多晶硅
多晶硅,是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。多晶硅有灰色金屬光澤,密度2.32-2.34g/cm3。熔點1410℃。
- 詞條目錄
- 1.1 多晶硅行業定義
- 1.2 多晶硅行業主要產品分類
- 1.3 我國多晶硅行業的發展歷程
一. 多晶硅行業定義、分類及發展歷程
多晶硅行業定義
多晶硅,是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。多晶硅有灰色金屬光澤,密度2.32-2.34g/cm3。熔點1410℃。沸點2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間,室溫下質脆,切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性,1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑,高溫下與氧、氮、硫等反應。高溫熔融狀態下,具有較大的化學活潑性,能與幾乎任何材料作用。具有半導體性質,是極為重要的優良半導體材料,但微量的雜質即可大大影響其導電性。電子工業中廣泛用于制造半導體收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、電子計算機等的基礎材料。
多晶硅行業是由從事多晶硅的研發和應用、生產和銷售的企業組成。
多晶硅行業主要產品分類
多晶硅是半導體工業、電子信息產業、太陽能光伏電池產業的最主要、最基礎的功能性材料。主要用作半導體的原料,是制作單晶硅的主要原料,可作各種晶體管、整流二極管、可控硅、太陽能電池、集成電路、電子計算機芯片以及紅外探測器等。多晶硅按純度分類可以分為冶金級(工業硅)、太陽能級和電子級。
表1 多晶硅種類及應用領域
種類 | 應用領域 |
冶金級(工業硅) | 應用于航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料以及建筑、電子電氣、紡織、汽車、機械等等 |
太陽能級 | 主要應用于太陽能電池 |
電子級 | 主要應用于半導體工業 |
我國多晶硅行業的發展歷程
我國多晶硅工業起步于六十年代中期,生產廠多達20余家,由于生產技術難度大,生產規模小,工藝技術落后,環境污染嚴重,耗能大,成本高,絕大部分企業虧損而相繼停產和轉產,到1996年僅剩下四家,即峨眉半導體材料廠(所),洛陽單晶硅廠、天原化工廠和棱光實業公司,合計當年產量為102.2噸,產能與生產技術都與國外有較大的差距。1995年后,棱光實業公司和重慶天原化工廠相繼停產。現在國內主要多晶硅生產廠商有洛陽中硅高科技公司、四川峨眉半導體廠和四川新光硅業公司。到2005年底,洛陽中硅高科技公司300噸生產線已正式投產,二期擴建1000噸多晶硅生產線也同時破土動工,河南省計劃將其擴建到3000噸規模,建成國內最大的硅產業基地。四川峨眉半導體材料廠(所)是國內最早擁有多晶硅生產技術的企業,2005年太陽能電池用戶投資,擴產的220噸多晶硅生產線將于2006年上半年投產,四川新光硅業公司實施的1000噸多晶硅生產線正在加快建設,計劃在2006年底投產。
二. 多晶硅行業政策環境分析
根據國家能源局規劃,到2050年,中國總用電量113000億千瓦時,可再生能源比例達到62%,太陽能光伏所占比例為12.4%,光伏安裝總量將達到1000GW。面對如此廣闊的內需市場,從政策層面保護多晶硅行業的穩定和發展,有利于推進中國光伏行業的健康發展。具體的相關政策如下表所示。
表2 多晶硅行業相關政策
三. 多晶硅行業產業鏈
多晶硅產業鏈就是指以多晶硅為中心的上、下游各類產品的輻射和有機組合。目前,多晶硅產業鏈主要有3條:一是以“電子級多晶硅”為中心的半導體硅系列產品和設備產業鏈;二是以“太陽能級多晶硅”為中心的太陽能光伏系列產品和設備產業鏈;三是多晶硅副產物系列產品和設備產業鏈。具體如下圖所示。
圖1 “電子級多晶硅”為中心的半導體硅系列產品和設備產業鏈
圖2 “太陽能級多晶硅”為中心的太陽能光伏系列產品和設備產業鏈
圖3 多晶硅副產物系列產品和設備產業鏈
四. 多晶硅行業發展狀況分析
2013年,我國多晶硅行業基本形勢可概括為:企業紛紛復產,國外傾銷依舊,價格低位徘徊,下游需求向好。
1、企業紛紛復產。
受我國對美韓“雙反”初裁利好,到2013年底,國內大約有13家多晶硅企業恢復生產,國內開工率達30%以上。
2、國外傾銷依舊。
2013年1-11月我國進口多晶硅量累計達7.2萬噸,預計全年進口量達7.9萬噸。進口均價方面,2013年1-11月我國多晶硅進口均價為18.71美元/千克,同比下滑27.4%。可見國外傾銷依舊持續。
3、價格低位徘徊。
受國外傾銷影響,全國內多晶硅現貨交易均價降至13萬元/噸,同比下滑16.7%。
4、下游需求向好。
國內光伏配套政策陸續出臺,國內光伏市場規模逐步啟動,預計全年光伏安裝量在9GW左右。
2013年國內多晶硅產量為8.2萬噸,估計凈進口多晶硅量約為7.5萬噸,總供應量為15.7萬噸,而國內電池片產量為26.2GW,多晶硅消費量為15.7萬噸,因此2013年國內多晶硅供需基本平衡。受多晶硅“雙反”初裁利好因素作用,預計2014年多晶硅產量將有所增加,約為9.8萬噸,進口多晶硅有所減少,約為7萬噸,總供應量在16.8萬噸左右,而下游光伏產業隨著國家相關配套政策落地,國內光伏市場規模化啟動,預計電池片的產量為28GW,消費多晶硅量也約16.8萬噸左右,因此總體來看,2013年全年供需基本平衡。
表2 2011-2014年中國多晶硅行業產能概況
年份 | 國內產能(噸) |
2011 | 91610 |
2012 | 96900 |
2013 | 181300 |
2014 | 150000(預測) |
具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國多晶硅行業供需形勢與投資預測分析報告》。
五.國際多晶硅行業知名企業
美國Hemlock公司
挪威REC公司
德國WackerChemie公司
日本Tokuyama公司
美國MEMC Electronic Materials公司
六.中國多晶硅行業領先企業
江西賽維LDK太陽能高科技有限公司
洛陽中硅高科技有限公司
峨嵋半導體材料廠(所)
四川新光硅業科技有限責任公司
天威保變電氣股份有限公司
通威股份有限公司
特變電工股份有限公司
四川川投能源股份有限公司
深圳市拓日新能源科技股份有限公司
南玻集團股份有限公司