协鑫科技勇闯新一代多晶硅制备技能途径

更新日期： 2024-03-24 来源：砂石选粉机

  约85%，这是现在干流多晶硅制备技能道路——选用GCL西门子法（改善西门子法）制备棒状硅的商场占有率。

  但在上一年，多晶硅的另一条制备技能道路——选用硅烷流化床法出产FBR颗粒硅，呈现出微弱增加势头。

  其间，坐落江苏徐州经济技能开发区的协鑫科技控股有限公司（以下简称协鑫科技）体现十分抢眼。2022年，该公司出产的颗粒硅较2021年同期增加537.3%，现在在硅料商场中的占比从个位数敏捷飙升到15%左右。

  “一切的立异都源于前面没有一个能够抄作业的人。从‘0’到‘1’看上去很短，但假如把小数点往后放n位，实际上能够无限长，只需走不到‘1’，前面都是‘0’。”回望颗粒硅工业化走过的路，42岁的协鑫科技联席首席执行官兰天石十分慨叹。日前，他在承受科技日报记者专访时说，企业历时11年“押中”颗粒硅，研制、本钱、人才的不断投入，以及时刻的等候，四者缺一不行。

  江苏中能硅业科技开展有限公司是协鑫科技光伏工业的发源地。厂区内，闪耀着金属光泽的硅烷反响塔挺拔树立，身披蓝色外衣的流化床设备宣布阵阵低鸣声。

  流化床是孕育颗粒硅的温床。在这里，硅烷气、氢气以及硅籽晶在高温下发生化学反响，生成绿豆巨细的颗粒硅。

  2006年，在其时还算偏僻的徐州经济技能开发区内，协鑫科技母公司协鑫（集团）控股有限公司决断投建了当年全国最大的多晶硅项目，选用改善西门子法出产棒状硅。

  5年后，公司开展势头如日中天：经营收入约255亿港元，净利润42.7亿港元；棒状硅总产能达6.5万吨，打破欧、美、韩等国独占，成为全世界最大多晶硅研制与出产商，并敏捷占有全球27%的商场份额。

  但协鑫集团董事长朱共山却“嗅”到危机。其时，全球光伏商场波诡云谲，金融海啸余波犹在。在企业内部“脑筋风暴会”上，他宣布一系列“魂灵拷问”：假如协鑫集团未来失掉竞赛力，靠什么救活自己？是不是要展开同质化竞赛？为降低本钱，是不是要步同行后尘，不得不搬到电价更低的西部地区谋生计？

  要想在电价相对较高的徐州扎根，协鑫科技必定面临本钱应战，而凭借传统的改善西门子法工艺削减相关本钱，空间越来越小。朱共山与公司决策层勇敢地决议“重整旗鼓”，他们将目光投向新一代多晶硅制备技能全新革新途径——硅烷流化床法制备颗粒硅。

  作为多晶硅的化学提纯办法之一，硅烷流化床法技能雏形呈现在1952年。由于门槛高、工艺难度大，工业化之路推动反常艰苦，美国厂商现已扔掉了这条技能道路。

  关于颗粒硅的未来远景，朱共山却很达观：协鑫集团有着老练的棒状硅出产的根本工艺根底和研制实力，颗粒硅这座“山头”再难，也必定能攻下来。

  出于保密需求，协鑫科技组建了完全独立于改善西门子法之外的“隐秘工厂”。协鑫科技助理副总裁宋昊回想，公司百来人组成扁平化的科研团队，在这个“科研特区”，从人事、供应链、规划，到设备运营、设备以及专家、工程师待遇，均“异乎寻常”。

  2011年，榜首代流化床榜初次开车，颗粒硅分厂上下满怀期望，方针接连开车180天。

  半个月后，意外呈现了：生成的颗粒硅大若西瓜，将进料口完全堵死了。“跌跌撞撞”坚持了一年多后，团队决议扔掉此前的技能工艺。

  调整工艺后，开车时刻延伸到了68天。但新的问题又来了——热量传不进去，产值不到方针产能的1/10，且本钱十分高。

  改善加热办法后，选用第三代技能工艺的流化床一次最长开车时刻延伸到了89天。

  尽管离方针还有不小的距离，但正如兰天石点评的：“就像竹笋在土下长了3年，在没有出面的时分，其实根现已很深了。”

  转瞬到了2016年，颗粒硅仍然箭在弦上，企业内部有了杂音。朱共山不为所动，笃定持续加大投入。一起，他发动一切高管勒紧腰带过日子——薪酬砍半，奖金停发。但研制费用一分不少，研制人员薪酬和奖金一分不欠。

  尽管开车时长、产值合格了，但颗粒硅质量还很不稳定，总金属杂质含量曾一度高达上百ppbw（十亿分之一，为以质量计数的浓度），且伴有“挂灰”“氢跳”等多个职业难题。

  “现在回头看，这一步很重要。”兰天石解说，“比如到了半山腰，发现还有更好的办法，那就迭代，把之前的东西全扔掉掉。在公司每年10多亿元的研制投入里，咱们甚至有一两个亿花在‘扔掉’上，由于没有想得特别好，或许‘想得太好了’。”

  接下来，协鑫科技选用模块化的办法，将方针锁定为某一代床，依据下流客户对产品的反应，倒逼改善。

  “咱们的方针是杂质含量小于10-9。打个形象的比如，10亿只鸡蛋里面不能让一只‘坏蛋’混进去。”兰天石说，要进步质量，需求操控的目标十分多，为此咱们做了无数次的正交试验。

  所谓正交试验，便是剖析网格里每一个试验的成果，发现差异，找出中心可能对成果有正向影响的因子。

  与此一起，兰天石安排团队开端了快速自我迭代：从开始的1个流化床，迭代出多个流化床，将颗粒硅出产基地从徐州仿制到了乐山、包头以及呼和浩特。

  总算在2020年，协鑫科技出产的颗粒硅被一步面向客户并取得实证，到现在，总金属含量低于1ppbw的产品份额已超越85%。

  十年磨一剑。2011年至今，协鑫科技在颗粒硅研制及中试设备上已累计投入100多亿元。下一步他们要面临的，是立刻就要降临的N型太阳能电池技能更迭浪潮。

  “习最近在江苏调查时指出，动力保证和安全事关国计民生，是顷刻不行忽视的‘国之大者’。”朱共山对记者说，“作为动力企业，咱们要坚持科技是榜首出产力、人才是榜首资源、立异是榜首动力，练就过硬本领，更好应对绿色贸易壁垒、全球化开展带来的应战！”

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