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硅片回收之国际多晶硅产业概况
2015-11-10 来源： 作者：佚名 阅读：次 【打印此页】
硅片回收之国际多晶硅产业概况
当前,晶体硅材料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,世界各国太阳能电池产量和构成比例见表1。
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,表2 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。 据日本稀有金属杂质2005年11月24日报道,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1.2万吨,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6.3万吨。
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。
国际多晶硅主要技术特征有以下两点： 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80％,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改 变。 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 ；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。
当前,晶体硅材料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,世界各国太阳能电池产量和构成比例见表1。
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,表2 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。 据日本稀有金属杂质2005年11月24日报道,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1.2万吨,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6.3万吨。
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。
国际多晶硅主要技术特征有以下两点： 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80％,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改 变。 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 ；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。
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