专家论坛：我国多晶硅产业定位的思考(3)

　　多晶硅清洁生产路线图

　　多晶硅工艺提高后，完全能够实现清洁生产。产业发展初期，生产规模小，副产物处理技术不完善，部分副产四氯化硅通过水解及贮存等简单的处理方式，给行业带来负面影响。

　　伴随产业规模扩大，简单的副产物处理方式已不能适应大规模生产需要，为降低生产成本，实现安全环保生产，以中硅高科为代表的企业深入研究四氯化硅氢化技术，将其转化为原料三氯氢硅，实现了多晶硅生产系统的闭路循环，以此降低多晶硅生产成本。

　　舆论误导 2007年，中国首次成为世界第一光伏产品生产大国，当年多晶硅产量1130吨，突破千吨大关，中硅高科当年产量506吨，约占全国50%，列首位，成为业内外关注焦点。

　　2007年8月，国内某期刊发表《太阳能产业真相》，2008年3月9日，美国某知名媒体援引该文的主要观点，发表题为《中国太阳能生产厂家将工业垃圾倾倒在厂后》的报道，大肆渲染中硅高科300吨生产线调试过程中的一次偶发阀门泄漏事件，引发不了解多晶硅行业内情的相关人士的误解，“声讨多晶硅”之声不绝于耳。此报道到目前仍成为证明多晶硅污染的“依据”之一。

　　针对此报道，国家环保部曾多次、随机地到现场调查，当地环保部门也进行了长达2周的现场突击检测，最终得出“中硅高科‘三废’全部达标排放”的重要结论。2009年，中硅高科获得国家“环境保护突出贡献奖”，2010年获“全国环保优秀品牌企业”。

　　严格的核查及客观的结论，已经为中国多晶硅企业正名，正是在此基础上，2012年“多晶硅节能环保新技术、装备及产业化”荣获国家科技进步二等奖，这一目前行业最高奖项，成为行业发展的标志性事件。

　　多晶硅副产物的处理措施 有关多晶硅污染的报道，主要集中在四氯化硅的处理上。美国媒体发出“四氯化硅倒在地里会寸草不生”的言论。可实际上，四氯化硅既是多晶硅生产的主要副产物，也是多晶硅生产原料的主要来源之一。近几年，随着四氯化硅冷氢化等技术研发与推广，实现了将多晶硅生产过程中产生的95%的副产物四氯化硅氢化转化为三氯氢硅原料，剩余约5%含杂质四氯化硅经提纯后用于生产气相白炭黑或其他有机硅产品，真正做到物料闭式循环利用，既有效解决了副产物处理难题，也降低了生产成本，消除了四氯化硅的污染隐患。

　　多晶硅“三废”处理措施 事实上，多晶硅生产的“三废”成分简单，处理容易。多晶硅还原尾气主要含有氢气、氯化氢、三氯氢硅、四氯化硅等成分；废水为废气淋洗水、纯水制备排水等， 含盐酸，呈酸性；废渣为硅粉、二氧化硅、石灰石渣等，无害、不溶，属一般固体废物。

　　通过用水或碱性水对废气进行淋洗，利用氯硅烷极易水解和酸碱中和的原理，将废气中的主要成分水解成二氧化硅和盐酸，盐酸与碱反应形成中性水，进一步处理后达标排放；二氧化硅通过压滤固化后运至政府指定垃圾场或填坑铺路。

　　氢化技术取得突破是形成多晶硅生产过程物料封闭循环的基础，现在国内大部分千吨级规模的工厂都有“尾气干法回收”系统，环境影响评价和监测系统完善，不存在“高排放”。

　　多晶硅生产工艺比较分析

　　目前，国际流行且可量产的多晶硅生产工艺主要分为两类，即改良西门子法和硅烷法，改良西门子法因其应用基础广泛，在本轮多晶硅产能扩张中占据了主要地位。近年来，全行业遇到困境之时，国内部分企业纷纷将目光转向更加陌生的硅烷法多晶硅生产工艺，西门子法或硅烷法究竟孰优孰劣？

　　历史起源 1955年，德国西门子开发出以氢气还原高纯度三氯氢硅，在加热到1100℃左右的硅芯上沉积多晶硅的生产工艺；1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被称为“西门子法”。此后，各企业根据自己的特点，对西门子法进行改良，形成了各自的改良西门子工艺。

　　硅烷法制造多晶硅也是一种化学方法，核心工艺是利用高纯度硅烷在反应器中热分解为高纯度硅，可生产棒状和粒状两种形态产品。目前，美国MEMC公司和挪威REC公司采用硅烷法生产多晶硅。

　　历史表现 近年来多晶硅不同方法生产的产量与份额见表4：由表4可看出，硅烷法多晶硅产量份额在11%左右。自2007年开始，中国共4家企业开展硅烷法多晶硅技术引进、研发和产业化，投资最多的是23亿元，年产3000吨多晶硅，至今没有产品上市。

　　国外多晶硅产业政策

　　美国多晶硅政策 多年来，美国美国的多晶硅产量一直位居世界前列，政府将多晶硅产业纳入清洁能源和制造业回归范畴，通过投资补贴、财税支持、基础措施建设补贴、电价补贴、土地优惠等多项政策，支持并补贴多晶硅企业，仅2010年美国政府提供给多晶硅企业的“投资补贴”一项政策支持就高达4.62亿美元；Hemlock公司2008—2011年获得美国政府补贴总金额高达7.46亿美元，约占Hemlock公司2008—2011年总收入的5%。

　　德国多晶硅政策 德国政府为多晶硅企业提供各种形式的资金支持，截至2011年底，德国政府机构提供的各项投资补贴为瓦克公司节省了4.47亿欧元的成本。

　　在新能源产业兴起，从而导致多晶硅需求剧增的情况下，国外多晶硅企业在2005—2007年罕见扩产的举动。2008年以后，国外多晶硅企业的产能扩张与取得政府巨额补贴几乎同步进行，可以说正是由于政府的扶持，才导致了国外多晶硅企业的竞争优势，在一定程度上，该种优势形成了对我国多晶硅企业的现实压力。

　　多晶硅行业的政策建言

　　根据国家能源局规划，到2050年，中国总用电量113000亿千瓦时，可再生能源比例达到62%，太阳能光伏所占比例为12.4%，光伏安装总量将达到1000GW。面对如此广阔的内需市场，从政策层面保护多晶硅行业的稳定和发展，有利于推进中国光伏行业的健康发展。

　　扶优扶强，支持先进多晶硅企业研发新产品 多晶硅政策要适应客观变化，鼓励优势企业节能技改，进一步提升竞争力。国家科技部在“十五”期间支持了24对棒节能还原炉研究，“十一五、十二五”支持了冷氢化、热氢化、节能高效提纯技术和副产物综合利用技术，这些技术对多晶硅行业起到巨大的推动作用，但与德国瓦克所拥有的5000多种多晶硅产业链技术和产品相比，中国多晶硅企业产品单一、抗风险能力差，需要国家进一步支持、加大科技投入，提升技术水平，提高质量、稳定质量，降低消耗，提高综合利用能力，实施产品多元发展(如有机硅、光纤四氯化硅、硅烷等)，以确保产业安全。

　　开放光伏发电市场，实现光伏发电的直接交易试点 光伏发电属黄金电力，其发电季节和发电时段与用电高峰基本吻合。目前，我国光伏发电的成本已经具备一定的商业化应用基础，成本在1元/千瓦时左右，全国不同地区，高峰电价不同，见表5。

　　光伏发电在与高峰用电基本匹配的条件下，将有利于电网调峰，如果在这些地区开放光伏发电市场，允许一般工商企业与光伏发电的直接交易，将有效促进光伏发电应用。

　　营造公平的竞争环境 在当前全球经济低迷、贸易保护盛行时期，多晶硅及光伏已经成为全球关注的焦点，各国政府均伸出“有形之手”，采取多种措施对本土企业进行保护：美国多晶硅企业用电价格2—3美分/千瓦时，日本德山曹达、德国瓦克拥有自备电站，韩国多晶硅企业电价折合人民币0.41元/千瓦时。

　　而中国多晶硅企业基本使用全球同行最高电价，为避免中国多晶硅企业“饿死在开饭前”，并鉴于全行业总用量占全社会总用电量微小，应给予多晶硅企业直购电、自备电站等政策，为多晶硅企业参与国际竞争创造平等条件。

　　目前，中国光伏行业因“双反”而引人注目，多晶硅是光伏行业的基础。通过近十年的努力，多晶硅产学研用等各个方面均取得历史性突破，同时也带动了光伏行业的迅猛发展。在产业低谷时期，我们应以坚韧不拨的实干精神，克服暂时的困难，用更好的业绩迎接光伏的美好明天。

　　(严大洲系多晶硅材料制备技术国家工程实验室主任，宗绍兴系多晶硅产业技术创新战略联盟理事长)