中國(guó)粉體網(wǎng)訊 當(dāng)下,，國(guó)內(nèi)部分企業(yè),，甚至上市公司在加碼顆粒硅產(chǎn)能，而新建的產(chǎn)能要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)還需要一段時(shí)間建設(shè),。
在多晶硅料價(jià)格上漲之下,，顆粒硅因成本優(yōu)勢(shì)，成為部分企業(yè)追捧的對(duì)象,，并正計(jì)劃投入巨資擴(kuò)大產(chǎn)能,。市場(chǎng)上還一度傳出，顆粒硅大有取代棒狀硅的聲音,。
當(dāng)下,，在不少主流硅片廠商中，顆粒硅摻雜比例已大幅提高,，甚至達(dá)到 25% 左右,。此外，顆粒硅經(jīng)過多年發(fā)展,，也已有一定技術(shù)突破,。
不過,，也有技術(shù)專家認(rèn)為，顆粒硅一般摻雜比例最多到 20%,，再多就很影響質(zhì)量了,。
那么，顆粒硅真的是 " 黑科技 " 嗎,，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)能成為長(zhǎng)期立足的 " 通行證 " 嗎,？
不是 " 高科技 "，更不是 " 黑科技 "
要想搞清楚顆粒硅為何受到熱捧,，還要先談?wù)劧嗑Ч琛?/p>
多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài),。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅,。多晶硅具有半導(dǎo)體性質(zhì),，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，廣泛用于光伏,、半導(dǎo)體等行業(yè),。
棒狀硅和顆粒硅是多晶硅原材料里常見的類型。棒狀硅是采用目前主流的生產(chǎn)工藝改良西門子法生產(chǎn),，而最近被熱炒的顆粒硅則是采用硅烷流化床工藝生產(chǎn)的。
實(shí)際上,，早在上世紀(jì)五六十年代,，多晶硅生產(chǎn)的兩大技術(shù)路線相繼問世，其中西門子法通過多次技術(shù)迭代一直引領(lǐng)行業(yè)前行,，成為世界的主流路線,，而流化床法作為第二技術(shù)路線也在持續(xù)進(jìn)步。
在多晶硅短缺之前,，REC 硅和 MEMC 電子材料公司就已經(jīng)應(yīng)用流化床反應(yīng)器（FBR）技術(shù),，并在美國(guó)華盛頓州摩西湖和德克薩斯州帕薩迪納生產(chǎn)顆粒狀多晶硅。
在 2006 年 REC 硅投資建設(shè)流化床生產(chǎn)多晶硅,，結(jié)合硅烷法多晶硅混合投料在下游使用的階段,，流化床技術(shù)生產(chǎn)多晶硅的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就引起所有多晶硅制造商的注意，也就是在這個(gè)時(shí)候,，多晶硅制造龍頭德國(guó) Wacker 跟進(jìn)這一技術(shù)的研究,。
但是當(dāng)時(shí)，多晶硅主要還是半導(dǎo)體的材料,，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)尚未掀起投資狂潮,。而由于安全性較差,、爐壁沉積、流態(tài)化控制,、產(chǎn)品純度控制等問題,，顆粒硅未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，流化床生產(chǎn)半導(dǎo)體用多晶硅顯得很遙遠(yuǎn),。
西門子法多晶硅 " 最大 " 的威脅在 2008 年,，因多晶硅緊缺，彼時(shí) REC 硅和 MEMC 的優(yōu)勢(shì)在晶硅太陽(yáng)能市場(chǎng)大展神威,。由于多晶硅電池比單晶電池的市場(chǎng)更為火爆,，顆粒硅可以為西門子法多晶硅填充縫隙，投爐的量會(huì)增加 20% 以上,，并且它的生產(chǎn)成本是當(dāng)時(shí)最廉價(jià)的方式,。
這種優(yōu)勢(shì)直接影響當(dāng)時(shí)所有多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，在投資建設(shè)時(shí)不得不將顆粒硅作為新的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)加以考慮,。從這個(gè)時(shí)候開始,，流化床法也開始有了與改良西門子法相競(jìng)爭(zhēng)的趨勢(shì)。
2013 年以后,，由于美國(guó)對(duì)中國(guó)的光伏實(shí)施反傾銷政策,，中國(guó)多晶硅市場(chǎng)出現(xiàn)了 " 過剩 "，價(jià)格不斷下調(diào),，直接影響了顆粒硅的收益,。而 2018 年隨著 "531" 新政出臺(tái)，REC 硅宣布停止摩西湖顆粒硅生產(chǎn)線,。
因此,，從當(dāng)前的角度來(lái)看，顆粒硅并不是 " 高科技 ",，更不是 " 黑科技 ",，而是六七十年前就有的舊技術(shù)。同時(shí),，由于改良西門子法的不斷更迭進(jìn)步,，顆粒硅在歷史的舞臺(tái)始終只是 " 最佳配角 " 的存在。
硅料價(jià)格猛漲,，顆粒硅重回大眾視野
當(dāng)下,，顆粒硅重回大眾視野，也得益于其一大特性——便宜,。
目前,，多晶硅主要的生產(chǎn)工藝是改良西門子法，西門子法自 1950 年代被開發(fā)以來(lái)，已經(jīng)發(fā)展到第三代,，始終是多晶硅最主流的生產(chǎn)工藝,，份額占比達(dá) 95% 以上。
因此,，通常情況下,，改良西門子法多晶硅也被簡(jiǎn)化稱為 " 多晶硅 "。
多晶硅也是一將功臣萬(wàn)骨枯的行業(yè),，相關(guān)企業(yè)打得頭破血流,，最終呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面，價(jià)格也不斷下探,。
回溯光伏產(chǎn)業(yè)過去十余年的發(fā)展,，光伏成本從 50 元 /W 下降到了 4 元 /W 左右，多晶硅環(huán)節(jié)的持續(xù)降本為光伏平價(jià)上網(wǎng)做出了巨大的貢獻(xiàn),，而改良西門子法工藝在其中居功至偉,。
隨著我國(guó)光伏、半導(dǎo)體等行業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大,，對(duì)多晶硅的需求增加,，而由于近年來(lái)全國(guó)多地工業(yè)硅限產(chǎn)等原因，多晶硅供給端跟不上需求端,，導(dǎo)致我國(guó)工業(yè)硅價(jià)格近兩年間持續(xù)上漲,。
根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，從 2021 年年初到 2022 年 6 月份,，單晶復(fù)投料的價(jià)格上漲了超過 2 倍,。截至 7 月份第三周跟蹤數(shù)據(jù)顯示，硅料價(jià)格最高已經(jīng)觸及 31 萬(wàn)元 / 噸,，相比 2021 年初上漲了 250%,，創(chuàng)下了近 10 年來(lái)的新高。
根據(jù)硅業(yè)分會(huì)估測(cè),，2022 年，全年國(guó)內(nèi)硅料產(chǎn)量預(yù)計(jì)約 78 萬(wàn)噸,，硅料總供應(yīng)量約 88 萬(wàn)噸,。根據(jù)國(guó)家能源局的預(yù)測(cè)，假設(shè)全球 2022 年光伏裝機(jī)在 240-280GW 之間,，按 1GW 裝機(jī)需要消耗約 0.35 萬(wàn)噸硅料計(jì)算,，預(yù)計(jì) 2022 年硅料需求區(qū)間約為 84-98 萬(wàn)噸左右，整體看硅料供應(yīng)仍略有不足,。
此時(shí),，對(duì)于部分技術(shù)規(guī)模優(yōu)勢(shì)不足的硅料企業(yè)而言，顆粒硅生產(chǎn)在理論上具備一定的成本優(yōu)勢(shì)，又讓其重回大眾視野,，成了部分企業(yè) " 奔赴 " 的產(chǎn)業(yè),。
通過提高摻雜比例刷 " 存在感 "
對(duì)于鋰電池而言，當(dāng)下有著磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池之爭(zhēng),，兩者處于持續(xù)的 " 你追我趕 ",，相互交鋒地局面。
那么,，作為 " 配角 " 的顆粒硅,，能否當(dāng)一回 " 主角 "？
上面提到,，硅片廠家一般采用大部分多晶硅料加一小部分顆粒硅料摻雜的做法,，這樣可以在保證質(zhì)量的前提下降低成本。當(dāng)下,，在硅料緊缺,，價(jià)格上漲的背景下，顆粒硅在摻雜比例上提高到了 25% 左右,。
不過,，也有技術(shù)專家認(rèn)為，顆粒硅一般摻雜比例最多到 20%,，再多就很影響質(zhì)量了,。
顯而易見，顆粒硅的生存空間目前仍僅作為一種 " 輔料 ",，用來(lái)降低成本,。要想成為主角，顆粒硅必須要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)顛覆,。
由于采用硅烷流化床法（SiH4 → Si＋2H2）,，加熱裂解使得硅中含氫量較高，同時(shí)制造過程中使得小顆粒硅被吹起,，很容易撞到內(nèi)壁,，而內(nèi)壁主要由碳組成，使得顆粒硅含碳量高,，雜質(zhì)較多,。在連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)后，顆粒硅的產(chǎn)品的質(zhì)量很難完全保持一致,，硅料的品質(zhì)會(huì)出現(xiàn)一定的差異,。
不僅如此，雖然顆粒硅的電耗,、單位投資額以及人工成本方面相比塊狀硅具有理論上的優(yōu)勢(shì),。但運(yùn)用到實(shí)際中，由于 " 氫跳 "、顆粒硅撞擊器壁等問題,，會(huì)造成生產(chǎn)工序的中斷,，并引起碳基內(nèi)襯、加熱線圈,、石英坩堝等部件的損壞,，同時(shí)由于生產(chǎn)工藝中粉末比例較高使得成品率偏低，從而在硅元素單耗方面產(chǎn)生了較大的額外成本,。
當(dāng)然,，隨著后續(xù)廠商的生產(chǎn)工藝的改善和技術(shù)的提升，顆粒硅生產(chǎn)的這些問題也有望得到進(jìn)一步的解決,，但什么時(shí)候能徹底解決,，其品質(zhì)能和改良西門子法多晶硅媲美，依然是個(gè)未知數(shù),。
更為重要的是,，用來(lái)降低成本的顆粒硅，在硅料價(jià)格下降之后,，還能成為 " 香餑餑 " 嗎,？
有光伏行業(yè)分析師認(rèn)為，目前,，硅料價(jià)格的漲勢(shì)仍未停止,，預(yù)計(jì)三季度還將保持繼續(xù)上漲的態(tài)勢(shì)，" 甚至四季度也難出現(xiàn)明顯下跌 ",。
據(jù) PVInfoLink 預(yù)測(cè),，2022 年初、2022 年底和 2023 年底的硅料環(huán)節(jié)的產(chǎn)能規(guī)模分別為 264GW,、442GW 和 663GW,，今年和明年的增幅分別將達(dá) 67% 和 50%。這意味著,，到 2023 年,，硅料或?qū)㈤_始充分緩解供需矛盾。
當(dāng)下,，國(guó)內(nèi)部分企業(yè),，甚至上市公司在加碼顆粒硅產(chǎn)能，而新建的產(chǎn)能要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)還需要一段時(shí)間建設(shè),。
然而，" 開工 " 沒有回頭箭,，投資者應(yīng)該注意,，當(dāng)新建顆粒硅產(chǎn)能投產(chǎn)時(shí)，恐怕這些盲目擴(kuò)產(chǎn)的企業(yè)將落得 " 一地雞毛 "，自身也將受到直接波及,。
總而言之,，從歷史和未來(lái)的角度，顆粒硅當(dāng)前如沐春風(fēng),，大概率只是 " 曇花一現(xiàn) ",。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除,！
