中国机电工业深度分析报告系列:-R726650803 2008年中国多晶硅行业市场调查与发展分析研究报告 中国机电数据网 《机电财富》杂志社
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中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 目录 第一章 多晶硅概况................................................................................................................4 定义.................................................................................................................................4 分类...................................................................................................................................4 应用领域...........................................................................................................................5 产业链分析.......................................................................................................................6 第二章 多晶硅生产技术和工艺分析....................................................................................8 多晶硅的生产方法...........................................................................................................8 改良西门子法(SiHCl3)..................................................................................................8 新硅烷法(SiH4)...........................................................................................................10 流化床法......................................................................................................................10 太阳能级多晶硅新工艺技术.........................................................................................11 国际多晶硅主要技术特征.............................................................................................13 第三章 多晶硅关联产业链分析........................................................................................14 2007年太阳能电池市场综述.........................................................................................14 太阳能电池组件市场综述.............................................................................................17 3. 3 半导体用硅材料产业链................................................................................................20 半导体硅材料行业概况..............................................................................................20 近几年半导体硅材料产业发展现状..........................................................................20 半导体硅材料技术分析..............................................................................................23 3. 4 太阳能电池用硅材料....................................................................................................28 太阳能电池产业链及分类特点..................................................................................28 太阳能电池用硅材料市场需求..................................................................................30 太阳光电产业未来成长速度分析..............................................................................31 第四章 国内外多晶硅行业现状及发展..............................................................................36 全球多晶硅行业.............................................................................................................36 国际多晶硅产业概况..................................................................................................36 世界多晶硅材料生产情况..........................................................................................38 全球主要多硅晶厂产能分析......................................................................................42 全球多硅晶生产企业前景预测..................................................................................44 国外主要国家多晶硅市场状况.....................................................................................45 德国..............................................................................................................................45 日本..............................................................................................................................45 国内多晶硅产业.............................................................................................................46 国内多晶硅产业概况..................................................................................................46 国内多晶硅生产存在的问题....................................................................................48 国内多晶硅生产情况..................................................................................................48 行业运行中的风险分析.................................................................................................52 第五章 国内外多晶硅市场供需及预测分析......................................................................55 2007年多晶硅市场供需分析.........................................................................................55 近几年全球多晶硅供求概况......................................................................................55 2007年多晶硅供应缺口分析...................................................................................56 全球及中国多晶硅市场需求预测..................................................................................57 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 1
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 全球及中国太阳能级多晶硅需求量..........................................................................57 2008年多晶硅供需预测..............................................................................................59 多晶硅行业价格走势.....................................................................................................61 第六章 多晶硅核心制造企业..............................................................................................64 多晶硅制造企业产业综述.............................................................................................64 Hemlock(美国)............................................................................................................66 REC(AsiMI+SGS)(挪威).........................................................................................67 Wacker Chemie(德国).................................................................................................68 Tokuyama(日本)..........................................................................................................70 MEMC ElectronicMaterials(美国).............................................................................70 Sumitomo Titanium(日本)...........................................................................................71 第七章 多晶硅国内核心企业研究......................................................................................72 新光硅业(四川乐山市).............................................................................................72 峨嵋半导体材料厂(四川峨嵋山市).........................................................................76 洛阳中硅(河南洛阳).................................................................................................78 第八章 多晶硅国际在建拟建项目研究..............................................................................79 川崎制铁JFE(NKK 和Kawasaki合并)(日本)....................................................79 JSSI(德国)................................................................................................................80 韩国DC Chemical........................................................................................................80 Isofotón and Endesa(西班牙)..................................................................................81 新日铁NSC(日本).....................................................................................................81 Hoku Materials(美国爱达荷州).................................................................................82 (日本)..........................................................................................................82 其他项目(俄罗斯乌克兰等).....................................................................................84 第九章 多晶硅国内计划建设项目研究..............................................................................85 深圳南玻(湖北省宜昌市).........................................................................................85 亚洲硅业(青海省西宁市).........................................................................................86 宁夏阳光(宁夏石嘴山市).........................................................................................86 江苏顺大(江苏省扬州市).........................................................................................87 江苏中能(江苏省徐州市).........................................................................................88 超磊实业(四川省广元市).........................................................................................88 爱信硅科技(云南省曲靖市).....................................................................................89 通威和巨星(四川省乐山市).....................................................................................90 其他项目.........................................................................................................................90 北京顺大新业能源等(四川眉山市)......................................................................91 上海工投集团等(黑龙江牡丹江市)......................................................................91 第十章 多晶硅行业投资风险分析......................................................................................91 多晶硅行业整体风险分析...........................................................................................92 技术风险.......................................................................................................................93 未来市场层面.............................................................................................................93 宏观经济层面...............................................................................................................94 第十一章 多晶硅行业投资分析与发展建议......................................................................95 多晶硅投资现状...........................................................................................................95 供需矛盾突出............................................................................................................96 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 2
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 投资越来越热............................................................................................................97 技术瓶颈待突破........................................................................................................97 多晶硅投资机会...........................................................................................................98 我国发展多晶硅产业政策建议..................................................................................102 未来国内外多晶硅生产线投资状况..........................................................................104 行业发展的对策与建议.............................................................................................106 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 3
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 第一章 多晶硅概况 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。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,可做成太阳能芯片,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。 多晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随温度升高而增加,具有半导体性质。晶态硅的熔点1410℃,沸点2355℃,密无定形硅是一种黑灰色的粉末。 分类 多晶硅是全球电子工业及光伏产业的基石,截止2006年12月,100%的半导体芯片及95%的太阳能电池芯片是硅(含单晶硅及多晶硅)制造的。多晶硅按照硅含量的纯度分为两个等级,硅含量为%(6个9)的为太阳能级硅(SG),主要用于太阳能电池芯片的生产制造。纯度在%(11个9)的多晶硅为电子级硅(EG),主要用于半导体芯片制造。 多晶硅的需求来自于半导体和太阳能电池,按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级,其中,用于电子级占55%左右,太阳能级占45%,随着光伏产业的迅速发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。 2005年世界太阳能级多晶硅产量仅为8500吨,而需求量为15000吨,供需缺口很 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 4
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 大,主要原因是以欧洲为中心的太阳能市场迅速普及与扩大,2007年多晶硅供需不平衡的局面将愈演愈烈,2010年太阳能电池用多晶硅市场至少30000吨。 多晶硅材料的生产技术掌握在美、日、德7个公司的10家工厂手中,形成了技术封锁、市场垄断的状况,主要有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司,德国的Wacker公司等,年产能大部分1000吨以上,其中Tokuyama、Hemlock、Wacker公司年产能为3000-5000吨。 应用领域 多晶硅被喻为微电子产业和光伏产业的“基石”,它是跨化工、冶金、机械、电子等多学科、多领域的高新技术产品,是半导体、大规模集成电路和太阳能电池产业的重要基础原材料,是硅产品产业链中极为重要的中间产品。它的发展与应用水平,已经成为衡量一个国家综合国力、国防实力和现代化水平的重要标志。据了解,目前国内生产多晶硅产品的厂家为数很少,远远无法满足国内微电子产业和太阳能电池产业的高速发展。随着我国集成电路、硅片生产和太阳能电池产业的发展,多晶硅在国内国际市场需求巨大,价格不断攀升,供不应求,发展前景十分广阔。 单晶硅太阳电池:单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池,它的结构和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求%。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。 多晶硅太阳电池:目前太阳电池使用的多晶硅材料,多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其光电转换效率约12 %左右,稍低于单晶硅太阳电池,但其材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 5
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 产业链分析 按照从硅料(多晶硅材料)到太阳能电池的产业划分,太阳能光伏发电的产业结构呈现明显的金字塔结构(最上游小,最下游大)。 图表1-1 太阳能光伏发电金字塔产业结构 产业链最上游是7家太阳能多晶硅( Silicon )厂商:Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo,他们对全球的多晶硅供应造成了严重的垄断,全球7大多晶硅企业的总产量占到全球太阳能多晶硅总产量的95%以上。由于技术门槛,几乎没有企业可以很快进入多晶硅生产制造领域,而且产能也远不是全球7巨头的对手。 第二层是22家硅片(Wafer)厂商,包括RWE Schott Solar、Sharp、Q-cells、BP Solar、Deutsche Solar、Kyocera等,在这一环节主要的技术流程包括铸锭(或单晶生长)、切方滚磨、用多线切割机切片、化学腐蚀抛光,其中铸锭(或单晶生长)环节属于高能耗,切割机等投资规模亦相对较大,设备投资约占初期总投资的60%以上;中国保定天威英利是这个领域的中国代表,具备生产单晶硅片的制造能力。技术难度仅次于多晶硅的制造难度。 第三层是太阳能电池(Cell)制造,全球电池厂商有40余家;中国的代表企业是无锡尚德和天威英利,产能产量都属于全球主流的太阳能电池制造商。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 6
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 最下面是组件,将制作好的电池封装,技术含量相对较低,进入门槛亦低,属于劳动力密集型产业,全球厂商数量超过200 家,国内也有相当多企业进行封装作业。 近年,上游硅片制造工厂、下游的电池片及电池组件公司都在扩大产能。2007年、2008年将是这些企业的黄金扩产年。生产太阳能全线产品的德国太阳能巨头SolarWorld在2006年12月底宣布,将大幅扩产其硅片领域的产能,预计在未来的28个月时间内,产能将由现阶段的250兆瓦增至500兆瓦。另一大制造商——美国通用电气所属的通用硅材料有限公司也在中国南昌投资6000万美元,兴建了年产500吨的多晶硅、单晶硅项目。 无锡尚德2006年的产能仅为155兆瓦,而2010年的目标则直接跳至1000兆瓦。林洋新能源的未来目标定格在近400兆瓦。天威英利、南京中电、上海太阳能、新疆新能源、杉杉尤利卡、常州天合、台湾茂迪等同行的太阳能电池组件和电池片产能也会有一倍至三倍的提升。与此同时,日本的主流太阳能电池供应商也不惜巨资大量生产太阳能电池,其中包括三洋电机、夏普和京瓷。 我国多晶硅市场需求旺盛,生产原料石英石储量丰富。2000年以来,我国每年的工业硅产量都达到40万吨以上,约占世界工业硅总产量1/3,年出口量超过了30万吨。目前我国的工业硅产能、产量和出口量均居世界首位,多年来,尽管我国工业硅出口量大,但却效益低下。随着《中华人民共和国可再生能源法》于2006年1月1日生效,为我国可再生能源的利用和发展提供了法律保证,中国发展可再生能源带来的巨大商机引起世界的广泛关注。多晶硅是高投入、高耗能、高风险、回收期长的产业,投资多晶硅产业在相当长的一段时间内仍将大有可为。 图表2-2 太阳能多晶硅产业链分析 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 7
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 第二章 多晶硅生产技术和工艺分析 多晶硅的生产方法 改良西门子法(SiHCl3) 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 8
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。改良西门子法是目前主流的生产方法,采用此方法生产的多晶硅约占多晶硅全球总产量的85%。但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球多晶硅总产量的90%,它们形成的企业联盟实行技术封锁,严禁技术转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 在未来15-20年内,采用改良西门子法工艺投产多晶硅的资金将超过1,000亿美元,太阳能级多晶硅的生产将仍然以改良西门子法为主,改良西门子法依然是目前生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速度最快的工艺,与其他类型的生产工艺处于长期的竞争状态,很难相互取代。尤其对于中国的企业,由于技术来源的局限性,选择改良西门子法仍然是最现实的作法。在目前高利润的状况下,发展多晶硅工艺有一个良好的机遇,如何改善工艺、降低单位能耗是我国多晶硅企业未来所面临的挑战。 这种方法的优点是节能降耗显著、成本低、质量好、采用综合利用技术,对环境不产生污染,具有明显的竞争优势。改良西门子工艺法生产多晶硅所用设备主要有:氯化氢合成炉,三氯氢硅沸腾床加压合成炉,三氯氢硅水解凝胶处理系统,三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统,硅芯炉,节电还原炉,磷检炉,硅棒切断机,腐蚀、清洗、干燥、包装系统装置,还原尾气干法回收装置;其他包括分析、检测仪器,控制仪表,热能转换站,压缩空气站,循环水站,变配电站,净化厂房等。 1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅, 化学反应SiO2+C→Si+CO2↑ 2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。 其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为300度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н2, НС1, SiНС13, SiC14, Si)。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 9
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解: 过滤硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中。然后分解冷凝物SiНС13, SiC14,净化三氯氢硅(多级精馏)。 4)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。 其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。 多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径5-10毫米,长度-2米,数量80根),在1050-1100度在棒上生长多晶硅,直径可达到150-200毫米。这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应,并生成多晶硅。剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14从反应容器中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶硅的成本和该 3工艺的竞争力。 在西门子改良法生产工艺中,一些关键技术我国还没有掌握,在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。 新硅烷法(SiH4) 1956年,英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷(SiH4)热分解制备多晶硅的方法,即通常所说的硅烷法。1959年,日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。后来,美国联合碳化物公司采用歧化法制备SiH4,并综合上述工艺且加以改进,便诞生了生产多晶硅的新硅烷法。 硅烷法与改良西门子法接近,只是中间产品不同,改良西门子法的中间产品是SiHCl3,而硅烷法的中间产品是SiH4。SiH4是以SiCl4氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法来制取,然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉中生产纯度较高的棒状多晶硅。日本小松公司曾采用过此技术,但由于发生过严重的爆炸事故,后来就没有继续推广了。 流化床法 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 10
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 流化床法是美国联合碳化合物公司早年研发的多晶硅制备工艺技术。该方法是以SiCl4、H2、HCl和工业硅为原料,在高温高压流化床内(沸腾床)生成SiHCl3,将SiHCl3再进一步歧化加氢反应生成SiH2Cl2,继而生成硅烷气。制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应,生成粒状多晶硅产品。由于在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大,故该方法生产效率高、电耗低、成本低。该方法的缺点是安全性较差,危险性较大,且产品的纯度也不高。不过,它还是基本能满足太阳能电池生产的使用。故该方法比较适合大规模生产太阳能级多晶硅。目前采用该方法生产颗粒状多晶硅的公司主要有:挪威可再生能源公司(REC)、德国瓦克公司(Wacker)、美国HemLock和MEMC公司等。 挪威REC公司是世界上惟一一家业务贯穿整个太阳能行业产业链的公司,是世界上最大的太阳能级多晶硅生产商。该公司利用硅烷气为原料,采用流化床反应炉闭环工艺分解出颗粒状多晶硅,且基本上不产生副产品和废弃物。这一特有专利技术使得REC在全球太阳能行业中处于独一无二的地位。REC还积极致力于新型流化床反应器技术(FBR)的开发,该技术使多晶硅在流化床反应器中沉积,而不是在传统的热解沉积炉或西门子反应器中沉积,因而可极大地降低建厂投资和生产能耗。在过去几年中,REC进行了该技术的试产。2006年计划新建利用该技术生产太阳能级多晶硅的工厂,预计2008年达产,产能6500t。此外,REC正积极开发流化床多晶硅沉积技术(Fluidized bed polysili bed polysilicon deposition,预计2008年用于试产)和改良的西门子-反应器技术(Modified Siemens-reactor technology)。 德国瓦克公司开发了一套全新的粒状多晶硅流体化反应器技术生产工艺。该工艺基于流化床技术(以三氯硅烷为给料),已在两台实验反应堆中进行了工业化规模生产试验,瓦克公司最近投资了约2亿欧元,在德国博格豪森建立新的超纯太阳能多晶硅工厂,年生产能力为2500t,加上其它扩建措施,新工厂的投产将使瓦克公司在2008年达到9000t的年生产能力,最终于2010年达到11500t的产能。 太阳能级多晶硅新工艺技术 除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外,还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 11
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 1)冶金法生产太阳能级多晶硅 据资料报导日本川崎制铁公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的太阳能电池厂(SHARP公司)应用,现已形成800吨/年的生产能力,全量供给SHARP公司。 主要工艺是:选择纯度较好的工业硅(即冶金硅)进行水平区熔单向凝固成硅锭,去除硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后,进行粗粉碎与清洗,在等离子体融解炉中去除硼杂质,再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭,去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分,经粗粉碎与清洗后,在电子束融解炉中去除磷和碳杂质,直接生成太阳能级多晶硅。 2)气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅 据资料报导[1]以日本Tokuyama公司为代表,目前10吨试验线在运行,200吨半商业化规模生产线在2005-2006年间投入试运行。 主要工艺是:将反应器中的石墨管的温度升高到1500℃,流体三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入,在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体状硅,然后滴入底部,温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。 3)重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅 据美国Crystal Systems资料报导,美国通过对重掺单晶硅生产过程中产生的硅废料提纯后,可以用作太阳能电池生产用的多晶硅,最终成本价可望控制在20美元/Kg以下。 多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。目前在国外半导体级多晶硅生产技术中,除西门子法生产多晶硅的工艺外,还有硅烷热分解生产棒状、粒状多晶硅工艺以及SiH2Cl2热分解法等多种工艺。其中,改良西门子法占全球产量的80%以上,以生产棒状多晶硅为主、粒状多晶硅为辅,其主要优点是节能降耗显著、成本低、质量高、对环境不产生污染,具有明显的竞争优势。随着今后单晶直径增大,石英坩埚同时被要求增大到极限时,可能会加大采用连续供料拉晶法,使粒状多晶硅的需求量与生产量提高。太阳能电池用的多晶硅,以前主要采用铸造硅技术生产,目前已经开始使用部分半导体级低档多 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 12
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 晶硅和单晶硅的头尾料进行生长。 多晶硅的短缺已经引起了各个电子行业巨头的警惕。目前世界9大多晶硅厂商竞相开发直接由冶金级硅制造太阳电池等级多晶硅的新技术,如表2。预计2007年后将陆续投产,成本约为目前多晶硅的一半,到2008年才能解决太阳能电池产业原料短缺的问题。 图表2-1 制造太阳电池等级多晶硅的新技术 公司 国家 原料 工艺 生产目标(吨/年) 预期开工时间Wacker 德国 三氯硅烷流化床反应器 至少500 2007年初 JSSI 德国 硅烷 管式反应器 800(试产) 2007年初 SGS 美国 硅烷 流化床反应器 2600-4300 2008年初 Hemlock 美国 三氯硅烷流化床反应器 3000-5000 2008年中 Tokuyama 日本 三氯硅烷气-液沉积 数千 2008年 Chisso 日本 四氯化硅锌还原 未知 未知 Elkem 挪威 冶金级硅除渣/蚀刻/精炼2000-5000 2007/2008年 Invensil 法国 冶金级硅等离子纯化 未知 未知 荷兰/Sunergy/ECN/Sintef 高等级石挪威/碳热还原 500-1000(试产) 2007年 Scanarc 英/碳黑 瑞典 资料来源:化工资讯与商情 国际多晶硅主要技术特征 (1)多种生产工艺路线并存,产业化技术封锁、垄断局面不会改变。由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同,因此生产工艺技术不同;进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异,各有技术特点和技术秘密,总的来说,目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有:改良西门子法、硅烷法和流化床法。其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 13
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 80%,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 (2)新一代低成本多晶硅工艺技术研究空前活跃。除了传统工艺(电子级和太阳能级兼容)及技术升级外,还涌现出了几种专门生产太阳能级多晶硅的新工艺技术,主要有:改良西门子法的低价格工艺;冶金法从金属硅中提取高纯度硅;高纯度SiO2直接制取;熔融析出法(VLD:Vaper to liquid deposition);还原或热分解工艺;无氯工艺技术,Al-Si溶体低温制备太阳能级硅;熔盐电解法等。 第三章 多晶硅关联产业链分析 2007年太阳能电池市场综述 在我国,作为最有前景的新兴太阳能产业,被看作是完成节能降耗指标的"排头兵"。今年两会期间,与"十一五"节能环保目标相关的太阳能电池产业受到关注。全国工商联提交的一份提案指出,国内太阳能电池的生产厂家和生产规模快速增长,但大多数产品都用来出口,国内市场规模相对有限,应进一步制定发展国内太阳能电池产业的政策,鼓励国内市场的应用,唤醒国内市场的巨大潜力。 小巧的太阳能电池,能利用阳光产生两倍电能,被认为是解决能源与环境两大问题的一个最佳选择。不少国家已将发展太阳能作为近中期的重要替代能源和中长期的主体能源。许多国家是法律引导、行政推行和经济鼓励三种手段并用,采取国家强制、政府推动的"准计划经济"措施。太阳能电池制造一直被认为是整个太阳能产业链中的核心环节,也是利润最为丰厚的环节。其巨大的经济效益吸引越来越多国内企业的目光。 数据显示,2005年,国内新建电池生产线的产能已经超过历年的总和,达到兆瓦,2006年这个数字突破300兆瓦,而产能达到历史性的449兆瓦,占世界总产量的70%%。无锡尚德2006年产能达到240兆瓦,位居世界三强。刚刚上市不久的林洋新能源也制定雄心勃勃的扩产计划,2007年将突破200兆瓦。南京中电已经建立6条电池生产线,产能达到200兆瓦,上市之后,继续扩大生产规模也是必然的目标。而常州天合、河北晶龙、天威英利都在向产业链下游延伸,在北京,上海,浙江的宁波、绍兴,江苏的江阴、苏州,广东的深圳等地,似乎在一夜之间诞生大量生产太阳能电池的企业。 在国内产能不断加大的同时,国际太阳能电池的价格也在一路狂飙,2003年还是2 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 14
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 美元/瓦,2004年初达到美元/瓦,到2005年已经超过4美元/瓦,而且供不应求。然而,与国内产能与国际需求迅速 扩大相反的是,国内太阳能电池的应用却尚未普及。 月日 图表3-1 2003-2005年国际太阳能电池的价格分析 单位:美元/瓦 系列 事实上,我国也于2006年1月制定《可再生能源法》,强力扶持太阳能电池等可再生新能源产业的发展。但是,由于太阳能电池行业属于高新技术领域,其投资和技术成本相对较高,而最终的产品价格也随之上升。高昂的价格使太阳能电池的推广和应用受到一定影响和此外,由于利润丰厚,一些企业竞相压价,导致整个行业竞争混乱。 与此同时,太阳能电池行业所必需的硅原料国内不能自给,是目前全行业面临的最棘手问题。中国电子元件行业协会的有关人士讲,高纯度的硅原料对于太阳能电池的生产极为重要。硅中大量杂质的存在,不仅会降低太阳能电池的光电转换效率,而且金属杂质的扩散速度很快,会大大缩短硅太阳能电池的使用寿命,造成电池组件发电量衰退,降低硅太阳能电池电能的再生比等问题。与所有行业一样,产业上游原材料的短缺,必然造成下游太阳能电池生产企业的成本上升和收益下降。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 15
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 据了解,目前硅原料价格已经从2003年的20-30美元/公斤上涨到2006年的200-300美元/公斤,还常常"有价无货"。在目前技术条件下,生产1兆瓦的太阳能电池大约消耗12吨硅原料。据中国可再生能源协会的不完全统计,按2006年国内太阳能电池1450兆瓦的年生产能力计算,对硅原料的需求将达到万吨,超过全球太阳能硅原料的实际用量。而目前国内用于太阳能电池生产的多晶硅产量不足500吨,并且技术相对落后,生产成本明显高于国外竞争对手。这直接影响我国太阳能电池产业的发展。面对诸多压力,海外对太阳能电池的热捧,促使更多的企业倾向出口。 图表3-2 近几年硅原料价格变化分析 2003年20-30美元/公斤 2006年200-300美元/公斤 有关部门公布2006年全国降耗减排结果,单位GDP比2005年下降%,没有实现年初4%的预期目标。对此,业内人士再次呼吁,要重视鼓励太阳能产业的推广和发展,给予太阳能电池企业更多更好的扶持政策,使其真正成为节能降耗的"排头兵"。 全球太阳能电池市场高速、稳步发展,至 2002 年,总产量已达到 ,平均增长率为 % 。 太阳能电池的生产主要集中于日本、美国和欧洲国家, 2002 年的产量和近 5 年的平均增长率见下表。 图表3-3 太阳能电池2002 年的产量和近 5 年的平均增长率 国家和地区 2002 年产量/MW 近 5 年平均增长率/% 日本 美国 欧洲国家 其它国家 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 16
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 太阳能电池的生产厂商相对较集中,其中 10 大主要生产厂商分别为:夏普、 BP Solar 、日本京陶、 Shell Solar 、三洋电机、美国 Astropower 、 RWE 、 ISOFOTON 、三菱电机和Photowatt , 2002 年的产量分别为 、 、60 、 、35 、 、、 、24 、15 MW , 10 家厂的产量约占总产量的 90% 。 图表3-4 国内外太阳能电池10大生产厂商及产量 单位:MV 产能 夏普 BP Solar 日本京陶 60 Shell Solar 三洋电机 35 美国 Astropower RWE ISOFOTON 三菱电机 24 Photowatt 15 太阳能电池组件市场综述 技术发展综述 太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源,将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,世界各国都很重视。1954年美国贝尔实验室研制成功第一个实用的硅太阳电池,并于其后不久正式用于人造卫星。20世纪70年代开始,发展了许多制作薄膜太阳电池的新材料,CuInSe、CdTe薄膜和有机膜等;近20年来大量的研究人员在该领域中的工作取得了可喜的成绩。薄膜太阳电池以其低成本、高转换效率、适合规模生产等优点,引起生产厂家的兴趣,薄膜太阳电池的产量迅速增长。也正是为了进一步降低晶体硅太阳电池的成本。近几年来,各国光伏学者发展了晶体硅薄膜电池。多晶硅薄膜电池既具有晶体硅电池的高效、稳定、无毒和资源丰富的优势,又具有薄膜电池工艺简单、材料节省、成本大幅度降低的优点,因此多晶硅薄膜电池的研究开发已成为近几年的热点。我国晶体硅薄膜电池的研究起步较晚。1982 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 17
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 年长春应用化学研究所韩桂林等人用CVD法制备出晶体硅薄膜电池,并研究了多晶硅薄膜的生长规律和其基本的物理特性。1998年北京市太阳能研究所赵玉文等报道了SiH2Cl2为原料气体,采用快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺在石英反应器中沉积生成多晶硅薄膜,同时研究了薄膜的生长特性、微结构,并研制出多晶硅薄膜太阳能电池,电池结构为金属栅线/p+多晶膜/n多晶硅膜/n++C-硅/金属接触。 国内外产品介绍 美国和日本等发达国家都已经研制出具有高转换效率的太阳能电池,如美国SunPower公司研制的A-300硅太阳能电池的效率达到%,A-300太阳能电池采用了一种独特的背面触点设计,从而最大限度地增加了工作电池的面积、隐藏了不雅观的连接线、并实现了高速自动化的模块生产。A-300硅太阳能电池开路电压、短路电流、最大功率电压、最大功率电流,额定功率,SunPower公司在1999年12月31日为太阳能电池制造技术申请了美国专利US6423568、US6387726、US6337283。日本三洋电机成功开发出了转换效率%,太阳能电池如此之高的功率主要源于:(1)电池有效发电面积的增大;(2)通过降低电池表面缺陷区域从而降低了发电损失;(3)降低了电池与模块的电力损耗(电阻损耗)等。另外,通过采用高效HIT太阳能电池,能够确保17%的模块转换率。该模块将主要用于住宅太阳能发电系统。配备15块太阳能电池模块时,以往产品的发电量为2450kWh/年(估计),而200W模块则可以达到3530kWh/年,发电量提高了44%。 国内深圳市阿波莱科技有限公司推出的APL-M050-12B太阳能电池组件标称功率(Pm):50 瓦特;开路电压(Voc):21 伏特;短路电流(Isc): 安培;尺寸:974×453×35毫米;转换效率:%;使用寿命超过10年。保定天威英利新能源有限公司生产的YD150A P型多晶硅太阳能电池,基本材料:P型多晶硅;厚度(μm):300;尺寸(mm):150×150;开路电压(mV):600;短路电流(A): ;最佳电压(mV):500;最佳电流(A):;转换效率:%;最大功率(W):。 下表列出了国内外部分产品的主要技术指标: 图表3-5 国内外部分太阳能电池组件产品的主要技术指标 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 18
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 开路电短路电最大功转换效率 压 流 率 深圳阿波莱 21V 50W % 保定天威英利 15-% 三洋电机 / / / % SunWize 21V 50W % SunPower % 国内外专利技术情况 从专利技术看,国外公司看好未来中国太阳能电池市场,积极在中国申请相关专利,国内太阳能电池组件相关专利申请人主要有佳能、松下、夏普等国外公司,其中仅佳能公司在中国申请的太阳能电池组件相关发明专利就有50余篇,如佳能公司申请的中国发明专利CN1507076(申请日:)提供一种太阳能电池组件,该太阳能电池组件(101)包括至少一个电力变换单元(106),该电力变换单元具有多个太阳能电池单元(102)、和在与由该多个太阳能电池单元的全部所包围的区域相对应的位置上设置的电力变换器(103)。因为从各太阳能电池单元的输出端子到电力变换器的输入端子的布线距离可以缩短,所以可以降低低电压大电流流过的布线的损失,可以提供一种从太阳能电池单元到电力变换器的集电损失小的便宜的太阳能电池组件。 国内清华大学、四川大学等研究机构和部分企业单位在太阳能电池技术领域中申请了部分专利,如四川大学申请的中国发明专利“透明导电膜前电极晶体硅太阳能电池”(申请号:,申请日:)属于一种的新结构的光伏电池,其要点是用透明导电薄膜作前电极,来代替栅状前电极及减反射层。本发明的透明导电膜前电极是迭层结构,即先在已形成n-p结的硅基底上,制作厚度小于100nm的高电阻透明导电膜,然后按电导和减反射的要求制作厚度大于150nm的高电导透明导电膜。 国内技术人员应积极研发太阳能电池高新技术,适时申请专利进行技术保护,形成具有独立知识产权的核心技术,提高我国太阳能电池产品国产化能力。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 19
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 3. 3 半导体用硅材料产业链 半导体硅材料行业概况 我国半导体硅材料行业经过四十多年发展已取得相当大的进展, 半导体硅材料企业在2003年销售额为亿元,硅单晶产量为1118吨,2004年销售额为亿元 硅单晶产量高达1725吨,增幅明显。 我国从事半导体硅材料生产的企业在40余家。在1999年仅有一家企业的销售额达到1亿元,到2004年销售额超过一亿元的企业有七家,包括河北宁晋单晶硅基地、上海申和热磁公司、有研半导体材料股份公司、洛阳单晶硅有限责任公司、无锡华润华晶微电子有限公司、宁波立立电子股份有限公司、上海合晶硅材料有限公司。 从企业生产产品来看,目前国内企业主要以生产4~6英寸硅片为主,还不能批量供应8英寸以上硅抛光正片,有研硅股能少量生产8英寸陪片,12英寸抛光片处于研制阶段。多晶硅产品我们仅有峨嵋半导体厂和洛阳中硅能少量供应,远满足不了国内需求。总的来看,国内企业还存在生产规模小、企业分散的状况。2004年以来,各企业都在重视技术进步和产业升级,紧跟产业发展的步伐。 半导体器件支撑着庞大的信息产业。而半导体器件的90%以上是硅器件,它们以硅片为基础材料。硅片被称作集成电路的核心材料,经过多年的发展和竞争,国际硅材料行业出现了垄断性企业,日本、德国和美国的六大硅片公司的销量占硅片总销量的90%以上,信越、SUMCO、瓦克和MEMC四家的销售额占世界硅片销售额的70%以上。 五年来,我国硅材料的销售额以平均%的高速发展,由1996年的亿上升到2004年的亿元。发展速度很高但绝对值不高,仅占世界的4%。硅抛光片和外延片产量分别占世界的%和%。中国生产的硅单晶中有58%是太阳能级硅。这些数据将我国定位于硅生产的发展中国家。 近几年半导体硅材料产业发展现状 以半导体硅材料、化合物半导体和锗材料互为补充的半导体材料是支撑电子技术的基础功能材料,其中,硅材料又是最重要、应用最为广泛的半导体材料。在当今全球半导体市场中,95%以上的半导体器件和90%以上的大规模集成电路(LSI)、超大规模集成 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 20
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 电路(ULSI)都是制作在高纯优质的硅抛光片和外延片上的。目前全世界硅片销售金额约60~80亿美元,每年消耗约18,000~25,000吨半导体级多晶硅,消耗6000~7000吨单晶硅。 从SEMI对整个芯片制造所用材料的估计及预测可以明显地看出:2002~2004年间,全球硅片材料市场发展十分强劲,年均增幅将达到%;硅片在整个芯片制造材料中占有举足轻重的地位,其占整个所用材料总量成本的40%。 从市场布局来看,硅片市场的国际化和生产垄断化已经形成。上世纪90年代末,日本、德国和韩国(主要是日、德两国)基本控制的8大硅片公司的销量占世界硅片销量的90%以上。其中信越(Shin-Etsu)、瓦克(Wacker)、住友(Sumitomo)、美国MEMC公司和日本三菱材料公司,这5家公司2001年硅晶片的销售总额为亿美元,占全球销售额的%,而其中的3家日本公司占据了全球市场份额的%,表明日本在全球硅晶片行业中占据了主导地位。 随着硅材料制备技术的提高和集成技术的进步,硅片大直径化已成为当前硅单晶材料发展的显著特征和必然趋势。目前全球主流硅晶片已由8英寸逐渐过渡到12英寸,研制水平达到16英寸。硅片直径的扩大可以大大提高半导体的性能,为器件厂提升生产效率、降低生产成本,带来显著经济效益。根据美国的15年半导体技术发展规划,预计到2010年,半导体IC最小线宽将达到μm,DRAM达到64GB,MPU和ASIC集成度分别达到90M和40M晶体管/cm<SUP>2</SUP>,硅圆片尺寸将采用16~18英寸。受到2001年全球半导体大衰退、2002年复苏缓慢的影响,12英寸晶圆厂建设或产能扩充时的先期投入的风险、目前12英寸硅晶圆价格仍高等因素使得成本效益未能发挥,导致厂商裹足不前。 然而,IC制造朝向12英寸晶圆演进是产业既定的发展方向,以DRAM厂商为例,DRAM产品往高集积度发展,12英寸晶圆厂批量生产所能带来的经济规模将使得先切入厂商无论在晶粒成本或产量都能占有绝对优势,有助于提升市场占有率。截至2002年底,已有Infineon、Micron、Samsung、ProMOS、PSC等DRAM厂商陆续投片试产,并作了批量生产的准备。 另一方面,对效能要求严格、产品附加价值高、晶粒面积大的微组件产品,12英寸晶圆厂的先进制程与庞大产能正好符合其需求,Intel和TI在12英寸晶圆厂的动作积 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 21
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 极。对晶圆代工厂商而言,顺应客户产品设计的需求,为确保客户12寸制程的产能充裕无虞,亦必须建设12英寸晶圆产能,目前属台积电及联电切入最早。由于一座12英寸晶圆厂约需25~30亿美元投资,许多整合组件制造商基于布局考虑或因无法独力投资盖厂,多以合资建厂完成12英寸晶圆产能及制程技术的部署,Motorola & Infineon、STM & Philips及UMC & Infineon等合作关系比比皆是。截至2003年全球投片的12英寸晶圆厂如下表所示: 图表3-6 全球建成及在建的12英寸晶圆厂一览表 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 22
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 半导体硅材料技术分析 整个中国的半导体产业的技术水平和产业规模在现有基础上将会有迅速提升。与IC产业紧密相连的硅材料的发展,将为IC产业的发展提供强有力的支撑。近年来中国的硅材产业虽然发展较快,品种已经比较齐全,有多晶硅、直拉单晶硅、区熔单晶硅、外延片和非晶硅,2000年我国单晶硅和多晶硅的增长率分别为33%和39%,2001年的增长率为25%和32%,2000年和2001年我国的硅单晶产量分别为400吨和500吨,2001年我国硅单晶年生产能力达到800吨以上,硅抛光片生产能力至少达到1亿平方英寸,从数量上供应我国境内集成电路芯片厂家已有富余。但在我国的硅材料产品中相当大一部分是分立器件用硅片,集成电路用硅抛光片只占小部分,因此产品附加值较低,产能和劳动生产效率不高。 据2001年的统计,我国硅材料生产厂已有30多家,但生产规模不大,产值超过亿元的企业仅有3家,总体技术水平约相当于国外90年代初的水平,主流产品是200mm以下的小直径硅单晶和硅圆片,总产量仅占世界产量的1%。到2000年年底为止我国还不能批量生产Φ200mm的正片抛光片;Φ150mm的抛光片刚开始生产,小直径抛光片与国外相比技术上还有一定的差距。 国内主要的半导体硅材料生产企业以上海晶华电子、北京有色金属院的有研半导体、浙江大学硅材料国家重点实验室的浙大海纳三家比较著名。 晶华电子是由上海硅材料厂改制后组成的中外合作企业,是上海市目前最大的硅材料生产企业,也是目前上海市唯一能大批量生产IC用正片抛光片的企业。1997年,该公司在全国同行业中率先通过ISO 9002质量体系认证。晶华的半导体用硅单晶产量在1999年占上海硅单晶总产量的一半以上,全国的三分之一。 有研硅股主要生产直径4、5、6英寸的硅抛光片,2001年初,“直径8英寸硅单晶抛光片国家高技术产业化示范工程”建成投产,拥有整套自主知识产权的先进生产工艺技术,设计能力为年产8英寸硅单晶抛光片6000万平方英寸,可满足微米集成电路的技术要求,标志着我国硅单晶抛光片的生产能力达到了世界先进水平。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 23
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 浙大海纳的生产规模已达到硅单晶锭45吨,硅片300万片(其中3、4英寸280万片,5、6英寸20万片),年销售额6000万元,国内市场占有率达到30%。它的宁波6-8英寸硅片生产线已成为我国规模最大的硅材料生产基地,拥有整套自主知识产权。 总观我国的半导体硅工业,起步较低,但增长迅速。入世后,关税对国产硅片的保护不复存在,各种硅材料将受到不同程度的来自海外的冲击。集成电路用的大尺寸硅外延片与抛光片,将仍然是竞争最激烈的领域。而电子电力器件和其他分立器件用硅材料领域的竞争却相对缓和。这是因为发达国家将分立器件向亚洲国家转移,相应的硅材料也发生转移。为了应对入世后的竞争,我国硅片生产水平必须进一步加以提高,以增强争夺各类硅材料产品市场的能力,这也将是入世后我国硅材料产业继续发展的重要基础。 生产单晶硅所需的多晶硅原料,目前在国内也存在着巨大的市场。按2001年的情况来计算,若800吨的单晶硅生产能力全部投产,需要1600吨多晶硅;按实际的500吨单晶硅产量来算,需要多晶硅1000吨。而我国的多晶硅年产量仅为100吨,缺口相当大。当前我国的多晶硅主要依靠进口。 随着半导体产业在全世界的蓬勃发展,半导体硅材料将以高质量、低成本为主要目标,向标准化设备、厂房、新的加工处理工艺和大直径化方向发展。同时,深亚微米乃至纳米集成电路发展提出的质量和性能要求使半导体硅和硅基材料面临新的挑战,这将促进硅及硅基材料的基础研究和开发,并进一步促进材料、试剂、设备、检测、器件等各方面的更广泛的联合,建立起各种合作联盟关系,使半导体硅及硅基材料能够满足并适应电子信息产业的发展需要和变化,进一步推动人类信息社会的发展。 图表3-7 芯片制造材料预测 单位:100万美元 估计 预测 2001 2002 2003 2004 硅圆片 $5,225 $5,270 $6,620 $7,280 其他衬底 560 602 688 740 光刻掩膜版 2,362 2,597 3,100 3,600 光刻胶 660 716 824 910 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 24
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 Photoresist anc. 604 710 830 900 化学试剂 632 657 689 720 气体 1,982 2,320 2,675 2,900 溅射靶材 345 370 414 440 新材料 336 449 741 920 总计 $12,706 $14,141 $16,581 $18,410 增长率% 数据来源:SEMI 图表3-8 各种尺寸硅片的消耗量变化 单位:百万片面积单位:百万平方英寸 1995~2002尺寸 1995 1996 1997 1998 2002 年均增长率 125mm用量 % 以下 比例 % % % % % 用量 150mm % 比例 % % % % % 用量 200mm % 比例 % % % % % 用量 300mm 0 0% 0 0% % 比例% % % 用量总计 201 % 总面积(MSI) 3524 3751 3952 4408 6964 % 注:1、300mm硅片的年均增长率所涉及时间为1997-2002年 2、表中比例是以面积计算的百分比 图表3-9 IC工艺水平的发展对硅材料的要求 首批产品年代工1995 1999 2002 2005 1997 250 2014 35 艺水平nm 350 180 130 100 总体要求 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 25
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 圆片直径(mm) 200 200 200 300 300 450 粒径(nm)/颗粒≥120/≥125/≤≥90/≤≥65/≤≥50/≤≥ ≤50 41 38 95 72 ≤165 表面关键杂质(10 ≤≤≤5× ≤× ≤×≤× 10 3 at/cm ) × × 局域平坦度nm 350 250 180 130 100 35 氧含量ppma 24 20~31 19~31 18~31 18~31 18~31 抛光片 COPs尺寸nm/密—— 125/131 90/38 65/95 50/72 18/165 度(个/片) 10 体内Fe(10 ≤10× ≤3× ≤1× <1× <1× <1× 3 at/cm ) ≤ OSF(个/cm ) ≤20 ≤7 ≤ ≤ ≤ 复合寿命μs —— 300 350 350 350 400 处延片 最小层厚μm —— 2~5 3~4 2~3 2~3 2~3 2 缺陷(个/cm ) —— —— ≤≤≤ ≤ 2 OSF(个/cm ) —— —— ≤≤≤ ≤ 说明:COPs——颗粒缺陷;OSF——氧化诱生层错 图表3-10 90年代末全球前10名硅片厂所占的比例 市场份额排名 厂名 占有率(%) 1 信越(日) 2 MEMC(美) 3 住友(日) 4 Wacker(德) 5 三菱(日) 6 小松(日) 7 东芝(日) 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 26
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 8 LG(韩) 9 Nittle Demshi 10 Unisil(美) 其他 总计 100 图表3-11 2000-2002年硅片全球市场销售份额 2000-2001 2001-2002 USA 78% 76% Europe 13% 20% Japan 8% 4% others 1% <1% 图表3-12 国内主要的半导体硅材料生产企业 公司 产品范围 备注 晶华电子材料有限Φ100-150mm Cz硅单晶、研磨片、腐原上海硅材料厂 公司 蚀片、抛光片 有研半导体材料股Φ100-200mm Cz硅单晶及抛光片 上市公司 份有限公司 Φ-100mm Fz硅单晶及研磨片 浙江浙大海纳半导体材料股份有限公Φ100-150mm Cz硅单晶及抛光片 上市公司 司 麦斯克电子材料有原为四佳公司与Φ100-125mm Cz硅单晶及抛光片 限公司(MCL) MEMC合资企业 洛阳单晶硅有限公Φ100-125mm Cz硅单晶、研磨片、抛 司 光片; Φ Fz硅单晶及研磨片峨嵋半导体材料厂 Φ100-125mm Cz硅单晶、研磨片、抛 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 27
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 光片; Φ Cz硅单晶及研磨片浙江硅峰半导体材Φ-100mm Fz硅单晶及研磨片 料股份有限公司 3. 4 太阳能电池用硅材料 太阳能电池产业链及分类特点 1、太阳能电池产业链 太阳能电池的产业链可分为前段硅晶圆、硅晶棒制程、中段的太阳能电池及段的发电模块与电力调节器等制程。一条完整的光伏电池产业链包括从最初的硅材料到硅锭、硅片、电池片,最终产品是电池组件。 全球生产单晶硅及多晶硅材料的公司只有日本的Tokuyama(德山化学)及美国的Hemlock两家公司。 至于长晶制程的公司则是群雄盘据,主要有德国的Deutsche、挪威的Scanwafer等,介入此领域的台湾公司有中美硅晶、绿能光电及茂迪科技等。 中段太阳能电池的主要业者主要集中于日本、美国和欧洲国家,太阳能电池的生产厂商相对较集中,其中10大主要生产厂商分别有日本Sharp(夏普)、英国BP Solar、Kyocera(京瓷)、荷兰Shell Solar、Mitsubishi Electric(三菱电机)、日本Sanyo(三洋)、德国Q-Cells、德国RWE Schott Solar、西班牙Isofoton、台湾茂迪\美国Astropower、等。台湾除了茂迪之外,还有光华开发、旺能光电等。2002年10家厂的产量约占总产量的90%。 2、太阳能电池分类 太阳能电池分为硅太阳能电池和非硅系太阳能电池(砷化镓太阳能电池、薄膜太阳能电池)。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 28
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 1)硅太阳能电池 硅太阳能电池可分为单晶硅、多晶硅电池。单晶硅太阳能电池在硅系列太阳能电池中,转换效率最高,技术最为成熟。但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。单晶硅电池技术领先的厂家为德国弗朗霍费莱堡太阳能系统研究所。该所光刻照相技术将电池表面制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率。通过以上工艺制得的电池转化效率超过23%。另外,Kyocera(日本京瓷)公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率达到%。国内北京太阳能研究所研制的平面高效单晶硅电池(2cmX2cm)转换效率达到%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cmX5cm)转换效率达%。 薄膜太阳能电池又分为多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、色素增感太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池等。多晶硅薄膜太阳能电池,特点是使用的硅材料远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池,因此多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位. 工艺特点是在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,目前薄膜制备多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺、液相外延法(LPE)和溅射沉积法四种工艺。 化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。通过固相结晶法和中区熔再结晶法等再结晶工艺,太阳能电池转换效率明显提高。另外所有制备单晶硅太阳能电池的技术也应用于多晶硅太阳能电池。 德国费莱堡太阳能研究所在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,效率达%。 液相外延(LPE)法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达%。中国光电发展技术中心的陈哲良 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 29
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒,并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池,称之为“硅粒”太阳能电池。 非晶硅薄膜太阳能电池特点是具有较高的转换效率和较低的成本及重量轻,发展潜力极大。但材料本身对太阳光波长不敏感,随着光照时间延长光电效率衰减,因此电池性能不稳定,影响了他的实际应用。 制备方法有很多,其中包括反应溅射法、PECVD法、LPCVD法等,反应原料气体为H2稀释的SiH4,衬底主要为玻璃及不锈钢片,制成的非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可分别制得单结电池和叠层太阳能电池(为了弥补衰减效应)。 目前美国联合太阳能公司(VSSC)制得的单结太阳能电池最高转换效率为%,三叠层结构非晶硅太阳能电池转换效率达到13%,创下新的记录。三叠层太阳能电池年生产能力达5MW。日本中央研究院采用一系列新措施,制得的非晶硅电池的转换效率为%。国内南开大学的耿新华等采用工业用材料,以铝背电极制备出面积为20X20cm2、转换效率为%的a-Si/a-Si叠层太阳能电池。 2)非硅系太阳能电池 非硅系太阳能电池包括多元化合物薄膜电池(砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等)、聚合物多层修饰电极型太阳能电池(以聚合物代替无机材料)、和纳米晶化学太阳能电池(纳米多晶TiO2)。以上三类材料由于材料来源、技术不成熟等原因短时间内不可能代替硅材料电池成为市场主导。 总之,太阳能电池的工业化发展重心已由单晶向多晶方向发展(见图1)主要原因是多晶硅成本更低,更适合大规模生产。 市场上以结晶硅太阳能电池为主,占太阳能电池总需求量的88%。结晶硅太阳能电池中又以多晶硅太阳能电池占比例较大,约占近2/3;单晶硅太阳能电池占1/3强。 太阳能电池用硅材料市场需求 太阳能光伏发电系统最重要材料的组成部分,是太阳能电池片组成的板阵系统,其他还有蓄电池、充电控制器、逆变器等。太阳能光伏产业的高速发展,拉动了对太阳能 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 30
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 电池片需求的增长。2004年世界太阳能电池生产企业总产能达到1000MW以上,同比增长35%,2004年世界主要太阳能电池厂商所占市场比例见下图所示。在2005年这些企业纷纷扩产,与2004年的产能相比,计划增加1倍左右,达到约2000MW。 >太阳能电池厂商的近期扩产,势必会对太阳能电池生产所需原料提出更大的需求量。目前太阳能电池主要种类有:结晶硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、薄膜太阳能电池。结晶硅太阳能电池分为多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。薄膜太阳能电池又分为多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、色素增感太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池等。市场上以结晶硅太阳能电池为主,占太阳能电池总需求量的88%。结晶硅太阳能电池中又以多晶硅太阳能电池占比例较大,约占近2/3;单晶硅太阳能电池占1/3强。 全球最大的太阳能单晶硅电池生产厂商夏普公司,在2005年内将太阳能电池产能扩大400MW,其他太阳能电池公司单晶硅太阳能电池产量也有所提升。而1MW单晶硅太阳能电池最少需要13吨左右单晶硅,由此看出,太阳能级单晶产量增长速度,明显低于单晶硅太阳能电池产能扩充速度,供需差距将会拉大。目前,国内河北宁晋地区的太阳能级单晶硅生产基地及江苏、辽宁等地诸多太阳能级单晶硅生产企业也都在纷纷扩大产能。 在我国,目前此方面供需差距表现最为突出的是,多晶硅已经出现了严重短缺。太阳能级多晶硅价格已经从最初的每千克30美元左右,上涨到现今的每千克80美元以上,进而也带动了电子级多晶硅价格的上涨。从世界范围内来看,多晶硅也处于供不应求的局面。2004年世界主要多晶硅生产厂家共生产多晶硅27000吨,预计2005年实际形成的产能,要在2004年的基础上再增约8500吨。这也是目前国外许多大型多晶硅生产企业纷纷扩产的主要原因。 太阳光电产业未来成长速度分析 太阳能光电系统具有再生、永续循环不息特性,为各国积极发展扶植产业,惟由于装设价格高昂,因此各国政府政策补助为发展关键因素之一;依据PV News(表四)统计歷年太阳能光电系统生产规模,自1995年以降,歷年以14~43%不等之高速成长率成长,2003年达,2004年则为1256MW,成长率%。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 31
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 展望未来,由于油价高档不坠,引发各国政府及人民寻求替代能源之危机意識,加上京都议定书自2004年底开始实施,二氧化碳减量为全球共識,太阳光电系统需求强劲,光电协会(PIDA)预估2005~2007年太阳能光电系统仍将有30%之高成长率(表五),而由表六包括欧盟、美国、日本、南韩、中国及台湾对太阳光电系统发展规划及展望观之,综研处认为太阳光电产业可望在未来十年仍以年平均30%之速度成长。 图表3-13 历年太阳能光电系统生产规模 单位:MW 年度 1995 1996 1997 199819992000200120022003 2004 欧洲 日本 35 49 80 美国 51 其它 总计 - % 42% %30%%%%% %资料来源:PV News 图表3-14 太阳能光电系统全球产值 单位:百万美元 2002 2003 2004 2005 2006 2007 市场规模 2170 2593 3474 4511 5935 7751 成长率 - % % % % % 资料来源:PIDA; 图表3-15 各国对太阳光电系统发展规划及展望 地区 相关法案或计划 近期进度 目标 倍率 欧盟 再生能源发展白皮书 2002年 2010年3GW 倍 美国 - 2002年6亿kwh 2025年50亿kwh 倍 日本 新阳光计划 1999年 2010年482KW 倍南韩 能源技术研发计划 2003年千公秉油2011年341千公秉油126倍 当量 当量 中国 2000-2015年新能源和可再生2003年5MW 2015年320MW 64倍 能源产业发展要点 台湾 能源白皮书 2003年 2010年55MW 183倍 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 32
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 资料来源:IEK;建华综研处整理,Dec. 2005 图表3-16 全球主要太阳能电池厂(Cell)生产规模 单位:MW 年度 2003年2004年2005f市占率 Sharp 198 324 450 % Kyocera 72 105 160 % BPSolar 69 85 105 % Mitsubishi 42 75 100 % Q-Cells 28 75 155 % ShellSolar 62 72 90 % Sanyo 35 65 120 % RWE(ASE) 44 63 95 % Isofoton 35 53 75 % Motech(茂迪) 17 35 85 % Suntech 8 35 100 % 其它 140 269 35 % 合计 750 1256 1570 100% 資料來源:Citi Group 多晶硅为半导体及太阳光电最上游原料,其中半导体需求约2/3。半导体用多晶硅需高品质、高纯度(12 个9 以上),太阳能电池需求则为另1/3,但多为品质较差之次级品(纯度4 个9),过往价格亦较便宜,然而2004年由于太阳能电池需求大增,导致太阳能电池用多晶硅使用量成长至9500 吨(+%YoY),目前价格已与半导体级相当,现货价格甚至有超过者,部分厂商在需求强劲支撑下,亦有采用半导体级多晶硅以生产太阳能电池者。 多晶硅原料制造厂商自1996年扩厂后导致产能过剩,每年产量约维持在2万公吨左右,自2003年起由于太阳能电池需求旺盛,硅原料供应量开始增加,图二为多晶硅原料市场规模,其中2004年为万吨(+%YoY),产值亿美元(+19%YoY),依Fuji Chimera 预估2004~2007年供应量年复合成长率为9%,产值则为年复合成长率%。 图表3-17 多晶硅原料应用 单位:吨 2003 2004 成长率 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 33
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 半导体用多晶硅 % 太阳能电池用多晶硅 6700 9500 % 合计 % 资料来源:Fuji Chimera 图表3-18 太阳能级硅(Silicon)原料单价预估 单位:美元/公斤 年度 2003 200420052006200720082009 2010 价格() 24 32 36 36 36 32 28 24 价格() 24 32 40 50 50 - - - 资料来源:CLSA Asia- Pacific Market 图表3-19 多晶硅原料市场规模 单位:百万美元/吨 资料来源:Fuji Chimera 图表3-20 硅晶圆材料市场价格 单位:美元 硅晶圆尺寸 6吋多晶硅晶圆6吋单晶硅晶圆8吋硅晶圆12吋硅晶圆 (太阳电池用) (半导体用) 空白片价格 3-5 20-25 40-45 190-195 04~07年需求成长率 211% -26% -11% 126% 資料來源:工研院IEK 目前全球多晶硅原料供應廠商主要為Hemlock、Wacker、Tokuyama、MEMC、AsiMI、Komatsu、Mitsubishi、SHE 等公司,前四家公司市場佔有率即佔72%強;2004年Hemlock年產能7000公噸、Wacker年產能5000公噸、Tokuyama年產能5200公噸,據IEK 表示 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 34
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 未來三家業者均將以擴張太陽能用多晶硅為主。 图表3-21 多晶硅原料厂商市占率 資料來源:Fuji Chimera 图表3-22 太阳能光电产业上中下游关系 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 35
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 资料来源:Smith Barney,Citigroup 根据美国科技研究业者包括普林斯顿科技及Sage 等兩家研究公司警告,全球多晶硅供应短缺情况比预期严重,使2006年晶圆价格上涨5%,并预期未来至少四到五年多晶硅供应将持续短缺。 第四章 国内外多晶硅行业现状及发展 全球多晶硅行业 国际多晶硅产业概况 当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。 多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池、按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。 1994年全世界太阳能电池的总产量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短短的10年里就增长了17倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 36
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 图表4-1 世界各国太阳能电池产量和构成比例 据悉,美国能源部计划到2010年累计安装容量4600MW,日本计划2010年达到5000MW,欧盟计划达到6900MW,预计2010年世界累计安装量至少18000MW。 从上述的推测分析,至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上,下图表给出了世界太阳能多晶硅工序的预测。据国外资料分析报道,世界多晶硅的产量2005年为28750吨,其中半导体级为20250吨,太阳能级为8500吨,半导体级需求量约为19000吨,略有过剩;太阳能级的需求量为15000吨,供不应求,从2006年开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口,其中太阳能级产能缺口更大。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 37
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 图表4-2 太阳能多晶硅供需差(估计) 单位:吨 世界半导体与太阳能多晶硅需求紧张,主要是由于以欧洲为中心的太阳能市场迅速扩大,预计2006年,2007年多晶硅供应不平衡的局面将为愈演愈烈,多晶硅价格方面半导体级与太阳能级原有的差别将逐步减小甚至消除,2005年世界太阳能电池产量约1GW,如果以1MW用多晶硅12吨计算,共需多晶硅是万吨,2005-2010年世界太阳能电池平均年增长率在25%,到2010年全世界半导体用于太阳能电池用多晶硅的年总的需求量将超过万吨。 世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司,德国的Wacker公司等,其年产能绝大部分在1000吨以上,其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大,年生产能力均在3000-5000吨。 世界多晶硅材料生产情况 目前,全世界每年消耗约万吨~万吨多晶硅,产能增长缓慢。2001年全球多晶硅产能为26100吨,实际产量为17650吨,过剩8450吨;2002年多晶硅产能为26700吨,产量约为20350吨,过剩6350吨。到2003年,全球多晶硅的产能为26700吨,实际产量23100吨,过剩3600吨。预计2004年和2005年全球半导体级多晶硅将达到两位数的增长,太阳能电池的增长将是主导因素,估计2005年供需达到平衡。为了适应 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 38
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 半导体、太阳能电池用硅量的增加,各公司都有增产多晶硅的计划[7]。 近年来,世界多晶硅材料的主要生产厂家的生产规模都在千吨级经济规模以上,多晶硅生产高度集中于日、美、德3国,主要生产商生产状况如下图表所示。 图表4-3 世界多晶硅各主要生产厂家的生产状况 (单位:吨/年) 2002年 2003年 2004年(估) 用途 用途 用途 公司 产能 产量 产能产量产能 产量 太阳能太阳能太阳能半导体 半导体半导体电池电池电池德山(日) 4800 3600 2600 100048004000300010004800 4400 32001200三菱材料1600 1400 1200 200 160014001200200 1600 1600 1400200 (日) 住友钛700 700 700 0 700 700 700 0 700 700 700 0 (日) 三菱多晶1200 1000 900 100 12001000900 100 1200 1100 1000100 硅(美) 赫姆洛克6100 5100 3100 200061005300330020006100 5700 37002000(美) AsiMI2400 1900 1900 0 2400210021000 2400 2400 2300100 (美) SGS(美) 2000 150 0 150 200019000 19002000 2000 0 2000瓦克多晶4200 4000 2500 150042004200260016005000 4600 28001800硅(德) MEMC帕萨蒂纳2700 1500 1500 0 2700150015000 2700 1500 15000 (美) MEMC1000 1000 1000 0 1000100010000 1000 1000 10000 (意) 合计 26700 2035015400 4950267002310016300680027500 25000 176007400 图表4-4 2005年世界主要太阳能电池制造商产量产能和市场份额一览表 国别/地公司名称 产品类型 区 产量(MW) 产能(MW)市场份额 产量排名 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 39
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 单/多晶硅非Sharp(夏普)晶硅 日本 428 600 % 1 Q-Cells 单/多晶硅 德国 160 300 % 2 Kyocera(京瓷)多晶硅 日本 142 240 % 3 a-Si/sc-Si*Sanyo(三洋)非晶硅 日本 125 158 % 4 Mitsubishi(三菱电子) 多晶硅 日本 100 135 % 5 多晶硅 EFG带硅 Schott Solar 非晶硅 德国 95 113 % 6 单/多晶硅 BP Solar 非晶硅 美国 90 157 % 7 尚德太阳能 单/多晶硅 中国无锡85 120 % 8 Motech(茂迪)单/多晶硅 中国台湾60 100 % 9 单/多晶硅 Shell Solar CIS 薄膜 德国 59 110 % 10 Isofoton 单晶硅 西班牙53 90 % 11 Deutsche Cell多晶硅 德国 38 40 % 12 Photowatt 多晶硅 法国 24 30 % 13 United Solar Ovonic 非晶硅 美国 22 30 % 14 Kaneka Solartech 非晶硅 日本 21 23 % 15 SunPower 单晶硅 美国 20 50 % 16 Ersol Solar 多晶硅 德国 20 25 % 17 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 40
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 Energy E-Ton Solar (益通) 单/多晶硅 中国台湾20 28 % 18 First Solar CdTe 美国 20 25 % 19 GE Energy(原Astropower) 单晶硅 美国 18 25 % 20 Sunways 多晶硅 德国 16 42 % 21 Evergreen 带硅(String Solar Ribbon) 美国 14 15 % 22 MHI(三菱重工)非晶硅 日本 12 12 % 23 宁波太阳能 单晶硅 中国 12 16 % 24 天达光伏 CdTe薄膜 德国 10 30 35 世界总计 1727 - 100% 图表4-5 世界晶硅原料制造商产量及其光伏供应量一览表 2004年 2005年 光伏供应量光伏供应量制造商名称 国别 总产量(吨)(吨) 总产量(吨) (吨) SGS(与AsiMI合资) 美国 2100 2100 2300 2300 Hemlock 美国 7000 2700 7400 2700 Wacker 德国 5000 2400 5000 2400 Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000 ASiMI 美国 2200 0 3000 200 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 41
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 MEMC 意大利 2500 0 3700 700 住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0 三菱* 日本 2800 300 2800 300 其它 500 0 2000 1000 合计 28000 9500 32100 11600 其它光伏用硅原料供应商(含半导体工业的边角料,废料以及库存用量等) 4000 4000 光伏应用合计 13500 15600 全球主要多硅晶厂产能分析 全球多晶硅龙头厂美国Hemlock Semiconductor宣布将斥资10亿美元扩充多晶硅产能,预估2010年该公司多晶硅年总产量可增至万吨,产能扩充率高达9成,缔造多晶硅产业史上最大宗的扩产案,亦为正值严重缺料的太阳能产业注入新的契机。 事实上,Hemlock为因应多晶硅供料严重缺乏问题,首波扩产于2005年12月启动,斥资5亿美元于密西根厂扩充50%产能,预计2008年初完工。紧接著Hemlock将在1年内展开第二波扩产计画,依据太阳能专业网站Solarbuzz报导,Hemlock已宣布在未来4年内将斥资10亿美元,扩充其在密西根厂产能,预估到2010年该公司多晶硅总产能将增加90%,从原本万吨增至万吨,这亦是多晶硅史上最大宗的扩产计划。 目前全球主要多晶硅供应业者包括Hemlock、日本德山(Tokuyama)、德国Wacker、REC、MEMC、Mitsubishi及Sumitomo等,共占全球95%以上的产能,其中,前3大厂产能约占全球总产能近6成,而龙头厂Hemlock市占率高达23%。 太阳能业者表示,从各家分析机构研究资料显示,全球多晶硅厂家数仍偏少数,约有6家具有相当影响力,2006年总产值达15亿美元;而硅晶圆则为10家,产值达31亿美元;太阳能电池厂约达40家,产值达51亿元,由于上游料源扩产速度远不及下游 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 42
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 业者,是近年来料源严重缺乏的主因。 过去多晶硅厂在半导体产业曾遭遇供过于求问题,以致于即使太阳能产业快速成长,但多晶硅业者对于扩产之事仍踌躇不前,一直到2005年下半为因应市场需求才逐步扩产,如今随著Hemlcok缔造了史上最大宗多晶硅扩产案,更证实多晶硅厂对太阳能未来发展的肯定。Hemlock亦表示,创造一个料源供给充裕的环境,对于持续成长的太阳能产业而言是必要的。 太阳能业者认为,料源严重缺乏,不论现货价或是合约价都已连涨3年,使得多晶硅厂毛利率直逼50%的水平,而太阳能硅晶圆厂也跟著水涨船高,毛利率直逼30%,例如台厂中美晶、绿能及合晶;而太阳能电池厂毛利率却由原本30%退至%,例如台厂茂迪及益通,足见缺料问题已威胁到下游厂获利空间,以及整个产业发展性,Hemlock为未来释出料源的承诺,长期来看,对整个太阳能产业供应链运作,有正面的影响。 此外,尽管在多晶硅领域仍有许多新加入者投入,但考量到技术门槛、学习曲线、专业人才不足及青黄不接等问题,市场对于料源的依赖,仍偏向以传统西门子制程的多晶硅为主 图表4-6 2006、2007年各主要多硅晶厂厂能动态 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 43
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 全球多硅晶生产企业前景预测 世界上主要的的多硅晶生产厂家主要集中在欧美及日本等国家和地区,其中最大的包括(按照大小规模排序):Hemlock, Wacker, REC, Tokuyama, MEMC, Mitsubishi, Sumitomo等企业, 那么它们的各自的生产前景又是怎样的呢? 据统计2005年全世界多硅晶的产量达到了32000吨,比上一年增加了1000吨的产量,2006年测产量达到38000吨,其中4000吨使用于半导体行业,那么到2010年全世界的产量将达到或超过72000吨,其中四家企业的产量将超过一万吨,其中包括Helmlock19000吨,是世界上最大的西门子法多硅晶生产企业。Wacker公司的多硅晶扩产新建项目已经上马,每年将会增加3500吨的产量,到2007年底,将达到9000吨的产量,到2008年底将超过10000吨的产量,到2010 按照目前的规划将最终达到11500吨的产量。挪威多硅晶企业REC silicon Inc作为Renewable Energy Corperation的子公司介绍他们将加快工厂的建设,据上个季度的公司报告具体的产量目标要到六月底才能做出但是到2008年将会增加6000吨的产量,总产量将会达到或者超过10000吨,而对于日本企业Tokuyama Corporation,公司采用了全新的技术工艺(Vapor to Liquid)简称VLD气液法,该公司表示他们不以最高的纯度为目标,相对的产品价格会降低。目前他们的产量为5600吨,至2008年达到6800,2010年在小幅增长到7400吨。MEMC的产量目前为3200吨到2010年底达到7000吨左右。而对于三菱公司他们对目前太阳能产业的疯狂局面显得非常冷静,他们表示多硅晶迟早会产量过剩问题就是什么时候,目前他们的重点仍旧放在半导体行业在太阳能方面只占10%的份额,当然公司也不排除在2010年的时候扩建,如果到时候光伏发展仍然健康的话。据现在的情况预测三菱到2010年的产量达到3200吨。 另外一家日本企业sumitomo的产量到2010年也将达到或超过1000吨在1050吨左右。 目前其他的国家都有扩建及新建多硅晶工厂的计划其中尤以中国和东欧包括俄罗斯乌克兰等国家为代表,具体的情况我以后有时间在给大家作介绍。除了上述的七家大唱之外剩下的企业全球产量目前大约总和为2870吨,但是他们计划扩产规模非常庞大估计到2010年达到12720吨,当然是否会按照规划完成目标就让我们拭目以待吧。 图表4-7 世界主要多硅晶生产厂家产量预测 单位:吨 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 44
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 2008年产量预测 2010年产量预测 Helmlock - 19000 Wacker 超过10000 11500 REC silicon Inc 超过10000Tokuyama 6800 7400 Corporation MEMC - 7000 三菱公司 - 3200 sumitomo - 1000-1050 国外主要国家多晶硅市场状况 德国 德国弗劳恩霍夫协会科研人员采用新技术,在世界上率先使多晶硅太阳能电池的光电转换率达到%。 弗劳恩霍夫协会近日发表的新闻公报说,与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅电池成本低,但也存在明显缺陷。晶粒界面和晶格错位,是造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口。单晶硅电池早在20多年前就已突破这一关口。 该协会下属的弗赖堡太阳能系统研究所经过两年攻关,成功开发出一种新技术,可以使多晶硅电池的晶格错位等缺陷得到部分解决。其技术关键是在太阳能电池生产过程中选择适当温度,使多晶硅的电子性能得到提高,并同时形成高效率的太阳能电池结构。经过多次试验,研究人员找到了适当的温度平衡点,既保证太阳能电池高效率所需高温,又兼顾这一温度在材料可接受的范围以及它在工业生产中的可行性。 另外一项重要改进是该研究所开发出的一种名为LFC的太阳能电池背面接触新技术。该技术生产成本低,效率高,可以取代目前昂贵的传统技术。 日本 调查公司日本JStar日前公布一项预测,半导体和太阳能电池所使用的多晶硅材料 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 45
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 供应今后将更为紧张,2007年的供应缺口将超过1万吨。有可能阻碍半导体产业和太阳能电池产业的发展。为了满足半导体产业和太阳能电池产业的需求,今后至少需要近2000亿日元的设备投资来提高多晶硅材料的产量。 多晶硅材料之所以供应不足,一是其传统应用领域半导体需求正在稳步增长,二是太阳能电池的需求也在急剧增长。2005年太阳能电池所消耗的多晶硅材料约为1万吨,在当年生产的约3万吨多晶硅总量中相当于1/3左右。太阳能电池对多晶硅的需求自2001至2005年一直在以平均45%的年增长率持续提高,假如这种趋势继续下去的话,2007年将达到约2万吨。这几乎等于2005年用于半导体的多晶硅产量。 JStar公司预测,半导体领域对多晶硅材料的需求今后也将保持强劲增长。因为平板电视、手机和笔记本电脑等领域对半导体的需求将继续看涨。WSTS(全球半导体市场统计)2006年和2007年全球半导体市场的规模增长分别为8%和%。如果照此发展下去,半导体领域对多晶硅的需求2007年将超过2万5000吨。加上上面所说的太阳能电池领域的需求,2007年对多晶硅材料的总需求就将达到约4万5000吨。 而多晶硅产量的增长率自2001年至2005年平均增幅只有6%。如果今后仍维持现有水平,2007年多晶硅总产量预计将达到3万6000吨左右。根据以上数据综合分析,2007年多晶硅的供应缺口总计在9000吨~1万1000吨之间。业界普遍认为,每增加1000吨多晶硅材料,需要约200亿日元的设备投资。也就是说,为了增产约1万吨,总计将需要约2000亿日元的设备投资。 国内多晶硅产业 国内多晶硅产业概况 我国集成电路的增长,硅片生产和太阳能电池产业的发展,大大带动多晶硅材料的增长。 太阳能电池用多晶硅按每生产1MW多晶硅太阳能电池需要11-12吨多晶硅计算,我国2004年多晶、单晶太阳能电池产量为,多晶硅用量为678吨左右,而实际产能已达70MW左右,多晶硅缺口达250吨以上。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 46
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 到2005年底国内太阳能电池产能达到300MW,实际能形成的产量约为110MW,需要多晶硅1400吨左右,预测到2010年太阳能电池产量达300MW,需要多晶硅保守估计约4200吨,因此太阳能电池的生产将大大带动多晶硅需求的增加。 图表4-8 我国太阳能电池生产与多晶硅需求 2005年中国太阳能电池用单晶硅企业开工率在20%-30%,半导体用单晶硅企业开工率在80%-90%,都不能满负荷生产,主要原因是多晶硅供给量不足所造成的。预计多晶硅生产企业扩产后的产量,仍然满足不了快速增长的需要。 我国多晶硅工业起步于五、六十年代中期,生产厂多达20余家,生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,此外,云南、扬州、上海、黑河、锦州、青海、内蒙、宜昌、广西、重庆、辽宁、邯郸、保定、浙江等地也有建生产线设想。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 47
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 国内多晶硅生产存在的问题 同国际先进水平相比,国内多晶硅生产企业在产业化方面的差距主要表现在以下几个方面: 1、产能低,供需矛盾突出。2005年中国太阳能用单晶硅企业开工率在20%-30%,半导体用单晶硅企业开工率在80%-90%,无法实现满负荷生产,多晶硅技术和市场仍牢牢掌握在美、日、德国的少数几个生产厂商中,严重制约我国产业发展。 2、生产规模小、现在公认的最小经济规模为1000吨/年,最佳经济规模在2500吨/年,而我国现阶段多晶硅生产企业离此规模仍有较大的距离。 3、工艺设备落后,同类产品物料和电力消耗过大,三废问题多,与国际水平相比,国内多晶硅生产物耗能耗高出1倍以上,产品成本缺乏竞争力。 4、千吨级工艺和设备技术的可靠性、先进性、成熟性以及各子系统的相互匹配性都有待生产运行验证,并需要进一步完善和改进。 5、国内多晶硅生产企业技术创新能力不强,基础研究资金投入太少,尤其是非标设备的研发制造能力差。 6、地方政府和企业项目投资多晶硅项目,存在低水平重复建设的隐忧。 国内多晶硅生产情况 图表4-9 中国晶硅材料的生产供应情况 技术 目前产能新建和扩产后企业名称 投产时间 (吨) 产能(吨) 来源 峨嵋半导体材料厂,引四川新光硅业科技有限公司 0 1200 进部分俄罗斯技术和国2007年初 外设备 洛阳中硅高科技有限公司 30 一洛阳单晶硅公司,中国一期2005年底, 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 48
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 期 有色工程设计总院 二期2007年 300二期 3000宁夏石嘴山市 0 5000 俄罗斯稀有金属研究院 筹建 一期3000 一期投资25亿,云南爱信硅科技有限公司 0 引进德国生产线技术 2007年底 总一万吨 一期1500吨总总投资30亿,江苏顺大半导体发展有限公司 0 美国Hemlock 3000吨 一期2007 投资11亿 招商辽宁凌海市 0 1000 引进美国生产线生产 当中 与美国公司合作引进技四川超磊实业 0 1000 筹建 术产品外销模式 峨嵋半导体材料厂 100 220 自主技术 2006年 图表4-10 中国光伏硅片制造产量和产能一览表 企业名称 产品类型 2004年(MW) 2005年(MW) 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 49
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 产量 年底产能 产量 年底产能 保定天威英利 多晶硅片 4.7 6.0 15 70 宁波晶元太阳能(中意太阳多晶硅片 2 2 3 5 能) 单晶硅棒 800吨 800吨 1000吨 1000吨 河北晶龙集团 单晶硅片 20MW 20MW 24MW 25MW 200万片600万片 700万片 1000万片 镇江环太硅 单晶硅片 (4MW)(15MW) (17MW) (25MW) 100万片1000万片 600万片 1500万片 海润科技 单晶硅片 (3MW)(30MW) (15MW) (40MW) 鑫日硅 单晶硅棒 10吨 30吨 40吨 400吨 锦州新华石英单晶硅棒 - 188吨 - 200吨 玻璃集团公司 宁波太阳能 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW 西安骊晶电子 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW 昆明天达光伏 单晶硅片 新疆新能源 单晶硅片 2006年2月试产成功,产能100MW 2005年初开始量产单晶硅棒,2005年产量约300吨,目单晶硅棒 顺大半导体 前年产能约450吨,到2006年底将形成800吨的产能。单晶硅片 硅片产品已于2006年3月开始投产 精功绍兴太阳多晶硅片 2005年底投产,一期产能10MW,2006年将达产300万片能 常州天合光能 单晶硅片 2005年底投产,产能30MW,正扩建产能到100MW 已经于2006年3月投产,产能75MW,07年形成200MW塞维LDK 多晶硅片 产能,2008年达到400MW产能 洛阳单晶硅 单晶硅片 目前供应半导体应用为主,未来形成年100MW光伏硅片高佳太阳能 单晶硅片 2005年年底量产,一期加工产能800万片(20MW)二期 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 50
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 投产后全部加工产能2400万片 多晶硅片 8MW 85MW 合计 单晶硅片 140MW 硅片 225MW 图表4-11 中国主要光伏电池和组件制造商产量一览表 2004年产量(MW)2005年产量(MW) 制造商 产品类型 电池 组件 电池 组件 单晶硅 尚德太阳能 35 40 85 85 多晶硅 天威英利 多晶硅 4 5 4 17 单晶硅 中电光伏 - - 5- - 多晶硅 多晶硅 上海太阳能 - 10 - 30 单晶硅 京瓷(天津) 多晶硅 - 10 - 15 天达光伏 单晶硅 4 3 10 9 宁波太阳能 单晶硅 5 4.5 12 12 非晶硅 创益科技 2.5 5.5 3 7 多晶硅 哈克新能源 非晶硅 0.8 0.8 0.8 0.8 力诺桑普 多晶硅 - 1.0 - 3 津能电池 非晶硅 0.5 0.5 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 51
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 单晶硅 林洋新能源 - 0.1 - 7.5 多晶硅 单晶硅 佳阳新能源 - 2.4 - 6.5 多晶硅 交大泰阳 单晶硅 - 0.5 3 5 玄中新能源 单晶硅 - 0.5 - 2 (奥奇太阳能) 多晶硅 单晶硅 世华创新 - - - 6 多晶硅 其他 - 1.0 5 2 10 总计 52.8 88.8 至2005年底中国电池总产能420MW,组件总产光伏总产能 能450MW,硅片总产能225MW。 行业运行中的风险分析 当今世界是信息产业兴旺发达的时代,电子信息技术成为各国竞争的关键领域之一,而多晶硅作为信息产业最基础的原材料,对电子信息产业发展起着重要的作用。目前,IT产业的快速增长,以及太阳能光伏发电产业的兴起,给多晶硅带来了高速增长的需求:2004年,国内多晶硅的生产能力仅为60吨,而市场需求量则是2280吨,95%以上的多晶硅需要进口。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 52
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 洛阳市有着丰富的生产多晶硅的原料,洛阳市委、市政府看中了这一点,把发展多晶硅列入了“十五”、“十一五”规划支柱产业之一。在洛阳市委、市政府的指导下,洛阳中硅高科技有限公司(简称中硅高科)、洛阳单晶硅有限责任公司(简称洛硅公司)、洛阳尚德太阳能电力有限公司(简称尚德公司)和阿特斯光伏电力(洛阳)有限公司(简称阿特斯公司) 纷纷驻足洛阳并加快了多晶硅发展步伐。 位于洛阳市的中硅高科是目前我国多晶硅产业的领航者,多晶硅年生产量供不应求。今年分配给尚德公司的多晶硅的数量仅占该公司所需量的50%,分给洛硅公司仅占其所需量的15%至20%,阿特斯公司申请需用量因为暂时没投产分配指标不到位。国内其它小型多晶硅使用企业更未从中硅高科分到任何指标,都为分不到多晶硅材料发愁,展开了多晶硅“争夺战”。 事实上,这一场争硅战,绝不是一次普通的原料战,从企业的角度更应该理解为战略上的较量。从中硅高科来说,它想通过发展打造成未来国内最大的多晶硅生产基地,担负起洛阳乃至全国多晶硅供应的重任。据了解,该公司2005年11月,年产300吨多晶硅装置正式投产,接着又开始了700吨/年多晶硅项目建设。2006年12月,又投资高达14个亿的2000吨/年多晶硅项目落户在洛阳新区洛龙科技园,到2008年达产后,中硅高科的生产能力将达到3000吨,将成为全国最大的多晶硅生产商。中硅高科之所以快速地扩大产能,是因为他们看到了多晶硅有着良好的市场前景:从2004年,随着以开发利用太阳能为代表的新能源的兴起,多晶硅的需求缺口更大。预计到2010年国内需求将达到6000吨,发展空间极大。中硅高科的合作伙伴——中国有色工程设计研究总院为其在300吨多晶硅项目上实现了技术突破,为中硅高科的快速发展带来了千载难逢的市场机遇。 中硅高科多晶硅大吨位发展规划远景吸引了众多的利用商:2005年末,尚德公司在美国纽约证交所上市后,该公司代表施正荣看到了中硅高科在市场中的份量,他决定的第一件事就是在洛阳成立尚德公司,依托中硅高科的多晶硅,投资8亿元建设太阳能电池及组件,规模达150兆瓦。去年10月,在一期30兆瓦达产之际,一期扩建的90兆瓦扩产项目同时上马,预计今年6月达产。目前工人正在进行设备安装。接着阿特斯公司、洛硅公司、河北天威英利公司等一大批太阳能公司也迅速启动。阿特斯公司具有外资背景,也具备战略眼光,进驻洛阳之后,建设使用多晶硅利用太阳能厂房即将完工投产,其产能规模略可达100兆瓦。洛硅公司也不示弱,在电路级硅片生产技术与能力位 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 53
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 居国内前列,其8英寸硅片项目已经列入洛阳市“十一五”规划之中。 众多企业之所以热衷发展多晶硅产业,是因近期内为多晶硅价格不断上扬,有一定的利润空间。目前中硅高科年产多晶硅的产能只有300吨,远远满足不了尚德公司、阿特斯公司、洛硅公司等急于扩大产能对多晶硅的渴求,这也释放了多晶硅必然上涨的信息。据介绍,仅洛硅公司一家年需多晶硅至少在200吨以上,而尚德公司与阿特斯公司全部达产后,年需多晶硅就达3000吨。洛硅公司将要上马的8英寸硅片也需要多晶硅200吨。多晶硅产能与需求之间巨大的剪刀差,决定了国内多晶硅整个产业价格将一路疯涨。据了解,国际进口多晶硅,2000年的价格是每公斤9美元,到了2005年蹿升到了80美元,到了2006年又涨到了90美元左右;而国内多晶硅价格从2000年的每公斤200余元涨到目前的1700多元。 我国集成电路的增长,硅片生产和太阳能电池产业的发展,大大带动多晶硅材料的增长。多年来,我国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口,无论是半导体用还是太阳能电池用的多晶硅基本都*进口,特别是由于近年多晶硅市场售价的暴涨,已经危及到我国多晶硅下游众多企业的正常运营,甚至影响到企业的生存问题,并成为制约我国信息产业和光伏产业发展的瓶颈。 在我国多晶硅产业中虽然出现了可喜的发展势头,却也存在着风险和隐忧。 一是多晶硅产能发展规划过大。据不完全统计,除洛阳外,目前,国内已有10多个省市,20多家企业在酝酿或者申报多晶硅项目,所公布的设计产能将达到6万吨,超过世界产量的总和。根据2006年12月国家发改委第43号令,批复的17个新能源高技术项目中,仅光伏发电项目就达7个。如果全部达产后,多晶硅产量将会出现供大于求的局面,市场价格难免会一落千丈,相关产业将面临着产业风险。 二是多晶硅的用量相对有限。国内只有少数偏远地区少量使用多晶硅太阳能电池,而大量的太阳能电池及组件,主要销售市场在国外。在德国,他们推广使用太阳能清洁能源,但是市场也是有限的。我国如果超量发展则有滞销的危险。 三是国内没有掌握多晶硅核心技术。在这一领域,目前多晶硅的核心技术仍掌握在美、德、日等少数国家手中,我国太阳能厂家并没有竞争优势。中国太阳能电池制造产业仍然受制于多晶硅的供应。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 54
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 四是多晶硅成本高利润空间较小。目前,在多晶硅到单晶硅的产业链中,单晶硅有两种产品,一种是重量级的电路级硅片,一种是轻量级的太阳能级硅片,但是,不管是太阳能级硅片还是电路级硅片生产,多晶硅的成本都占总成本的70%以上,多晶硅价格奇高,就直接影响着下游生产商的利润。面对日益暴涨的产能压力和市场的萎缩,预测三至五年内,可能会有部分太阳能电池制造企业倒下。 对此,专家建议,目前我国各有关部门应冷静的把握好多晶硅产业发展布局,希有关科研机构和相关企业应集中力量突破多晶硅核心技术,为多晶硅发展创造条件。 第五章 国内外多晶硅市场供需及预测分析 2007年多晶硅市场供需分析 近几年全球多晶硅供求概况 作为半导体、太阳能电池的重要原材料的多晶硅产品,目前世界市场供应紧张。特别是以欧洲为中心的太阳能电池市场的迅速扩大、普及,更使得多晶硅的供应雪上加霜。2006年国际市场上多晶硅的价格一度攀升至80~100美元/公斤。在2006年、2007年这种多晶硅供需不平衡的局面将会愈演愈烈。 供应 世界多晶硅主要生产企业有日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美国的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司,德国的Wacker公司等,其年产能绝大部分在1000吨以上,其中Tokuyama、Hemlock、Wacker三个公司生产规模最大,年生产能力均在3000-5000 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 55
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 吨。据国外资料分析报道,2005年全球多晶硅产量为28800吨,其中半导体级为20250吨,太阳能级为8500吨,半导体级需求量约为19000吨,略有过剩;太阳能级的需求量为15000吨,供不应求,从2006年开始太阳能级和半导体级多晶硅需求的均有缺口,其中太阳能级产能缺口更大。 需求 当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池、按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%。随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅,至2010年太阳能电池用多晶硅至少在30000吨以上,下图表给出了世界太阳能多晶硅供需的预测。 图表5-1 2006-2010年太阳能电池用多晶硅供需差(估计) 单位:吨 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 可供量 10400 12400 13400 电池以15%增长需要量 11500 13230 15210 17492 20115 不足量 1100 830 1830 电池以30%增长需要量 13000 16900 21970 28561 37129 不足量 2600 4500 8570 资料来源:金属时评 2007年多晶硅供应缺口分析 调查公司日本JStar日前公布一项预测,半导体和太阳能电池所使用的多晶硅材料供应今后将更为紧张,2007年的供应缺口将超过1万吨。有可能阻碍半导体产业和太阳能电池产业的发展。为了满足半导体产业和太阳能电池产业的需求,今后至少需要近2000亿日元的设备投资来提高多晶硅材料的产量。 多晶硅材料之所以供应不足,一是其传统应用领域半导体需求正在稳步增长,二是太阳能电池的需求也在急剧增长。据JStar公司推算,2005年太阳能电池所消耗的多晶硅材料约为1万吨,在当年生产的约3万吨多晶硅总量中相当于1/3左右。太阳能电池 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 56
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 对多晶硅的需求自2001至2005年一直在以平均45%的年增长率持续提高,假如这种趋势继续下去的话,2007年将达到约2万吨。这几乎等于2005年用于半导体的多晶硅产量。 JStar公司预测,半导体领域对多晶硅材料的需求今后也将保持强劲增长。因为平板电视、手机和笔记本电脑等领域对半导体的需求将继续看涨。WSTS(全球半导体市场统计)预计2006年和2007年全球半导体市场的规模增长分别为8%和%。如果照此发展下去,半导体领域对多晶硅的需求2007年将超过2万5000吨。加上上面所说的太阳能电池领域的需求,2007年对多晶硅材料的总需求就将达到约4万5000吨。 而多晶硅产量的增长率自2001年至2005年平均增幅只有6%。如果今后仍维持现有水平,2007年多晶硅总产量预计将达到3万6000吨左右。根据以上数据综合分析,2007年多晶硅的供应缺口总计在9000吨~1万1000吨之间。业界普遍认为,每增加1000吨多晶硅材料,需要约200亿日元的设备投资。也就是说,为了增产约1万吨,总计将需要约2000亿日元的设备投资。 全球及中国多晶硅市场需求预测 全球及中国太阳能级多晶硅需求量 多晶硅是全球电子工业及光伏产业的基石,截止2006年12月,100%的半导体芯片及95%的太阳能电池芯片是硅(含单晶硅及多晶硅)制造的。多晶硅按照硅含量的纯度分为两个等级,硅含量为%(6个9)的为太阳能级硅(SG),主要用于太阳能电池芯片的生产制造。纯度在%(11个9)的多晶硅为电子级硅(EG),主要用于半导体芯片制造。 2005年,在全球范围内多晶硅产量中,电子级占接近60%,太阳能级占40%多,2006年两者用量接近。随着太阳能光伏产业的迅猛发展,太阳能电池芯片对多晶硅需求量的增长速度远高于半导体多晶硅的发展(太阳能递增速度2位数以上,半导体芯片5%左右),不久的将来太阳能多晶硅的需求量将大幅度超过电子级多晶硅用量。当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 57
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。2006年全球太阳能多晶硅总产量为万吨,而全球市场需求量约为万吨,市场缺口大约7000吨。多晶硅的缺乏导致其价格直线上涨,2000年每公斤太阳能级多晶硅售价为9美元;到2006年4月,每公斤太阳能级多晶硅的售价已飙升至60美元。在世界范围内,太阳能级多晶硅生产与供应已严重制约太阳能电池的发展。 图表5-2 2002-2010年全球及中国太阳能级多晶硅需求量统计及预测 我国多晶硅2006年总产量仅480吨,国内市场的需求超过4000吨,其中太阳能产业需求接近3000吨,因此绝大部分多晶硅必须依赖进口。硅原料供给不足和成本过高已成为制约我国光伏产业发展的瓶颈。 世界光伏电池产量快速增长,全球太阳能电池产业在1995-2005年增长了17倍。2005年世界太阳能电池产量达到了1650兆瓦,累计装机发电容量已超过5GW。日本光伏电池产量再次领先增长到762兆瓦,增长率为27%;欧洲产量增加48%,达到了464兆瓦;美国增加12%,达到了156兆瓦;世界其他地区增加96%,达到了274兆瓦。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 58
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 图表5-3 2005-2010年全球太阳能电池产量统计与预测 2008年多晶硅供需预测 全球最大的多晶硅上游供应商之一Elkem Solar和全球最大的太阳能光伏产品生产商之一BP太阳能曾均抛出了一致的观点:根据目前国际上各大企业的扩产计划,到2008年多晶硅供应将不再短缺。 Elkem Solar的商务发展总监Christan Dethloff表示,2008年之后,多晶硅的价格将会回落,太阳能光伏电池的生产成本也将随之下降。Christan Dethloff提供的数据显示,目前全球多晶硅的供给能力在3万多吨,到2008年供给则将翻倍,供需基本实现平衡。 在作出这一预测的时候,这些多晶硅巨头还没有将中国的多晶硅计划产能计算在 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 59
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 内。BP太阳能北亚区总监Anthony Stoken特别强调,“硅材料供应在中国国内仍不能得到支持,届时仍将依靠进口”。 也许是国外企业对中国多晶硅产业发展的最新状况并不了解,所以得出了上述结论。毕竟,从2006年下半年起,国内企业才开始斥巨资“砸”向多晶硅产业。 除了四川新光硅业明年就将投产的千吨级项目,目前国内拟建或在建的多晶硅项目,合计产能已经超过了2万吨。 公开资料显示,洛阳中硅二期3000吨已经在去年12月开工。而亚洲最大的多晶硅项目———云南曲靖爱信硅科技项目也于2006年4月举行了开工奠基仪式,一期工程就投资25亿元,设计产能3000吨,并准备在3年内达到10000吨产能。 此外,G苏阳光(600220)披露,公司已与宁夏东方有色金属集团、宁夏英力特电力集团签署了多晶硅项目合作意向书,该项目规划年产4000吨高纯多晶硅,总投资35亿元。至于G南玻(000012),也已与湖北省宜昌市正式签约,投资建设年产4500吨高纯多晶硅的项目。而这些项目的产能大都将在3-5年内释放。 如果计算上中国的计划产能,到2008年,全球多晶硅市场则很可能会出现供给过剩的情形。 但是,BP太阳能Anthony Stoken认为,不必过多考虑中国本土企业的供给。他作出这一判断的理由是,中国不掌握生产多晶硅的先进技术。 事实上,不光是国外巨头对中国企业上马多晶硅项目并不看好,包括国家发改委和中国可再生能源专业委员会在内的专家也均表示,中国目前并不掌握生产多晶硅的一流技术。 我国一直想引进生产多晶硅的先进技术,但一直受到国际上的封锁。现在引进的大都是俄罗斯的技术,但俄罗斯的技术太次,产品质量不过关。 国内目前已经投产的多晶硅生产线只有两条,峨嵋半导体材料厂和洛阳中硅,其技术都是从俄罗斯引进的。其中,峨嵋半导体材料厂100吨项目已经投产好几年,运行得较为正常,近两年工厂的效益也非常好。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 60
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 根据相关公司的公告,目前,多晶硅生产技术是由俄罗斯提供的,但情况正在有所改变。G苏阳光公告则披露,其技术来源为俄罗斯国家稀有金属工业研究设计院还是德国一家公司所拥有的多晶硅生产技术,并未最终确定。云南曲靖爱信硅科技项目对外宣称,其技术和设备是从德国引进的。未来技术水平如何,还待时间检验。 多晶硅行业价格走势 受太阳能需求急剧增长的影响,生产硅片的原材料多晶硅价格几年之间上涨了3倍,而预计今后几年多晶硅的供应缺口将维持在5000吨左右,多晶硅价格有望继续上涨。这将有可能引发我国硅片生产行业新一轮洗牌,寻找国际技术合作伙伴将是途径之一。 光伏业推动多晶硅价格暴涨 光伏产业正成为最热门的新能源行业,在美国上市的无锡尚德成为中国最富有的人之一。但蓬勃发展的太阳能电池也带动了多晶硅原材料价格上涨,并殃及到国内的半导体材料产业。 原来售价为每公斤不到30美元的原材料多晶硅,现在价格上涨到每公斤110美元左右,受此影响,有研硅股2005年生产成本增加了3000万元。 多晶硅价格上涨的罪魁祸首就是太阳能电池。由于全球原油价格上涨,欧美地区对新能源的需求上升,这些国家都采取了鼓励太阳能发展的措施,这促使太阳能产业蓬勃发展,从而导致多晶硅需求猛增。 根据中金公司分析师吴丰树的分析数据,2002年全球太阳能级多晶硅的需求量为6800吨,2003年为8700吨,2005年则上涨到万吨,四年之间涨了倍。2005年世界多晶硅的产量为万吨,其中半导体级多晶硅为万吨,太阳能级为8100吨。从需求上看,半导体级多晶硅需求量为万吨,略有过剩;太阳能级的需求量为1万吨,呈现供不应求之势。 与此同时,太阳能级多晶硅的市场价格也一路高涨,从2003年的每公斤23美元,上升到2005年底的每公斤90美元,已经高于半导体级多晶硅的平均市场价格。由于半 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 61
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 导体级多晶硅同样可以用来制造太阳能电池,因而造成半导体级多晶硅的短缺和价格上涨。 多晶硅有价无货 随着太阳能的迅猛发展,多晶硅原料市场还面临有价无货的困境。由于技术垄断原因,目前全球90%以上的多晶硅原料由7家企业提供,而2005年这7家企业共生产半导体级多晶硅万吨、太阳能级多晶硅6600吨,开工率为100%,再大幅提升多晶硅供应量的可能性不大。国内企业虽也有生产,但在纯度方面大都达不到要求。 2006年到2010年全球多晶硅产能将分别达到31500吨、36250吨、40100吨、44700吨和50150吨。但是,这无法满足需求的增长。据测算,到2010年半导体级多晶硅和太阳能级多晶硅的总需求将达到万吨。面对这样的产能缺口,预计需要再过3年才能弥补,而2006年、2007年间,全球多晶硅将出现3000吨到5000吨左右的缺口。 图表5-4 2006—2010年全球多晶硅产能变化 600005000050150447004000040100362503150030000系列120000100000年年年年年67890000010000022222 这种供应短缺情况同样也波及到我国国内市场,国内多晶硅市场供应短缺甚至更为严重。其原因是我国目前还没有生产多晶硅的成熟技术,所用多晶硅几乎全部要靠进口供应,而国际硅片制造商多与多晶硅原料提供商存在产业联盟关系,更多的是满足这些企业的需求。 2005年,我国集成电路产业需要的半导体级多晶硅约1000吨,到2010年,预计半导体级多晶硅的需求量将达到2000吨。而据中国工程院的专家调查,我国2004年的多 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 62
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 晶硅产量只有60吨,2005年863项目支持的洛阳中硅高科技有限公司年产300吨多晶硅项目投产,全国多晶硅产能可以达到400吨左右,但由于投产后需要一段时间才能达产,2005年的多晶硅产量也只有180吨左右。 硅片厂面临成本压力 原材料价格上涨给硅片企业带来成本上涨的压力。以有研硅股为例,据银河证券分析师王国平介绍,有研硅股2004年全年生产了120多万片4、5英寸硅单晶抛光片,平均月产10万片左右。而2005年上半年就生产了70多万片,全年产销将达到160万至170万片,平均月产达到15万片左右。虽然产量增加了,但是业绩并没有提高,2004年每股收益为元(前三季度为元),2005年前三季度为元,仍旧处于亏损状态。 有研硅股是目前国内半导体材料的领军企业,其4、5英寸硅片在国内市场的占有率为50%,6英寸硅片的市场占有率为30%。周旗钢认为,公司近几年业绩不佳的主要原因是多晶硅价格上涨,使得8英寸以下的硅片利润空间被大幅压缩。与有研硅股同病相怜的是另一家A股上市公司浙江海纳。 技术难题制约国内企业 除了原材料涨价外,国内硅片生产企业更面临着技术和规模的突破难题。 目前,芯片制造向更大尺寸和更精细制程技术演进。而国内多数硅片的生产多集中在小尺寸上,基本在8英寸以下,其中以4、5、6英寸为主。资料显示,在4英寸和更小的硅片方面,国内供应商几乎满足了国内市场的全部需求。在5英寸硅片方面,我国本地供应商2004年的销售额占到了近90%。但在6英寸硅片方面,2004年海外供应商约占我国市场的60%。 我国主要硅片生产商有有研硅股、宁波立立电子(原名为“宁波海纳半导体有限公司”)、浙大海纳等7家企业。这些厂商目前专注于生产6英寸和直径更小的硅片,只有有研硅股和宁波立立电子有生产8英寸硅片的能力。而只有有研硅股有能力生产12英寸的硅片。 从目前来看,8英寸硅片是世界主流产品,但已趋饱和,正逐渐向12英寸硅片过渡。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 63
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 2006年,全世界12英寸硅片需求将达到1200万片,并且12英寸硅片目前正处在强劲发展的初期,其产量预计到2020年才会到颠峰。 他认为,未来也只有生产12英寸硅片才会有相当的利润,而只生产其它小尺寸硅片的厂家必然会被淘汰。据业内人士测算,生产12英寸硅片用单晶硅每公斤需要1309元,按每公斤12英寸用单晶硅生产5片12英寸硅片计算,则每片成本为261元,而12英寸硅片的销售价格为1200元左右。 如果国内企业不能够从大尺寸方面进行技术突破,国内的硅片行业洗牌就势在必行,其致命打击就是原材料价格的继续上涨。经过洗牌,最后剩下来的企业将屈指可数。据行业人士估计,在太阳能电池需求的拉动下,多晶硅材料2007年全年的期货已经售罄,这些材料的现货价格近期达到每公斤140美元。 即使像有研硅股这样的企业有能力在技术上进行突破,它还面临买家的消费习惯和自己规模化生产的瓶颈。半导体行业专家莫大康认为,12英寸芯片生产对材料的性能要求非常高,买家往往会对原料供应商进行长期的可靠性跟踪试验,而一旦他们选定了供应商就不会轻易改变。 有研硅股还面临规模化生产的挑战。目前根据该公司12英寸硅片生产线的生产计划,2006年前两个季度的月产量为3000片左右,年底达到月产5000片,但这无法满足一条12英寸芯片生产线的原料需求。 第六章 多晶硅核心制造企业 多晶硅制造企业产业综述 目前多晶硅的价格处于高位,存在着更进一步涨价的可能。如何向市场提供低成本,太阳能级晶体硅成为各大厂商的战略目标,更关系到整个产业发展的速度与空间。 提纯多晶硅的技术主要包括改良西门子法,流化床法以及冶金物理提纯法等。目前 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 64
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 国际上生产高纯度多晶硅的生产工艺主要还是以三氯氢硅氢还原改良西门子法以及硅烷热分解法为主,其中,采用改良西门子法生产的产品占据市场份额 80%左右。从技术目前发展的状况来说,改良西门子法仍然是最为成熟、投资风险最少、扩张最为容易的方法。提纯高纯硅的工艺基本上处于全球 7 大厂家的垄断控制中,主要分布在德国、日本、德国、意大利以及挪威等国家。美国的公司主要有HemlockSemiconductor Co.,MEMC Electronic Materials;挪威的公司主要有 Renewabl Energy Co.(包括 Solar GradeSilicon LLC 以及 Advanced Silicon Materials LLC.) 和 Elken ;德国的 公司主要有Wacker-Chemie,Joint Solar Silicon GmbH;日本的公司主要有Tokuyama Co. ,Sumitomo Mitisubish Silicon Co.,Mitsubishi 等。 从市场需求的发展来说,晶体硅生产厂商所要考虑的不单是纯度与产量的问题,如何向市场提供低成本的太阳能级多晶硅才是重点。如挪威的 ELKEN 公司是最大的金属硅生产商,该公司旗下 Elken Solar 在金属硅的提纯上只需 3 个简单的工序就可以生产传统产品 1/5 能源消耗的金属硅,技术的推广能大大降低生产高纯硅前期的成本。在高纯硅的提炼上,各大厂家都展开了低成本技术的研究,如 Hemlock 将开设实验性颗粒硅生产线来降低硅的成本,Wacker致力于研究粒状多晶硅流体化反应器技术,Takuyama 太阳能硅研究气-液沉淀法(VLD),REC 使用流化反应器的新工厂 2008 年年底产量将达到 6,000吨/年。这些技术大部分仍然处在一个建设阶段,部分已经解决了技术上的瓶颈。近期,Dow Corning公司宣布月底在巴西投产了1,000吨采用混合方式的太阳能级冶金硅( MG-Si)的生产线,其投资成本低于传统工艺改良西门子法的2/3,另外荷兰玻璃和PV 公司 Scheuten 打算从外部购买技术进行冶金方法的提纯。由于硅原料占电池片总成本70%左右,因此,低成本太阳能级高纯硅提炼技术的开发,将会大大降低整个光伏发电系统的成本,对于推动整个产业的健康发展来说意义重大。 美国 Hemlock 公司是目前世界上最大的多晶硅生产商,占全球市场份额 25%,2004年年产 7,000 吨,05 年年底启动 50%产能扩建项目,主要产品是硅化学产品以及多晶硅,公司未来达产后形成更大经济规模效应,成本可望下降 20%。德国 Wacker 公司多晶硅厂 2005 年宣布扩产 3,500 吨,已经开发出生产太阳能级的流化床工艺,适用于连续的结晶生长工艺。挪威 REC 公司旗下有两家公司美国 ASIMI 以及 SGS 从事晶体硅的生产,是世界最大的硅材料、硅片制造厂商之一。日本 Tokuyama 材料事业部 2005 年产能 5,200吨,将会采用新工艺 VLD 进行生产,整体生产成本有望下降 25%,2010 年达产后生产厂本将不超过 25$/Kg。美国 MEMC 公司是世界主要半导体硅片供应商,生 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 65
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 产工艺采用粒状多晶硅,主要生产基地在美国德州 Pasedena 和意大利 Merano。日本 Mitsubishi 公司在Yokkaichi以及美国拉巴马州Theodore都有多晶硅生产线。日本的Sumitomo-Ti公司位于 Hyogo,以生产钛和多晶硅为主。 Hemlock(美国) Hemlock Semiconductor是由Dow Corning Corp.(道康宁公司)和日本的Shin Etsu Handotai Co. Ltd.与Mitsubishi Materials Corp.共同成立的合资公司。 Hemlock Semiconductor选择新厂地点的因素包括能源的价格、税收、鼓励政策、劳动力和土地成本,以及外围的基础设备。 2005年11月Hemlock公司宣布投入近5亿美元扩充产能,项目正在进行中,预计2008年早期完成。2005年11月,该公司在Hemlock现有的厂址破土扩建,新厂将把现有工厂的年产能由1万公吨增加到2008年的1万4,500公吨,并在2009年达到1万9,000公吨。 图表6-1 Hemlock公司2005-2009年产能分析 单位:公吨 190002000018000160001450014000120001000010000系列1800060004000200002005年2008年2009年 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 66
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 REC(AsiMI+SGS)(挪威) REC公司成立于1994年,是世界唯一的一家太阳能综合性公司,也是世界太阳能产业的领先公司。公司产品涉及价值链上从多晶硅(POLYSILICON)、硅片(WAFERS)、到太阳能电池(CELLS)和太阳能组件(MODULES)的一系列产品以及技术研发和系统安装。是世界最大的太阳能级多晶硅供应商、最大的太阳能硅片供应商、第三大多晶硅供应商、世界头十大太阳能电池和组件供应商。拥有世界领先的多晶硅和硅片生产技术。 REC在挪境内有三个生产点,分别生产太阳能硅片和太阳能电池。在美国设有两家多晶硅生产点。在瑞典设有太阳能组件。在南非设有一家分公司,为贫穷村落安装太阳能房屋项目。整个集团雇员达1200名。2006年公司总收入为43亿挪威克朗,比上年增长77%。 REC公司现有产量:多晶硅600MW、约6000MT,多晶硅片为580MW,太阳能电池55MW,组件45MW。其在建的扩建工程有: 多晶硅:于2006年5月开建产量为865MW、6500MT的多晶硅工厂于2008年投产后,总生产能力将增长150%。工厂总投资6亿美元,使用的是FBR (流化床反应器---Fluidized Bed Reactor)技术。该技术可比现有市场普遍使用的西门子反应器----Siemens Reactor技术更为节省电力、更为节省生产空间,因此生产成本将会降低,在市场上会更具竞争力。 硅片:于2006年底开建的2家生产力总和为650MW的太阳能硅片生产厂也将于2008年第4季度和2009年第2季度完成,投产后会使公司硅片总生产力翻一番。 电池和组件:现已启动了生产能力为180MW的电池厂扩建工程,和生产能力为55MW的组件厂扩建工程项目的运作。 图表6-2 2006年REC公司各产品现有产量 单位:MW 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 67
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 700600580600500400系列1300200100550多晶硅多晶硅片太阳能电池 Wacker Chemie(德国) Wacker瓦克拥有超纯多晶硅、氯硅烷和气相二氧化硅的众多产品组合,是全球领先的多晶硅生产商之一。 Wacker产品均源自瓦克开创性的研究和先进的技术开发。 瓦克多晶硅高度综合的生产系统不仅使协同效应最大化,同时还优化了所有技术和业务接口与过程。 这对内部客户和外部客户同样适用。 简而言之,在全球每个重要地区都提供以解决方案为导向的全面专业技术服务。 2004年,瓦克多晶硅的销售额达亿欧元——占集团销售额的10%。 2004年的投资额为亿欧元。 投资主要集中在工艺改进和产品创新研究。 在瓦克多晶硅的里程碑中,为光电行业客户试生产粒状多晶硅是具有标志性意义的里程碑。 生产基地:德国: 博格豪森,斯特滕 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 68
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 产品:超纯多晶硅;氯硅烷;气相二氧化硅 应用:半导体行业和光电行业 瓦克化学股份有限公司2006年不仅在销售额而且在利润上都创造了集团90多年历史上的最好成绩。尽管原料和能源成本大幅上涨,这家总部设在德国慕尼黑市的化学集团仍然实现了利息、税、折旧、摊销前获利(EBITDA) (上年)亿欧元。如果消除2005 业务年度的特别收入4 千7 百万欧元,那么增长幅度达到了39%。集团税后利润达(上年: )亿欧元,每股利润为(上年同期: ) 欧元。集团这一极好的盈利状况也体现在总投资利润率上,达到18% (上年:10%)。 图表6-3 2006年Wacker瓦克销售情况分析 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 69
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 Tokuyama(日本) 国际多晶硅(Poly-Si)大厂日本德山(Tokuyama)宣布,将建立1座多晶硅新厂,采用西门子制程技术量产,初期产能每年可达3,000吨, 其中2,500吨归半导体产业使用,另外500吨则提供予太阳能产业。 Tokuyama完成后最高总产能目标规划为每年8,200吨,将于2007年6月开始动工,计划于2009年第一季完成,不过实际的落成的时程表,仍需考虑到向政府申请及核准的进度,德山预估该多晶硅新厂总投资额约达450亿日圆(约合亿美元)。 对于近几年来太阳能产业快速崛起,造成多晶硅严重缺乏的问题,目前太阳能多晶硅的供给仍处于吃紧状态,而半导体市场对多晶硅的需求预估也将持续成长,因此,德山积极扩充产能,期能改善市场供给吃紧的状况。 MEMC ElectronicMaterials(美国) MEMC公司是开发、生产、销售高性能半导体硅片的公司。公司自1959年起即进入半导体晶片领域,目前在该领域处于全球领先地位。在2003年全球硅晶圆市场中,MEMC市场占有率为%,排名第4,销售收入为亿美元。MEMC在日本、韩国、中国台湾、欧洲、马来西亚、美国都设有生产厂。该公司的300mm(12英寸)硅片技术被认为是全球最佳。 MEMC Electronic Materials, Inc.日前发布了结束于3月31日的07年第一季度的财报。数据显示,该公司这一季度净销售额为亿美元,较前一季度增长了%;毛利润为亿美元,相当于净销售额的%,好于前一季度亿美元、%的毛利水平。 截至该季度结束,MEMC尚余现金及短期投资亿美元,大大高于前一季度亿美元的水平。 MEMC公司CEO Nabeel Gareeb在评价公司该季度的表现时表示:“我们很高兴营收较前一季度实现了近5%的增长,尽管某些半导体应用领域的表现较预期疲软,但太阳能方面的需求却保持健康。”Gareeb还对公司这一季度赢利水平的进一步提高表示满意,并指出公司在该季度开始出货太阳能硅片,这对MEMC来说是一个重要的里程碑。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 70
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 展望第二季度的前景,Gareeb认为半导体行业客户的需求会有一定改善,但受制于库存天数改善幅度有限;但是太阳能市场的需求将继续保持强劲。因此,公司第二季度的营收目标为亿美元至亿美元。 Sumitomo Titanium(日本) 日本住友钛业公司(Sumitomo Titanium Corp.)计划09财年将用于半导体目标材料的优质钛年产量提高一倍至300吨。 住友钛业公司将斥资5亿日圆(420万美元)在兵库县(Hyogo Prefecture)尼崎(Amagasaki)厂再增加一个精馏系统,该系统在生产海绵钛期间去除杂质,新设备预定于09财年投入运营。海绵钛是介于基本金属和优质钛之间的一种中间材料。 优质钛纯度一般在%以上,并与铜、铝和其它金属一起作为半导体和平板电线的目标材料。电线需求随半导体生产而日益增长,因此预计优质钛需求强劲。 住友钛业公司是日本最大的海绵钛生产商。该公司将向一座新厂投入319亿日圆,到09年7月将海绵钛年产能由目前的24,000吨提高至38,000吨。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 71
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 第七章 多晶硅国内核心企业研究 新光硅业(四川乐山市) 公司简介 四川新光硅业科技有限责任公司承担建设国家计委批准的1000吨多晶硅项目,是国内唯一的多晶硅高技术产业化示范工程。项目工艺技术达到同类国际先进水平。公司由四川省投资集团有限公司控股,总投资129390万元,拥有资金、电力、技术的优势,产品广泛应用于各类半导体芯片、太阳能电池等,具有国际市场竞争力。多晶硅市场需求旺盛,目前需要电子级多晶硅900吨/年、太阳能级多晶硅1000吨/年,90%需要从国外进口,公司产品具有良好的市场前景。公司第一期工程预计在2007年上半年建成投产,并计划在现有项目的基础上扩建年产3000吨项目,建成后将成为中国第一、世界第四大多晶硅生产工厂。 新光硅业年产1260吨多晶硅产业化工程,概算总投资约 亿元人民币,项目达产后年产值约为6亿元。项目采用了在目前国际上多晶硅生产厂家通用的现代化生产方法——改良西门子工艺技术。其中具有世界先进水平的关键技术:三氯氢硅精馏、大型节能还原炉、四氯化硅氢化、还原尾气干法回收等配套工艺技术。新光硅业多晶硅产品主要用是电子芯片用多晶硅和太阳能电池用多晶硅。项目涉及美国、德国、俄罗斯等国设备与技术和工艺。 经专家评估,年产1000吨多晶硅生产线工艺技术达到同类国际先进水平;产品质量指标符合国际标准,通过引进国外先进设备,有效地保证了工艺技术和引进设备系统 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 72
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 的兼容性;同时保证了产品质量和国际竞争力。目前,我国单晶硅产量达到1400吨,而我国多晶硅产量只占世界产品的%,几乎全靠进口,当前国际多晶硅市场供不应求,缺口巨大,部分下游单晶硅厂家已经部分停工待料。多晶硅产品国内外市场前景良好。 图表7-1 新光硅业公司股东及持股比例 投资额(万 股 东 名 称 比例% 元) 1 四川省投资集团有限责任公司 12000 地址 四川省成都市小南街23号 法定代表人 黄顺福 2 保定天威保变电气股份有限公司 11000 地址 保定国家高新技术产业开发区竞秀街28号 法定代表人 丁强 3 四川启明星投资控股有限责任公司 成都市东风路二段17号省电力公司1幢2地址 7200 楼 法定代表人 邓天杰 4 四川嘉能佳电力集团有限责任公司 地址 乐山市中区嘉州大道 400 法定代表人 廖政权 5 乐山电力股份有限公司 地址 乐山市中区嘉定北路46号 250 法定代表人 刘虎廷 合 计 30850 100 图表7-2 新光硅业公司董事会成员 董事会 职务 监事会 职务 公司管理层 职务 1 黄顺福 董事长 张华端 监事会主席陈绍章 总经理 常务副总经2 金 群 副董事长 薛东兵 唐常歧 理 3 丁 强 副董事长 刘太宪 唐前正 副总经理 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 73
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 4 邓天杰 副董事长 胥怀生 李 壮 副总经理 5 陈绍章 胡桂英 余嘉乐 总会计师 6 唐常歧 唐光全 张惠国 总工程师 7 景崇友 张 新 过惠芬 总工艺师 8 段跃刚 蒲晓东 总经济师 9 王向东 新光硅业提前试车打响多晶硅争夺战 新光硅业定于2月28日投料试车,这个消息对于国内光伏产业的振动无异于一枚重磅炸弹。虽然去年新光硅业的有关人士就已宣称,要力争提前数月投产,但是,相信的人并不多。因为当时数家企业都在拼命上马多晶硅项目,谁能率先杀出来,没人说得清。 2006年4月以来,已有云南曲靖爱硅信3000吨多晶硅项目开工奠基,深南玻在湖北宜昌投资建设年产4500吨多晶硅项目,洛阳中硅去年12月投资14亿元于多晶硅产业化项目,预计2008年投产后,公司多晶硅产能达到3000吨。此外,江苏阳光正投资35亿元在宁夏石嘴山投建年产4000吨多晶硅项目,峨嵋半导体材料厂也在原有200吨多晶硅产量的基础上,正计划投资建设一个500吨的多晶硅项目。 虽然开工项目众多,但由于国内至今仍然没有大规模量产多晶硅的成熟技术,因此,谁能先实现量产,谁就占领了国内多晶硅产业的制高点。 如果进展顺利,新光硅业从今年下半年开始将进行产能爬坡,到明年1季度争取达到1260吨的产量 新光硅业2000年10月注册成立,目前四川投资集团持有%的股份,是其第一大股东;上市公司天威保变持有%的股份,为第二大股东;新光硅业成立之初,乐山电力占有30%的股份,是第二大股东,但后来考虑到多晶硅市场和技术风险,乐山电力收缩对新光硅业的投资,目前只占有%的股份。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 74
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 2006年中,在股市大盘不甚景气的背景下,很多公司利用太阳能概念来刺激股价走高,其中就包括天威保变、乐山电力;而与新光硅业同属四川投资集团公司的川投能源,以及目前与新光硅业毫无关系的航天机电都因受入股传闻影响股价大幅上涨。 上半年试生产结束后,生产线将暂停一段时间进行检修。如果进展顺利,从今年下半年开始将进行产能爬坡,到明年1季度争取达产;今年底肯定不能达到1260吨的产量,乐观估计会在500吨左右。 峨嵋半导体材料厂目前只掌握100多吨多晶硅的生产技术,而且国内还没有哪个工厂掌握了1000吨多晶硅生产技术。新光硅业能否顺利完成这种技术转化,谁也无法打保票。新光硅业要顺利投产,需要过好技术考验这一关。 新光硅业多晶硅制造技术是从峨嵋半导体材料厂获得的,而峨嵋半导体材料厂被誉为中国多晶硅技术的黄埔军校。 2000年11月,国家计委批准峨嵋半导体材料厂“年产1000吨多晶硅高技术产业化示范工程项目”立项报告,四川省后来将其定为“一号工程”。 峨嵋半导体材料厂最终没有参与该项目,而是改由四川电力公司下属的启明星控股公司牵头成立新光硅业,承接1000吨多晶硅生产项目。随后,四川投资集团公司成为新光硅业大股东,而天威保变增资扩股进入新光硅业成为二股东,启明星则成为第三大股东。 据峨嵋半导体材料厂企宣部门李女士透露,当初峨嵋半导体材料厂原打算申报500吨左右的多晶硅上产项目,但省里考虑做大做强多晶硅产业,最终申报了1000吨。考虑到自身的技术实力,以及无法投入几亿元的资金,峨嵋半导体材料厂最终退出了该项目。 管峨嵋半导体材料厂没有参与进来,但新光硅业仍然从这里挖走了一批技术骨干,其中就包括新光硅业的总工艺师张惠国和副总经理过慧芬,两位都曾是峨嵋半导体材料厂的领导。张惠国曾经因为改进从俄罗斯引进的多晶硅生产技术而获得四川省100万元的奖励,这样的奖励目前四川省仅有两位。 但是,峨嵋半导体材料厂目前为止只掌握100多吨多晶硅的生产技术,而且国内还 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 75
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 没有哪个工厂掌握了1000吨多晶硅生产技术。新光硅业能否顺利完成这种技术转化,谁也无法打保票。 对新光硅业的质疑缘自另一家多晶硅生产企业洛阳中硅的经验教训,洛阳中硅因未能掌握回收三氯氢硅的核心工艺,至今无法使其年产300吨的多晶硅生产线达产。 新光硅业达产后每年需要5亿度电,由于电价定价权已从省里收回到国家发改委,新光硅业将不能再享受每度元的优惠电价,而需要以元的市场价格购买用电。新光硅业除了要挑战技术难题外,还需要面对因电力定价改革导致的用电成本提高的威胁。 峨嵋半导体材料厂(四川峨嵋山市) 公司简介 峨嵋半导体材料研究所、峨嵋半导体材料厂是专业研制、生产和经营半导体硅材料、高纯金属及合金系列产品、有机硅和高纯四氯化硅系列产品业务的商家。产品广泛用于分立器件、集成电路、电力电子器件、化合物半导体、化工、冶金等领略。 峨嵋半导体材料研究所是中国重点科研院所之一,是中国从事多晶硅、单晶硅和高纯金属工艺技术研究最早的研究单位之一。我们拥有国外引进和国内自制的大型高、精、尖设备与仪器,产品检测手段完备。 峨嵋半导体材料研究所、峨嵋半导体材料厂现有职工1430人,资产总额亿元。技术力量雄厚,拥有各类专业技术人员600多人,其中工程师250人,高级工程师39人。共取得科研成果300多项,其中获省部级以上成果奖80多项,成果转化率达60%,累计开发试制新产品6000多种。 经过40年的改造扩建,目前已建成全国最大的多晶硅和高纯金属生产基地。已形成年生产多晶硅100吨,单晶硅60吨,硅片40吨。年产5-7N高纯金属及氧化物、各种合金、化合物等65吨,其它产品200多吨的生产能力。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 76
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 峨嵋半导体材料研究所、峨嵋半导体材料厂坐落在风景秀美的著名佛教圣地-峨眉山下,是从北京、沈阳内迁四川省峨眉山市建设的中国最早从事半导体材料的集生产、科研、试制于一体的国有大型科技型企业之一,具有独立的法人资格和进出口经营权。产品远销美国、英国、法国、加拿大、日本、韩国、香港等国家和地区。 峨嵋半导体材料厂、研究所"年产200吨太阳能电池级多晶硅技改项目"进展顺利,截至目前,一期工程(技改)---三氯氢硅氢还原系统电器改造已初见成效。三氯氢硅氢还原系统电器改造是"年产200吨太阳能电池级多晶硅技改项目"之一。 改造后的三氯氢硅氢还原系统通过试运行,可连续生产出长为1700mm,直径为104mm的多晶硅,单炉产量可达450kg。三氯氢硅氢还原系统改造成功,大大降低了多晶硅的生产成本,同时也为"年产200吨太阳能电池级多晶硅技改项目"一年后建成投产提供了可靠的技术保证。 发展成果 一是攻克了生产多晶硅的“改良西门子法”中的4项核心技术,建成我国首条自主知识产权的年产100吨多晶硅生产线,使我国多晶硅生产技术跨入世界先进行列。同时,又投资完善了100吨多晶硅生产线,并研制出“18对棒”多晶硅大型还原炉,居全国之冠。该项目投产后,峨嵋半导体的优质多晶硅年产量达到100吨,合格率达85%以上。 二是在国内率先研制出f4英寸区熔单晶硅,主要用于制造电力电子工业器件,属高附加值产品,市场广阔。 三是研制出纯度为6-8“9”的高纯金属,生产工艺及产品质量均达到世界先进水平,产量占全国80%。近年来,峨嵋半导体在国内率先研制出的7种高纯材料,被有关专家誉为:“质量优于美国和加拿大同类产品”。 四是开发出光纤用高纯SiCl4、高纯硅管、硅舟、方型硅单晶棒、硒鼓用感光材料、NTD硅单晶等新产品,填补了国内空白,并可替代进口。光纤用高纯SiCl4已经列入国家“863”计划。 经过二次创业,峨嵋半导体主要产品的年生产能力已达多晶硅100吨、单晶硅50吨、硅片加工30吨、高纯金属50吨,是全国最大的多晶硅和高纯金属生产研究基地。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 77
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 2000年以来,经国家批准,峨嵋半导体相继开展了三大国家级的高技术产业化项目建设。年产1000吨多晶硅项目已进入中俄联合设计阶段;15吨区熔硅单晶技改(国债)项目,已完成总投资的98%,现开始批量生产;65吨高纯材料项目已通过原国家计委验收。 峨嵋半导体材料厂争取经过3~5年的努力,多晶硅规模达到年产1000吨、单晶硅达到100吨、高纯材料达到65吨、年销售收入达到10亿元,成为我国西部最大的硅材料基地、全国最大的高纯材料研发基地和生产中心,实现了企业生产经营的规模化和集团化。 洛阳中硅(河南洛阳) 中硅高科技有限公司由洛阳单晶硅有限责任公司、洛阳金丰投资有限公司和中国有色工程设计研究总院共同出资兴建,位于洛阳市偃师高龙工业园区。公司一期年产300吨多晶硅项目是国家和省市“十五”期间半导体硅材料产业的重点建设项目,总投资亿元,于2003年6月28日开工兴建。项目采用先进的改良西门子技术,具有科技含量高、节能、环保效果好的特点,主要产品有高纯度多晶硅、三氯氢硅、光纤用高纯四氯化硅,产品质量标准采用国际主流多晶硅公司执行的标准。2005年10月16号第一台还原炉成功启动,可实现年销售收入亿元,利税5800万元。公司现有员工223人,其中专业技术人员占40%,中、高级专业技术人员占10%以上。公司科技力量雄厚,人员结构合理,并且拥有一支多晶硅生产、技术、管理实践经验丰富,工艺操作熟练的优秀的员工团队。 半导体硅材料产业是二十一世纪的黄金产业和朝阳产业,在“十一五”期间,洛阳市政府将以中硅公司一期年产300吨多晶硅项目为资源(包括人力资源),迅速扩大规模,用2—3年的时间,在洛阳建成年产3000吨多晶硅工程,构建“洛阳百亿硅业工程”。二期年产3000吨多晶硅,总投资18亿元,达产后可实现年销售收入亿元,利税亿元;国家科技部已将其核心装备的研究列入国家“863”攻关计划,并给予资金支持,项目目前已经启动。洛阳中硅高科技有限公司于2005年12月18日举行“年产300吨多晶硅高技术产业化项目投产仪式暨年产1000吨多晶硅高技术产业化项目开工典礼”。二期年产3000吨多晶硅工程建设将在全国乃至世界产生重大影响,工程建成后, 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 78
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 将彻底打破国外对多晶硅生产、技术、市场的垄断,洛阳将成为国际知名、国内最大的多晶硅生产基地。 第八章 多晶硅国际在建拟建项目研究 川崎制铁JFE(NKK 和Kawasaki合并)(日本) 日本JFE钢铁开发成功了能够以100吨为单位生产面向多晶硅太阳能电池的硅原料的冶金法制造技术。目前已开始在该公司西日本制铁所(仓敷地区)建造相关设备,2006年10月投产。2007年下半年才开始生产,生产规模是40吨/月,设计产能500吨/年。 该设备将生产被称为SOG(Solar Grade)硅的原料。以该公司购进的金属硅为原料,使用冶金法制造。首先将金属硅在真空环境下加热熔化,利用电子束去除掉磷,然后在氩气体中熔化后用等离子焊枪去除硼,凝固后提炼。应用普通金属提炼工序可将金属杂 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 79
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 质的浓度降至以下。 对于要生产目前需求量迅速增加的多晶硅太阳能电池矽碇的该公司来说,由于可能会出现多晶硅原料供给吃紧的情况,因此决定利用自己公司的冶金技术自行生产原料。采用该冶金法,能以100吨为单位增设设备,建设周期也只有6~12个月,投资额也少得多。 开始建设的设备年产100万吨,在西日本制铁所(仓敷地区)的多晶碇制造设备相邻处建造。建筑面积未公布,约为多晶碇制造设备的倍。将来的目标是建造年产500吨的设备。由该制造工艺生产的SOG硅具有与西门子法制造的多晶硅相同的品量,可用于生产高转换率的多晶硅太阳能电池。 JSSI(德国) 近来,多晶硅生产商纷纷扩能以满足不断增长的需求。2006年6月底,德固赛宣布将扩建其位于德国RHEINFELDEN新工厂的硅烷产能。与此同时,德固赛与SOLARWORLD组建的合资企业JOINTSO鄄LARWORLD(JSSI)也宣布,计划在RHEINFELDEN建设以甲硅烷生产太阳能硅片的工厂。用硅烷生产多晶硅,预计2008年投产,产能为850吨/年。 韩国DC Chemical 韩国工业化学试剂生产商DC化学公司(DC Chemical Co.)2006年8月宣布将投资2500亿韩元(亿美元)建立工厂生产多晶硅,服务于半导体及太阳能电池行业。 DC化学表示,公司董事会已经签署了投资计划。DC化学将会尽早动工兴建工厂,预计在2008年上半年竣工。届时,工厂多晶硅产能将会达到3000吨每年。 DC化学还表示,这是首家韩国公司建立多晶硅工厂。至于此计划的具体细节,包括厂址选择等,公司尚未透露。 太阳能电池生产厂商SunPower Corp.与DC Chemical Co. Ltd.签署了一项亿美元的多晶硅购买协。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 80
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 自2008年开始,在接下来的四年中,根据协议SunPower将向DC Chemical购买大约亿美元的多晶硅。DC Chemical的新工厂有望实现每年3000吨的多晶硅产能。 近期,韩国化学品巨人DC Chemical Co. Ltd.已经完成了Sodiff Advanced Materials Co. Ltd.主要部门的收购,通过生产硅圆片和太阳能电池,将进一步推动韩国多晶硅材料市场的发展。 Isofotón and Endesa(西班牙) 西班牙安达卢西亚宣布建造多晶硅工厂,将成为西班牙第一家多晶硅工厂,预计建设周期30个月,其中第16-18个月后开始生产多晶硅中间体。按投资额亿欧元,产能应该为2500吨。ENDESA Generacion、 Isofoton和其他几个未具名公司和安达卢西亚当地政府机构参与项目。 新日铁NSC(日本) 新日本制铁将着手制造和销售太阳能电池使用的多结晶硅。作为业务公司,已在2006年6月30日设立了“NS Solar Material”。NS Solar Material计划在位于福冈县北九州市的新日本制铁八幡制铁所内建设车间,从2007年度下半年开始以每月大约40吨的规模生产。所生产的多结晶硅设想供应给日本的太阳能电池厂商。 在制造多结晶硅时采用应用制铁技术的独有手法,与现有生产方法不同。与现有方法相比,具有设备成本可减少一半的优点。新日本制铁此前就一直在开发多结晶硅制造技术,而且最近太阳能电池领域的需求在不断增加,因此决定设立生产公司。 多结晶的全球产量每年约3万吨,其中有2万吨面向LSI,有1万吨面向太阳能电池。新日本制铁打算在进行技术验证的同时首先建设年产500吨左右的小型车间,并在今后视市场需求建设更大的车间。 NS Solar Material的员工数量为50人左右,新日本制铁新材料事业部部长柳泽充 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 81
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 夫将就任社长。注册资金3亿日元。公司位于福冈市北九州市户畑区。 Hoku Materials(美国爱达荷州) Hoku Scientific Inc.旗下的多晶硅制造和销售公司Hoku Materials日前在美国爱达荷州的Pocatello举行了新的多晶硅制造工厂的动工典礼。Hoku不久前已与Pocatello市签订了99年的土地租约,并打算在未来几周内着手工程建设。Hoku预计工厂建设将于2008年下半年完成,首批产品则有望在2009年上半年出货。 Hoku Scientific的主席兼CEO Dustin Shindo与公司CTO Karl Taft,以及爱达荷州政府与Pocatello市政府相关部门的官员一同出席了动工典礼。 Pocatello市长Roger Chase对Hoku公司的工作效率表示赞赏,并希望Hoku的这座多晶硅工程能为当地的经济做出贡献。 Hoku估计工厂的建设总成本将包括约亿美元的建厂费用,此外还有营运资金和启动成本。据悉,SANYO公司已允诺支付给Hoku约亿美元的产品预付款。Hoku还计划进一步从客户方面以预付款和债务的方式筹措资金。 (日本) 日本从矽晶圆延伸到上游多晶矽(Poly-Si)发展,建厂到产能架设约半年时间,已成功产出多晶矽,市场预估其2007年可望产出近1,500吨料源,2008年计划产出5,000吨多晶矽,全数供应太阳能产业(PV),可望挤身PV产业中前2大多晶矽供应商;而其策略合作伙伴益通则可望受惠于在多晶矽领域的自给自足,预估从第2季开始,呈现1季比1季好的局面。 益通矽晶圆供应大厂投入上游多晶矽量产,近日有重大突破,已成功量产,可望持续扩充产出,市场预估其2007年产能约有1,500吨,约当可产出150百万瓦(MWp)的太阳能电池,而2008年计划产出目标为5,000吨,即约当可产出500~600MWp 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 82
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 的太阳能电池。 目前多晶矽料源厂如美国Hemlcok、德国Wacker、挪威REC等所产出的多晶矽依比例分派给半导体及PV产业,而同样以传统西门子法量产多晶矽的则计划全数供应PV产业,若以其2008年在PV产业的产出目标来看,在PV多晶矽领域可望挤身前2大的多晶矽供应商。 其实,在正式投入上游多晶矽领域后,也历经料源不足的低潮期,因未提供资金支持(Finance Support)给原多晶矽供应厂的扩产计画,再加上彼此将成为竞争对手,所以难取得充裕的料源,使被迫到现货市场(Spot Market)取货来生产矽晶圆。 上述因素再加上的全力投入上游多晶矽量产,使其矽晶圆产出受影响,也使其策略联盟伙伴益通受到波及,益通又受到矽晶圆厂绿能的公安意外,及新料源的取得不如预期,使其第1季的毛利率降到%,而4月营收再受停水波及,月减率高达25%以上,不过,随著料源的成功产出,这些情况都将改观。 已成功产出多晶矽及2008年年产能达5,000吨的目标。随著在上游多晶矽的布局愈来愈顺利,益通在料源的取得上就愈朝正面发展,2007年可望1季比1季好,预估第2季毛利率即可回复到以往20~24%的水平,第3季缓和向上,2008年则有更可观的表现。 日本单晶硅晶圆龙头厂在多晶硅的进度可谓破冰之旅,它的进度约比预定时程早半年,而原本市场预估其2010年才有年产能6,000吨的水平,近期确定其2008年就有年产5,000吨的实力,改变了一般业者对新加入者的看法,也使得太阳能业者在评估未来料源时,得重新估算。 由于早期即有年产能1,000吨多晶硅的水平,而且它所采用的是成熟的传统西门子制程,只要克服人才的问题,较其它从头开始的多晶硅料源厂有优势,但在投入时也因为未来将与老字号多晶硅供应厂产生竞争关系,所以料源的取得也受到相当的限制,使其被迫要到现货市场买料来制作硅晶圆,其实也付出相当大的潜在投入成本。 其它多晶硅能否如般快速的崛起,多数太阳能业者不敢抱持太乐观的期待, 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 83
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 也因此,才会忍痛与老字号多晶硅厂等签定高价的长期合约以确保未来部分比例料源的取得无虑。 而更具爆发力的还有新技术的投入者,包括流体床制程、冶金级硅等等,这些制程在大量量产后比起传统西门子法成本低许多,一旦有所突破,将会使整个料源产业出现改革,只不过,目前来看,仍未见真正的突破。 图表8-1 2007-2010年日本多晶硅产量预测 单位:吨 700060006000500050004000系列1300020001500100002007年2008年2010年 其他项目(俄罗斯乌克兰等) 目前东欧地区生产多硅晶企业包括俄罗斯,乌克兰以及吉尔吉斯坦,在建或者已经停止生产又准备重新上马的企业分别为俄罗斯的Basel ,Nitol, Chimprom, Zheleznogorsk, Sosnovy等五家多硅晶生产企业,乌克兰的DCHMZ,ZTMK两家,吉尔吉斯坦的Taschkumyr多硅晶,这所有的工厂目前规划到2009年底产量超过一万吨达到 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 84
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 14500吨,但是据目前有关专家实地考察就这些工厂目前的生产设备来看最多的产量不超过三千吨,那么它们是否可以预定目标都还只是未知数,另外就我所知上千吨的多硅晶工厂需要庞大的资金,成熟而高素质的技术人员,总投资额超过两亿美元。 第九章 多晶硅国内计划建设项目研究 深圳南玻(湖北省宜昌市) 南玻集团在宜昌开发区投资建设的高纯多晶硅材料及太阳能电池产业项目,总投资约60亿元人民币,规划占地为1,500亩,一、二、三期工程统一规划布局,总规模年产4500吨高纯多晶硅、450兆瓦太阳能电池组件,年销售收入约100亿元人民币。 2006年6月 深圳南玻集团宣布投资亿美元, 用于建设设在湖北宜昌的1500吨多晶硅项目一期工程。工程建设期计划为18个月。南玻集团是一家在深圳证券交易所上市的大型玻璃制造企业,该多晶硅项目所用技术由俄罗斯国家稀有金属工业研究设计院提供。整个项目完成后产能将增至4000-5000吨。 整个多晶硅项目完成以后, 集团收入的50%以上将来自于光伏行业。由于他们有进入硅片和电池生产领域的计划, 所以其生产出来的部分硅原料将内部使用, 但目前还没有确定几成自用, 几成销售给其他的太阳能公司和几成销售给电子公司。 目前中国仅有的多硅晶生产企业所采用的西门子法都是以前从俄罗斯引进的,俄罗斯本身的技术工艺比西方国家差了很多,属于二流工艺,当时对中国的出口的技术当然也会有所保留那么中国的技术应该属于三流了,这从峨眉山半导体,新光和洛阳等厂经过多年发展仍然迟迟没有结果可以证明。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 85
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 据目前有关专家实地考察就这些工厂目前的生产设备来看最多的产量不超过三千吨,那么它们是否可以预定目标都还只是未知数,另外上千吨的多硅晶工厂需要庞大的资金,成熟而高素质的技术人员,总投资额超过两亿美元,那么这些条件南玻是否可以达到或者俄罗斯是否可以帮助达到? 亚洲硅业(青海省西宁市) 投资9980万美元的中外合资企业——亚洲硅业(青海)有限公司年产1000吨多晶硅项目日前在西宁国家级经济技术开发区东川工业园区正式破土动工。 由亚洲硅业有限公司与青海新能源研究所有限公司投资组建的中外合资企业亚洲硅业(青海)有限公司负责该项目的建设、运营。项目建设规模年产6000吨多晶硅,规划占地600亩,其中一期建设年产1000吨多晶硅项目,总投资为9980万美元,明年建成投产。一期项目建成投产后,可实现销售收入10亿元, 300多人就业。该项目采用国际先进的工艺技术和设备,具有操作稳定、能耗低的特点。生产线的控制全部采用先进的分散控制系统实时监测、控制,确保项目达产后长期、稳定、安全运行。 宁夏阳光(宁夏石嘴山市) 宁夏“十一五”重点工业项目——宁夏阳光硅业有限公司年产4500吨多晶硅项目 4月20日正式开工建设。 宁夏阳光硅业有限公司多晶硅项目总投资为40亿元,建设周期为四年,分二期投资建设。首期建设1500吨生产线,投资15亿元,计划2008年底竣工投产;项目投产达标后,可实现销售额约20亿元,利税约5亿元。2009年启动第二期3000吨生产线建设。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 86
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 宁夏阳光硅业有限公司是由江苏阳光股份有限公司、宁夏东方有色金属集团有限公司、宁夏电力投资有限责任公司三方共同出资组建的主营多晶硅、单晶硅原料和产品以及太阳能电池等制品的高新技术企业。 宁夏阳光硅业有限公司多晶硅项目规划建设年产多晶硅4000吨,配套建设2*30万千瓦电站一座,项目计划总投资65亿元,规划占地面积1800亩。项目建成后将实现年销售收入66亿元,利税25亿元。该项目建成后宁夏阳光硅业有限公司将成为国内最大的太阳能光伏材料生产企业。 江苏顺大(江苏省扬州市) 江苏顺大半导体有限公司位于风景秀丽,交通便利的扬州北郊,高邮市天山镇。 总建设设计规模为年产单晶棒400吨,形成销售25000万元以上。一期工程已顺利经过了试生产期,现已批量生产。达到了月生产能力直径6英寸的单晶棒6 吨,直径8英寸的单晶棒 25 吨的骄人成绩。并且在国内率先达到了大直径批量生产的能力。 公司目前已投资8000万 ,其中:固定资产6000万,流动资金投入2000万,项目达到设计能力100%,年产400吨单晶棒,产值20000万元。 公司目前的客户遍及当今光伏产业最发达的美国/日本/德国 等国家,产品真正达到了供不应求的局面。 顺大半导体公司2006年就开始谋划上马多晶硅项目,目前已在扬州征地795亩,项目前期准备工作已经就绪,正在进行工厂设计,计划于2008年七八月份竣工投产。顺大多晶硅项目总投资22亿元,为了筹措这笔巨资,他们尝试海外私募的新路,出售顺大半导体公司%的股份。 江苏顺大多晶硅项目获得了英联、高盛等国际著名投资机构1亿美元的投资资金,目前已到账4800多万美元。作为国内目前最大的太阳能电池专用单晶硅材料生产企业,顺大公司已研制出8英寸单晶硅材料,生产技术已经走在世界前沿。顺大多晶硅项目预计明年七八月份竣工投产。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 87
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 江苏中能(江苏省徐州市) 江苏中能光伏科技发展有限公司一期年产1500吨太阳能级多晶硅项目,位于江苏省徐州市金山桥经济开发区,厂区规划总面积100公顷,其中一期占地面积198539 m2;年生产规模为1500吨太阳能级多晶硅,总投资亿。该项目被江苏省政府确定为江苏省重点工程。 该项目建设内容主要包括四氯化硅氢化、三氯氢硅精馏、多晶硅还原、水电解制氢车间及配套辅助公用工程,建设规模为太阳能级多晶硅1500吨/年,副产品纯氧1080吨/年,副产品盐酸5770吨/年(质量浓度20%)。 江苏中能光伏科技发展有限公司多晶硅项目于去年7月18日开工建设,目前一期工程进展顺利,主体工程基本竣工,主要设备基本安装完成,即将进行设备调试。按计划,该项目将于7月底投产,目前首批多晶硅产品已预订一空。 超磊实业(四川省广元市) 四川超磊实业股份有限公司是一家以硅材料为主导产业的民营股份制企业,主要从事硅矿的开采、工业硅、硅粉、多晶硅、单晶硅的生产及铸锭切片等硅系列材料的研究与生产,有产品自营进出口权。 根据其战略规划,超磊实业将逐步扩大其四川雅安基地和云南丽江基地的产能,在扩大工业硅产量的基础上,通过引入战略略投资者,在云南丽江联合建立起年产1000吨的多晶硅生产基地,然后逐步建立单晶硅乃至硅片生产企业,以形成超磊实业完整的硅产业链。 超磊实业产业链的中心是多晶硅生产基地,这是经过各方专家论证后的切实可行的结论。从资源上看,超磊有自己的矿山和电站,现在雅安和丽江两个基地年产工业硅已 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 88
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 经达到8000吨;从技术上看,有了先进的成套设备,从开采矿石到多晶硅生产,再到单晶硅和硅片,这条产业链就完整了;由于产品能够直接进入国际市场,加上先进技术所能形成的低成本高质量,预期效益将十分可观。 超磊单晶硅和多晶硅项目是成都高新技术重大产业化项目,500吨单晶硅及800吨多晶硅铸锭、切片项目双流生产基地预计占地300亩,总投资5亿,预计税收8000万元。生产基地将于2007年3月完成土建施工,5月设备进入安装、调试阶段,并进行试设产。 爱信硅科技(云南省曲靖市) 亚洲最大规模高纯多晶硅生产项目爱信硅科技工业园开工奠基仪式在南海子工业园区隆重举行。该项目由云南爱硅信科技有限公司投资兴建,总投资100亿元,一期工程投资25亿元,建成投产后年产多晶硅3000吨,三年内达到年产多晶硅10000吨,年综合销售额达500亿元。 云南爱硅信科技有限公司是集研发、生产、销售高纯多晶硅及延伸产品为一体的高新科技公司,项目建设团队中囊括了国内外许多硅技术、硅材料、太阳能发电、化学工程、设备制造等方面的专家,具有雄厚的研发实力,该公司决心把南海子爱信硅科技工业园建设成世界一流研发水平、一流生产规模、一流管理水平的现代化、国际化公司,以最新的理念、生产经营与资本经营相结合,在三年内建成一个销售超数百亿,集研发、生产、销售、资本运作为一体的高科技公司。信息产业部产品司集成电路处处长关白玉表示,该项目属国家产业政策重点鼓劲发展产业,发展前景广阔。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 89
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 通威和巨星(四川省乐山市) 通威集团和巨星集团总投资30亿元的三氯氢硅装置顺利点火开车,并一次性试生产成功。从立项、建设到一次性试生产成功,历时仅半年,这标志着通威正迅速而强势地跨入多晶硅行业,这也为通威集团进军光伏产业奠定了良好、坚实的的基础。 为提升企业未来的整体竞争能力,在强化饲料、水产核心主业的同时,通威集团兼顾适度多元化发展,开始悄然进军多晶硅产业,并于2006底正式启动多晶硅项目。该项目位于四川乐山市,总投资达30亿元,产能规模为5000吨/年,一期规模为1000吨/年,预计2008年7月投产,并将同时启动二期工程,最终于2010年实现年产能力5000吨多晶硅的规划目标。5到10年内,通威集团在该领域将实现年产值达100-150亿元。 2月9日,通威集团多晶硅项目组与德国、美国等十余家企业成功签订了多晶硅生产核心设备还原炉的定购合同,这使通威多晶硅项目一开始就站在了世界最先进水平的制高点。定购合同的签订,成为通威多晶硅项目发展的一个里程碑,标志着通威集团多晶硅项目1000吨年产规模的一期工程的各项工作已全面铺开。 通威集团和巨星集团联合投资在乐山建设的三氯氢硅生产装置在2月10日进行了试验生产,并获得了成功,产品精度高达%。 目前,通威集团多晶硅项目组已囊括了国内多晶硅行业各个专业的顶尖人才。通威相关负责人介绍,他们着力将四川省乐山市打造成中国、亚洲乃至世界一流、最大的多晶硅生产基地,并在更长远的未来,打造从单晶硅、多晶硅到太阳能电池板组件生产的一个完整而强势的新能源产业链条。 其他项目 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 90
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 北京顺大新业能源等(四川眉山市) 2007年3月,3000吨/年多晶硅项目正式签定协议。该项目,是由北京太万通国际房地产投资有限公司、北京进取新技术有限公司、北京顺大新业能源科技发展有限公司、长城资产公司香港分公司等股东合资,注册资本3亿元,计划在眉山铝产业集中发展区投资建设3000吨多晶硅生产线。项目分两期实施,第一期计划投资亿元,建成1500吨多晶硅生产线。多晶硅生产线建成后还将建设相应规模的单晶硅、单晶硅片和太阳能电池等下游产品。项目全部建成达产后,可实现年销售收入150亿元,税金12亿元、利润15亿元。该项目建成后将是全国第一条上千吨的多晶硅生产线,是眉山第一个单个项目销售收入超过百亿元的企业和第一个国家级的高新技术企业。 上海工投集团等(黑龙江牡丹江市) 2006年12月29日,由上海工投集团、实业集团、建材集团等共同投资25亿元,年产3000吨多晶硅的项目,签约落户黑龙江省牡丹江市。 牡丹江,是国内所有提出建设多晶硅项目中基础配套条件最好的地方:首先是工业硅储量大、品位高,电力供应充裕,完全可以满足企业生产需要;多晶硅生产所需的工业硅、氯气、氢气、氮气等主要原材料,牡丹江市不仅齐全,而且项目选址距离原材料供应企业仅200米左右,可按最短的路线和最经济的方式供应,年可降低20%左右的生产运行成本,并可大大降低项目投资;其次,多晶硅项目本身就是一个循环经济项目,牡丹江现有顺达电石年产万吨工业硅为其提供原料,东北高新化工16万吨烧碱项目可以保证其对氯气、氢气、氮气等原料的需求,而多晶硅项目生产出的主要产品之一的碳黑,正是生产轮胎的主要原料,这又为桦林佳通原材料的供应提供了保障 这个项目将于2007年开工建设,3年后达产达效,届时每年可实现销售收入14亿元,利税6亿元。 第十章 多晶硅行业投资风险分析 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 91
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 多晶硅行业整体风险分析 国内目前正在形成一波多晶硅的投资热潮,多个项目都在准备上马,我们对这种简单重复建设的状况非常担忧。这并不是说,市场不需要,国内目前确实需要万吨级多晶硅的工厂,但问题是我们目前的技术水平、经营水平和各种综合条件有很大的欠缺。而一旦强行上马,经过五六年,多晶硅市场取得平衡时,极有可能就会造成新一轮的资源浪费。 2008年或者2009年全球多晶硅的需求量大约在7万到8万吨,而从全球五大多晶硅厂和五小多晶硅厂的扩产计划看,基本能够达到这样的量,也许市场还会有5%到10%的缺口,但中国如果上马两三万吨的项目,很可能到时会因为质量不过关和成本高而无人问津。 也许有人认为,不应该错过多晶硅的市场良机,但如果真的现在要上马,也许能赚一两年的钱,而后面的风险依然很大。按规律而言,有经验的多晶硅厂要扩展规模尚需18个至24个月,何况是新上马的和刚起步的工厂。再退一步说,如果真能12个月建成,调试和磨合还需要一年左右,而且产品的质量和指标也有待验证。按国内多数多晶硅厂的情况,经过两年建设、再经过一年摸索调试开始进入试运行,而三年后的市场状况谁也无法把握,但可以确定的是国外的产能已经可以基本满足市场需求。 国内市场确实需要多晶硅,不是需要2万吨,而是1万吨,但真要搞的话,需要好技术,还要有很强的忍耐力,其经济成本要经受得住市场价格波动的考验。多晶硅项目要成功,要有成熟的技术和完善的配套,优越的建厂条件,这些因素缺一不可。多晶硅并不是什么高难的、前沿的技术,但经济运行成本的掌控却比技术艰难和复杂得多,现在要做多晶硅还是要首先来面对这一难题,不能市场一热,就可以不考虑风险,而且这个风险是长期存在的。如果从长远来考虑,国内做多晶硅应该定位在半导体级,技术上也不用追求新奇,能用好最普遍的改良西门子法就足可以了。 我国多晶硅市场需求旺盛,其生产原料石英石储量丰富,但多晶硅是高投入、高耗能、高风险、回收期长的产业,加上国外对我国进行技术封锁,因此新建项目一定要慎重;关键是要打破国外的技术垄断和封锁,应大力开发有自主知识产权的工艺和技术, 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 92
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 否则将陷入又一轮重复建设的怪圈。 技术风险 美、日、德等国家的多晶硅生产企业工艺最先进,但排名前10名的多晶硅生产企业(日本的 、三菱、住友,美国的Hemlock、Asimi、 SGS 、 MEMC ,德国的 Wacker 公司)均不约而同地对外进行严格的技术封锁,其占全球多晶硅产量的 90% 以上。多晶硅材料是以冶金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,按纯度可分为冶金级(工业硅)、太阳能级、电子级。高纯多晶硅的生产现在看基本上是一种化工生产工艺,是在高温、高压条件下用高纯氢气、高纯氯气和工业硅粉进行多级气相反应和多级精馏提纯。目前,世界上 85% 的多晶硅是采用改良西门子法生产。 俄罗斯是中国多晶硅生产技术的主要输出国,目前国内在建的多晶硅项目基本上是俄罗斯工艺,但俄罗斯工艺相对落后,生产成本和物耗能耗较高。而且俄罗斯虽然有工艺技术,但多为实验室和小规模生产技术,其国内尚没有上 1000 吨规模的生产企业,四川乐山新光硅业的 1260 吨项目是其首个千吨级项目,究竟能否顺利达产还须拭目以待。我国自己的多晶硅生产起步于上世纪五、六十年代中期,当时生产厂家多达 20 多家,由于投入的研发费用少,生产技术长期没有大的突破,一直保持在较小的生产规模,规模不经济,而且工艺落后,环境污染严重,能耗高,成本大(据有关资料,美、日、德等国家的多晶硅生产企业单位能耗达 150 度 / 公斤,企业能耗达 200 度 / 公斤;俄罗斯工艺单位能耗达 250 度 / 公斤,企业能耗达 300 度 / 公斤;中国国内企业单位能耗达 350 度 / 公斤,企业能耗达 400 度 / 公斤,电费占多晶硅成本在 40% 以上),致使大多数企业因亏损相继于八十年代末停产或转产,到 1996 年仅剩下四川峨嵋和洛阳中硅两家企业,并且因为技术瓶颈无法突破,生产线长期不能达产,在产能与生产技术都与国外有较大差距。 未来市场层面 一是国内的多晶硅市场热是国际上光伏产业热的带动效应,国外的光伏产业热又是由于政府的扶持补贴推动的。长期的多晶硅市场高额利润必将刺激国外大生产商扩大产能,何况硅的基本蕴藏<SPAN lang=EN-US>SiO2</SPAN>(石英沙)十分丰富,并不存在太多得天独厚的地理优势,而掌握了技术的国外生产商扩能会较为容易。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 93
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 二是国内多晶硅市场的高额利润已经并将继续吸引大量的投资盲目聚集,以中国国内市场的基本经验看,重复投资的可能性非常大。供需平衡亦或供大于求只是个时间问题,多晶硅投资的虚火完全有导致多晶硅价格下滑的可能,权威机构发布的统计数字也可以侧面证明这一点。据预测,到2008年世界多晶硅产量将达到55000吨,而需求大约为52000吨;到2010年,全球多晶硅产量可以达到92000吨,需求为100000吨,供需基本平衡。届时,多晶硅的市场价格是否还能保持居高不下的价位呢?而且,以上的统计数据并不包括中国国内可能会增加的10000吨到50000吨的产量,如果算上的话,则全球多晶硅的生产供应将大大超出需求,恶性竞争和大幅跌价是早晚的事。有专业人士分析指出,10年以后,生产多晶硅的毛利率将会恢复到2003年以前的水平。 三是多晶硅的高价格一直在刺激低成本多晶硅工艺技术和硅材料替代物的研究。目前,冶金法从金属硅中提纯硅,无氯工艺、熔盐电解法等技术正在加快工业试验步伐。如果在不远的将来有大的突破,将会沉重打击现有多晶硅生产企业。 四是国外光伏市场热可以拉动中国光伏产业,但目前很难拉动中国光伏市场。目前,太阳能电池的价格大约为每瓦24元人民币,完全并网的太阳能电价约为每度电元人民币,无法同火电、风电竞争,也就无法普及。如果没有政府的大力扶持,到2010年左右光伏系统发电成本才有望降到元左右。因此,国内光伏市场的缓慢启动必将影响多晶硅国内市场价格的坚挺,只能随国际市场波动。 宏观经济层面 尽管在未来市场层面上看,多晶硅产业面临着巨大的市场风险,但是结合具体情况,我们认为还是可以考虑上多晶硅产业乃至延伸到光伏产业的。 一是光伏产业是国家鼓励的新能源产业,未来有着广泛的发展空间。多晶硅项目是新能源产业和高新电子信息产业的基础,政府支持,市场前景广阔。清洁和可再生能源是世界能源发展的趋势,也是政府支持的产业。目前,仅是德国和不多的一些国家扶持光伏产业就已经在世界范围内形成了多晶硅为主要材料的太阳能电池产业热潮,相信随 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 94
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 着世界经济尤其是中国经济的发展以及现有能源的日趋枯竭,光伏产业会有较长时间的发展空间,可以预计未来的多晶硅市场总体看好。 二是国内目前的产业结构比较单一,不可再生性资源加工业是支柱性的产业,不利于长远发展。而发展具有较高技术含量的光伏和多晶硅产业,可以促进产业结构调整,甚至可以起到带动相关联产业发展的作用。 三是国内像甘肃地域狭长又多山,边远落后地区多,发展不需要长线路供电的光伏小型电站是比较经济的措施。尤其是河西走廊地区,太阳能资源十分丰富,有着发展较大规模光伏电站的优势,有可能形成风光电产业化基地。 四是既然光伏产业是未来能源的主要供应形式,而国内像甘肃又有发展光伏能源的优势,如果我们自己不搞相关的产业,那么我们就只能让出未来的市场,花钱去购买相关的产品。目前,在我们周边的宁夏、青海、内蒙等省区都有发展光伏和多晶硅的计划,我们不主动去竞争,就会失去优势。再者,虽然目前准备上项目的地方很多,但真正能够搞成的和通过调研最后下决心干的也不会太多,市场还是有空隙的。 第十一章 多晶硅行业投资分析与发展建议 多晶硅投资现状 作为太阳能电池的重要原材料的多晶硅产品,目前世界市场供应紧张。特别是以欧洲为中心的太阳能电池市场的迅速扩大,更使得多晶硅的供应雪上加霜。在太阳能光伏产业巨大前景的鼓舞下,上游多晶硅制造商已经不再犹豫,纷纷制定扩产计划。我国投资多晶硅项目的企业也如雨后春笋,掀起了上多晶硅项目的热潮,除了峨嵋半导体材料厂、洛阳中硅、新光硅业等在建的多晶硅项目外,湖北、江苏、青海、内蒙古等地也纷纷有意投资建设多晶硅项目。有资料显示,国内约有10多个省市30多家企业在筹划上多晶硅项目,国内在建和有意向、准备筹建的多晶硅项目,总产能将接近每年9万吨。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 95
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 供需矛盾突出 多晶硅项目的投资热潮,可以说是太阳能电池市场迅猛发展的必然结果。近几年,国外太阳能发电市场在各国相关鼓励政策的刺激下,一路上扬,全球太阳能产业也是快速扩张产能。 随着世界各国对可持续发展战略的普遍接受以及对石油、煤炭、天然气等对石化能源逐渐耗尽的担心,包括近年来频繁出现的能源短缺问题,作为可再生能源当中最具潜力的新能源,太阳能光伏能源的重要性和战略性进一步凸显,世界各国家纷纷出台相关鼓励政策和法律。新材料在线首席分析师李国强介绍,自1999年以来,在世界各国尤其是美、日、德等发达国家先后发起的大规模国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划的刺激和推动下,世界太阳能光伏产业以每年30%以上的增长率保持着高速发展,是比IT发展还快的产业。作为一种可再生的清洁能源,专家预测光伏发电将在21世纪前半期超过核电成为最重要的基础能源之一。至于是2030年还是2050年最后几年超过,只是个时间问题。 在太阳能电池应用和安装方面,德日美依然是世界三个最大最主要的光伏应用市场,兴业证券研究所的研究报告显示,预计到2010年,德国在太阳能领域的投资最高可达150亿欧元,太阳能发电将保持20%以上的复合增长率。此外,美国市场也应引起关注。近期,美国能源部宣布,计划到2010年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量会超过4600兆瓦。美国国内的太阳能市场将可在未来5年内成长35%以上。 太阳能电池市场的快速发展以及多晶硅材料量产的相对滞后,使得多晶硅材料供需矛盾日益突出。根据新材料在线的分析数据,2006年是多晶硅原料供应最为紧张的一年。李国强认为,太阳能光伏产业的持续快速增长,使得以前主要依赖半导体工业用硅的头尾料、废料和剩余产能已经不能满足当前光伏市场的需求,光伏和半导体产业对硅料的竞争需求直接造成目前硅料的供应紧张和价格上涨。目前各主要硅料制造商都在积极扩充产能,而且新增产能基本都用于满足光伏产业的需要,根据光伏市场需求和主要硅料供应商未来供应能力方面的数据分析,多晶硅原料供应紧张的状况要到2008年才会开始有所缓解,其中2006年是光伏用高纯多晶硅原料供应短缺最为严重的一年,市场缺口达6000吨。 国金证券研究所分析师张帅也认为,硅原料仍是制约下游厂商的主要因素,目前, 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 96
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 各下游厂商仍将主要精力放在寻找原材料上。“预计2007年硅原料仍非常紧张,根据我们的测算,全年太阳能需求多晶硅接近2万吨,按照10%的行业增长速度,半导体行业需多晶硅万吨,而预计明年全球万吨左右,缺口9000吨左右。”张帅介绍说。 投资越来越热 当前国际上主要从事半导体级多晶硅和太阳能级多晶硅的厂商主要有:Hemlock、Tokuyama、Wacker、REC、MEMC、Mitsubishi等,由于当前太阳能产业景气,多晶硅原料价格上涨迅猛,因此各大厂商均有产能扩张计划。目前主要硅料大厂扩产速度明显加快,Hemlock目前全部产能7000吨,包括太阳能和半导体,到2006年底扩至10000吨,到2008年将扩大到15000吨。瓦克多晶硅业务部在博格豪森生产基地也在继续扩大其超纯多晶硅生产能力,目前正兴建两套新生产装置,总共产能为8000吨,来满足太阳能工业和半导体生产厂对多晶硅的需求。德国瓦克化学股份有限公司总裁兼首席执行官Peter-Alexander Wacker认为,全球主要地区的多晶硅需求都在迅猛的增长。他说:“我们已经准备在2009年之前将多晶硅产能增加3倍,以满足日益增长的需求。我们认为,至少在2010年之前,世界多晶硅市场都将是供不应求的。” 除国际大厂不断扩大产能外,众多国内企业在多晶硅原料价格上涨后,也纷纷投资多晶硅行业。 我们不妨来整理一下这些公开的资料,洛阳中硅二期3000吨已经在2005年12月开工。而亚洲最大的多晶硅项目云南曲靖爱信硅科技项目也于去年4月举行了开工奠基仪式,一期工程就投资25亿元,设计产能3000吨,并准备在3年内达到10000吨产能。此外,江苏阳光集团也披露,公司已与宁夏东方有色金属集团、宁夏英力特电力集团签署了多晶硅项目合作意向书,该项目规划年产4000吨高纯多晶硅,总投资35亿元。至于南玻也已与湖北省宜昌市正式签约,投资建设年产4500吨高纯多晶硅的项目。而这些项目的产能大都将在3年-5年内释放。 技术瓶颈待突破 全球最大的两家多晶硅生产商Hemlock和Wacker都有几十年的历史,他们的工艺水平和产品成本在全球都是数一数二的,我国今后生产出来的多晶硅能不能在成本上与 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 97
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 之抗衡还很令人担忧。 中国多晶硅产业应努力解决大规模国产化问题。江西赛维LDK太阳能高科技有限公司总裁佟兴雪强调,现在的多晶硅原材料项目,不是纯粹的技术问题,而是技术集成问题,我国有能力做出低成本的多晶硅,这也是中国发展多晶硅原材料必走之路。 国内多晶硅厂家将在人才、成本、产品质量等方面面临重新洗牌。四川新光硅业科技有限责任公司陈绍章认为,虽然近一段时期内国际多晶硅市场需求旺盛,国内市场缺口很大,但也应该看到,我国多晶硅产业基础差、底子薄。他建议,新建项目一定要谨慎,最好走改扩建扩能之路,较为合理的经济规模在2500吨。另外应加强对多晶硅生产的基础研究。“建议在有条件的大型企业里设立国家级的技术研究中心,开展多晶硅的基础研究。”陈绍章认为。 全球范围的太阳能光伏市场和产业才刚刚开始起步,未来的太阳能市场和产业的发展空间将是巨大的,或许是未来唯一的具有巨大升幅空间的产业。中国的太阳能产业如何摆脱市场、原料“两头在外”的现状,发展自己的太阳能产业链值得深思。 多晶硅投资机会 多晶硅走俏 多晶硅材料是以金属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。 2003年世界太阳能电池产量为744兆瓦,多晶硅需求为8700吨以上;2004年世界太阳能电池产量为1000兆瓦,多晶硅需求在万吨以上。目前太阳能电池的投资热潮仍在加大,调查发现:南京中电年产量600兆瓦,无锡尚德500兆瓦,保定英利500兆瓦,常州天合100兆瓦,西安佳阳(BPSolar)100兆瓦,江苏林洋100兆瓦,宁波太阳能100兆瓦……粗略一算就达到年产量2000兆瓦!这个数字比2005年全世界的太阳能电池产量还要大! 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 98
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 据专家预测,世界多晶硅产量2005年将达到30000吨~35000吨,2009年世界多晶硅的年需求量将达到65000吨,太阳能电池级多晶硅将超过半导体级多晶硅需求量。 目前,我国集成电路和太阳能电池也对多晶硅的需求呈快速增长之势。2005年集成电路产业需要电子级多晶硅约1000吨,太阳能电池需要多晶硅约1400吨;到 2010年,电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨,光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。 由于市场严重供不应求,太阳能级多晶硅价格上涨,部分厂家抢购电路级多晶硅,导致全球电路级多晶硅供应紧张,拉动电路级多晶硅产品价格上扬。在世界范围内,太阳能级多晶硅生产与供应已严重制约太阳能电池发展。 由于中国的需求加大,而国内多晶硅的产量难以满足内需,因此进口多晶硅是必然的选择。而这样一来,直接的后果是,不但将多晶硅的价格进一步抬升,国内生产产品的成本会持续加大,企业利润则会受很大影响。 据中国工程院的专家调查,2005年我国对多晶硅的需求量为3800吨,而2004年我国多晶硅的产量只有60吨,供应我国的市场是远远不够的,大量的缺口只能依赖进口。国际市场上,多晶硅也供不应求。目前国际上能生产多晶硅的国家主要是美国、日本和德国,2004年总产量为24000吨,而全球市场需求量为26201吨,出现了2000吨的市场缺口。由于市场供不应求,多晶硅的价格大幅上涨,中国的需求量大,一些国外的多晶硅生产企业已开始对我国实行限购和禁购。 投资骤然升温 为解决制约我国信息产业和光伏产业的发展瓶颈,满足国内材料需求,未来五年建设2~3条千吨级多晶硅生产线十分必要,并且市场机遇难得,发展时机成熟。 发展壮大我国多晶硅产业的技术条件基本具备,其他条件也准备充分。多晶硅产业属于投入与产出比较小的高技术产业,也属于资金技术密集型产业。国家和相关需求行业应加大对多晶硅产业技术研发、完善改进及在建项目的支持力度。国内企业应该抓住有利时机,发展壮大我国多晶硅产业,消除制约国内相关企业发展壮大的瓶颈,满足国内相关行业发展的需要。 在市场缺口加大、价格不断上扬的刺激下,投资多晶硅项目的企业仿佛是“忽如一 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 99
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 夜春风来”,纷纷投资或大举扩产。国内涌现出一股大上多晶硅项目的热潮,除四川、河南等在建的多晶硅项目以外,江苏、青海、陕西、内蒙古等也分别有意向投资建设。 云南省最大的高纯多晶硅生产项目爱信硅科技工业园开工奠基仪式在云南省曲靖市举行。该项目由云南爱信硅科技有限公司投资兴建,总投资100亿元,一期工程投资25亿元,建成投产后年产多晶硅3000吨,3年内达到年产多晶硅1000吨,年综合销售额达500亿元。 事实上,多晶硅的发展不是孤立存在的,是和光伏产业的发展息息相关的。应该说,光伏产业的发展能推动多晶硅的发展,而多晶硅对于光伏产业的发展也有着至关重要的作用。科技部高新司副司长戴国强在一次“科技战略发展研讨会”上指出,多年来,我国在多晶硅的研究和生产方面取得了一定的成绩,但离需求的差距还相当大。通过对多晶硅生产发达国家,特别是7个多晶硅主要生产企业的总产量、技术路线以及具体应用需求状况的分析,我们可以看到他们的态度、目标、预测和策略是什么,在此基础上,我们更要分析中国市场的机遇又是什么。多晶硅市场不管每年是以17%还是30%的速度增长,对我们国家来说都是相当大的挑战。 由于原材料受制于人,制约了我国光伏产业的发展。业内专家呼吁,从源头上将生产太阳能电池的原材料和生产设备国产化。打破垄断,政府主导,多方融资,迅速建立年产上千吨级的多晶硅生产厂。 不过,有人开始为国内企业投资多晶硅热潮而担忧。新光硅业科技公司总经理陈绍章说,虽然一段时间内国际多晶硅市场需求旺盛,国内市场缺口很大,但应该看到,我国多晶硅产业基础差,底子薄,国外又对我们进行技术封锁;如果出现遍地开花、搞重复建设的局面,对这个行业的发展将极为不利,因此,建议政府和行业主管部门加强管理,新建项目一定要谨慎,最好选择现有具备条件的1个到2个工厂走改建扩产之路,而较为合理的经济规模在每年2500吨。 技术就是利润 在投资多晶硅热潮背后,我们还要看到国内在多晶硅技术方面存在着很多不足。尽管国内很多企业都开始涉及这一领域,或进一步扩大产能,然而由于技术的落后,发展多晶硅也面临诸多问题。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 100
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 知识产权改变国内多晶硅的生产现状,加快多晶硅生产企业扩建或新建步伐,我国多晶硅产业受制于国际市场的状况无法改变,将危及我国集成电路、半导体器件和光伏产业。 2000年以来,我国每年的工业硅产量都达到40万吨以上,约占世界工业硅总产量1/3,年出口量超过了30万吨,已出口到50多个国家和地区。目前我国的工业硅产能、产量和出口量均居世界首位,多年来,尽管我国工业硅出口量大,但却效益低下。 据了解,生产太阳能电池所用的高纯度晶体硅材料主要来源于石英石。我国石英石资源十分丰富,每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国、日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46~80美元/公斤的价格卖给我国太阳能企业。可见,如果我国自行生产加工高纯度的晶体硅,那么利润将大大提高。 为什么我国就不能把工业硅加工成高纯度的太阳级多晶硅? 据业内专家介绍,将工业硅加工成多晶硅的过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”关键技术的产业化我国还没有掌握。由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。 当前多晶硅在发展半导体产业、新能源产业方面已居越来越突出的重要地位。近一两年来,在生产多晶硅产品(特别是用于太阳能电池的多晶硅)的技术路线方面,世界多晶硅主要生产国家正在积极寻求新工艺、新设备和新技术。这项研发工作表现得十分活跃,并出现了众多的研究新成果和技术上的新突破。这也预示着世界多晶硅工业化生产技术一个新的飞跃即将到来。未来3~5年正是发展我国多晶硅产业的黄金时期,我们必须抓住机遇,尽快建立起自己的多晶硅产业,以打破发达国家的垄断和封锁。需求形势的发展,无论是在扩大我国多晶硅生产规模上,还是在研发、探索节省能源、提高生产效率、降低成本、提升效益的多晶硅生产新工艺上,都给我国硅材料产业提出了一个紧迫的任务。 的确,现实状况不容乐观。从国外情况看,从事多晶硅生产的每个公司都在独立发展,联合引进没有可能,多晶硅厂掌握的核心技术都在国外。这意味着,中国在生产多晶硅这一领域,仍然在核心技术方面不能完全掌握。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 101
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 依靠技术转移和与国外企业合资都不太可能,因此,要在多晶硅技术自主研发上下功夫,联合攻关,研发多晶硅生产新技术、新工艺。 我国发展多晶硅产业政策建议 多年来,我国在多晶硅的研究和生产方面取得了一定的成绩,但离需求的差距还相当大。通过对多晶硅生产发达国家,特别是7个多晶硅主要生产企业的总产量、技术路线以及具体应用需求状况的分析,我们可以看到他们的态度、目标、预测和策略是什么,在此基础上,我们更要分析中国的市场机遇又是什么。多晶硅市场不管每年是以17%还是30%的速度增长,对我们国家来说都是相当大的挑战。 国家对材料紧缺的问题已越来越重视,电子信息产业应在节能方面做贡献。太阳能电池作为绿色能源近期在我国发展很快,必须考虑太阳能级多晶硅的国产化;半导体照明对节能、环保作用明显,应该加快相应半导体材料的发展。创造更好的环境和手段来促进半导体材料的发展,不仅能缓解能源短缺状况,而且符合建设节约型社会的宏观要求。 多晶硅是集冶金、化工、自动控制、电子学以及环保工程等学科为一体的工业化产业。多晶硅材料是硅产品产业链中的一个极其重要的中间产品。它是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,也是发展信息产业和新能源产业的重要基石。 当前多晶硅在发展半导体产业、新能源产业方面已被摆到越来越突出的位置。近一两年来,在生产多晶硅产品(特别是用于太阳能电池的多晶硅)的技术路线方面,世界多晶硅主要生产国家正在积极开发新工艺、新设备和新技术。这些研发工作表现得十分活跃,并获得了众多的研究新成果和新突破。这也预示着世界多晶硅工业化生产技术一个新的飞跃即将到来。 从目前半导体产业的发展来看,全球半导体制造业在向中国内地转移,中国有市场,有产能,但多晶硅材料供应紧张、得不到保障的状况会对产业的发展造成影响,因此,要建立满足我国市场巨大需求的多晶硅生产基地,避免受制于人,从而保证集成电路产业战略资源的安全。从这一意义上来说,建立多晶硅生产基地,对集成电路产业来说比对太阳能产业还要重要。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 102
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 多晶硅生产多年来一直以提高纯度,综合利用,降低成本为宗旨,其纯度达到11个“9”,以满足半导体级多晶硅的需要,而太阳能用多晶硅的纯度为6个“9”以上。多晶硅厂过去供给太阳能应用的多是等外品(约占生产总量的10%左右),以及单晶硅的头尾料和埚底料。由于电子工业的发展速度并不理想,2000年出现了泡沫经济,扩建后的多晶硅厂产品供过于求,经营相当困难,目前主要是太阳能级多晶硅材料紧缺,因此对于扩大产能,各厂都持谨慎态度。 有国外机构预测,2005年世界多晶硅的产量为万吨,其中半导体级为万吨,太阳能级为8100吨。从需求看,半导体级需求量约为万吨,略有过剩,太阳能级的需求量为1万吨,呈现供不应求态势。 为鼓励新能源产业的发展,国家发展和改革委员会文件(发改办高技【2005】509号)明确要求,组织实施“可再生能源和新能源高技术产业化专项”,明确提出“解决我国太阳能电池用多晶硅原料生产和光伏产业链发展不平衡的问题”,以促使我国光伏产业的健康发展。我国《可再生能源法》的实施,将会进一步推动太阳能电池行业的发展,为多晶硅创造更广阔的市场。太阳能电池的发展将大大带动多晶硅需求的增加。专家预计,2005年我国多晶硅需求将达到3800吨,2010年用于太阳能电池生产的多晶硅将达4365吨,2015年为万吨。若不以自主知识产权改变国内多晶硅的生产现状,加快多晶硅生产企业扩建或新建步伐,我国多晶硅产业受制于国际市场的状况将无法改变,这将危及我国集成电路、半导体器件和光伏产业的发展。 21世纪是能源危机的世纪,也是绿色能源革命的世纪,我们要抓住机遇实现跨越式发展。太阳能照在地球的能量是我们人类所需能量的上万倍,太阳能照在我们国土上的能量相当于万亿吨标准煤产生的能量。现在的核心问题是价格问题,现在太阳能价格太贵了,而半导体照明虽然能节省90%的能量,但要实现应用,效率还要提高8倍,价格也要降低100倍,因此加速我国多晶硅及光电子材料循环经济工业基地建设很有必要。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 103
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 未来国内外多晶硅生产线投资状况 国外厂商争相涉足多晶硅生产 多年来,世界多晶硅的先进生产技术一直掌握在美、日、德、意等国的七家公司手中,形成技术封锁,市场垄断。2005年全世界主要多晶硅公司总产量为29100吨,其中半导体级(EG)20600吨,太阳能级(SG)8500吨。而太阳能级多晶硅的实际需求量为14500吨,严重供不应求。 除上述几家公司有扩产计划以外,另有几家公司也在近期宣布涉足多晶硅生产,如西班牙安达卢西亚宣布投资亿欧元建造西班牙第一家多晶硅工厂,预计建设周期30个月,产能预计为2500吨;2006年2月,挪威Elkem Solar公司接管Elkem Fiskaa硅厂,计划转产太阳电池用高纯度硅,目前该公司正在建设试验性生产线,并计划形成千吨级规模;2006年6月,日本新日铁公司宣布在八幡市设立新日铁太阳能材料公司,以冶金工艺为基础生产6N的太阳能用多晶硅厂,产能约500吨/年,预计将于2007年下半年投产;日本JFE制钢公司又宣布建设年产100吨的试验工厂,采用等离子焰、电子束和定向凝固方法除杂生产太阳能电池用多晶硅,并正着手设计规模为年产500吨到1000吨的生产性工厂;另据报道,韩国DC Chemical宣布将投资亿美元建立工厂生产半导体及太阳能电池用多晶硅,估计生产技术为硅烷法;德国JSSI公司宣布将在莱茵菲尔登建一座工厂,用硅烷生产多晶硅,预计2008年投产,产能为850吨/年。 太阳能级多晶硅供不应求 我国多晶硅工业起步于上世纪50年代,60年代中期实现了产业化,到70年代,生产厂家曾经发展到20多家。但由于工艺技术落后,环境污染严重,消耗大,成本高等原因,绝大部分企业亏损而相继停产或转产。目前,国内从事多晶硅生产的老厂只剩下洛阳单晶硅厂和峨嵋半导体材料厂(所),它们的总年生产能力和产量约在100吨左右,这些产品主要是自产自用。另外由于1990年前国内半导体产业市场不大,太阳能光伏产业很小(基本没有),而建一个多晶硅厂的投资大,回报期长,国外技术的封锁和市场的垄断等原因,致使国内多晶硅生产和技术研究进展缓慢。 到目前为止,国内有多晶硅生产条件的单位有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3家企业。2005年底洛阳中硅高科技公 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 104
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 司300吨多晶硅生产线已正式投产,二期扩建的1000吨生产线也正在建设,计划将扩建到3000吨规模,建成国内硅产业基地;同时峨嵋半导体材料厂扩产的200吨多晶硅生产线也已运行;四川新光硅业科技有限公司总投资亿元年产1260吨多晶硅生产线项目计划于2007年2月底投产。 由于太阳能光伏产业发展迅猛,造成太阳能级多晶硅大量短缺,所以,国内外多晶硅技术发展趋势与扩产计划,基本上以满足太阳能光伏硅电池行业发展需求为特点。由于供不应求,在两三年间,太阳能级多晶硅的价格涨幅高达250%以上,从2003年的22美元/公斤~25美元/公斤上涨到目前的100美元/公斤左右。并且一些国外多晶硅生产企业不仅对我国企业封锁技术,还有限购和禁购多晶硅材料的现象,造成国内部分厂家抢购多晶硅,多晶硅价格上涨到国际市场的2倍(200美元/公斤)以上。人们预测至2010年,全球多晶硅市场需求将在7万吨以上,甚至有报道,世界多晶硅年产能力要达到10万吨时其供应紧张情况才能得到缓解。 未来五年应再建多条千吨级生产线 为解决制约我国信息产业和光伏发电产业的发展瓶颈问题,满足国内材料需求,在未来5年建设2条~3条千吨级多晶硅生产线十分必要。面对市场的快速增长,国内投资多晶硅项目的企业“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,如湖北、江苏、四川、重庆、宁夏、云南、南京以及陕西、内蒙、辽宁、湖南、浙江等多省市均有企业表示有意进军多晶硅产业,形成了一股投资热潮。但应当看到:多晶硅材料产业的投资资金和技术门槛都很高,一个千吨规模的项目,投资在10多亿元人民币,如果技术不过关,产品成本高,形成盲目投资和低水平重复建设的局面,则必然会带来行业混乱,造成资源和能源的浪费,给企业和国家造成损失。 除传统的西门子方法外,国内外低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新工艺的技术开发也迅速发展起来,并趋向于把生产低纯度的太阳能级多晶硅工艺和高纯度电子级多晶硅工艺分开来,以降低太阳能级多晶硅生产成本。国际上如德山公司采用VLD法,挪威Elkem、日本新日铁等公司采用物理提纯法制备多晶硅,国内也有多家科研院所和企业在从事该类工艺技术的研究。但就目前来看,采用物理法提纯直接由金属硅制备的多晶硅产品,其纯度多为4N~5N,而太阳能电池若要达到较高的转换率,其结晶硅原材料的纯度至少要达到6N~7N,因此该类技术还有待进一步突破和提升。同时,应当加强产学 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 105
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 研结合,尽快实现规模化,推动我国多晶硅产业的可持续发展。 行业发展的对策与建议 1、发展壮大我国多晶硅产业的市场条件已经基本具备、时机已经成熟,国家相关部门加大对多晶硅产业技术研发,科技创新、工艺完善、项目建设的支持力度,抓住有利时机发展壮大我国的多晶硅产业。 2、支持最具条件的改良西门子法共性技术的实施,加快突破千吨级多晶硅产业化关键技术,形成从材料生产工艺、装备、自动控制、回收循环利用的多晶硅产业化生产线,材料性能接近国际同类产品指标;建成节能、低耗、环保、循环、经济的多晶硅材料生产体系,提高我们多晶硅在国际上的竞争力。 3、依托高校以及研究院所,加强新一代低成本工艺技术基础性及前瞻性研究,建立低成本太阳能及多晶硅研究开发的知识及技术创新体系,获得具有自主知识产权的生产工艺和技术。 4、政府主管部门加强宏观调控与行业管理,避免低水平项目的重复投资建设,保证产业的有序、可持续发展。 ——全文完—— 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 106
中机系(北京)信息技术研究院 多晶硅市场 注:如需更加细致深入的了解此行业产品细分市场情况、进出口状况、竞争对手情报等,可考虑我司定制类深度调研产品,详情请致电010-51667252或email:rep@,费用另议。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! 107
中国工业市场投资顾问: 《中国机电工业深度分析报告》系列 ——中国机电数据网、《机电财富》联合推出 中国机电数据产业研究机构(): 作为中国华南、华北地区重要的工业信息服务机构之一,经过8年的发展,在人才、资源方面具有得天独厚的优势。中国机电数据网最早在机械行业内提供深层次的信息服务——信息咨询,专门从事机电行业与市场信息的研究和传播,迄今已建立了一整套信息服务体系,包括信息量强大的数据库和一大批各领域内权威的专家队伍,并积累了大量的信息咨询经验。 《中国机电工业深度分析报告》系列是中国机电数据网()集多年从事机电数据情报在线收集和推广之优势,联合中国机电工业情报研究中心、中国机械研究院、商务部研究院、相关机电协会,多次组织国内外行业众多企业家、专家、权威人士经过深入调研、亲笔撰写而成。自2000年起,至今已推出《中国机电工业深度分析报告》近460份,涉及机电工业11大类,机电产品上百种,受到业内外关心机电产品市场人士的极大关注。 ☆ 研究领域 电工电器行业 工程机械行业 机床工具行业 农业机械 食品包装机械 电子元器件 环保机械行业 仪器仪表行业 运输设备行业 轻工机械及家用电器行业 工业原材料等 ☆ 市场研究内容 报告侧重从微观角度透视我国机电产品市场发展状况,具体内容包括:中国市场综述、用户需求分析、行业经济结构分析、产品结构分析、市场状况和预测、市场竞争分析、产品技术发展展望、相关政策法规、产品质量监测、重点厂商介绍、专家市场点评等。 ☆ 调研工作方法和原则 方法:在全国信息网基础上,可保证如下调查顺利进行:对主要生产厂商的访问与咨询交流;对主要经销商的重点调查、对行业用户的重点调查、抽样调查;组织专家讨论会;进行二手咨询收集;其它类型的调查。 原则:维护调查、研究的客观公正,哪怕与客户的看法相左,这是我们对研究价值的信守。研究报告不等于解决市场营销中问题的方法,而是客户的顾问,是外脑。我们追求真正对客户有价值的调研结果。 ☆ 提供市场专项调研、竞争对手调查、进出口贸易分析、投资咨询、项目可行性分析等服务 接受客户委托,进行市场调研及发展趋势预测,对特定产品的市场需求,国际、国内主要生产厂家及其销售渠道,市场竞争谋略等进行专项调查。同时,可提供进出口贸易分析、全球买家信息、投资咨询、项目可研、园区规划等服务。电话:(+86)0105-16672525/1667545 Email:rep@ ☆ 工作程序 分析客户需求、组织项目小组、提交项目建议书、签定项目合同书、严格按工作方法和程序完成咨询内容、跟踪服务。 附:× × 产 品 市 场 报 告 目 录(示 例) 1.经济环境与产业政策 2.行业市场规模 3.行业经济结构 4.产品结构分析 5.用户需求分析 6.上下游及其影响7.区域竞争格局 8.市场竞争行为与谋略 9.产品技术发展展望 10.主要厂家介绍 11.行家市场点评 12.市场预测 中国机电数据网产业研究频道14
《中国机电工业深度分析报告》系列 中国机电数据网--细分产品监测领域 研究领域与行业分类 咨询热线010-51667252,51667545,分机606〇电力 〇钢铁 〇金属结构 〇金属门窗 〇金属工具(切削工具,手工具,农用及金属及原材料事业园林用金属工具,日用刀剪,喷灯及台钳) 〇集装箱 〇金属压力容器 〇金属包部: 装容器 〇金属丝绳 〇紧固件、弹簧 〇锁具 〇建筑小五金 〇安防制品 〇金属表 面处理及加工 〇搪瓷制品 〇金属焊接材料 〇金属链条及零件 〇金属制厨用器皿(日用五金)…… 〇锅炉及原动机(锅炉及辅助设备,内燃机,汽轮机,水轮机等) 〇金属加工机械(金属切削机床,金属成形机床,铸造机械,切割及焊接设备(电焊机),机床附件,其他) 〇起重运输设备(物料搬运设备,起重机,叉车及工业搬运车辆,输通用设备事业部: 送机械,给料、装卸机械,电梯及自动扶梯) 〇泵及真空设备 〇阀门 〇液压气 动密封件 〇气体压缩机及分离设备 〇轴承 〇齿轮、传动和驱动部件 〇减变速机 〇熔炉及电炉 〇风机风扇 〇制冷空调设备 〇风动和电动工具 〇包装机械 〇金属铸件 〇锻件及粉末冶金 〇喷枪 〇其他通用设备…… 〇建筑和工程机械 〇冶金机械 〇矿山机械 〇石油钻采设备 〇炼化设备 〇日化生产专用设备(日用化工设备、玻璃陶瓷生产设备、其他) 〇橡胶机械 〇塑料机械(注塑机、挤出机、吹塑机等)〇造纸、印刷机械 〇木工机械及非金属加工设备 〇专用设备事业部: 制药设备 〇医疗器械 〇纺织机械 〇皮革服装加工机械(缝纫机械) 〇环保设备 〇地质勘查设备 〇水利机械〇安防设备 〇商业、邮政等专用机械 〇食品加工机械 〇饲料机械 〇烟草加工设备 〇农业、林业、畜牧、渔业等机械 〇拖拉机 〇模具 〇工业机器人…… 〇铁路运输设备(铁路机车及动车组,工矿有轨车辆,铁路信号设备,器材及配件交通运输事业部: 等) 〇汽车(整车,车身及挂车,载重汽车,特种车辆及改装汽车等) 〇汽车零 部件 〇汽车发动机 〇汽车涂料 〇摩托车 〇自行车 〇船舶及配套设备 〇潜水装备 〇航空航天器制造 〇交通器材及其他…… 〇电机(发电机及发电机组,电动机) 〇输配电及控制设备(变频器,变压器,整流器,电容器,开关控制设备,电器设备元件等) 〇电工机械专用设备 〇线缆电气电子事业部 及绝缘制品 〇电池 〇照明器具及生产设备 〇PLC 〇电子工业专用设备 〇通信设备 〇电子器件(电子真空器件,半导体器件,集成电路) 〇电子元件 〇车辆照明及信号装置 〇家用电器具 〇家用视听设备… 〇自动化仪表〇电工仪器仪表〇量具量仪〇实验分析仪器〇试验机〇供应用仪表等 〇专用仪器仪表(环境监测专用仪器仪表,汽车仪表,导航、气象及海洋专用仪器仪表事业部 仪器,地质勘探和地震专用仪器,教学专用仪器,电子测量仪器等) 〇钟表与计时仪器 〇光学仪器 〇眼镜 〇衡器 〇文化办公设备(电影机械,幻灯及投影设备,照相机及器材,复印和胶印设备)…… 说明: 以上每个〇所代表的行业或产品,我司均有长期监测,可按需提供研究报告或竞争情报。 中国机电数据网 成就你我,我们用数据说话! TEL:010-51667252