多晶硅，作为光伏与半导体行业的基础命脉，其自身品质与成本状况极大程度地决定了行业的发展水平。随着光伏技术的不断提升，平价上网节点日益临近，也对上游材料提出拷问。加快硅材料升级换代，从能效和成本两方面向下游传导积极信号，在时下不仅为光伏突破关键节点添砖加瓦，更为半导体早日实现自主化、产业化打下坚实基础。
11月8日，由中国电子信息产业发展研究院和国际半导体产业协会(SEMI)联合主办的半导体硅材料论坛上，SEMI产业研究与咨询总监冯莉表示，国内多晶硅正由光伏迈向电子级，中国企业要牢牢抓住产业的黄金发展期，打赢提质提速攻坚战。与此同时，全球同业单体规模最大、建设速度最快、投资成本最低的高纯多晶硅项目协鑫新疆基地在试运营1个月后，首批出炉产品国标一级品比例达到97%以上。12年磨砺，保利协鑫──一艘硅料巨轮在齐备了各项软硬实力后，马力全开驶向更远端的蓝海区域。
图1 江苏鑫华半导体精馏塔和物料储罐
高纯硅料需求持续提升
多晶硅生产，对于中国制造而言并不陌生，如今在技术积累与质量管控上中国企业已凝炼出自己的“秘方”。
冯莉表示，中国多晶硅产量虽居全球第一，并且份额稳步提升，但主要为太阳能级多晶硅。有数据显示，中国多晶硅产量占全球总量的56%。
做大，还要做强。巨大体量下如何确保其持久的竞争力，升级替代的发展思维深深影响着这个传统化工行业。据中国光伏行业协会发表的观点显示，我国光伏制造业已进入高效低价时代，PERC等一系列高效电池技术的广泛应用均会拉动上游硅片与高纯多晶硅料需求的快速增长。光伏用多晶硅料提纯的责任时不我待。
另一细分市场处于金字塔的最上方，电子级多晶硅的大规模生产制造对于构建我国自主的半导体产业架构战略意义重大。电子级多晶硅，单从字面断义就可以了解其较光伏级对纯度的极致要求。太阳能行业需求的多晶硅需要7~8个9的纯度，半导体要达到11~12个9的纯度水平，基本上提高2~3个数量级。
自2012~2017年全球电子级多晶硅需求从2万余吨稳步提升，2017年全球电子级多晶硅需求量约3.2万吨，同比增长7%。来自美国、德国和日本等少数供应商提供的产品占据了全球电子级多晶硅90%的市场份额。
两大细分市场的良性增长呼唤着高纯多晶硅产能的快速形成。
立足于保利协鑫能源控股有限公司(简称“保利协鑫”)旗下江苏中能硅业科技发展有限公司十余年技术和工艺积累，在电子级多晶硅领域，由国家集成电路产业投资基金(大基金)联手保利协鑫投资20亿元的鑫华半导体，打造了国内首条5000吨集成电路专用电子级多晶硅生产线，5月，其生产的纯度硅料小批量出口韩国，并已向国内部分晶圆加工厂批量供货。这标志着鑫华半导体集成电路用硅料已经达到国际一流质量标准，也是我国多晶硅制造企业首次向国际市场出口集成电路用高纯度硅料。
在全面导入电子级多晶硅生产工艺后，保利协鑫新疆多晶硅基地历时8个月建成投产，目前实现了年产5万吨高纯多晶硅的生产能力，官方表示2019年年中扩大到6万吨。随着试运营的结束，全部产能将陆续释放，依据市场情况，适时扩大规模至10万吨。保利协鑫高级副总裁、多晶硅料事业部总裁蒋文武说，新疆基地多晶硅品质对标国际一流标准，产品可以满足N型区熔料要求，百分百满足连续直拉单晶的用料需求。
保利协鑫副总裁吕锦标说：“新疆基地的布局来自于保利协鑫对于推动光伏与半导体材料进步的行业责任与使命。在光伏制造端上游，未来高品质多晶硅需求量会明显增加，与普通多晶硅价差将进一步拉大。未来，国产高品质多晶硅将完成进口替代。”
图2 投资人参观投产中的新疆协鑫6万吨多晶硅还原车间
产业协同全维布局
身处协鑫新疆基地，错落有致的厂房布局、整齐划一的管道铺设、宽敞洁净的无人化车间、充满异域风情的配套设施等等场景，无江苏鑫华半导体精馏塔和物料储罐。无处不打破了人们对多晶硅厂区的原有印象。
深入基地内部技术装备亮点纷呈
4.1米高的大型节能还原炉，3.2米的多晶硅棒长度，超出业内平均水平40%;迄今为止国内单炉产量最高，达到11吨，超出业内平均水平60%;采用算法、耦合技术，实现物理法除杂的精馏塔，配以特殊材料、顶级工艺建造，分离精度高，N型直拉单晶及更高等级产品需求轻松把控;国际领先、具有自主知识产权的GCL法多晶硅超大规模清洁生产技术，实现无渣、无水、无气排放，物料全回收利用，实现多晶硅生产的闭路循环、零排放。
蒋文武介绍说：“新疆多晶硅基地的建立，不是简单的地理意义上的空间拓展，而是保利协鑫打造转型升级‘全维’战略的集中体现。依托协鑫参与国家‘02专项’半导体材料技术的背景优势，以及参与江苏、徐州‘产业援疆’实践所形成的‘煤、电、硅、网、云’一体化优势，有望在稳定运营之后，实现运营成本最低、综合效益最好、产品品质最高、低碳环保效益最优且完全达到零排放。”
新疆多晶硅基地从初始设计，到中间建造，再到后期运营管理秉承对标国际一流企业，发挥自身优势大胆应用自主创新工艺，全面采用智能、人本、本地化管理手段。通过智能制造的大范围推广，6万吨产能仅需要800多名员工，是业内平均水平的50%以下，而万吨产能投资不到10亿元，仅为业内平均水平的60%。
综合上述因素，再叠加新疆准东地区0.24元/千瓦时的低电价，新疆协鑫达产后，预计高纯多晶硅生产成本达到4万/吨以下。
这在高纯多晶硅料主要依赖进口的时局下，为中国供应商参与竞争博得一席之地。可以预见的是随着新疆基地规模的不断扩大，其成本优势将更加凸显。
据了解，保利协鑫新疆多晶硅基地投产后，加上位于徐州的中能硅业基地6万吨产能，2019年保利协鑫将拥有“6万吨+6万吨”双基地，总计12万吨高品质多晶硅产能。与此同时，徐州基地已经完成自备电厂低电价全覆盖，通过十几年的成熟稳定运行和技术积累，在顶尖多晶硅工艺团队的持续攻关下，徐州基地的能耗物耗已经达到国内最低，而且通过一系列的系统降本举措，徐州基地的多晶硅成本仍在持续下降，品质逐步提升，8成产能可以满足单晶用料需求。“双基地”格局推动保利协鑫具有领先的成本及品质优势，保利协鑫也将借此进一步稳固全球多晶硅龙头地位。
