编者案

多晶硅是一种由年夜量小晶体构成的聚晶体材料，其原子摆列无定向性,而是存在多个随机摆列的小晶粒，因此兼具金属和半导体的性质，既具有杰出的导电性,又可经由过程掺人杂质实现特定电学功能。多晶硅基在这一特征，被普遍利用在制造半导体范畴中的晶体管、电阻器等元器件、LED照明范畴中的发光二极管、和光伏范畴中的太阳能电池等。

当前，多晶硅太阳能电池因不变靠得住和具有杰出光电转换效力而成为太阳能电池中的主流，而多晶硅作为其要害原材料也在光伏范畴奠基了牢不成撼的主要地位，市场需求量节节爬升。2022年我国多晶硅的需求量约为90万吨，同比增加近五成；而据部门券商估计，2024年我国对多晶硅需求量可能将冲破240万吨，同比增加三成。

市场需求的火热，和市场价钱处在高位等身分也催生了多晶硅企业不竭扩产的热忱。2022年，以通威股分、保利协鑫和新特能源为代表的国内多晶硅企业的新建产能陆续投产达产，叠加宜昌南玻和聚光硅业等企业的复产，昔时国内共实现有用产能116.6万吨/年，同比增添87.2%。

就像动力电池中存在磷酸铁锂电池和三元锂电池两种主流手艺线路之争，在多晶硅当前产能中，也存在改进西门子法和硅烷流化床法两种主流手艺线路之争，其产物形态别离为棒状硅和颗粒硅。此中，改进西门子法具有出产工艺更成熟、产物质量更高档优势，是以曩昔十年在多晶硅产能中占有了绝对优势。以2020年为例，改进西门子法出产的棒状硅约占国内总产量的97.2%；2022年棒状硅的市占率仍然高达92.5%，颗粒硅则仅占7.5%。

国内硕果仅存的硅烷流化床法出产的颗粒硅，首要是协鑫科技在鞭策。客岁12月29日，协鑫科技忽然发出通知布告称，其联营企业新疆戈恩斯能源科技有限公司(以下简称 新疆戈恩斯 )拟向股东江苏中能硅业科技成长有限公司(以下简称 江苏中能 )分拨股息并回购其所持有的全数股权。买卖完成后，协鑫科技将专注在硅烷流化床法的手艺研发和颗粒硅的出产，而买卖所得金钱也将纳入公司资金贮备，用在投资新的颗粒硅项目。

因为江苏中能是协鑫科技控股的子公司，具有6万吨棒状硅产能的新疆戈恩斯回购其全数股分，本色上意味着协鑫科技完全抛却了棒状硅产能，也意味着协鑫科技将来势必也只能完全押注硅烷流化床法出产颗粒硅产物。

既然改进西门子法在行业内占有绝对统治地位，协鑫科技为什么要剑走偏锋，反其道逆潮水选择硅烷流化床法？带着如许的疑问，侦碳家经由过程抽丝剥茧，将为您摸索下述本相：

(1)改进西门子法和硅烷流化床法各自的相对好坏势

(2)协鑫科技本次忽然ALL IN押注硅烷流化床法的缘由和意图

(3)对协鑫科技本次通知布告的回购营业的评价

(4)对协鑫科技颗粒硅产物的将来前景的预期

Part One

改进西门子法的高质量VS硅烷流化床法的低本钱

鱼和熊掌若何兼得？

出产多晶硅的西门子法是由西门子公司在1955年发现的，经由过程氢气还原三氯硅烷，并在硅芯发烧体上沉积获得终究产物的出产工艺；而改进西门子法是在此根本上，经由过程增添还原尾气干法收受接管系统和四氯化硅氢化工艺，实现闭路轮回的出产工艺，即闭环式三氯硅烷氢还原法。

而硅烷流化床法以氟硅酸、钠、铝、氢气为首要原料，把藐小的硅颗粒种子铺在有气孔的床层上，将三氯化硅等气态硅化合物和其他反映气体从下方通入，经由过程气流把硅种吹到飘浮的流化状况，经由过程硅的氢化法制取四氢化硅，再将四氢化硅分手提纯后经由过程热分化获得的单质硅沉积在飘浮的硅种上，逐步长成较年夜的颗粒状硅粒后失落入汇集斗后再送出反映器。

利用在光伏和半导体等行业的硅料对纯度的要求很高，而工业硅却含有较多杂质，是以不管采取改进西门子法仍是硅烷流化床法，多晶硅的出产素质上就是提纯硅的进程，这就犹如唐朝诗人刘禹锡在浪淘沙中描写的淘金排场，吹尽狂沙始到金。

现实上，改进西门子法和硅烷流化床法一样，出产多晶硅都首要分为两部门，其一是经由过程化学反映将将固态的工业硅改变成气体化的中心产物，即工业硅的气化；其二是将气体分手提纯后还原为高纯度的固体多晶硅。二者区分首要在在中心产物分歧，改进西门子法的是三氯硅烷，而硅烷流化床法的则是四氢化硅。

硅烷流化床法比拟改进西门子法，具有诸多优势。

起首，硅烷流化床法的能耗低在改进西门子法，仅为后者的三分之一(仅按直接用电，未斟酌改进西门子法可以副产蒸汽用在发电而应有的折减)。前者的出产温度仅需不到700度，且轮回次数较少；尔后者却需要跨越1000度，且轮回次数较多。

其次，硅烷流化床法一样产能的投资本钱要比改进西门子法低20%-30%

再次，硅烷流化床法的出产效力较高。其出产的颗粒硅活动性好，不异反映炉上可以多装近两成物料，出产效力较高；而改进西门子法出产的块状硅需要进行破裂后才能利用，且今朝国内有些仍是经由过程人工进行，破裂进程本钱高效力低还可能引入杂质；另外，颗粒硅因其体积更合适持续直拉法(CCZ),其加料融化和拉晶可以同时进行，极年夜晋升出产效力。

综上，硅烷流化床法比拟改进西门子法最显著的优势在在更低出产本钱和更高出产效力。

既然硅烷流化床法比拟改进西门子法优势如斯较着，为什么业内反而是后者占有绝对统治地位呢？

存期近为公道，现实上，颗粒硅的特征对硅烷流化床法是一柄双刃剑，带来本钱效力优势的同时，也没法躲避对产物质量酿成的严重晦气影响，特殊是在量产环境下。究其缘由，颗粒硅比拟棒状硅具有更年夜的概况积，也更轻易在概况吸附杂质造成污染下降产物质量，另外还轻易因彼此磨擦构成难以融入出产工艺的硅粉，和跳料等问题。

而上述问题叠加后的终究成果，就是致使硅烷流化床法生成颗粒硅的产物质量，和改进西门子法出产的棒状硅比拟差距较年夜，特别是量产下。改进西门子法对太阳能级多晶硅要求的纯度尺度是99.9999%，即4N(N指小数点后9的位数)；而对利用在半导体行业的电子级多晶硅，纯度更是必需到达11N，国内像年夜万能源如许的硅料头部企业，经由过程改进西门子法已可以到达这个尺度。

但即使以国内颗粒硅的带头年老协鑫科技的实力，经由过程硅烷流化床法的产物到达太阳能级多晶硅尺度已有些费劲；并且颗粒硅的出产工艺决议了跟着产量晋升，产物质量会呈现良莠不齐金年会的环境，瑕疵首要是杂质含量超标；部门不达标的产物因含有较多杂质，将致使杂质构成强复合中间对下流电池片的电学机能造成致命影响

是以即便颗粒硅廉价，也仍然难以零丁利用，而是沦为搀杂料。即依照15%-20%的比例添加到改进西门子法出产的棒状硅中，经由过程和谐间接下降碳氢和重金属等杂质的平均含量。至在到达电子级多晶硅的尺度，颗粒硅今朝更是想都没法想。

人往高处走，水往低处流。绝年夜大都多晶硅企业明显不肯在光伏如许的风口行业就为了当添头，所以根基首选改进西门子法，这生怕就是硅烷流化床法出产的颗粒硅，此前因廉价没好货而不受待见的首要缘由。

既然颗粒硅的产物质量在量产下的一致性还较差，那末协鑫科技本次忽然通知布告要ALL IN押注颗粒硅，莫非说其出产工艺获得了重年夜冲破？