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2020 年，我國多晶硅產(chǎn)量達(dá) 39.2 萬噸，同比增長 14.6%。其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量 占國內(nèi)多晶硅總產(chǎn)量 87.5%，其中 4 家企業(yè)產(chǎn)量超過 5 萬噸。多晶硅料位于光伏產(chǎn)業(yè) 鏈的上游，更多具有化工行業(yè)屬性。光伏級多晶硅純度要在 99.9999%以上（電子級要 求更高），只有具備技術(shù)積累經(jīng)驗的企業(yè)，才能生產(chǎn)出滿足質(zhì)量要求的多晶硅產(chǎn)品。

多晶硅料的生產(chǎn)技術(shù)：三氯氫硅西門子法為主流，未來硅烷流化床法占比將提升

當(dāng)前多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)主要有三氯氫硅西門子法和硅烷流化床法，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品形態(tài)分別為棒狀和顆粒狀。

三氯氫硅西門子法的生產(chǎn)流程是利用氯氣和氫氣合成 HCL（或外購無水 HCL），HCL 和 工業(yè)硅粉在一定的溫度下合成 SiHCL3，之后對 SiHCL3 進(jìn)行分離精餾提純，提純后的 SiHCL3 在氫還原爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積反應(yīng)得到高純多晶硅。

三氯氫硅西門子法主要 包括五個環(huán)節(jié)：SiHCL3 合成、SiHCL3 精餾提純、SiHCL3 的氫還原、尾氣回收和 SiCL4 的氫化分解。其中尾氣回收和 SiCL4 的使得原輔材料能循環(huán)利用，降低了材料消耗。

硅烷流化床法技術(shù)是先在沸騰床內(nèi)生成 SiHCL3，后通過歧化反應(yīng)制得硅烷，硅烷經(jīng)純 化后，采用流化床反應(yīng)爐工藝分解成毫米級的顆粒狀多晶硅。相比于三氯氫硅西門子法， 硅烷流化床法由于工藝是閉環(huán)，且基本不產(chǎn)生副產(chǎn)品和廢棄物，因此有助于降低建廠投 資成本和生產(chǎn)能耗。

但硅烷流化床法受制于其穩(wěn)定性等問題（如因壁面沉積發(fā)生尾氣管 道堵塞以及不易控制產(chǎn)品純度等），因此當(dāng)前市場主流的技術(shù)還是三氯氫硅西門子法。在 2020 年采用三氯氫硅西門子法生產(chǎn)出來的棒狀硅約占全國總產(chǎn)量的 97.2%，而采用 硅烷流化床法生產(chǎn)的顆粒硅僅占 2.8%。

但 N 型電池的發(fā)展將擴(kuò)大顆粒硅的市場需求，一旦顆粒硅解決了生產(chǎn)穩(wěn)定性、一致性、 規(guī)模化以及產(chǎn)品質(zhì)量的問題，顆粒硅市場份額可能會出現(xiàn)快速增長。據(jù) CPIA 預(yù)測，自 2020 年開始，采用硅烷流化床法所生產(chǎn)出來的多晶硅占全國多晶硅總產(chǎn)量的比重將會 上升，到 2025 年比重預(yù)計將達(dá)到 7%。

多晶硅的生產(chǎn)成本主要有能耗成本（電力、水、蒸汽）、原材料成本（工業(yè)硅、氯氣）以及折舊（設(shè)備投資）等，其中能耗成本占比最大，因此降低生產(chǎn)成本主要在于降低能耗成本的支出。例如，可以在電價較低的地區(qū)建廠，如新疆和內(nèi)蒙古；或可以通過降低單位產(chǎn)出的電耗來降低成本，如提升還原爐的性能，提高單爐產(chǎn)量等。

2020 年，多晶硅綜合能耗平均值為 11.5kgce/kg-Si，同比下降 8%。其中綜合電耗為 66.5kWh/kg-Si，同比下降 5%，目前硅烷流化床法顆粒硅綜合電耗較三氯氫硅西門子法 棒狀硅低 40%-50%。

預(yù)計到 2030 年，綜合能耗可降至 9.6kgce/kg-Si，而綜合電耗則 降至 66.5kWh/kg-Si。2020 年，行業(yè)硅單耗在 1.1kg/kg-Si 水平，基本與 2019 年持平， 預(yù)計到 2030 年將降低到 1.07kg/kg-Si。

當(dāng)前，隨著生產(chǎn)裝備技術(shù)的進(jìn)步、單位規(guī)模和工 藝水平的提升，三氯氫硅西門子法多晶硅生產(chǎn)線設(shè)備投資成本正逐年下降。2020 年投 產(chǎn)的萬噸級多晶硅生產(chǎn)線設(shè)備投資成本已降至 1.02 億元/千噸，而人均產(chǎn)出量隨著多晶 硅工藝的不斷提高也有所增加，2020 年多晶硅生產(chǎn)線人均產(chǎn)出量為 36 噸/年/人，較 2019 年提升了 1 噸/年/人。

隨著 2022-2023 年多晶硅新投產(chǎn)線單線規(guī)模增大以及自動 化程度提升，人均產(chǎn)出量將會有較大幅度的增長，提高到 45 噸/年/人，而到 2030 年則 將提高到 47.5 噸/年/人。

未來，隨著 N 型單晶電池的擴(kuò)產(chǎn)，對硅料的要求將從當(dāng)前的純度提升到電子級的純度， 并且隨著海外及國內(nèi)高成本多晶硅廠商的逐步退出，國內(nèi)具備成本和規(guī)模優(yōu)勢的低成本 產(chǎn)能將可能獲取更多的市場份額。

原標(biāo)題：多晶硅料：降本和提純提升廠商規(guī)模優(yōu)勢