多晶硅
多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅有灰色金属光泽,密度2.32-2.34g/cm3。熔点1410℃。
- 词条目录
- 1.1 多晶硅行业定义
- 1.2 多晶硅行业主要产品分类
- 1.3 我国多晶硅行业的发展历程
一. 多晶硅行业定义、分类及发展历程
多晶硅行业定义
多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅有灰色金属光泽,密度2.32-2.34g/cm3。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。
多晶硅行业是由从事多晶硅的研发和应用、生产和销售的企业组成。
多晶硅行业主要产品分类
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。主要用作半导体的原料,是制作单晶硅的主要原料,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。多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(工业硅)、太阳能级和电子级。
表1 多晶硅种类及应用领域
种类 | 应用领域 |
冶金级(工业硅) | 应用于航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料以及建筑、电子电气、纺织、汽车、机械等等 |
太阳能级 | 主要应用于太阳能电池 |
电子级 | 主要应用于半导体工业 |
我国多晶硅行业的发展历程
我国多晶硅工业起步于六十年代中期,生产厂多达20余家,由于生产技术难度大,生产规模小,工艺技术落后,环境污染严重,耗能大,成本高,绝大部分企业亏损而相继停产和转产,到1996年仅剩下四家,即峨眉半导体材料厂(所),洛阳单晶硅厂、天原化工厂和棱光实业公司,合计当年产量为102.2吨,产能与生产技术都与国外有较大的差距。1995年后,棱光实业公司和重庆天原化工厂相继停产。现在国内主要多晶硅生产厂商有洛阳中硅高科技公司、四川峨眉半导体厂和四川新光硅业公司。到2005年底,洛阳中硅高科技公司300吨生产线已正式投产,二期扩建1000吨多晶硅生产线也同时破土动工,河南省计划将其扩建到3000吨规模,建成国内最大的硅产业基地。四川峨眉半导体材料厂(所)是国内最早拥有多晶硅生产技术的企业,2005年太阳能电池用户投资,扩产的220吨多晶硅生产线将于2006年上半年投产,四川新光硅业公司实施的1000吨多晶硅生产线正在加快建设,计划在2006年底投产。
二. 多晶硅行业政策环境分析
根据国家能源局规划,到2050年,中国总用电量113000亿千瓦时,可再生能源比例达到62%,太阳能光伏所占比例为12.4%,光伏安装总量将达到1000GW。面对如此广阔的内需市场,从政策层面保护多晶硅行业的稳定和发展,有利于推进中国光伏行业的健康发展。具体的相关政策如下表所示。
表2 多晶硅行业相关政策
三. 多晶硅行业产业链
多晶硅产业链就是指以多晶硅为中心的上、下游各类产品的辐射和有机组合。目前,多晶硅产业链主要有3条:一是以“电子级多晶硅”为中心的半导体硅系列产品和设备产业链;二是以“太阳能级多晶硅”为中心的太阳能光伏系列产品和设备产业链;三是多晶硅副产物系列产品和设备产业链。具体如下图所示。
图1 “电子级多晶硅”为中心的半导体硅系列产品和设备产业链
图2 “太阳能级多晶硅”为中心的太阳能光伏系列产品和设备产业链
图3 多晶硅副产物系列产品和设备产业链
四. 多晶硅行业发展状况分析
2013年,我国多晶硅行业基本形势可概括为:企业纷纷复产,国外倾销依旧,价格低位徘徊,下游需求向好。
1、企业纷纷复产。
受我国对美韩“双反”初裁利好,到2013年底,国内大约有13家多晶硅企业恢复生产,国内开工率达30%以上。
2、国外倾销依旧。
2013年1-11月我国进口多晶硅量累计达7.2万吨,预计全年进口量达7.9万吨。进口均价方面,2013年1-11月我国多晶硅进口均价为18.71美元/千克,同比下滑27.4%。可见国外倾销依旧持续。
3、价格低位徘徊。
受国外倾销影响,全国内多晶硅现货交易均价降至13万元/吨,同比下滑16.7%。
4、下游需求向好。
国内光伏配套政策陆续出台,国内光伏市场规模逐步启动,预计全年光伏安装量在9GW左右。
2013年国内多晶硅产量为8.2万吨,估计净进口多晶硅量约为7.5万吨,总供应量为15.7万吨,而国内电池片产量为26.2GW,多晶硅消费量为15.7万吨,因此2013年国内多晶硅供需基本平衡。受多晶硅“双反”初裁利好因素作用,预计2014年多晶硅产量将有所增加,约为9.8万吨,进口多晶硅有所减少,约为7万吨,总供应量在16.8万吨左右,而下游光伏产业随着国家相关配套政策落地,国内光伏市场规模化启动,预计电池片的产量为28GW,消费多晶硅量也约16.8万吨左右,因此总体来看,2013年全年供需基本平衡。
表2 2011-2014年中国多晶硅行业产能概况
年份 | 国内产能(吨) |
2011 | 91610 |
2012 | 96900 |
2013 | 181300 |
2014 | 150000(预测) |
具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国多晶硅行业供需形势与投资预测分析报告》。
五.国际多晶硅行业知名企业
美国Hemlock公司
挪威REC公司
德国WackerChemie公司
日本Tokuyama公司
美国MEMC Electronic Materials公司
六.中国多晶硅行业领先企业
江西赛维LDK太阳能高科技有限公司
洛阳中硅高科技有限公司
峨嵋半导体材料厂(所)
四川新光硅业科技有限责任公司
天威保变电气股份有限公司
通威股份有限公司
特变电工股份有限公司
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
南玻集团股份有限公司