▲新疆协鑫6万吨多晶硅项目

多晶硅是生产太阳能电池和半导体器件的主要材料来源。 2004年前后，全球光伏产业刚刚起步，光伏级多晶硅材料一度是制约我国光伏制造业发展的瓶颈。 中国多晶硅生产经历了怎样的严格技术封锁？ 国内企业如何实现突破并达到世界领先水平？

吕金彪于2003年3月加入协鑫集团，2007年从集团上海总部来到正在建设中的江苏徐州多晶硅生产基地。 他在那里呆了七年。 他见证了协鑫进军光伏产业，布局多晶硅基础材料生产。 整个过程，在他眼中，协鑫乃至中国光伏企业的多晶硅生产之路，就是整个中国光伏产业由弱到强的缩影。

（文丨吕金彪本报记者姚金楠口述/整理）

“我想去参观某人的工厂，但他们直接拒绝了，因为没办法。”

2004-2005年前后，全球光伏市场开始“爆发”，国内一些企业借势股东之势，在组件生产上已经小有成绩。

尽管国内零部件制造商已经能够在全球市场上效仿，但最麻烦的问题是材料限制。 所谓“两端外”，是指主要原材料多晶硅需要从国外巨头进口，生产的组件产品需要出口到国外市场。 中国光伏企业只扮演加工的角色。

全球范围内，能够生产多晶硅材料的企业屈指可数，产量也十分有限。 而且，当时半导体行业已经有了成熟的市场，但光伏发电却是一个新兴的入侵者。 因此，硅材料厂商在转向光伏之前，必须优先保证半导体企业的需求。

光伏企业只能与半导体企业竞争多晶硅材料。 当时，全球多晶硅材料年产量约为3万吨，其中能够供应给光伏企业的不足1万吨。 半导体行业使用的多晶硅材料比光伏级多晶硅更纯净、更昂贵。 然而，国际老牌多晶硅制造商与半导体公司有长期供应协议。 即便是光伏级多晶硅材料的市场价格也达到了三四百美元，而半导体级多晶硅材料的价格仅为几十美元。 他们不会停止向半导体公司供货。 两人之间的长期合同非常牢固和稳定。

当时，协鑫开始进军光伏行业，也看到了中国光伏核心制造材料受制于人的痛点。

事实上，早在20世纪50年代和1960年代，中国就开始研究半导体，这一时期也出现了一些多晶硅生产企业。 到20世纪70年代末，全国多晶硅生产企业已有十五、十六家，分布在上海、重庆、四川、江西等地。 等地，但关键生产技术一直被德国、美国、日本等国家控制云开·体育appkaiyun，无法实现突破。

国内企业要想生产多晶硅材料，必须突破关键技术。 尽管有这样的认识，但直到2006年左右真正进入这个行业时，我才意识到国外技术封锁有多么严格，根本没有技术交流的渠道。

多晶硅材料的生产工艺主要有四步：第一步生产原料三氯氢硅； 第二步，三氯氢硅的提纯； 第三步，将纯化​​后的三氯氢硅进入还原炉还原，得到高纯多晶硅； 最后一步也是最关键的部分。 还原过程中会产生大量含有四氯化硅的废气。 将废气转化为三氯氢硅进行回收利用是最困难的一步。 ，也是我们追求技术突破的关键。 只有实现四氯化硅制三氯氢硅的循环，才能实现大规模、低成本的多晶硅生产。

德国瓦克公司是当时全球领先的多晶硅生产商，自1959年起一直是工业级超纯多晶硅生产商。瓦​​克在江苏张家港投资建设了有机硅工厂。 我们通过商务渠道与母公司进行了沟通，希望参观他们的德国多晶硅工厂。 对方直接拒绝，没有办法。 之后，我们的工程师利用了去德国出差的机会。 瓦克的多晶硅工厂位于一个小镇。 厂区周围环绕着大片森林和植被。 那个区域根本就不可能进入，更别说参观了。 一切都可以看到。 少于。

“最大的收获就是买了一台还原炉，至少知道它是什么，然后后面还有国产设备。”

虽然拜访沟通失败，但我们找到了当地一家为瓦克工厂提供设备支持的私营公司。

该公司主要生产还原三氯氢硅的还原炉，产量不大。 老板的名字叫沙伊斯纳。 他已经70多岁了，但很会喝酒。 他喝了红酒杯里的53度茅台酒。 喝了几杯后，他答应把炉子打开，但他却屡次毁约。 Schessner的工厂主要生产12对棒式还原炉，适用于1000吨生产线。 当时，中国大陆有十多个项目。

我们从 Schessner 的工厂购买了还原炉。 2007年第四季度，协鑫集成在江苏徐州建成了第一条1500吨/年的多晶硅生产线。

事实上，无论是国内还是国际，设备升级都依赖于工厂生产探索，技术改进也融入到设备中。 例如，在采购还原炉时，设备制造商会提供加压、控温等基本技术参数，但设备运行过程中肯定会涉及到参数的优化，这关系到设备的变更和升级。设备。 例如，需要移动一个孔或需要移动一个位置，随着工厂不断优化生产，设备就会升级。 后来，当2008年第二条1500吨/年生产线投产时，国内企业已经具备了生产还原炉的能力。 当时我们已经开始从12对杆扩大到18对杆、24对杆、36对杆。 扩建后，设备布局不同，需要我们的技术人员和国内企业重新计算，但我们已经可以做到了。

现在想想，去德国最大的收获就是买了一台还原炉。 至少你知道它是什么，然后你就有了国产设备。 当然，也有一些来自日本和美国的设备。

现在，无论是江苏还是新疆的工厂，设备国产化率都超过了95%。 与进口设备相比，国产设备的采购成本、后续运行维护成本降低30%以上。

“行业龙头企业一直在观察中国的多晶硅生产kaiyun开云官方网站，认为中国从1960年代、1970年代就开始尝试，从来没有成功过，也肯定不可能。但我们成功了，我们做到了。”

技术的突破并不是某个节点突然发生的变化，而是通过不断尝试、不断犯错逐步实现的。

事实上，2007年第一条徐州生产线投产时，最关键的工艺流程——四氯化硅转化为三氯氢硅，尚未完全突破。 加氢工艺正在同时进行研究和中试。 因此，当时的很多工艺尝试也是在第一条生产线上进行试运行。 从这个角度来看，首条1500吨/年生产线在一定程度上也起到了试验场的作用。

由于没有现成的工艺包，我们也没有出去学习成功，所以只能自己研究探索。 20世纪50年代开始的研究虽然没有带来重大技术突破，但确实积累了一些专业人才。 当时，为了突破这个最关键的环节，来自国内化工、半导体、电子、电力等行业以及化工设计院和设备制造公司的工程师都参与其中。 后来，国内精细化工行业的工程师们受到有机硅制备的启发，终于突破了加氢这一技术难关。 多晶硅生产过程会产生大量废气。 只有实现从四氯化硅到三氯氢硅的循环，才能真正控制成本，实现连续生产扩大规模。

▲江苏新华半导体材料科技有限公司蒸馏塔及原料罐区

▲江苏中能硅业夜景

▼江苏新华半导体材料科技有限公司生产的电子级多晶硅材料

两条1500吨/年生产线建成后，国内技术不断成熟。 2008年全球金融危机前，协鑫持续扩产，连接3条5000吨/年生产线，总规模达1.8万吨/年，成为亚洲最大的多晶硅生产商。

这时候开云官方app下载站，世界一流的企业，包括那些曾经将我们的技术传播人员拒之门外的企业，都感到非常震惊，甚至怀疑。 事实上，行业龙头企业一直在观察中国的多晶硅生产情况，认为中国从1960年代、1970年代就开始尝试，但从未成功，也肯定做不到。 但我们刚刚成功了，我们做到了。

如今，协鑫在引进、吸收、集成、再制造、国产化国外技术和设备的基础上，在氯化加氢、反歧化、高效化工等关键技术上进行了大量自主创新。气相沉积，并创造了具有自主知识产权的GCL方法。 超大规模多晶硅清洁生产技术。 这一过程完全实现了材料的完全回收利用。 与Hemlock、OCI、Wacker这三大国际多晶硅生产商目前采用的工艺相比，工艺流程更短开云手机平台，材料和能源利用率更高。 不仅大大减少了多晶硅的清洁生产、绿色制造和完全零排放，整体技术水平已处于世界领先地位。

结尾