太阳能电池材料成本瓶颈突破

保利协鑫中能硅业副总经理 吕锦标

尊敬的各位领导、各位专家，各位光伏界的同仁!很容幸受光伏联盟的邀请，和联盟各个单位在光伏原料以及成本控制方面的情况。

光伏的成本一直是这个行业备受关注的话题，整个光伏产业一直围绕着成本核心的问题而努力。我在公司主要负责抓经营，挤天下，每个月都再灌注数据、分析数据。我们也在研究对照国际上几大巨头这方面的数据。我今天的报告主要是采用宝利这么几年来在多晶硅生产的经历，围绕着成本的四个因素在谈：技术、投资、规模、质量。

从经营的角度来分析多晶硅的构成，主要有三大项：一项是制造的费用，折旧是其中一得大块，大约占了四分之一。修理费也是非常重要的运营成本，大量的化工系统在高温、高压的环境下运行，有腐蚀、磨损需要定期的维修。第二项是动力的消耗，主要是电力和蒸汽。第三块是原料，这块根据不同生产企业的水平差距比较大。

比如做不到全封闭循环的企业，原料成本占到一半以上。我们的原料主要是工业硅分和氢气，还有一些工业气体，主要的比例占到10%%左右的氛围。成本的结构会随着不同的运行水平和成本水平变化比较大，如何来控制折旧，动力、原料三大块，我们想先关注技术。

今天生产多晶硅是采用改良系分子发来提纯，技术是分贝循环，这个技术简单的说是购买进工业硅，还原成多晶硅，结果尾气分离，经过四个程序，得到了9-9程度的多晶硅，其实是一进一出干干净净的。但是化工的提纯往往是要这么个多少给你很多不需要的东西，比如四氯化硅、三氯氢硅，而你要的高纯度的多晶硅。而这里的改良的方法是把它作为中间物料，再还原多晶硅，如此反复形成一个闭路循环。关于多晶硅的生产，行业里曾经走入了一些类似的误区，前几年比较流行的是把四氯化硅退出系统，用来做排挡。而往系统中大量的补充三氯氢硅。但是这个成功的例子也有，大家忽略了一条，在半导体的时代，全球每年多晶硅的消耗总量基本占到万吨左右，量比较小，他做少量的多晶硅可以用体外循环来实现，本身是一个化工集团，多晶硅的产品占它的产品十分之一不到。它做体外循环有庞大的化工基地来支撑，到了太阳能时代，多晶硅一个厂就上万吨，整个光伏产业一年消耗二十多万的多晶硅，这么多有什么办法用体外循环呢?唯一的就是走氢化的道路。

数据当中也可以分析出来，有没有氢化，成本影响是决定性的。如果是用硅分氯化氢合成三氯氢硅，如果把尾气经过氢化系统生产三氯氢硅，成本不会超过2000元/吨。多晶硅的生产过程中系统循环的量基本上不低于15：1，这样有没有氢化的能力，一吨生产成本要差十万元。

有的投资人到我们公司来问，在环保方面有多大的投入。意思就是说，为了不把物料漏出去，把多晶硅厂干的干净漂亮，肯定是花了不少的成本。其实我们多晶硅厂根本就没有废料，我们经常讲废料是因为把东西放错了地方，多晶硅厂里没有废料。三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢是我们生产多晶硅的重要的物料，利用循环封闭的技术，成本大幅度下降，环保的最高境界是技术领先为保障，通过技术实现物料的循环利用变废为宝。

做多晶硅这么多年，我们始终把循环利用的氢化技术提到最重要的位置，氢化的能力要和生产多晶硅过程中的工艺相匹配。2008年是三千吨的产能，那时候氢化能力是5万吨;2009年再增加了25万吨，达到30万吨;2010年再增加了20万吨达到50吨;今年想做6.5万吨的多晶硅，又新增加了80万吨的配套，所以是总共有130万吨处理四氯化硅的能力。

其实我们在2010年开始氢化能力的匹配度时已经很高了，现在不但要氢化处理主要的四氯化硅，而且利用系统中循环产生的氯化氢和氢气，还充分利用了系统中提到二氯氢硅等。在氢化技术方面选择不同的技术路线也很关键，现在采用的是氯化氢技术，和热氢化的技术向比较有这么几个特点：

有两道反应，一道是四氯化硅和氢气反应，另外一块是把系统中的氯化氢加上硅分生产三氯氢硅，这三个反应是在一个反应道里反应的。

采用热氢化技术的企业，氯化氢是要单独再成立一个合成系统，加硅粉，这两个反应温度不太一样，单纯的转化效率也不太一样，单位的能耗也不一样，所以成本也不一样。另外投资成本也不太一样，采用氯化氢单位投资会省三分之一。

2007年国内技术团队自主研发，申请了国内专利，美国研发中心又做了大量的改进，从5万吨到25万吨，到20万吨，到现在增加了80万吨，现在的80万吨是第四代的升级板。在装制的投资运行的稳定性、各种能耗物耗都做了极大的改进。另外技术上就是节能降耗的技术，节能降耗主要就是围绕电耗，行业电耗每公斤多晶硅上百度降到现在最好的炉子是四十几度每公斤。我们已经完全从十二对半为主到现在基本上是四十倍为主。

我们做的单线比较大，有大量的推广大炉子的条件。我们的项目立足江苏徐州，电价比较高，在项目的规划时，大量地使用节能设备，因为电价比较高。来优化市场流程，全流程的点号占到每公斤多晶硅在80到90度电。除了电耗大幅度下降来节约成本，另外生产过程种不同的工序，冷热交换既有使用蒸汽的，热交换带来的节能效果非常的明显。

第二，投资成本的控制。

一个多晶硅厂到底要投多少钱，这个瓶颈我们一直在自己打破，到现在已经垮了三步，2007年吨产能的投资在70万。金融危机以后，完成了3.5千吨大概是50万，现在新做的万吨线生产是在20几万。我们希望能控制到25万以下。

这些投资包括了全流程的配套，一项都没有拉。折旧是最重要的成本，投资不好，十五年的折旧，以后十五年中每生产一吨多晶硅成本都没办法降下来，所以由于投资成本的差距，今后在行业整合时，价格就很难谈。

做多晶硅厂是一个学习的过程，一开始是分段引进国内的技术，把自己的队伍培养起来，技术上途胜，更重要的是国内的设备制造业培养起来。投资成本的下降主要是迅速实现设备的国产化。当时主要设备是主要进口，现在80%%多是国产的设备。改良烯分子法用的是化工产业的设备。这几年来多晶硅行业的巨大的需求，我们也引领了化工装备也的技术装备和成本下降。投资控制很重要的是缩减建设周期，现在建一条线基本上可以缩短到10个月，在以前是不可能的事情。这几年看到国外几大巨头还是公布两年，现在南方地区基本上全年是365天都可以施工的，这块非常快。如果在北方的话，这块可能会困难一点，每年都有封冻期，所以在北方做这样的项目基本上是跨年度的。我们总体这几年是原料短缺，不能保证供应，会失去信誉，这是最可怕的事情。另外行业技术发展的迅速，后续基本低成本高质量的新技术追赶很快，光伏产业的变化在半年之间瞬息万变，技术上也是这样的，“以快取胜”是这个行业非常显著的特点。

规模的问题：

多晶硅的行业这几年来风卷残云，主要是进入了太阳能时代。我们在半导体年代时，诞生了七大多晶硅企业。这些企业每年供应半导体的硅料仅仅是两万吨左右。本世纪初，太阳能产业兴起时现在格局大变样了，原来的七大现在是四大。去年统计十大多晶硅企业的分布地图，把原来的七大放在里面，其实中国那么几家赶超了日本那几家，日本后来那两家已经给我们中国从产量规模的角度上冲到前面去了。

新的四大有这么一个特点：产能向五万吨靠拢，生产成本在20到30美金，全球基本上60%%以上的多晶硅基本上是四家来供应。

去年一张地图，中国的多晶硅不是特别多，基本上在这张图上都能找到，未来有一个淘汰的过程，现在准入的标准是3000吨规模，但是市场对这要求会更高，成本方面不具备规模效应的，未来面临生存比较困难。这是我们保利益这样几年规模增长的情况。从统计数据可以看到规模，怎样来影响我们的成本。

2008年每年生产成本全年的平均数，每公斤以美金为单位;2001年目标是20美金以下，从67美元降到20美元，凭什么呢?大家看到对应的指标中，2008年主要运行的是单线1500吨，到了2009年主要是运行三条5000吨，2010年在5000吨的基础上提升到每条线6500吨。今年单线1.3万，成本的对应比较明显。不是主要的因素，但是单线的规模确实是非常重要的因素。有了好的设计规模，还要能实现，我们通过设计，经过技术改造，把单线的产能提高，会提高效率，降低运行的成本。但是另一方面，有了规模，还要充分发挥出来。这就是要保证生产的稳定。

这里成本的控制至关重要，这是2001年产能划发挥按月的情况，对比成本下降的情况，基本上是生产稳定，产能发挥的越充分，成本就会逐月的下降。我们一方面是单线规模，另外是单体的规模。如果单线比较大，如果是孤零零一条线在那里，系统哪里出了问题，就得全线停车，就无法保证装置的运行，停停打打会造成物料的浪费，最终是影响成本的。我们的经验是在一个单体里应该有三条以下的生产线，为什么这么说?主要有四个单元，三条线是12个单元，每年在排检修计划时，12个月都排检修计划，这样就能保证我停一个单元，但是所有的生产线是不停的，可以互相支援。特别是在某个装置需要停车的时候，不至于把整条线停下来，可以压缩到很小的范围，这是单体多线的好处。

最后我提一下质量和成本。

以前都有一个错误的认识，我们如果把质量提得很高的话，一定会耗费更多的成本，实际上这几年做下来，我们觉得不是这样的。2010年多晶硅质量是稳步上升的，电阻率达到200欧姆，但是成本并没有因此上升。去年交给客户将近1.8万吨的多晶硅，有300多吨都达到了二级以上的电子标准。

一方面是质量的提升没有多余的代价，另外一方面提供高品质的多晶硅，高质量为硅片的供应提供了足够的空间。质量的提升带来了增殖的服务空间。

从技术和成本的角度来看，利用了多晶硅的循环利用技术和节能降耗的技术，确保了两降两升，一个是原料的消耗和能源的消耗下降，另外是质量和产能提升。这块对成本的影响是决定性的。第二是从投资控制的角度上看，投资的成本吨产能70万到50万再到20多万，这是我们现在达到的水准，投资成本的控制是项目决策真正最重要的事情。

另外从规模化的角度上来看，但现在万吨以上才有效率，又要一次在一个地方单体达到三条生产线以保证资源共享，又能相互支援，保证我们装置安全稳定的运行，所以多晶硅已经进入了单线是万吨的，单体是5万吨、10万吨的时代。这个已经到了。

从质量和成本的关系来看，高质量企事业对应的是低成本，通过归料的一体化配套进一步扩大了了资源控制和成本领先的优势，去年一年做这个事情，把硅片做起来了。总而言之，让光伏发电的成本不再居高不下，我们也一直在努力。从低成本高质量的原料到低成本高性能的太阳能，这张图是2010年下半年做的低成本逐渐的路线图，采用低成本的硅料，再服务于硅片，采用国际一流的电子组建成本，最后做出来是成本是0.88美元的成本，大家都用很低的。实际上去年做了这么一个测算，把全产业链中一流的企业集中起来，实际上都在中国，我们可以实现一瓦一美元的组件。可以实现一度电一元钱的人民币的发电成本，主要是为了这样的一个目标。

这是在徐州6.5万吨的多晶硅基地和6.5GW的基地，今年马上要形成了，欢迎各位领导、专家能够光临指导，谢谢大家!