事件: 近期,保利协鑫能源(3800.HK)的颗粒硅技术引发了行业对于多晶 硅环节技术路径的讨论。在调研了行业内主要公司、产业第三方以及下游硅 片主流企业后,我们总结了关于近期多晶硅行业技术路线争议的一些看法, 主要观点如下。
颗粒硅(流化床法)相对于块状硅(改良西门子法)的主要优点: 1、质量方面:密度小&流动性好,利于 CCZ(连续直拉)。 目前后端硅片拉 棒环节的主要技术为 RCZ(单晶复投),是拉完一根再复投加料拉下一根; 而 CCZ(连续直拉)可以实现一边加料一边拉晶,能够节约加料时间且单晶 的电阻率的一致性非常好。由于颗粒硅密度小且流动性好,因此相比于块状 硅更适合 CCZ。目前的主要问题是因为 CCZ 是连续加料,前面残留的锅底 料会影响到后面拉的品质,因此对总杂质含量要求很高,目前颗粒硅的纯度 还达不到要求。 2、成本方面:电耗低、单位投资额少。 目前改良西门子法每公斤耗电在 60度,颗粒硅仅为 20度,因此理论电耗仅为改良西门子法的 1/3;此外,由于 流程工艺相对更为简单,因此颗粒硅的单位投资额相对更少(采用 6代线后 可降至 7-7.5亿/万吨),改良西门子法目前为 10亿/万吨,因此相应的流化床 法的折旧成本也比较低。二者共同导致颗粒硅的理论生产成本比块状硅要低。
颗粒硅相对于块状硅的主要缺点: 1、后端环节:含氢量高导致跳硅,会对拉棒产生一定不利影响。 由于流化床 法自身的生产工艺原因,颗粒硅中氢含量相比块状硅要高,在后端拉棒环节 受热容易生产跳硅,即所谓的氢跳现象,从而对单晶炉热场的使用寿命和拉 棒的稳定性和质量产生不利影响。 2、质量方面:含碳量高以及粉尘问题影响产品纯度。 由于颗粒硅体积很小, 因此在生产过程中会撞击器壁从而损伤生产设备器壁。为解决这一问题,一 般设备的内衬多为坚硬的碳基材料(如碳化硅),但在生产过程中硅仍然会撞 击器壁从而使得颗粒硅中含碳量较高。此外,颗粒硅表面积较大,导致其容 易吸附更多粉尘。两个问题均会影响产品纯度,其中 N 型料对于纯度的要求 更高,目前颗粒硅还满足不了这么高的纯度要求。 3、成本方面:目前稳定运行和产品一致性问题仍是制约降本的主要问题。 虽 然颗粒硅的电耗、单位投资额以及人工成本方面相比块状硅具有优势,但这 只是理论情况。实际上,由于颗粒硅撞击器壁的问题,根据目前掌握的信息 颗粒硅的生产连续性较差,需要隔几个月就更换新的碳基内衬,造成了较大 的成本增加。此外,由于颗粒硅体积很小,目前成品中仍有较多粉状颗粒硅, 属于废料,也造成了较大的成本增加。因此,这两个问题是颗粒硅后续能否 成功降本的关键。