“跳躍”思維———

選擇硅烷工藝跳過四氯化硅處理難題

11月17日，位于保定的六九硅業(yè)有限公司(簡稱六九硅業(yè))管道林立的廠區(qū)內(nèi)，一片繁忙。“多晶硅反應器的熱油系統(tǒng)、四氟化硅制備區(qū)的熱烘循環(huán)系統(tǒng)等均已啟動，兩大關鍵部位目前運轉(zhuǎn)正常！”公司生產(chǎn)部副經(jīng)理康譚告訴筆者，10月25日起，公司已經(jīng)開始了單機試車，年底將投入試生產(chǎn)。“請注意我說的是四氟化硅，不是四氯化硅。”康譚一邊介紹，一邊強調(diào)：“這二者一字之差，在多晶硅生產(chǎn)中卻標志著截然不同的工藝路線。四氟化硅是新硅烷法生產(chǎn)多晶硅工藝中的一種重要原料，而四氯化硅則是用三氯氫硅法生產(chǎn)多晶硅工藝中所產(chǎn)生的一種高污染、難回收的副產(chǎn)物。”

據(jù)了解，生產(chǎn)多晶硅，目前行業(yè)內(nèi)存在兩大工藝路線：三氯氫硅法和硅烷法。國內(nèi)大多數(shù)廠家采用了前者，而英利的六九硅業(yè)選擇了后者。“三氯氫硅法生產(chǎn)過程中，會排出四氯化硅、氯化氫等尾氣。特別是四氯化硅，如果不做處理，將會嚴重污染環(huán)境。”業(yè)內(nèi)人士介紹，現(xiàn)在國內(nèi)的大多廠家，每生產(chǎn)出1噸多晶硅，就會產(chǎn)生12噸四氯化硅。

由于四氯化硅處理起來難度高、能耗大，有的企業(yè)甚至出運費，讓人把這些以液態(tài)儲存的污染物拉走埋掉。“三氯氫硅法工藝雖然已經(jīng)從第二代逐漸升級到第三代，但四氯化硅處理的核心技術不在國內(nèi)，且成本高昂，所以我們跳過去，改走新硅烷路線。”六九硅業(yè)技術部經(jīng)理蔡春立說。據(jù)他介紹，新硅烷法最大特點就是采用閉環(huán)生產(chǎn)，不對環(huán)境造成污染。生產(chǎn)中不產(chǎn)生四氯化硅，并且采用3種回收工藝，分別將副產(chǎn)物氟化鋁鈉、氫氣、硅烷加以回收，用作原料投入再生產(chǎn)。最終生成高純的多晶硅和硫酸鹽兩種產(chǎn)品。

據(jù)了解，英利所采用的新硅烷法在國內(nèi)尚屬首家，在國際上也只被少數(shù)廠家所掌握。10月17日，在參觀完六九硅業(yè)廠區(qū)后，一位業(yè)內(nèi)專家表示：“善用‘跳躍’思維，捕捉產(chǎn)業(yè)發(fā)展前端，使六九硅業(yè)項目避免了低水平的重復建設，英利為國內(nèi)多晶硅行業(yè)開了個好頭。”

對此，蔡春立則笑答：我們不僅在工藝上跳過了低水平重復建設，在生產(chǎn)過程中，我們也將直接以國內(nèi)資源豐富的硅石為原料，跳過將硅石熔煉為冶金硅的工序，減少污染和能耗。

“借智”行動———

依靠國內(nèi)外專家團隊占據(jù)技術前沿

據(jù)英利方面介紹，六九硅業(yè)之所以能一下子就站到行業(yè)前沿，得益于中外專家的竭誠合作。

11月18日上午，六九硅業(yè)的技術合作方負責人站上講臺向全場四五百位國內(nèi)外來賓介紹六九硅業(yè)項目時，引來掌聲一片。國外技術合作方為六九硅業(yè)從設計、建設到生產(chǎn)啟動提供了支持，使六九硅業(yè)占據(jù)了技術前沿。“通過與國際專家的合作，我們建立起了一支數(shù)十名工程師的技術團隊，其中主要的技術人員有著平均12年以上的多晶硅生產(chǎn)和實際操作經(jīng)驗。”參與了整個六九硅業(yè)建設過程的蔡春立說。

據(jù)了解，多晶硅生產(chǎn)的先進技術過去完全掌握在美、德、日等國家的7家大公司手中，在這種技術壟斷的形勢下，國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)一度受制于人。由于多晶硅生產(chǎn)處于光伏產(chǎn)業(yè)鏈條的上游，2007年9月27日六九硅業(yè)籌備處成立時，干脆定名為“籌糧處”，以決心破解原料難題。“技術引進之后，我們所做的最主要工作就是消化吸收再創(chuàng)新。”蔡春立指著一片管網(wǎng)設備間說：“你看，這套四氟化硅制備系統(tǒng)完全依靠我們自己搞出來的！”

據(jù)他介紹，硅烷法生產(chǎn)多晶硅工藝需要以四氟化硅為原料，但四氟化硅生產(chǎn)在國內(nèi)仍停留在實驗室水平，而來自國外的專家也拿不出完整的工藝設計，只提供了一個“idea(構想)”。

化工材料專業(yè)出身的蔡春立帶領團隊開始了攻關，并和國內(nèi)一些大學合作，先在實驗室內(nèi)模擬，從小模型做起，一步步放大，最終使四氟化硅的生產(chǎn)設備定型。

2009年5月，六九硅業(yè)同時向國家知識產(chǎn)權局遞交了5項專利申請。“從生產(chǎn)過程中雜質(zhì)是什么都不清楚，發(fā)展到申報專利，六九硅業(yè)的道路值得很多企業(yè)借鑒。”英利集團相關負責人說。

蔡春立則瞄準了一個更高的目標——— 明年開建的二期工程將采用硅烷—流化床工藝，這種工藝代表著目前多晶硅行業(yè)的最高水平。

　　低價策略———

能耗降低引發(fā)成本、市場連鎖反應

2009年年初，國家能源局啟動的首個太陽能特許權項目開標。在這個10兆瓦的項目競標中，英利與國投電力聯(lián)合體報出了0.69元/千瓦時的電價。

此價一出，業(yè)界震驚。“英利敢以這個價格競爭，依靠的就是即將投產(chǎn)的六九硅業(yè)。”10月15日，英利董事長苗連生曾在接受本報記者采訪時說。

據(jù)六九硅業(yè)有關人士介紹，新硅烷法生產(chǎn)多晶硅，將比三氯氫硅法耗電減少 38%，最高純度可以達到 9N(99.9999999%)以上，而太陽能電池只要求達到6N。“以此測算，六九硅業(yè)產(chǎn)出的多晶硅成本為28美元/公斤。”

這又是一個足以令業(yè)界震驚的價位，目前絕大多數(shù)廠家的多晶硅成本在30美元/公斤以上。

以六九硅業(yè)以及正在實施的旨在提高光伏電池轉(zhuǎn)換效率的“熊貓計劃”為支撐，在當前市場背景下，英利展開了低成本下的價格策略。“實行低成本下的價格策略，我們的目的就是要向外界宣布，多晶硅天價時代已經(jīng)結束，光伏企業(yè)盈利需要做足內(nèi)功。”苗連生接受本報記者采訪時說，英利的低價基礎是技術進步帶來的高效率。

價格降低，利潤并沒有少。據(jù)了解，六九廠區(qū)內(nèi)的尾氣回收系統(tǒng)所占面積幾乎相當于生產(chǎn)準備區(qū)。在這里，每小時可回收氫氣53.6千克，回收的氫氣將用于氫化鋁鈉生產(chǎn)，年可節(jié)約1336萬元；液氮氣化回收3.76萬噸，年節(jié)約1000多萬元；CVD反應器余熱產(chǎn)生的蒸汽每小時可達1668立方米，循環(huán)回收利用年可節(jié)約資金3807萬元……

在光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩與否爭議一片的當前，六九硅業(yè)2010年預計生產(chǎn)的3000噸多晶硅將首先用于保障英利擴建的三期項目。這個600兆瓦的項目目前格外繁忙，據(jù)透露，英利電池組件的訂單已經(jīng)排到了2010年4月。

“隨著中美清潔能源合作的深入以及國內(nèi)對新能源產(chǎn)業(yè)的扶持，多晶硅以及整個光伏產(chǎn)業(yè)的前途光明。”在受邀出席了11月17日舉行的中美清潔能源圓桌會議后，英利首席財務官李宗煒說。