳定状态,有许多因素会对刻蚀机系统产生扰动,如刻蚀机的定期维护(PM)、 反应腔室内壁聚合物的沉积、设备部件的老化(传感器及各种其他容易磨损的部件),以及未经测量的进入反应腔室的晶片 状态的差异等。在不同的时间尺度范围内, 刻蚀机产生漂移的原因是不同的, 因而需要采用相应的控制类型加以控制。 PM 与 PM 之间,刻蚀机要经历定期的清洗、部件的更换和维修等,这些都能对刻蚀工艺产生影响。刻蚀机定期维护的目的是让反 应腔室每次都能恢复到同样的理想状态,而这通常是很难达到的。因而会在前一个刻蚀机定期维护快结束之时到下一次刻蚀机定期维护开始后的一段时间发生工艺状态的不连续。在一个刻蚀机定期维护周期之内,刻蚀机状态的改变主要是由于刻蚀 产生的残余聚合物在反应腔室内的沉积,以及易损件及可更换部件的磨损所引起的。
&&& 干法刻蚀(ICP)是目前主流的刻蚀设备工艺,它采用射频辉光放电将参与反应的化学气体电离形成等离子体,通过对刻蚀参数精确的控制和测量,把光刻形成的电路图转移到硅片上形成三维结构。其间融合了等离子体、射频、超高真空、自动 化控制等多种尖端技术,是电池片制造过程中至关重要的一环。综观国内刻蚀设备生产企业,具有以下特点:采用片架旋转密封技术,提高刻蚀的均匀性;硅片放置自动压紧技术,减少了钻蚀风险;ICP 技术的形成及引入,提高了设备的各种效率;特别是大容量反应室的设计,大大提高了电池片的处理能力。
&&& 国内等离子刻蚀机设备企业概况:
&&& 1、中科院微电子研究所:中国科学院微电子研究所&六五&、&七五&、&八五&、&九五&一直承担等离子刻蚀技术领域的国家科技攻关项目。研究成功深亚微米刻蚀技术并先后研制生产了实验研究用 RIE、MERIE 和 ICP 高密度等离子体 刻蚀机系列。该研究所的 SE-3 型刻蚀机通过 PLC 完成刻蚀太阳能电池的程序控制功能,能完成除了装片和卸片以外的全部生产过程的连续动作和自动保护等功能。具有良好的人机界面,使用方便、重复性好。另外,该机型因钻蚀引起的硅片边缘 损耗小(约 1mm 左右),有利于提高太阳能电池片的效率,且每批的一致性相当好,刻蚀片超过 500 片/次,工艺过程全部 实现自动控制。
&&& 2、中电四十八所:四十八所刻蚀机具有以下特点,采用立式感应耦合等离子体(ICP)技术;工艺过程全自动控制,压力 闭环全自动控制;工艺重复性好,刻蚀速度快(6 寸电池片 1200 片以上/每小时,5 寸电池片 2000 片左右/每小时);批处理 时间短、产量大;所有电气元件均采用插拔式,便于维修和更换;适用于大批量生产。真空泵是干泵,MFC、真空规等都是 MKS 的。如行业内知名的 Q-Cell、Sharp、BP 等企业都在用四十八所的干法刻蚀设备。
&&& 3、武汉三工:三工相关负责人解释该公司刻蚀设备时讲道,三工的激光绝缘电池片刻蚀机可以代替等离子刻蚀,该设备采用半导体端面泵浦紫外激光器及扫描振镜输出方式,与生产流水线配合,自动上下料,自动进出料。CCD 自动识别跟踪定位,可以满足生产线节拍(1200 片/小时)。这是在电池片生产过程中少数的激光刻蚀设备。
&&& 4、深圳捷佳创:该公司的等离子刻蚀设备由以下几部分构成:安装在主机柜内的立式结构反应室、位于主机柜上的电气自动控制单元、与反应室连接的送气单元及抽气单元、与抽气单元连接的真空泵、高频电源及匹配器。另外,具有专利产 品的固定环、下法兰采用螺钉固定,使电感线圈和石英反应管间有一致的距离,保证了石英反应管内有一个均匀的电磁场和等离子体场,以及其内设置匀流板保证气体均匀的送进和抽走,刻蚀的稳定、均匀;盖板两侧设置定位杆,避免了密封圈污 染;薄膜规以超纯陶瓷传感器室为基础构成,并用带滤芯式夹紧连接器支架固定,固定后保持垂直方向,防止了粉尘粘附到传感器上使用寿命长;真空泵采用水冷双级旋片泵,滑片采用非金属材料,泵口设过滤器,减少磨损,延长泵的使用寿命。 单批装片量最大可达 400 片/批,采用特别的片夹固定方式,可降低电池片扩散表面过刻蚀而导致效率下降的风险。配置进口压力传感器(薄膜规),并采用独特的安装方式,能有效防止粉尘粘附,抗拒干扰,不易产生零飘。
&&& 5、北京七星华创:七星华创生产两种类型的刻蚀机,分别为 MCP 刻边机及周边刻蚀系统。其中,MCP 刻边机采用不锈钢 材质做反应腔室,解决了同类产品石英腔体在使用过程中,频繁更换腔体带来的消耗,降低了维护成本。另外电极内置,克服了石英腔体外置电极在空气中易产生臭氧及射频泄漏的危害,提供了良好的使用环境。电池片处理数量在 400&800 片/批 (特别适用于 25MW-30MW 生产线)。周边刻蚀系统可处理硅片尺寸 156 &156mm,处理能力在 300 片/小时,真空压力调节形式为自动。
&&& 去磷硅玻璃(PSG)设备全部国产,基本以清洗设备制造企业为代表
&&& 该设备用于太去阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸, 以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。 在扩散过程中, POCL3 与 O2 反应生成 P2O5 淀积在硅片表面。P2O5 与 Si 反应又生成 SiO2 和磷原子,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的 SiO2,称之为磷硅玻璃。 去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成,主要动力源有
&&&氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水,热排风和废水。 国产去除 PSG 设备关键件大多采用进口件,产能在
片左右/小 时(大多适合于 25MW-30MW 生产线)。
&&& 国内去除 PSG 设备基本以本文上期介绍的清洗设备厂家生产为主,故不再概述。 中国晶体硅电池制造设备现状( 中国晶体硅电池制造设备现状(四)
&&& 管式 PECVD 基本国产,平板式 PECVD 国内已研发出来,正准备上市
&&& PECVD 设备,通过沉积氮化硅膜来实现太阳能电池减反射以及钝化的效果。利用高频电源辉光放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。其特点是电子密度高、电子平均能量大,富含大量化学气相沉积的活性粒子和自由基,并且沉积温度 低。在采用 SiH4 和 NH3 作为源气体沉积 SiNx 薄膜的过程中,由于大量氢原子的存在,使所生成的薄膜除了注册香港公司具有减反射性能外,兼具有良好的表面和体钝化性能,这是因为在离子的轰击下,氢原子更容易扩散进入薄膜体内,从而提高 膜的体钝化效果。不仅如此,PECVD 等离子体中由于含有高密度的离子,这些具有一定动能的离子对沉积的减反射钝化膜 进行轰击,还会提高膜的质密性和应力。故 PECVD 设备是晶体硅太阳能电池生产线制备减反射钝化膜的主要设备。与此同 时,PECVD 设备也是整条太阳能电池生产线的核心设备之一,应用于晶体硅太阳电池生产线的 PECVD 设备价格已经占到了整条线设备价格的三分之一左右,是所有设备中比重最大的一部分。国内第一台半导体用 PECVD 设备是由中科院沈阳科学仪器研制中心有限公司研发的,零部件国产化率达到了 70%左右。 目前市场上主流的 PECVD 设备技术按照反应器结构和等离子体发生源的不同,分为直接式 PECVD 和间接式 PECVD。 直接式即样品直接接触等离子体,样品或样品的支撑体就是电极的一部分;间接式或称离域式即待沉积的样品在等离子区域之外,等离子体不直接打到样品表面,样品或其支撑体也不是电极的一部分。
&&& 直接式又分成两种:一种为管式 PECVD 系统,即使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室,使用电阻炉作为加热体, 将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。这种设备的主要制造商为德国的 Centrotherm 公司、中国的第四 十八研究所、七星华创公司。另一种为平板式 PECVD 系统,即将多片硅片放置在一个石墨或碳纤维支架上,放入一个金属 的沉积腔室中,腔室中有平板型的电极,与样品支架形成一个放电回路,在腔室中的工艺气体在两个极板之间的交流电场的作用下在空间形成等离子体,分解 SiH4 中的 Si 和 H,以及 NH3 种的 N 形成 SiNx 沉积到硅表面。这种沉积系统目前主要是 日本岛津公司在进行生产。
&&& 但与管式 PECVD 设备相比,平板式 PECVD 具备产能大、装卸片容易,易于自动化集成等优点,但到目前为止,国产设备市场上仍未真正出现相关的成熟产品,但国产样机已完成研发,单元技术获得一定的突破,部分关键零部件仍然要依赖 进口,工艺结果及稳定性有待进一步验证。在确保中低端设备持续向前发展的势头下,开发具有更高自动化水平和单机生产效率的高端设备,提高整线生产效率,降低生产成本,是太阳能电池制造设备发展的必然方向。大型平板 PECVD 设备的国产化,正令国内客户翘首以待。令人欣慰的是,国产平板 PECVD 设备的开发也确实正在紧锣密鼓的进行当中,由北京北方微电子公司进行的大型平板 PECVD 设备的自主研发,目前已经接近尾声,并于 2009 年第二季度推向市场。 国内 PECVD 设备生产企业概况:
&&& 1、北方微电子:北方微电子研发的平板型 PECVD 设备成膜的均匀性、折射率、减反射效果以及各种工艺技术指标都达 到了世界先进水平,经过反复测试,具有良好的稳定性和可维护性。采用独有的反应室结构设计,提升反应室内等离子场、温度场、流体场和压力场的均匀性,确保膜层具有优良性能。采用 10&10 片的在线式架构设计,实现每小时 1500 片的设计 产量;可扩展多工艺腔设计,按照客户需求实现更大产能。该产品于今年二季度末推向市场,北方微电子建立了专门的电池生产线用于该产品测试。
&&& 2、 中电四十八所: 中国电子科技集团公司第四十八研究所 2002 年开始研制 M82200-1/UM 型生产型软着陆管式 PECVD 设 备,经过大量工艺试验,多晶硅太阳能电池平均转换效率在 14.5%-15.5%之间,单晶硅太阳能电池平均转换效率在 16% -17%,基本接近国外设备的先进水平。该管式设备采用了国内独一无二的、与国际先进水平相当的软着陆推舟送片、后电极 自动连接、自动精密真空门等先进技术,在产能提高一倍的同时,使氮化硅成膜质量又一次得到提高,每管日产量 4000 片左 右,目前已在多家太阳能生产线上使用,运行状况良好,在国内生产型设备中处于领先地位。
&&& 3、北京七星华创:七星华创研究薄膜淀积技术和相关设备已多年,在&八五&攻关的工程中,研制生产的 PECVD 系统 获得国家科技进步二等奖。但该公司以前的 PECVD 设备主要应用于 IC 行业,在此基础上七星华创对设备进行较大的改进以 适应于太阳能行业。在做了大量试验并参考了国外设备之后,最终于 2007 年成功研制出了双管卧式热壁型PECVD 设备,并在 当年销售四台设备,销售收入超过 500 多万元。该设备采用石墨制作装片舟用来承载硅片,并根据实际使用情况不断改进其 结构,逐步完善石墨舟的设计,使其更加适用于大规模太阳能电池生产线,目前每管生产率达 96 片/45min。在如何引入电极 的方式上,也做了大胆的创新。该 PECVD 设备与进口同类设备所用的尾部电极引入方式不同,采用了由炉门处引入电极的前 引入方式,此方式与电极后引入方式相比,引入结构更加安全可靠,尤其利于设备的维护。通过该设备在单/多晶硅基底上所 生长的减反射膜,在片内、片间和批间的均匀性和一致性都达到了国际同类产品水平。该设备已成功应用于国内多家电池生产线,并出口至新加坡等国家。
&&& 4、青岛赛瑞达:赛瑞达 PECVD 设备为管式,采用进口压力控制、闭环系统及进口耐腐蚀不锈钢管件、阀门。有毒害尾 气定向收集、集中处理排放,装片数量为 250 片/每炉管,采用软着陆悬臂式推拉舟送取片方式。
&&& 5、上海航天机电:上海航天机电与上海太阳能科技有限公司于 2008 年成功研制了太阳能光伏用平板型 PECVD,该设备 通过了上海市科技攻关计划《半导体器件制造工艺关键装备技术的研究》项目验收,样机在上海太阳能科技有限公司生产线上实际运作半年以上并取得良好效果。上海航天汽车机电公司此次研发的光伏生产线核心装备 PECVD 设备涵盖了 PECVD 薄膜 工艺技术、光机电一体化技术、真空技术、微波技术、电子与信息技术(包括自动化技术、计算机软件技术、网络通信技术等)、节能技术等多项技术领域,整个研发过程耗时 3 年多,在研发过程中采用了多项国内领先、国际先进的技术,各项技术指标均达到同类设备的国际先进水平,部分性能优于进口设备,可以完全取代同类进口设备,打破了国外设备的技术垄断, 使整个装备的国产化率超过 80%。
&&& 中国晶体硅电池制造设备现状( 中国晶体硅电池制造设备现状(五)
&&& ( 14:39:23) 丝网印刷机手动全部国产,全自动丝网印刷机于今年推向市场
&&& 太阳电池经过制绒、扩散及 PECVD 等工序后,已经制成 PN 结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多,而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网 印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端 移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程。目前在国内,手动及半自动丝网印刷机 已实现量产,并成功应用于电池生产线,全自动丝网印刷机已有研发,由深圳市网印巨星推出的全自动丝网印刷机已实现生产,正在电池生产线中进行测试,各项数据已达到国际先进水平。而拥有更高定位精度的新一代半自动丝网印刷机已经在主 流厂商试用。
&&& 国内丝网印刷机生产企业概况:
&&& 1、深圳网印巨星:成立于 2000 年的深圳网印巨星机电设备有限公司,是国内致力于高精度、自动化、智能化丝网印刷机械 设计制造的专业企业。2006 年该公司的主要产品丝网印刷机通过了欧盟的 CE 认证,是国家标准化委员会丝网印刷机械国家标准主要制定单位。目前该公司在太阳能电池制造领域,涉及半自动丝网印刷机及全自动丝网印刷机两大类产品。
&&& 2、中电四十五所:中国电子科技集团第四十五研究所在丝网印刷领域涉及三种产品,分别为半自动丝网印刷机,该机为手动上下料,自动印刷,适合中小型太阳能生产线中硅片的印刷。另外还有精密网版印刷机、视觉对位网版印刷机。三个型号的 丝网印刷机已装备了国内 40 多条太阳能电池生产线和试验线。四十五所在成功研制半自动丝网印刷机及全自动 LTCC 丝网印 刷机的技术基础上针对太阳能电池印刷的技术特点,进行大量的调查研究,重点解决自动图像对准技术、柔性传输技术、大 直径四工位高精度高速旋转任务台设计制造技术、自动烘干控制技术、基片测试分选技术、智能化控制技术、软件控制技术等 7 项关键技术,成功研制出用于太阳能电池基片的背铝、背银和正银印刷、烘干、烧结、测试、分选的全自动生产线。该生产线主要包括 1 台自动上料机、3 台自动视觉对准丝网印刷机、2 台烘干炉、1 台烧结炉、1 台测试分选机等 8 个部分,各 部分协调任务,不需要人为干预。
&&& 3、昆山合信:昆山合信太阳能设备有限公司是一家以研发、生产、销售太阳能电池丝网印刷机、厚膜印刷机等设备的企业。该公司目前有半自动及全自动两种类型的丝网印刷机,基本以代理销售为主。
&&& 4、莱茵茜斯田(天津):该公司跟据市场所需,研发出了全自动太阳能电池专用丝网印刷机,该产品引用先进的韩国技术研发而成,主体构造有影像系统全自动丝网印刷机及近红外线烘干设备组成,不仅能印刷太阳能电池核心部位的电极,还可进 行高品质印刷,且印刷后干燥速度快(从印刷到干燥最多用 3.5 秒),可大大提升生产能力。同时,此款全自动太阳能电池 专用丝网印刷机还可在印刷全过程中监控承印物的破坏与否,而采用自动刮胶调节压力感应器装置,能维持均匀的压力,并可维持均一的印刷厚度,新概念的校位方式保证了低不良率,在价格上比欧美进口设备要更为低廉。
&&& 高温烧结炉国内生产研发技术明显提高,开始批量在大生产线使用,但进口仍占多数
&&& 经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时,晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极 材料中去,从而形成上下电极的欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数,使其具有电阻特性,以提高电池片的转换效率。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,
&&& 此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。目前在国内高温烧结炉产品关键技术 上取得了突破,主要体现在以下几方面:尖峰烧结温度曲线的形成与控制;均匀热场形成技术;快速冷却技术以及充分的排胶设计。
&&& 国内高温烧结炉生产企业仍以中电四十八所为代表,其他企业有合肥恒力电子(中电 43 所)、北京七星华创(以干燥炉 为主)、北京中联科利等企业。
&&& 结语:光伏设备企业要想发展好,还必须和产业链的各个环节进行紧密结合。从半导体设备行业发展的经验看,光伏行业只有设备没有工艺,很少有设备能进入大生产线。因此,发展光伏产业要总结这些经验教训,光伏设备厂商应通过与国内 一流光伏企业结成战略同盟,将先进工艺物化于设备,提供技术先进、质量稳定、满足工艺需要的优质设备,彻底打破以往设备和工艺脱节的发展模式,直接同步工艺技术的发展。值得欣慰的是,目前国内太阳能光伏设备行业的发展出现了可喜的 变化,部分企业在提供设备的同时已能提供相应的基本工艺,只要购买了他们的设备,生产出合格产品是没有问题的。此外,创新也是国内光伏设备企业急需跨过的门槛。唯有创新才有发展,设备企业应该加大研发投入,利用中国这个世界最大的光 伏设备市场,结合自身的特点,积极扩展产品门类,在国外占垄断地位的设备产品上有所突破。当然了,在电池片生产过程中,还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为 重要。一条年产 50MW 能力的太阳能电池片生产线,仅工艺和动力设备用电功率就在 1800KW 左右。工艺纯水的用量在每小时 15 吨左右,水质要求达到中国电子级水 GB/T7 中 EW-1 级技术标准。工艺冷却水用量也在每小时 15 吨左右,水 质中微粒粒径不宜大于 10 微米,供水温度宜在 15-20℃。真空排气量在 300M /h 左右。同时,还需要大约氮气储罐 20m ,氧 气储罐 10m 米。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素,还需要单独设置一个特气间,以绝对保证生产安全。另外,硅烷燃烧塔、 污水处理站等也是电池片生产的必备设施。由于时间及篇幅关系,本文不再一一叙述。
&&& (光伏电池片生产设备系列综述 完)
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(一)
&&& ( 16:19:15)
&&& &百年一遇&的金融危机,正在诱发为全球经济危机,其对实体经济的影响,已经沿着&多米诺路径&袭来。大环境如斯,光伏行业也不能独善其身。 而作为光伏行业重要的原材料之一的多晶硅自然也不能幸免于难。 &他们曾经是市场资金的宠儿, 他们曾经因与多晶硅攀上关系备受投资者青睐,就连他们自己,也曾经为行业的暴利所心动。然而,随着下游需求萎缩以及新增产能进入集中释放期,这些在上轮大牛市中呼风唤雨,炙手可热的多晶硅概念股却猛然发现,等待他们的不是期望中的 盛宴,而是残羹剩饭。 &最近,笔者在国内具有影响力的财经报看到了上面一段话,那么我国多晶硅产业目前到底是一种什么样的状况?金融危机、供求失衡、薄膜电池挑战下的中国多晶硅企业到底何去何从?
&&& 其实,早在去年底,笔者就已经开始策划这篇关于&中国多晶硅产业盘点&的专题报道了,为了能客观的反应我国多晶硅企业的真实面貌,笔者进行了大量的行业调查并在各种会议期间对多晶硅企业进行了采访,取得了一手的详细资料。下面请跟 随笔者的脚步,对我国多晶硅产业现状进行一番摸底。
&&& 中国多晶硅项目逐个数
&&& 从 2006 年下下半年起,源于太阳能行业高利润驱动,国内掀起了一波建设多晶硅项目的高潮。目前国内涉及多晶硅生产的 上市公司有南玻集团、天威保变、川投能源、乐山电力、岷江水电、通威股份、东方电气、特变电工、江苏阳光、江苏中能、赛维 LDK(非硅料上市)等,其中天威保变、乐山电力、川投能源、岷江水电分别持有新光硅业的股权。非上市公司有洛阳中硅、江苏顺大、亚洲硅业等。从目前的上市公司来看,已公告的投资额近 60 亿元,总投资额高达 300 多亿元。下面我们来 看一下目前我国在建和拟建多晶硅项目概览及项目进展情况。
&&& 截止 2009 年 3 月,国内多晶硅项目已建、在建或拟建的项目有 50 家之多,不排除部分单位因为金融危机或其他原因退出的 可能性,这些单位分述如下。
&&& 已投产和投产项目有 20 个
&&& 1、洛阳中硅高科技有限公司:该公司是由洛阳单晶硅有限责任公司、洛阳金丰电化有限公司、中国有色工程设计研究总院、洛阳市财局等共同出资组建。该多晶硅项目为&国家 863 攻关课题& ,其中 300 吨/年多晶硅项目总投资 2.4 亿元,已于 2005 年 12 月建成投产,同时二期扩建工程动工建设,总投资逾 4 亿元,扩建至 1000 吨/年多晶硅项目,2009 年 2 月通过竣工验 收。另外,该公司规划建设年产 2000 吨多晶硅项目及相关项目,计划总投资 41 亿元。
&&& 2、四川新光硅业科技有限责任公司:该公司注册成立于 2000 年,川投集团控股的四川川投能源股份有限公司是其最大股东, 天威保变参股。公司总投资 12.9 亿元建设 1000 吨/年多晶硅生产线(属国家计委批准的高技术示范项目)已于自 2007 年 3 月成功投料生产。2008 年产出为 800 吨。另外,在现有项目的基础上,川投集团、天威保变、岷江水电三方共同投资筹建的 天威四川硅业有限责任公司实施在成都市新津县的 3000 吨/年多晶硅项目,天威保变和乐山电力共同出资筹建乐山乐电天威 硅业科技有限责任公司实施乐山市 3000 吨/年多晶硅项目,此两项目计划 2009 年 7 月开车试投产。
&&& 3、东汽峨嵋半导体材料厂(所) :该厂是我国半导体材料行业第一家集生产、科研、试制于一体的产研结合的国有科技型企业。该厂多晶硅项目分为两部分:第一部分,投入 4.9 亿元建设现有峨眉厂区内年产 500 吨电路级多晶硅生产线,已于 2008 年 3 月底投入运行;第二部分,投入 36 亿元,在乐山市五通桥区西坝镇建设 1500 吨多晶硅项目及峨眉山市光伏产业项目。 目前第二部分一期工程已奠基动工。
&&& 4、江西赛维 LDK 太阳能高科技有限公司:2008 年 2 月 9 日开工建设,2009 年 1 月 16 日正式投产。赛维 LDK 建立了国际最先 进的全闭环循环系统,生产线的控制全部采用先进的分散控制系统实时监测、控制,所有的工艺成分及废弃物将全部进行回收。因受金融危机影响,原定 2009 年年初投产的多晶硅生产项目进程被推迟,其总计 6000 吨的多晶硅投产时间延期半年, 将在 2009 年年中实现产能。
&&& 5、 江苏中能光伏科技发展有限公司: 其母公司为香港协鑫集团,总投资 70 多亿元。 2006 年 6 月中能在江苏徐州着手一期 1500 吨生产线太阳能级多晶硅生产线建设,2007 年 9 月生产出第一批多晶硅。2008 年第一季度多晶硅产量达到 302 吨,第二季度 359 吨。2008 年 6 月年产 1500 吨的二期工程开始试产,7 月达到工业化生产规模。第三期工程第一条生产线已于今年 1 月初 产出合格产品。并会同华陆设计院研发、实施的氯氢化装置项目已经取得显著成效,副产物四氯化硅 98%可转化为三氯氢硅。
&&& 6、宁夏阳光硅业有限公司:该公司由江苏阳光股份有限公司、宁夏东方有色金属集团有限公司、宁夏电力开发投资有限责任公司共同建设,规划多晶硅产能为 4500 吨/年。生产工艺采用改良西门子法,在引进国外多晶硅生产先进设备的同时,引进了相应的生产技术工艺,电耗低、氢气消耗量小、单台还原炉产量高、运行成本低,同时实现了全过程的自动化控制,工艺 具备了节能、降耗、能回收大量副产物以及大量副产热能等配套工艺的特点。该公司首期年产 1500 吨多晶硅项目于 2008 年 12 月 23 日成功出炉 1.8 吨产品,12 对硅棒直径达到 128 毫米,长度达到 2.6 米,经宁夏自治区冶金产品监督检验站检测, 其质量接近设计要求的电子级多晶硅的品质, 指标已经远远超过了太阳能级多晶硅质量指标的要求。项目位于宁夏石嘴山市。
&&& 7、内蒙古神舟硅业有限责任公司:该公司成立于 2007 年 5 月,隶属中国航天科技集团,项目位于呼和浩特市金桥工业开发区。项目规划一期投资 17.8 亿,建设年产 1500 吨的多晶硅生产线,截至今年三月初,2007 年 8 月开工的神舟硅业一期工程 建设已累计完成 96.39%,现场施工已完成了 97.65%。2009 年三、四月份试生产;公司项目经理对笔者介绍道,受金融危机、 多晶硅国际市场的价格大幅波动等影响,行业内有多家企业停建或缓建工程,但是中国航天科技集团公司没有放缓打造百亿光伏产业的步伐,多晶硅二期工程项目已开工建设。项目规划二期投资 26.8 亿建设年产 3000 吨多晶硅生产线,预计 2009 年底建成,2010 年初投产。年产 1500 吨多晶硅项目在策划初期,充分调研了国内外市场,综合分析了未来市场的波动,详细考虑了各种不确定因素的影响,在价格测算时采取了科学、保守的策略。据神舟硅业立项可行性报告项目静态投资回收期 分析,一期工程只需要 5 年多的时间就能收回成本。
&&& 8、江苏顺大半导体发展有限公司:该公司是顺大集团下属企业之一,2007 年初动工建设,总投资 3 亿美元,年产高纯度多 晶硅 1500 吨,2008 年 9 月,该公司第一批多晶硅试产出炉。同年 11 月 24 日,一期项目进行了投产典礼。英联、高盛等投 资 1 亿美元购买顺大 26.7%的股份。
&&& 9、亚洲硅业(青海)有限公司:该公司成立于 2006 年,规划在西宁市经济技术开发区东川工业园区建设总规模为年产 6000 吨多晶硅项目,项目资金来源由亚洲硅业有限公司出资 95%, 青海省新能源研究所有限公司出资 5%。 其中规划一期年产 1000 吨多晶硅,投资额为 7.9 亿元,2007 年初动工建设,该项目的核心技术及主要设备从国外引进,采用 &改良西门子法& ,实行闭路式循环生产,生产线全部采用先进的集散控制系统实时监测、控制。2008 年岁末,亚洲硅业千吨级多晶硅项目顺利实现投产并生产出青藏高原第一炉多晶硅产品。 二期 1000 吨/年多晶硅已于 2009 年初动工建设, 建设周期一年。 最终形成 6000 吨/年多晶硅产能。
&&& 10、宜昌南玻硅材料有限公司:该公司于 2006 年 8 月注册成立,由南玻集团、香港华仪有限公司、宜昌力源科技开发有限责任公司共同投资建设,隶属于南玻集团太阳能事业部。项目总投资约 60 亿元,总规模为年产 5000 吨高纯多晶硅、450 兆瓦
&&& 太阳能电池组件。其中一期建设 1500 吨/年规模的高纯多晶硅于 2006 年 10 月开工建设, 2008 年底第一炉多晶硅棒顺利出炉,经检测,其产品纯度及各项物理性能指标达到国家电子级多晶硅标准。
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(二)
&&& ( 16:22:06)
&&& 11、通威集团多晶硅:通威集团多晶硅项目计划投资 50 亿元,建设 1 万吨/年多晶硅生产线。其中一期建设项目规模为年产 1000 吨多晶硅,采用两种技术,一是 200 吨/年的自主技术试验线已于 2008 年 8 月底试产,另 800 吨/年采用国内大多数同 类项目的改良西门子法传统技术,已于 2008 年底投产。二期工程为 2009 年 6 月底在乐山五通桥扩产一条 3000 吨生产线,再 在乐山犍为扩产两条 3000 吨生产线。
&&& 12、无锡中彩科技有限公司:无锡中彩集团(由无锡新大中钢铁有限公司、无锡银光镀锡薄板有限公司、无锡银星涂层板有限公司、无锡银荣板业有限公司、无锡中彩科技有限公司五个骨干企业组成)于 2006 年成立无锡中彩科技有限公司,投资建设年产 800 吨太阳能级多晶硅项目,无锡中彩第一批 150 公斤多晶硅于 2007 年 8 月 1 日正式出炉,实现了 2008 年 300 吨的 产能目标。另中彩集团计划投建的 3000 吨多晶硅项目,已于 2008 年 9 月在连云港板桥工业园动工兴建。
&&& 13、万州大全多晶硅项目:该项目由江苏大全集团投资建设,总投资 60 亿元,建设规模 6000 吨/年多晶硅。根据计划,该项目一期工程建设 1500 吨/年多晶硅生产线, 2007 年 6 月动工建设, 于 2008 年 6 月建成, 二期扩建工程至 2009 年上半年建成,实现产能 3000 吨/年, 最终达到产能 6000 吨/年。 2008 年 7 月 18 日, 大全集团一期 1500 吨多晶硅项目在重庆万州正式投产, 采用全封闭循环模式,每公斤耗电量仅在 150 度电左右。二期的扩建工程正在顺利进行。
&&& 14、河南迅天宇科技有限公司:该公司采用上海技物所开发的&物理提纯法&多晶硅生产工艺,项目位于河南南阳方城县,总投资 17 亿元, 年设计生产 6000 吨太阳能电池级多晶硅,一期年产 1000 吨 4N-5N 级太阳能电池等级多晶硅项目已竣工投产。
&&& 15、江西通能硅材料有限公司:由美国通用硅材料有限公司与南昌赣宇有机硅有限公司合资创建,项目共分四期建设,累计投资 60 亿元,建成后可年产多晶硅 9500 吨。目前一期 500 吨/年多晶硅生产线已建成投产。二期工程仍按计划进展中。
&&& 16、宁夏银星能源多晶硅有限公司:该公司由宁夏发电集团与宁夏银星能源股份有限公司合资组建,投资兴建一条 1000 吨/ 年的太阳能级多晶硅生产线,厂址位于吴忠仪表二分厂内。项目已于 2007 年建成投产。其制成的太阳能电池组件已安装在宁 夏发电集团银川太阳能光伏电站运行,并于 2008 年 9 月并网发电。
&&& 17、益阳晶鑫新能源科技实业公司:由上海国之杰发展有限公司投资兴建,最终总投资超过 30 亿元,年产多晶硅 5000 吨和 单晶硅 2000 吨,建立中下产业配套的太阳能光伏产业链。首期投资 6 亿元,已建成 600 吨/年单晶硅和 600 吨/年太阳能级多 晶硅工厂各一座,并顺利投产。预计 2009 年 2.8 万吨高纯硅工厂建成投产。该项目目前采用物理冶金法提纯多晶硅。
&&& 18、江西晶大半导体材料有限公司:系台州晶科半导体有限公司为主投资体于 2007 年 11 月注册成立。一期投资 8000 万元, 年产 100 吨多晶硅,已于 2008 年底建成投产;二期投资 8.8 亿元,年产 1000 吨多晶硅,预计 2009 年下半年开工建设,2010 年建成投产。
&&& 19、 唐山硅业有限责任公司: 该公司由冀东水泥、锋镁科技、 宝业集团和冀东氯碱四家公司合资组建, 其投资比例分别为 40%、 30%、25%、5%。该项目总投资 7 亿元,年产电子级和太阳能级多硅晶 1000 吨,项目位于唐山市开平区光伏产业园区。该项目于 2007 年 9 月底奠基开工,试生产出的产品经国家权威机构检测已经达到太阳能级硅材料的技术要求。
&&& 20、孝感大悟县多晶硅:由上海广济硅材料有限公司投资 8000 万元兴建。自主研制试产出硅含量为 99.9999%的太阳能电池用多晶硅材料,目前该项目无最新进展情况。
&&& 在建项目 20 个&&
&&& 1、国电宁夏太阳能有限公司:该项目预计总投资 50 亿元,建设年产 5000 吨多晶硅项目,项目位于宁夏石嘴山工业园区。一期工程于 2008 年底动工建设,规划建设 1500 吨/年多晶硅生产线,该项目目前进展顺利,就在笔者电话采访的过程中,宁夏 回族自治区政协副主席解孟林一行正在公司一期 2500 吨多晶硅项目施工现场视察指导工作。 该项目预计 2009 年底建成投产。
&&& 2、四川瑞能硅材料有限公司:该公司成立于 2007 年,投资主体为英国瑞能有限公司,项目规划建设 6000 吨/年多晶硅项目, 总投资 60 亿元,项目位于四川省眉山东坡区修文镇工业园区。其中一期规划建设 3000 吨/年多晶硅生产线,2008 年 4 月开工 建设,目前主体结构安装接近完毕,计划 2009 年中期投产。二期 3000 吨/年多晶硅已于 2008 年 11 月开工建设,2009 年 12 月份建成投产。
&&& 3、四川超磊实业股份有限公司:该公司总投资约为 50 亿元,建设年产 5000 吨多晶硅项目,项目位于成都市新津县精细化工园。其中一期投资 12 亿元,建设 1500 吨/年电子级多晶硅生产线,已于 2007 年 9 月动工建设, 2009 年中建成投产。
&&& 4、南京大陆投资集团托克托县多晶硅:该项目是由南京大陆投资集团、美国 PPP、SCC、西图等公司共同投资建设,总投资 180 亿元,建设规模为年产多晶硅 18000 吨,项目位于呼和浩特市托克托县电力工业园。项目分三期建设,计划 5 年内建成。 一期工程计划投资 26 亿元,年产多晶硅 2500 吨,已于 2008 年 5 月份开工建设。截至目前,项目已完成投资 8 亿元,土建工程 进展顺利,主体厂房包括精硫车间、还原车间、消防水池、循环水池等已完成基础工程;制氢车间、制氮车间土地勘察工作已 结束,办公楼、接待中心主体工程已封顶。项目预计 2009 年 8 月建成投产。二期工程计划今年 5 月开工,由于受金融危机影 响, 时间可能会延后。建设年产 15000 吨多晶硅, 该项目还将建设配套的 180 万千瓦发电厂 1 座 (一期 2 &30 万千瓦;二期 2&60 万千瓦)和年产 500 万吨煤矿 1 座。预计在 2010 年底前竣工投产。
&&& 5、洛阳世纪新源集团股份有限公司:该公司由洛阳天源集团于 2008 年 6 月发起组建,投资兴建的年产 1 万吨多晶硅项目一 期工程于 2008 年 12 月在伊川县奠基,公司计划用 3 年时间建设包括年产 3000 吨物理提纯法多晶硅项目、1000 吨三氯氢硅硫 化床法多晶硅项目、6000 吨硅烷硫化床法多晶硅项目及配套 7250 吨硅烷生产项目,总投资逾 50 亿元。
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(三)
&&& ( 16:35:14)
&&& 6、朝歌日光新能源有限公司:该公司成立于 2006 年初,是与北太阳能研究所共同出资组建,主要生产太阳能电池组件及光 伏组件设计研发等。该公司多晶硅项目规划年产量 1000 吨,项目位于鹤壁市淇县,一期工程设计年产量 300 吨,采用西门子改良工艺,总投资 2.5 亿元,2008 年 4 月开工建设,项目仍在建设当中,投产期不能确定。二期工程为建设年产 700 吨的多晶硅生产线。
&&& 7、江苏新双龙硅电资源有限公司:由江苏新双龙投资担保公司和香港联中合资组建,年产 1200 吨多晶硅。项目于 2007 年 1 月开工,总投资 4000 万美元,预计分三期建设,3 年完成。一期工程仍在进展当中。
&&& 8、 连云港中彩科技有限公司: 该公司于 2008 年 8 月注册成立, 由无锡中彩科技有限公司投资, 计划总投资 25 亿元, 建成 6000 吨电路级多晶硅生产规模,其中一期工程 2000 吨/年计划于 2009 年下半年建成并投产。
&&& 9、陕西天宏硅材料有限责任公司:该项目由陕西有色金属控股集团有限责任公司控股,并与陕西延长石油(集团)有限责任公司、西安绿晶科技有限责任公司、陕西省投资集团(有限)公司共同投资建设。计划总投资 37 亿元,年产多晶硅 3750 吨, 一期建成年产微电子级多晶硅 1250 吨生产线,预计建设周期 24 个月,项目已于 2007 年 9 月奠基开工,目前,公司处于项目 建设阶段。项目全套引进国外技术和主要设备,采用闭路循环。
&&& 10、陕西威斯特硅业有限公司:项目位于陕西澄城县工业园区,规划建设年产 1500 吨多晶硅项目,总投资 16 亿元,项目于 2008 年 10 月底已经开工建设,主体工程仍在施工当中。
&&& 11、潞安高纯硅业科技发展有限公司:该公司隶属于山西潞安集团,规划建设 2500 吨/年电子级多晶硅和 2500 吨/年光伏级多 晶硅,总投资 57 亿元。项目于 2008 年 4 月份举行奠基仪式,目前该项目处于建设之中。项目位于长治市屯留县康庄工业园区。
&&& 12、牡丹江多晶硅:由上海工投集团、实业集团、建材集团等共同投资 25 亿元,年产 3000 吨多晶硅项目,项目于 2007 年开 工建设,预计 3 年后达产达效。
&&& 13、 金华冶炼有限公司: 该公司在位于锦州凌海凌南工业园区规划建设年产量为 1000 吨的多晶硅项目。 计划总投资 11.5 亿元, 一期工程于 2008 年中旬开工,目前仍未竣工,二期工程建设预计今年启动。
&&& 14、桑杏硅业科技有限公司:企业自筹资金建设规模为 2000 吨/年的太阳能级多晶硅项目,项目位于福建省龙岩市连城县工 业园区,总投资 7 亿元。该项目 2008 年上半年完成规划设计,下半年开始土建施工;预计 2009 年底完成全部土建工程并形 成年产 500 吨的生产规模;2010 年实现全部产能。
&&& 15、特变电工多晶硅联合新能源项目:该项目由特变电工股份有限公司和中国东方电气集团联合开发建设,位于乌鲁木齐高新技术产业开发区&500&工业园,项目分四期建设。其中一期投资 16 亿元,建设规模年产 1500 吨多晶硅,2008 年 4 月奠基开工,预计 2009 年年底建成投产。
&&& 16、焦作煤业集团多晶硅:该项目规划多晶硅年产量 3000 吨。其中一期工程建设年产 1000 吨多晶硅生产线,投资 8.5 亿,预 计 2010 年年初建成。项目位于焦作市西部工业集聚区。
&&& 17、云南爱硅信科技有限公司:项目位于云南省曲靖市南海子工业园区,项目总规划 10000 吨/年多晶硅项目,总投资逾 100 亿元。其中一期工程投资 25 亿元,年产多晶硅 3000 吨,一期工程 2006 年 4 月奠基开工,预计 3 年内将达到年产多晶硅 10000 吨产能的规划,受金融危机的影响,已不可能实现。
&&& 18、云南宏盛盟实业(集团)有限公司:项目位于云南泸水县老窝河谷工业园区,该项目总投资逾 10 亿元,规划多晶硅年产 量 2000 吨,工业硅年产量 10 万吨,项目分四个工期建设,一期主要建设 3 台工业硅电炉工程,已于 2007 年建成,并于 2008 年投产运营。二期工程现仍未开工。
&&& 19、昌宁县盛吉硅业有限公司:该公司注册成立于 2004 年,位于云南省保山市昌宁县,该公司与美国环球特种金属公司共同 出资筹建, 总投资额 11 亿元, 一期工程包括年产 5 万吨金属硅和年产 2000 吨多晶硅的生产线建设, 预计 2009 年下半年建成, 二期工程至 2010 年 12 月底前完成,最终达成年产 10 万吨金属硅和 5000 吨多晶硅的生产规模。
&&& 20、锦州新世纪石英玻璃有限公司:该公司规划建设年产太阳能级多晶硅 1000 吨生产线,采用&物理法&,2008 年中期一期 工程 50 吨/年生产线建成,之后扩建至 300 吨,最终形成 1000 吨/年生产能力。
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(四)
&&& ( 16:46:41)
&&& 规划期、筹备期和不确定项目
&&& 1、眉山北京顺大多晶硅:该项目由北就顺大新业能源科技、北京太万通国际、北京进取新技术、长城资产香港分公司等合资建设,注册资本 3 亿元,计划在眉山铝产业集中发展区投资建设 3000 吨多晶硅生产线,项目分两期实施,第一期计划投资 9.8 亿,建成 1500 吨/年多晶硅生产线,此项目目前仍在进展中。
&&& 2、眉山市尊马克光伏材料有限公司:该公司成立于 2006 年 10 月,由绿色能源(英国)投资有限公司和成都高飞实业有限公司共同投资的 5000 吨/年多晶硅项目,固定资产总投资 10 亿美元,包括一期 1500 吨/年多晶硅项目,投资 8800 万美元;二期 3500 吨/年多晶硅、2000 吨/年单晶硅,投资 5 亿美元;三期 2000 万片/年单晶切片及太阳能产品,投资 4.12 亿美元。但以上 项目目前还仅在规划中,一期工程仍没有结束。
&&& 3、内蒙古锋威硅业有限责任公司:该公司隶属鄂尔多斯宝恒集团,项目位于内蒙古阿拉善盟乌苏太经济开发区,项目总投资 40 亿元,规划建设年产 6000 吨太阳能级多晶硅,其中一期工程年产 1500 吨多晶硅,该项目目前还在筹备阶段。
&&& 4、中钢科技发展有限公司:该公司为中钢集团的研发中心,规划在济宁市嘉祥县投资建设 1.5 万吨/年多晶硅项目,原计划 2009 年初开工建设,但是现在该项目仍未动工。
&&& 5、南湘投控股集团有限公司益阳多晶硅:该公司一期年产 1500 吨多晶硅项目 2008 年 1 月 22 日在长沙通过专家评审。项目 拟建在益阳高新区南扩区,主要生产方法为&改良西门子法&。目前该项目仍在进展当中,一期主体工程尚未建设。
&&& 6、美国新能源技术公司:2008 年 11 月,由美国新能源技术公司独资建设,由中国电子工程设计院新能源工程技术研究所提供技术支撑,产品主要为太阳能级多晶硅,位于河北蠡县县城工业园区的多晶硅项目与河北蠡县政府签约。该项目签约时, 正值光伏产业受全球金融危机影响下进行的,虽然项目规划年产多晶硅 6000 吨,总投资 54 亿多元,计划分 3 期建设,但投 资 6.6 亿建设 1000 吨/年多晶硅生产线,计划于 2009 年 2 月份开工的一期工程,目前没有看到有关消息,笔者在采访过程中 也未了解到项目进展情况。
&&& 7、承德众权矿业公司:该公司与美籍华人联合出资筹建稻晶光能多晶硅项目,计划投资 8 亿元,项目位于承德县,生产规模 和建设周期在采访过程中未得到相关数据,据业内人士猜测,该项目目前仅停留在规划阶段。
&&& 8、陕西恒源煤电集团有限公司:投资新建 1500 吨/年的多晶硅生产线,总投资 17 亿元,项目位于神木县孙家岔镇。项目已 经备案,目前仍在前期筹备之中。
&&& 9、信阳工业城多晶硅:总投资 63 亿元,年产 6000 吨高纯多晶硅生产项目,已经在省发改委备案。投资方式拟采用合资,目前投资方不详,计划及选址没有确定,业内人士估计会流产。
&&& 10、江西景德半导体新材料有限公司:公司于 2008 年 4 月在景德镇注册成立,主要生产半导体材料。多晶硅项目总投资 48 亿元,规模年产 3000 吨,建设工期及选址至今没有确定。
&&& 11、山东枣庄多晶硅:项目位于枣庄工业区内,建设年产 500 吨太阳能级多晶硅,计划开工日期为 2009 年 2 月 1 日,计划竣 工日期为 2009 年 8 月 30 日。但在笔者调查过程中,并未听到有关该公司的任何动向,投资主体及具体选址尚不明确。
&&& 12、宿迁旭利太阳能有限公司:该公司于 2007 年 10 月 25 日注册成立,总投资和注册资本都为 2990 万美元,由毛里求斯泰 坦太阳能科技控股有限公司独资兴建,主要进行多晶硅的生产与销售。目前该项目无进展消息。
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(五)
&&& ( 16:50:55)
&&& 多晶硅价格在经过 400-500 美元一公斤的高峰以后,自去年 10 月份以来出现了较大幅度的调整。特别是在近期,多晶硅的出货价仅为每公斤 100 美元左右,这和高峰时期的每公斤 400-500 美元相比已跌去相当一大截。价格下跌背后是金融危机带来的需求下降、政策等多种因素的变化。在目前价格下跌、供给增加、需求放缓等背景下,我国前各地多晶硅的大量投资将 受到何种影响,国内多晶硅竞争格局又将发生什么变化?
&&& &多晶硅现货价格的确已跌到 100 美元了。 而且由于现货市场可以直接拿货, 光伏企业现在很少有人再去签订长单。 &日前, 笔者在上海参加第六届中国太阳级硅材料会议上从企业得到了确切的消息,对于未来走势,不少光伏人士表示,因需求短期内恢复的可能性不大,多晶硅未来一段时间仍然看跌,最低的话有可能下探至 25 美元/公斤。但也有人认为,由于多晶硅价 格是从 500 美元跌下来的,跌幅已相当巨大,因此未来进一步下跌的空间也比较有限。价格下降的根本原因,主要在于需求的下滑和供给的增加。今年以来,由于金融危机的爆发和国际油价的暴跌,不少光伏项目都受到银贷紧缩和现金流紧张的影 响而被迫延迟,这使得短期内市场上原料不再短缺,此外,加上今年以来全球多个大型多晶硅项目接连投产,市场供应进一步放大,这也加速推动原料供需走向平衡。从而导致了多晶硅价格的大跌。
&&& 然而更为可怕的是,截至 2009 年 3 月,在上述列出的五十多家企业中,仅有洛阳中硅、新光硅业、四川峨嵋半导体、江苏大全、徐州中能、赛维 LDK 等几家公司能够生产合格的多晶硅产品,其它号称要生产成千上万吨多晶硅的公司,全都停留在建设期或者规划蓝图上。而即使这几家能够生产出多晶硅的公司,产量也极为有限,有数据显示,2008 年我国多晶硅产量仅有 4117 吨。退一步讲,即使国内投资多晶硅的所有企业能够全部达产,到 2010 年中国所有投资多晶硅的企业的设计总产能 为 5.225 万吨,远超过市场需求 4.375 万吨;2012 年中国多晶硅企业的规划产能更是达到难以想象的 15 多万吨。这意味着产 能将严重过剩,不少企业将被迫部分开工,甚至退出多晶硅领域。
&&& 至于从技术角度来看,多晶硅企业本质上是化工联合企业,这从国际大厂的情况可以看出:德国的 Wacker 是全球知名的化 工企业,其涉足的领域从盐矿开采、硅烷气到多晶硅、硅片,几乎与多晶硅相关的上游产品均可以自行生产。而在 Hemlock 的股东中,Dow Corning 是由化工建材巨头&&陶氏化学和康宁公司成立的合资公司。这些企业均有多年的化工企业经营经验,从事多晶硅生产也已多年,部分企业超过 50 年的生产经验是国内企业无法比拟的。另外,多晶硅的生产过程涉及到多次复杂的化学反应,各项控制节点多到以千计。如果是从一个陌生行业进入到多晶硅生产领域,即使不考虑项目建设的问题, 单纯是调试运行的难度也相当之大。
&&& 目前国际大厂的产能主要是改良西门子法, 而国内现已经投产和即将投产的企业也均是采用改良西门子法。以七大厂商为代 表的少数发达国家企业对多晶硅的技术垄断已经维持了数十年,鉴于多晶硅对 IT 行业的重要意义和目前行业的高利润,这些少数发达国家企业对此实行持续的技术封锁。从目前的情况看,在国内没有实现大规模生产之前,国际大厂不会对我国实行 技术转让,所谓&德国技术&或者&美国技术&、&俄罗斯技术&等,均不是完整的技术转让。关于大厂专家的指导,目前国际上普遍实行 20 年的行业禁止期,从相关大厂辞职的技术人员在 20 年内不得进入原企业的竞争对手工作。因此,目前国内企业能够请到的有过大厂工作经验的专家,其工作经验也是 20 年前的,否则就存在法律问题。
&&& 另外需求放缓、供给增加、资金短缺无一不制约和影响着我国在建和已建的多晶硅企业。我国光伏产品约 98%的市场,都依 赖国外订单,产品主要销往欧洲、美国、日本等国家,其中欧洲市场占了 2/3 多。由美国次贷危机引发的金融危机使得欧洲、 美国、日本等的许多电站很难从银行获得贷款,或者不可能以很好利率获得贷款,其项目建设以及项目扩张就有压力,而这些太阳能电站,是中国大部分光伏企业的大客户。与此同时,欧洲市场的补贴政策发生变化将进一步影响到对光伏产品的需 求。占全球光伏市场近半数的德国,已经开始减少 7%的补贴额。而德国安装的太阳能光伏发电设备,90%为中国制造。国外 对我国光伏产品需求的下降,自然会影响到其上游原料多晶硅的需求。再者,多晶硅行业是一个资金密集型的产业。多晶硅每吨生产规模需要 100 万元,而就经济规模而言,生产规模至少要达到 1000 吨/年,需要投入 10 亿元,如果从最优的经济规模 2500 吨/年来看,需要资金投入将至少达到 25 亿元。随着全球金融危机的蔓延,国内经济开始放缓,银行业出现了惜贷的 现象。许多光伏企业出现了资金短缺的问题。
&&& 在拥硅者为王的非理性时代,只要能生产出多晶硅,其他的问题似乎都可以忽略不计;现在暴利时代已然过去,投资者仍旧躲不过市场、技术、资金这三大难题。
&&& 金融危机下,中国多晶硅项目大调查( 金融危机下,中国多晶硅项目大调查(六)
&&& 未来我国多晶硅企业发展趋势
&&& 总体来看,以多晶硅为原料的太阳能电池产业发展前景仍然很广阔,不过随着外部环境的变化,国内多晶硅的竞争格局将有所改变,2010 年后多晶硅行业或将经历大规模的洗牌,规模大,有资金实力和技术的企业将获得更大的发展,而那些规模小,没有技术实力的企业将面临被并购、停产等厄运。此次多晶硅市场价格回归理性,有利于光伏产品的普及和光伏市场的扩容, 在国际市场可能出现萎缩的情况下,国内市场的启动将是诸多光伏企业未来发展的希望。因此,产业遭遇&淡季&所带来的多晶硅价格下跌实际上也包含着产业发展的机遇,因为从光伏行业未来发展来看,多晶硅价格从畸高到逐渐回归理性,有利 于光伏发电的普及,对整个行业来说是一件好事。
&&& 目前,参与多晶硅生产领域的所有中国企业可分为三类:
&&& 一是传统多晶硅生产企业。这些企业主要包括新光硅业、洛阳中硅、峨嵋半导体等。多年生产技术经验的积累、持续的研究、较多的市场份额使得这些企业已经形成一定的竞争优势,且夺得了市场先机,但应该看到,这些企业的竞争优势是极为有限 的,其市场优势地位远不牢固,它们虽然在技术上比其它企业稍高一筹,但同样缺失多晶硅的核心提炼技术,而且未能实现规模经济,仍在几百吨的产量上徘徊,如果它们今后不能尽快地掌握核心技术,迅速实现千吨以上的产量,那么将很快被其 它企业赶超,并丧失有利的市场地位。
&&& 二是传统能源和能源设备企业。诸如东方电气、乐山电力、岷江水电、天威保变等传统火电或水电能源或设备厂家。这些企业介入多晶硅生产环节的时间较短,但进军多晶硅领域往往是出于相关多元战略拓展的考虑,要么是为了产品结构调整,要 么是抢占新能源的制高点, 且有比较明确的投资规划,而且原有的行业经验有利于它们在多晶硅技术工艺方面的起步和发展, 并且资本实力相对强大。这类企业在金融危机下,仍然比较乐观。
&&& 三是下游光伏企业。这些企业往往基于纵向一体化的战略考虑而进入多晶硅领域。诸如江苏尚德、江西塞维、江苏中能等光伏电池组件和光伏系统集成厂家。这些企业进军多晶硅领域往往是出于整合上游产业链环节的战略考虑,主要是通过投资多 晶硅领域确保稳定的原料供给,同时也获取适当的经营利润。这些企业资本实力也很强,而且手法灵活。如无锡尚德通过收购私募股权投资基金英联和伟俊所持顺大控股有限公司的股份进入多晶硅生产领域;而江西赛维则通过采购国外生产设备来 获得改良西门子生产工艺。这类企业因为有完整的光伏产业链作为背景,所以即使有金融危机的短期影响,一旦中国的光伏市场启动,他们将会再次成为市场的宠儿。
&&& 四是非能源企业。这类企业看好新能源的投资前景,更看重多晶硅生产环节的高利润,它们无论从行业经验、技术工艺上,还是从资金实力上,相对前几类企业都差距较大,竞争力相对最弱,因此不免有盲目投资之嫌。所以在此次金融危机中首当 其冲的受到了打击。
&&& 结语:
&&& 从以上调查结果分析, 目前我国多晶硅行业产业链的市场竞争格局来看,多晶硅需求企业生产的太阳能光伏电池产品主要依 靠出口,国外的能源政策导向对我国多晶硅产业的发展影响较大,同时由于国外市场的宏观经济环境、汇率、关税等不确定 性因素较多,在一定程度上加剧了我国多晶硅市场的不确定性。因此,我国多晶硅产业的由于国外的影响因素较多,市场存在着很大的潜在风险。,所以说:发展完善的一整条技术金属硅&&多晶硅&&光伏产业链成为应对风险、提高效益的最有 效途径,当然这也是在笔者采访过程中,大多数企业的选择!
&&& 物理法多晶硅在我国的现状概述
&&& ( 09:01:38) 今年 3 月份于上海召开的&第六届中国太阳能硅及光伏发电研讨会&现场, 专门给物理法多晶硅开辟了一个分论坛,这在光 伏论坛里并不多见。然而,此次论坛过后,近三个月的时间里,物理法多晶硅似乎又沉寂了下去,不见任何消息。原来,短 暂的沉默背后, 正在酝酿着一个惊人的消息:新华网称, 月 18 日, &6 中科院上海分院和河南南阳迅天宇公司联合宣布, &方 城物理法太阳能级多晶硅全流程工艺&研制成功,填补了国际上没有专门面向光伏产业的多晶硅工业技术的空白,标志着我
&&& 国在节能环保的低成本太阳能级多晶硅制造新技术领域取得了重大突破。此次南阳迅天宇硅品有限公司与中国科学院上海技术物理研究所联合研发的物理法制备太阳能电池级多晶硅技术,于6月14日在上海召开的科技成果鉴定会上,通过了中国 科学院上海分院组织的专家鉴定。这是物理法多晶硅技术在全国首次通过专家鉴定。&
&&& 可以说,我国是国际上从事物理法硅材料研发工作水平比较高的国家之一,参与企业之广、产能规模之大、生产成本之低都位居世界前列,研发思路、工艺水平与国际先进国家同步。
&&& 也许国内关于物理法多晶硅的文章,应属上海普罗新能源总裁史B的博客最具有全面性与权威性了。当然,本文也摘取了史博士博客中的部分相关资料。《光伏信息》报撰写此文的目的,只是想全面、客观的向读者介绍一下物理法多晶硅在我国的 真实发展现状,对于物理法与改良西门子法等其他技术的褒贬之争,我们不做分析,或许,任何一种技术只要存在了,就一定会有它存在的理由。
&&& 中国物理法多晶硅发展状况
&&& 早在三十多年前,人们就试图研究开发一种低成本工艺制备多晶硅,当时新的工艺就是现在的物理法,当被证实物理法生产的多晶硅(纯度极限是 6N/7N)无法达到电子产品要求的纯度(9N 到 13N)后,物理法逐渐淡出人们的视野。所谓物理法是 类似于金属冶炼提纯的一套方法,这种方法从实质上说,是被提纯的硅元素,在提纯过程中不参与任何化学反应。
&&& 1975 年,总部位于德国慕尼黑的全球性化学品公司、全球第二大多晶硅生产 WACKER,就率先采用了物理法(又称物理法 或铸造法)来制造太阳能级电池硅。但是,由于物理法多晶硅只能用于太阳能市场,当时的太阳能市场几乎等于没有,因此, 该公司没有对物理法进行深入研究。 目前该公司所宣布的扩产计划都是西门子法的, 并没有再度研究物理法。 2006 年 9 月, 世界上规模最大的多晶硅生产商 HEMLOCK 宣布采用了新的大规模的冶金方法可以为太阳能市场提供大量的低成本的多晶硅。同年,有媒体曾报道日本川崎制铁公司已形成 800 吨/ 年的采用物理法制备多晶硅的生产能力,产品已在世界上最大的太阳能电池厂 SHARP 公司应用。但据业内人士透露,川崎制铁原计划 2006 年 10 月投产的物理法多晶硅因故停止,至今没有进行 生产。
&&& 尽管国外的这些大公司还没有在物理法上取得成功,但并没有阻止渴望通过技术突破实现太阳能梦想的中国人的脚步。 我国 于 1985 年开始有了物理法多晶硅的研究,经过 15 年的平台期,到 2000 年的时候,进入到了成长期,2005 年基本以投入期为 主,也许再过 10 年后,即 2015 年左右,我国的物理法多晶硅将达到一定的成熟阶段。早在 2006 年,我国就有不少公司先后宣布已经成功地用冶金法提纯出了 6N 多晶硅,但这些宣布成功的物理法多晶硅从来没有在市面上出现过。2007 年,又有许 多家公司先后宣布已经成功地生产出了物理法多晶硅,有不少冶金法多晶硅项目宣布投产和开工建设,其中有不少还声称签订了数千吨的合同。
&&& 太阳能级多晶硅制取提纯的物理法更全面地说它包括吹气精炼,熔剂精炼,定向凝固,真空精炼,熔盐电解等多种方法。国内物理法投资热,始于 2006 年,高潮爆发于多晶硅市场价格上冲到 400&510 美元的 2008 年上半年。当时,山东、浙江、江 苏、河南、福建、江西、湖南、四川等等省份,都不断有物理法项目上马的新闻见诸媒体。单从国内来看,就有昆明理工大学、河北工业大学、厦门大学、华中科技大学、大连理工大学、河南迅天宇、上海普罗新能源、辽宁锦州新世纪玻璃有限公 司等多家高等院校和企业。经过国内外大量研究开发,应该说物理法制取太阳能级多晶硅已有相当进展,但到目前为止还没有真正实现工业化生产。现在这种方法在除掉个别杂质的深度,在产品产出的稳定和均衡性,在所得产品成分的均匀性等方
&&& 面还存在某些问题。但物理法所具有的工艺简单、投资少和能耗低等一系列优点,很有吸引力。很多人相信,对这种方法,经过顽强拼搏,一定会取得突破。
&&& 从媒体公开报道资料来看,国内从事物理法的企业已有 30 多家(表 1),还有一些项目处于筹建期。2009 年中国大陆物理 法多晶硅产量大约为 7010 吨,预计今年实际产量将达到 11250 吨。
&&& 2006 年,南安三晶百分百利用自己生产的硅材料制作出了批量生产的太阳能电池,其中单晶硅的光电转换率达到 16%以上, 多晶硅的达到 14%以上。2007 年,三晶生产的高纯硅就在欧洲进行了销售,并取得了比较好的回报,计划 2010 年生产多晶硅 3000 吨。
&&& 2007 年 1 月,河南迅天宇科技有限公司宣布一期年产 1000 吨 4N~5N 级项目已竣工。公司先后与德国、日本、瑞士等国的公司签定了五年内销售 40 00 吨 6N 多晶硅的合同。2007 年 4 月 24 日公司获得三菱公司赠款 1 亿日圆作为研发费用。同年 10 月,发改委经过审查,决定对全国四家多晶硅生产企业进行项目扶持,河南迅天宇名列其中,并获国家发改委 2000 万元的资 金支持。物理法开发的如火如荼,也引起了国家领导人的重视。在河南省副省长、南阳市委书记的陪同下,河南迅天宇科技有限公司总经理高文秀曾受到了中共中央总书记胡锦涛的接见,中国国务院副总理曾培炎及其随行重要政府官员专程到湖南 益阳视察了晶鑫科技。
&&& 2008 年 6 月,阿特斯光伏科技有限公司正式对外发布成功的开发出&E-模组系列太阳能组件&,并被包括 Pro Solar 和 Iliotec 国际太阳能公司的主流厂商所接受。这里的 E-模组系列,是采用 100%的物理法多晶硅生产的太阳能电池,目前该公司同厦 门佳科太阳能硅有限公司合作,研究处于国际领先地位。2008 年 9 月,宁夏银星多晶硅宣布用自主开发的物理法多晶硅制成 电池,并且已建成了国内首座 330KW 的物理法多晶硅制成的太阳能高压并网发电站。 上海普罗新能源有限公司也称采用 100% 物理法多晶硅料制成的单晶硅太阳能电池,转换效率已达 17%。
&&& 2009 年 9 月 1 日浙江普虹新能源有限公司在嘉善天凝中心镇杨庙工业区顺利投产第一块太阳能级多晶硅硅锭,该硅锭重达 400 公斤,纯度达到 6N 级,而采用的原料则是纯度仅为 3N 冶金级的工业硅。浙江省普虹新能源有限公司成立于 2009 年 6 月 6 日,是上海普罗新能源有限公司在浙江普罗硅业有限公司之后的第二家多晶硅产业链集团计划(又称狮群计划)的成员企业,也是狮群计划中第一家投产的企业。普虹公司设计产能为年产 5000 吨太阳能级多晶硅,一期投资总额为 1.8 亿元人民币, 一期产能为 1500 吨,于 2010 年 4 月达产。
&&& 普虹公司所采用的多晶硅提纯技术是目前世界上最先进的 MP 冶金法太阳能多晶硅提纯工艺, 来自上海普罗新能源有限公司。 2010 年 2 月,由包头山晟新能源公司与中国科学院合作建设的一条太阳能级多晶硅生产线成功投产,内蒙古自治区首个物 理法多晶硅项目建设获得突破性进展。包头山晟新能源公司与中国科学院联合开发的多晶硅提纯工艺, 使多晶硅纯度达到 6N, 生产成本低于 20 万元/吨,电池转换效率达到 15%~16%,满足了光伏发电的低成本商业化生产要求。
&&& 上海普罗新能源有限公司宁夏太阳山 1MW 冶金法多晶硅光伏试验电站,于 2010 年 6 月 16 日成功与国家电网 10KV 电网完 成并网连接,进入并网发电状态。该电站全部采用跟踪式多晶硅太阳组件。除了多晶硅原料外,支架、跟踪系统、控制系统、 逆变系统和输配电装置、土建(基础和配电房等)全部由上海普罗新能源有限公司自行设计和制造。
&&& 物理法多晶硅企业,撑起一片新的江湖
&&& 如果以上这些,只是一些企业的动态还算罢了。
&&& 2009 年 6 月在厦门召开的《物理法太阳能多晶硅制备技术研讨会》上,与会专家认为,中国企业在物理法多晶硅制备的核心技术拥有自主知识产权,已经跻身国际前列,某些技术已经处于国际领先水平。与会企业、专家在会后联合发布了《厦门宣言》:共同指定一家机构为&物理法太阳能级多晶硅电池公共测试平台&。加强横向联合和协作,在主要杂质去除、提升纯 度、稳定质量等方面加强交流协作,共同实现大规模商业化的生产,大幅降低多晶硅的成本。同时鼓励物理法太阳能级多晶硅研发机构、生产企业加强与国内外相关机构、企业的合作,建立物理法太阳能级多晶硅光伏示范电站,展现物理法技术的 优势和发展潜力,争取市场支持,取得良好的外部发展环境。作为全国第一个专门研讨物理法的会议,本来准备在宁夏召开,后来是三晶阳光利用其在物理法领域的号召力,硬是把这个研讨会移师到厦门召开。一纸《厦门宣言》背后,业界期望甚深: 希望通过冶金技术制备太阳能级多晶硅在未来成为发展光伏产业的主流技术,并获得相应的市场份额。
&&& 随后,同年的 9 月 28 日,中国物理法太阳能多晶硅产业创新技术联盟在宁夏银川宣布成立,来自全国各地的 16 家企业、大 专院校的专家以及宁夏自治区科技厅的领导同志参加了成立大会。中国可再生能源学会理事长、国务院参事石定寰为大会写来了亲笔贺信。物理法太阳能多晶硅产业技术创新联盟的第一任理事长、上海普罗新能源有限公司总裁史B博士在成立大会 上说,光伏产业是一个很有前途的替代能源产业,但目前还远远不是一个成熟的企业。目前,光伏产业最大的瓶颈就是成本
&&& 过高,而多晶硅作为光伏行业的主要原料,降低成本是历史的必然。物理法多晶硅提纯技术,作为一个古老而又全新的技术,是解决光伏发电用多晶硅成本的最有希望的技术。目前,全国多家企业和科研机构都取得了不少成果,但存在的问题也比较 多,在这种情况下,通过联盟这个平台,大家资源共享、取长补短,将对我国物理法太阳能多晶硅产业技术的成熟与发展壮大起到十分重要的作用。
&&& 此次会议最大的亮点, 是与会企业、 专家实地参观了宁夏发电集团于 2009 年 12 月 28 日全部并网发电的太阳山 10MW 光伏电 站基地,此外,还到吴忠市参观了宁夏发电集团所属的银星多晶硅的生产线,和宁电集团的 2000 吨多晶硅工厂和一万吨级的 高纯硅工厂,以及宁电集团投资建设的中国第一个,同时也是世界第一个完全采用冶金法多晶硅为原料制成的 10MW 级光伏 电站,于 2009 年 12 月 28 日完成 10MW 并网发电。
&&& 这个电站由宁夏发电集团投资。4MW 为固定式安装, 6MW 为跟踪式安装。并网电压为 10KV。该电站从 2009 年 9 月底开始就分期并网,最初为 3MW,经过不到三个月的时间,10MW 装机容量全部完成。
&&& 有了以上会议及联盟的平台,今年 3 月份的&第六届中国太阳能硅及光伏发电研讨会&中物理法多晶硅分论坛的召开则顺理 成章了。
&&& 会场由联盟理事长史B博士和联盟理事谭毅教授主持。在由国际著名的夫琅和费研究所所长 Dr. E R Weber 博士对国际 UMG 技术的新进展做了回顾和对今后的应用进行了展望之后,上海普罗新能源有限公司总裁史B博士介绍了中国的物理法多晶硅的最新进展、技术及产业现状,也重点介绍了物理法多晶硅联盟的成立历程和开展的工作。昆明大学马文会教授介绍了真空 冶金技术在 UMG 多晶硅制备中的最新应用情况,厦门大学陈朝教授则回顾了金融风暴下的中国的物理法多晶硅产业,重点 介绍了物理法多晶硅联盟的技术路线图,大连理工大学谭毅教授则介绍了电子束去除多晶硅杂质元素的研究工作,上海太阳能工程技术研究中心的张泰生博士则介绍了离子束除硼的技术应用,来自厦大的罗学涛教授也对等离子体除硼的工艺进行了 介绍。此外,来自联盟理事单位中山大学太阳能系统研究所的梁学勤硕士也作了报告。
&&& 作为本次大会的第二分会场,物理法多晶硅专场获得了来自世界各地的专家的青睐。整个会场不仅座无虚席,而且连旁边的走道都挤满了听报告的人群,即便大会主办方后来增加了几十个座位,仍然不能满足听讲人数的需要。两年前,由于多晶硅 价格高企,全世界许多研究机构和企业加大了物理法多晶硅的研究力度,虽然不少物理法多晶硅被用来与西门子法多晶硅掺料使用,但完全采用物理法多晶硅制作光伏电池,则还不被业界主流认可。2008 年下半年的金融海啸后,随着西门子法多晶硅的价格从高位急剧下跌,物理法多晶硅也同时被冷落。但目前,随着多晶硅的价格持续下跌,传统的西门子法多晶硅的市 场价格已经接近成本极限,如果还要继续降低多晶硅在光伏发电的成本,物理法似乎成为了唯一的选择。这大概是物理法多晶硅在一度被冷落后,又再度被热捧的原因。
&&& 当然,由于不少从事物理法多晶硅的专家和企业家们,在最困难的情况下,坚持不懈、持之以恒,物理法多晶硅不论是提纯工艺还是提纯的纯度都获得了长足的进步。全部采用物理法多晶硅制作的光伏电池,效率也从原来的 13%上升到 16%,完全 采用物理法单晶硅拉制的单晶硅电池,效率也从 15%上升到了 17%,衰减现象也大大改善,现在的物理法多晶硅的光伏性能 已经直逼西门子法多晶硅。
&&& 技术仍然是摆在物理法多晶硅企业门前的一道门槛
&&& 形势并非一片大好。&物理法是民间自发研究推动发展起来的,政府并无过多的引导和投入,产业还处于起步阶段,争论多是正常的,但我们仍然需要整个产业的人需要诚信以对,以此奠定产业发展基础。&宁夏发电集团副总经理关宁对笔者讲道。 物理法多晶硅仍然有着它不得不面对的问题:第一,材料的稳定性较差,在一批材料中甚至在一个硅锭中,材料的分布品质都不是很稳定,特别是磷和硼的分布不均匀,在硅晶体的制作工程中,难以控制产品的一致性,各种电性能的差异比较大, 影响批量生产。第二,物理法生产的太阳能级高纯硅制成的电池片在经过阳光的暴晒之后,衰减较为严重,最高可达 30%, 这就严重影响了太阳能电池的使用寿命。
&&& 另外,除了纯度之外,电池厂商选择多晶硅还有一个非常重要的指标,就是一致性和可重复性. 西门子法多晶硅在这一点上 具有很大的优点。但现在物理法却很难做到这一点,这也是电池厂商不选用物理法的重要原因之一。
&&& 最重要的是,物理法多晶硅正面临着腹背受敌的困境。除了受改良西门子法的威胁外,物理法还面临着薄膜电池的竞争,现在薄膜电池发展的速度很快,一旦比物理法做的还便宜,其占有的市场份额就会很大。
&&& 不过,总体来看,国内目前以改良西门子法为主的多晶硅企业的技术趋同,个体来看各工艺环节,设备水平各有特色,产品质量,原材料和能源消耗差别较大。这些厂家在人才,生产成本,产品质量等方面都还面临不同挑战。虽然改良西门子法有 很突出的优点,但也有令人难以接受的致命弱点。如果说用这种方法生产电子级多晶硅,是人们不得不采用的,那么用这种方法生产太阳能级多晶硅则是人们不能心甘情愿。因为太阳极能级多晶硅通常说其纯度是 4N~6N,实际上达以 6N 或 6N 以上就完全可以满足要求。 这比电子级多晶硅在纯度方面

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