1、多晶硅产业调研专题多晶硅产品定义：硅是地壳中赋存最高的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为 4 价，其次为 2 价；在常温下它的化学性质稳定，不溶于单一的强酸，易溶于碱；在高温下化学性质活泼，能与许多元素化合。由于硅的禁带宽度和电子迁移率适中，硅器件的最高工作温度能达 250，其制作的微波功率器件的工作频率可以达到 C波段（5GHZ ）。在硅的表面能形成牢固致密的 SiO2 膜，此膜能充当电容的电介质、扩散的隔离层、器件表面的保护层，随着平面工艺与光刻技术的问世而促进了硅的超大规模集成电路的发展。硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体
2、材料，较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越，易于实现产业化，从而导致半导体硅材料成为电子材料中的第一大主体功能材料，并在今后较长时间内仍将成为半导体的主体材料。多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。多晶硅产品分类:多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级。1、冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含 Si 为 90 - 95% 以上，高达 99.8% 以上。2、太阳级硅 (S
3、G)：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认为含 Si 在 99.99 % 99.9999%（46 个 9）。3、电子级硅（EG）：一般要求含 Si 99.9999 %以上，超高纯达到 99.9999999%99.999999999%（911 个 9）。其导电性介于 10-4 1010 欧厘米。多晶硅应用领域：多晶硅是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。主要用做半导体的原料，是制做单晶硅的主要原料，可作各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。多晶硅产品产业链：多晶硅产业链见图 1。多晶硅产品市
4、场：多晶硅是制备单晶硅的唯一原料和生产太阳能电池的原料。随着近几年我国单晶硅产量以年均 26%的速度增长，多晶硅的需求量与日俱增，目图 1 多晶硅产业链前供应日趋紧张。我国 2000 年产单晶硅 459 吨，2003 年增加到 1191 吨，预计 2005 年产量将达 1700 吨，消耗多晶硅2720 吨。从单晶硅产品结构看，太阳电池用单晶硅产量增长最快，2000 年产量 207 吨，2003 年为 696 吨。预计 2005 年将达到 1000 吨，约需多晶硅 1590 吨，而国内 2004 年仅生产多晶硅 57.7 吨，绝大部分需要进口。目前，我国主要的太阳能电池厂有 56 家，最大的无锡
5、尚德太阳能电力有限公司 2004 年产量约为 50MW，2005 年计划生产 100MW，如果完成计划，则约需多晶硅 1300 吨以上。仅此一家企业，就要 2 家千吨级多晶硅厂为其供货，才能满足生产需要。从国际市场看，国际市场多晶硅需求量在以每年 1012%的速度增长，按此增长速度预测，2005 年全球多晶硅需求量将达 27000 吨，2010 年将达 60000 吨，缺口很大。亚太地区特别是日本、台湾、新加坡、韩国等地，都是多晶硅的主要需求地。多晶硅生产技术：目前，多晶硅生产技术主要有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。正在研发的还有冶金法、气液沉积法、重掺硅废料法等制造低成本多晶硅的新工艺。
6、世界上 85的多晶硅是采用改良西门子法生产的，其余方法生产的多晶硅仅占 15。以下仅介绍改良西门子法生产工艺。西门子法（三氯氢硅还原法）是以 HCl（或 Cl2、H2）和冶金级工业硅为原料，将粗硅（工业硅）粉与 HCl 在高温下合成为 SiHCl3，然后对 SiHCl3 进行化学精制提纯，接着对 SiHCL3 进行多级精馏，使其纯度达到 9 个 9 以上，其中金属杂质总含量应降到 0.1ppba 以下，最后在还原炉中在 1050的硅芯上用超高纯的氢气对 SiHCL3 进行还原而长成高纯多晶硅棒。多晶硅副产品：多晶硅生产过程中将有大量的废水、废液排出，如：生产 1000 吨多晶硅将有三氯氢硅 3
7、500 吨、四氯化硅 4500 吨废液产生，未经处理回收的三氯氢硅和四氯化硅是一种有毒有害液体。对多晶硅副产物三氯氢硅、四氯化硅经过多级精馏提纯等化学处理，可生成白炭黑、氯化钙以及用于光纤预制棒的高纯（6N）四氯化硅。多晶硅产业链项目选择：项目名称：年产 3780 吨多晶硅项目项目简介：多晶硅是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。主要用做半导体的原料，是制做单晶硅的主要原料。可生产各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。主要建设内容：建设年产 420 吨多晶硅生产装置 9 套，包括三氯氢硅合成、精馏、还原、尾气
8、回收等系统。总投资：项目总投资：310500 万元；其中： 固定资产投资：270000 万元；流动资金：40500 万元。经济效益：销售收入：158149 万元；利润总额：31630 万元；上缴税金：15814 万元；投资利润率：10.19；投资利税率：15.28；投资回收期：9.82 年。项目名称：年产 5000 吨白炭黑项目简介：白炭黑是一种精细化工产品。颜色为白色，不溶于水、耐高温、不燃烧、无污染、具有很好的电绝缘性、多孔性。主要用作橡胶的补强剂及填充剂以制造白色、彩色或透明的橡胶制品，能明显改善橡胶制品的抗拉强度、抗撕裂性和耐磨性，并保持橡胶制品的浅色和透明的特点。同时，由于该产品具有
9、无毒无味等特性，被广泛应用于塑料、油漆、油墨、造纸、制药、日用化学品、食品等各个领域，具有巨大的开发潜力和广阔的发展前景。主要建设内容：白炭黑是由四氯化硅在氢氧焰中高温水解生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺而获得。本项目建设高温水解、冷却、聚集、分离、脱酸等系统。总投资：项目总投资：5150 万元；其中：固定资产投资：5000 万元；流动资金 150 万元。经济效益：销售收入：10000 万元；利润总额：1500 万元；上缴税金：1000 万元；投资利润率：29.13；投资利税率：48.54；投资回收期：3.43 年。项目名称：年产 150 万芯 km 光纤项目简
10、介：采用化学气相沉积法生产光纤。化学气相沉积法是一种在高质量（高纯度、低水分、低杂质）的石英管的内壁沉积更高纯度的二氧化硅(SiO2)，并掺以可改变折射率或玻璃体粘度的其它一些高纯物质，如二氧化锗(GeO2) 、五氧化二磷(P2O5) 、氟氧化硅(SiO1.5F)等，形成不同折射率的芯层和包层，以实现光信号在光纤芯中传播时的全反射、低损耗、高容量等效果。主要建设内容：建设生产车间；供电、供水、排水等系统；建设沉积、烧结、拉丝、涂覆、固化等生产系统。总投资：项目总投资：21000 万元；其中：固定资产投资：20000 万元；流动资金：1000 万元。经济效益：销售收入：30000 万元；利润总额
11、：4500 万元；上缴税金：3000 万元；投资利润率：21.43；投资利税率：35.71；投资回收期：4.67 年。项目名称：年产 10000 吨氯化钙项目简介：氯化钙是多用途干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥；生产醇、酯、醚和丙烯酸树脂时用作脱水剂；氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要致冷剂，能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂；用作港口的消雾剂和路面集尘剂、织物防火剂；用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂；是生产色淀颜料的沉淀剂；用于废纸加工脱墨；是生产钙盐的原料。主要建设内容：建设生产车间；供电、供水、排水等系统；反应池、过滤净化等系统。总投
12、资：项目总投资：350 万元；其中：固定资产投资：300 万元；流动资金 50 万元。经济效益：销售收入：1500 万元；利润总额：225 万元；上缴税金：150 万元；投资利润率：64.29；投资利税率：107.14；投资回收期：1.56 年。项目名称：年产 1000 吨单晶硅及切片项目简介：单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件和太阳能电池。本项目采取直拉法工艺生产单晶硅。专家预计 20052010 年，国际市场太阳能光伏产业增长率超过 30%，到 2010 年约需单晶硅 1.5 万吨。2004 年我国单晶硅
13、产量为 1725 吨，其中区熔单晶硅 61.3 吨，直拉硅单晶 499.3吨，太阳能级单晶 1164.2 吨，主要建设内容：建设生产车间；供电、供水、排水等系统；购置单晶硅炉和多线切割机等生产设备。总投资：项目总投资：69000 万元，其中：固定资产投资 60000 万元；流动资金 9000 万元。经济效益：销售收入：157920 万元；利润总额：22109 万元；上缴税金：15792 万元；投资利润率：32.04；投资利税率：54.93；投资回收期：3.12 年。项目名称：年产 1800 万片多晶硅太阳能电池片项目简介：为了满足光伏产业对多晶硅切片的市场需求，发挥多晶硅产业基地的多晶硅原料基
14、地的作用，加大多晶硅后续产品的开发力度，增加基地的经济效益。建设年产 1800 万片（9 亿平方英寸）太阳能电池多晶硅切片项目，年消耗多晶硅 500 吨。主要建设内容：建设生产车间；供电、供水、排水等系统；购置多线切割机和磨光机及辅助设备。主要生产工艺为：切断、外径滚磨、平边或 V 型槽处理、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装。总投资：项目总投资：36800 万元；其中：固定资产投资：32000 万元；流动资金 4800 万元。经济效益：销售收入：75200 万元；利润总额：10528 万元；上缴税金：7520 万元；投资利润率 28.61；投资利税率 49.04；投资回收期 3.50
15、年。项目名称：年产 200 兆瓦太阳能电池组件项目简介：光伏产业是 20 世纪 80 年代后世界上增长最快的高新技术产业。自 1990 年开始，随着各国对再生能源的重视和太阳电池转换效率的不断提高，生产成本的不断降低，太阳能电池步入快速增长期。2004 年光伏产业增长 60.4%，达到 1200MW。本项目只建设抛光片以后的单体电池片制备与太阳能电池组件部分。本项目年产太阳能组建 200 兆瓦。主要建设内容：建设生产车间；供电、供水、排水等系统；主要建设清洗腐蚀氧化车间、扩散制结车间、刻蚀印刷车间、焊接车间、层压车间、检测车间、保障车间、原料库、周转库、成品库等。总投资：项目总投资：24350
16、0 万元；其中：固定资产投资 187500 万元；流动资金 56000 万元。经济效益：销售收入：510000 万元；利润总额 81600 万元；上缴税金 51000 万元；投资利润率 33.51；投资利税率 54.46；投资回收期 2.98 年。项目名称：年产 50MW 太阳能发电成套设备项目简介：组装有动力负荷（或无动力负荷）的独立光伏电站，外购太阳能电池、蓄电池、直流控制系统、三相逆变器、交流配电系统、整流充电系统等光伏电站部件，制造电池板支架、配电盘、布线和设备控制系统。按照发电系统要求进行组装和安装。拟建规模为：年产 5MW 太阳能发电成套设备。主要建设内容：发电系统主要部件外购，制造结构件和配电盘等。主要建设结构车间、配电盘制造车间和组装车间。总投资：项目总投资：9500 万元；其中：固定资产投资 2000 万元；流动资金 7500 万元。经济效益：销售收入：25000 万元；利润总额：3750 万元；上缴税金：2500 万元；投资利润率 39.47；投资利税率 65.79；投资回收期 2.53 年。项目名称：多晶硅产业基地基础设施建设项目简介：建设基地的道路、供电（基地变电站及输电线路）、供水、排水、通讯及绿化等基础设施。主要建设内容：基地道路、供电、供水、排水、通讯及绿化等基础设施的改造及新建总投资：项目总投资 10000 万元。
