中國粉體網(wǎng)訊 當(dāng)下,在多晶硅料價(jià)格上漲的背景下,,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。國內(nèi)部分企業(yè),,甚至上市公司在加碼顆粒硅產(chǎn)能,。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。市場上還一度傳出,,顆粒硅大有取代棒狀硅的聲音。
圖片來源:協(xié)鑫科技
1,、TA叫顆粒硅
顆粒硅是用硅烷流化床工藝生產(chǎn)出來的顆粒狀多晶硅,。圓圓的小顆粒,,散發(fā)金屬光澤,主要成分是硅元素,,有著舉足輕重的地位,。
圖片來源:協(xié)鑫科技
2,、硅烷流化床法顆粒硅(FBR)
硅烷流化床法自研發(fā)至今已有50余年歷史,是利用硅烷熱解并結(jié)合流化床技術(shù)來生產(chǎn)粒狀多晶硅的一種工藝,。
硅烷流化床法生產(chǎn)流程
生產(chǎn)過程中,硅烷與氫氣以一定速度從流化床反應(yīng)器底部通入,,將從反應(yīng)器上部加入的作為沉積載體的高純硅顆粒(直徑為 0.2~0.6mm)導(dǎo)引至流化狀態(tài),。在反應(yīng)器外部加熱器的作用下,,硅烷在高純硅顆粒表面發(fā)生化學(xué)氣相沉積反應(yīng),使高純晶種逐漸長大,,從流化床底部取出大尺寸的顆粒產(chǎn)品,同時(shí)從上部源源不斷的補(bǔ)充硅晶種,,以此可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化,。
流化床結(jié)構(gòu)示意圖
相比于棒狀硅,,F(xiàn)BR顆粒硅具有以下優(yōu)點(diǎn):
♦更低成本,減少了破碎環(huán)節(jié),,助力應(yīng)用端成本降低19%,;
♦更低損耗,,減小對(duì)加料筒的內(nèi)壁沖擊力;
♦省時(shí)省力,,自動(dòng)加料or復(fù)投裝置,;
♦加料筒多裝10%-20%,避免大塊料堵塞,;
♦投產(chǎn)周期短,生產(chǎn)電耗僅為14.8度電/公斤,;
♦品質(zhì)穩(wěn)定,全面滿足N型單晶指標(biāo)要求,;
♦流動(dòng)性更好,,加速應(yīng)用端智能化升級(jí),。
此外,過去顆粒硅的規(guī)�,;a(chǎn)面臨金屬雜質(zhì),、氫跳等技術(shù)瓶頸,,目前行業(yè)內(nèi)已通過研發(fā)內(nèi)襯材料、改進(jìn)拉棒方式等途徑緩解,。
3、低碳時(shí)代,,顆粒硅主導(dǎo)
根據(jù)瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究推論,,1公頃的樹冠面積>每年可消耗205噸二氧化碳,。
相較于棒狀硅,從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來看,,生產(chǎn)1GW組件至少降低二氧化碳排放約19%。每生產(chǎn)1萬噸顆粒硅,,減少二氧化碳排放約38.9萬噸,,相當(dāng)于多種樹約190萬棵。
此外,,顆粒硅經(jīng)過多年發(fā)展,,也已有一定技術(shù)突破。
當(dāng)下,,中國在光伏能源的開發(fā)上可謂又一次走在世界的前端,在國家政策的助力下,,顆粒硅為我國光伏原材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來新的契機(jī)。顆粒硅將主導(dǎo)太陽能為主的新能源時(shí)期,,加速低碳時(shí)代的到來,。
4,、企業(yè)布局
目前中國生產(chǎn)顆粒硅的主要企業(yè)包括:協(xié)鑫科技、陜西天宏
協(xié)鑫科技控股有限公司(協(xié)鑫科技)
是全球領(lǐng)先的高效光伏材料研發(fā)和智造商,,掌握并引領(lǐng)高效光伏材料技術(shù)的發(fā)展方向,,是多晶硅,、顆粒硅、硅片等光伏產(chǎn)品的主要技術(shù)驅(qū)動(dòng)者和領(lǐng)先供應(yīng)商,。
在國內(nèi)最先研發(fā)的改良西門子法(GCL法)超大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)工藝,,榮獲國家專利獎(jiǎng),;擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅烷流化床技術(shù),收購美國Sun Edison的FBR專利及技術(shù)團(tuán)隊(duì),,目前已成功實(shí)現(xiàn)顆粒硅商業(yè)化量產(chǎn)。
陜西有色天宏瑞科硅材料有限責(zé)任公司(陜西天宏)
是一家集超純硅材料制造,、銷售,、服務(wù)和研發(fā)于一體的中外合資企業(yè),,由陜西有色金屬控股集團(tuán)有限責(zé)任公司的全資子公司陜西有色天宏新能源有限責(zé)任公司和全球領(lǐng)先的硅材料制造公司美國REC Silicon共同出資組建。
引進(jìn)美國REC Silicon FBR-B(第二代流化床)技術(shù)生產(chǎn)的粒狀多晶硅,,建設(shè)年產(chǎn)500噸電子級(jí)高純硅烷氣,、1000噸電子級(jí)多晶硅、18000噸粒狀多晶硅的硅材料生產(chǎn)線,,建成后年產(chǎn)值將達(dá)到40億元人民幣。
參考來源:協(xié)鑫科技官網(wǎng),、鰲頭財(cái)經(jīng),、中國粉體網(wǎng),、蘿卜投研、陜西天宏官網(wǎng)
【1】張?jiān)旅?硅烷流化床法生產(chǎn)粒狀多晶硅的數(shù)字模擬.2017.
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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