改良西門子法已成主流,多晶硅原料三氯氫硅供需偏緊。
多晶硅主流制備工藝是改良西門子法,市場占比具有絕對優(yōu)勢
多晶硅制備工藝分為改良西門子法和硅烷流化床法。當(dāng)前制備多晶硅的工藝包括改良 西門子法和硅烷流化床法,產(chǎn)品形態(tài)分別為塊/棒狀硅和顆粒硅。改良西門子法工藝成熟, 是目前制備多晶硅的主流工藝。
據(jù)CPIA發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》(2020 年版),2020年采用此方法生產(chǎn)出的棒狀硅約占全國總產(chǎn)量的 97.2%。顆粒硅雖然相比棒狀硅有諸多優(yōu)勢,但技術(shù)壁壘較高,目前國內(nèi)僅有保利協(xié)鑫掌握硅烷流化床工藝,預(yù)計未來仍以改良西門子法為主。
改良西門子法工藝成熟,已實現(xiàn)閉路循環(huán)。改良西門子法核心是三氯氫硅與高純氫氣 在鐘罩式還原爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)氣相沉積反應(yīng)還原生成多晶硅,該工藝還包括硅粉和氯化氫合成三氯氫硅、二氯二氫硅與四氯化硅反歧化、四氯化硅冷氫化以及還原尾氣回收。二氯二氫硅和四氯化硅是還原反應(yīng)的副產(chǎn)物,反歧化和冷氫化反應(yīng)實現(xiàn)了副產(chǎn)物的重復(fù)利用,實現(xiàn)了閉路循環(huán)。
硅烷硫化床法產(chǎn)品性能優(yōu)良,目前僅保利協(xié)鑫實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。硅烷流化床法產(chǎn)品形 態(tài)為顆粒硅,其具有純度高、耗能低、投資少以及利于連續(xù)直拉單晶等諸多優(yōu)點。
流化床法工藝的核心是將硅烷氣體在流化床反應(yīng)器中直接熱分解為顆粒狀的多晶硅產(chǎn)品。其與改良西門子法不同的是三氯氫硅先經(jīng)過歧化反應(yīng)生成硅烷氣,再將硅烷氣通入流化床中,硅烷氣受熱分解并在多晶硅晶種上沉積,不斷生長形成顆粒硅從流化床底部排出。目前國內(nèi)僅保利協(xié)鑫取得技術(shù)突破,實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),行業(yè)整體仍未實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
多晶硅產(chǎn)能持續(xù)增長,三氯氫硅中短期供需偏緊
多晶硅價格不斷上升,產(chǎn)能持續(xù)擴張,通威股份、保利協(xié)鑫、新疆大全等一線多晶硅企業(yè)也開啟了擴產(chǎn)之路,若現(xiàn)有擴產(chǎn)計劃全部如期達產(chǎn),2022年我國多晶硅產(chǎn)能有望達到 95 萬噸,較2020年增長126%。
三氯氫硅新增產(chǎn)能較少,中短期供需仍偏緊。多晶硅需求的持續(xù)增長帶動原材料三氯 氫硅需求的增長,形成供需錯配,三氯氫硅價格一路上揚,由去年11月的4000元/噸上漲至12000元/噸,漲幅達200%。
但隨著技術(shù)的進步,改良西門子法三氯氫硅單耗會有所 下降,且硅烷流化床法三氯氫硅單耗大幅小于改良西門子法,疊加三氯氫硅擴產(chǎn)周期較長,擴產(chǎn)收益具有不確定性,導(dǎo)致廠家謹慎選擇擴產(chǎn)計劃,三氯氫硅未來兩年新增產(chǎn)能較少。
我們預(yù)測,2021/2022 年三氯氫硅總需求分別為44.8/51.0萬噸,供需缺口分別為 4.5/6.3萬噸,中短期供需偏緊料將持續(xù)。
原標題:多晶硅產(chǎn)能持續(xù)增長,該材料供需緊張