多晶硅作为太阳能电池、集成电路、分立器材的根底资料,其传统的出产工艺是用氯气和氢气组成氯化氢(或外购氯化氢),氯化氢和工业硅粉在必定的温度下组成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行别离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢复原炉内进行化学气相堆积(CVD)反响出产高纯多晶硅。此办法称为改进西门子法。
以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为质料,在流化床内(沸腾床)高温高压下生成三氯氢硅,将三氯氢硅再进一步歧化加氢反响生成二氯二氢硅,继而生成硅烷气。制得的硅烷气通入加有小颗粒硅的流化床反响炉内进行接连热分化反响,生成粒状多晶硅产品。此办法称为硅烷流化床法。
超纯氢气和经过精馏提纯的三氯氢硅,按必定份额进入复原炉,在1080~1100℃温度下,三氯氢硅被氢气复原,生成的硅堆积在发热体硅芯上。在确保质料气不停地在硅芯外表发气愤相堆积反响的前提下,使硅棒均匀成长。
尽管反响进程杂乱,但以上两个反响进程是多晶硅出产进程中最基本的化学反响。
从以上对多晶硅出产工艺较为详尽的剖析,咱们能够发现,不管是改进西门子法仍是硅烷流化床法,三氯氢硅作为系统中的质料、消耗品、中心品,一直惯串整个出产进程傍边。
受光伏需求快速增长的驱动,多晶硅连续高景气量,不少企业大规模扩产,经过近两年的快速扩张与结构调整,多晶硅新产能逐渐开释,导致商场对三氯氢硅产品的注重度不断进步,跟着A股三季报发表正式拉开序幕,三氯氢硅相关上市公司也亮出了成绩单,龙头上市企业成绩连续了上半年的增势。
咱们经过对多晶硅出产企业技能迭代进展以及质料需求方面了解后,归纳剖析以为,光伏级三氯氢硅高景气量的背面隐藏危险,因为一方面,光伏级三氯氢硅是硅料出产进程中的中心产品,出产正常后可自循环。别的,部分硅料企业在布局多晶硅产能的一起,出于安稳出产以及本钱操控等意图,也会经过相似“填平补齐技改项目”的延链办法,自建配套的光伏级三氯氢硅组成工序,用来代替原外购光伏级三氯氢硅,这将化解未来商场光伏级三氯氢硅缺少的危险。
从多晶硅产线端了解到,多晶硅出产设备刚敞开时,每新增1吨多晶硅产能,需一次性投入三氯氢硅约0.2吨以补液位和清洗系统,这部分三氯氢硅一般外购。而在出产阶段,一般情况下,多晶硅厂所需的光伏级三氯氢硅能够自循环,不必外购。
此前,2021年新建多晶硅产能较多,光伏级三氯氢硅求过于供,叠加质料工业硅本钱进步,导致价格一度呈现脉冲式上涨。于当年10月,光伏级三氯氢硅从年头的6000元/吨上涨至3.6万元邻近,带动多晶硅价格同步走高,比方东方期望等资金技能等实力较强的硅料头部企业,纷繁注重起本钱操控,自建了光伏级三氯氢硅产线月,光伏级三氯氢硅商场干流最低跌至1.8万元,较去年高点跌去近半。而本年多个多晶硅项目投产,且8月迎来投产顶峰,但三氯氢硅在本年仅2.5万吨新增产值情况下,从底部至今价格仅反弹了2000元左右,价格区间在19500-21000元/吨邻近,可见部分硅料企业自建产能对平抑光伏级三氯氢硅商场供需起了效果。
作为三氯氢硅系统的副产物四氯化硅,相同收遭到部分多晶硅出产企业的喜爱。在多晶硅出产进程中,因为发生的四氯化硅的量非常大,每出产1kg多晶硅大约要发生10kg的四氯化硅,因而,四氯化硅的收回和运用成了限制多晶硅出产的一个关键因素。作为进步多晶硅产值的一个有用手法,四氯化硅经氢化后转化为三氯氢硅再用于出产多晶硅,是另一部分多晶硅出产厂家优先考虑的办法,抢占了光伏级三氯氢硅的运用环境,分管了部分三氯氢硅供给紧俏的压力。
尽管大全动力、特变电工旗下新特动力等多晶硅出产企业都规划了光伏级三氯氢硅的产能。不过,依据三氯氢硅的理化性质来看,三氯氢硅被规划为危化品,而且存储的设备不能用一般的有机质品贮存、密封和运送,并有水分存在时腐蚀大部分金属,储运条件较为严苛,导致彻底新建产能会比较难以经过项目环评等。相同资金问题也是摆在中小企业面前的痛点,仍会有企业经过外购光伏级三氯氢硅来保证本身出产。
关于以上观念,业内人士相同表明,多晶硅对三氯氢硅需求仅在产能建成初始运转时进行很多投料,在硅料出产正常运转中,副产品四氯化硅氢化出产三氯氢硅,因而仅需求少数弥补三氯氢硅即可满意需求,因而多晶硅对三氯氢硅需求不具备持续性。仅以三氯氢硅外售为意图扩建产能,在职业产能过剩、产品盈余才能下降之后,贮存、运送、安全、保护等本钱费用对盈余的影响将扩大,紧缩职业赢利。