太阳能多晶硅制备新技术研发进展报告.ppt
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1、太阳能多晶硅制备新太阳能多晶硅制备新技术研发进展报告技术研发进展报告 京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 2京仪集团介绍 京仪集团拥有近50家二级企业,2个研究院,3个 研 究所,拥有博士后科研工作站,员 工近万 人,三大板块近千种产品,2007年 销售收入80亿元。仪器仪表及自动控制产品板块:是国家级仪器 仪表科研与生产主要基地 安全环保产业板块:是国家安全及军队防化科研 与生产基地;太阳能光伏产业板块:是北京市光伏产业主要 基地。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 3京仪集团太阳能光伏产业板块(京仪世纪
2、)MCZ硅单晶炉系列,自30Kg级120Kg级全系列8个产品,已生产近千台,国内市场占有量大于20%,出口130余台 到韩国、美国和台湾。MCZ锗单晶炉系列、MCZ砷化镓晶体炉系列、CZ氧化物 晶体炉系列、VB垂直梯度凝固炉系列等20余种产品。BYJ 系列晶体切断机、立式滚磨机等晶体加工类设备。拥有3名博士(后),近60名硕士,300余名大学生以及近 百名高工、技师组成技术研发、生产技术服务、售后技术 服务、生产质量控制等多层次技术团队。年产500台各种单晶炉,年销售收入大于3亿元,是国内外 综合规模最大的晶体生长与设备研发制造基地。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪
3、自动化设备有限公司 4京仪集团太阳能光伏产业板块 北仪创新非晶硅太阳能电池全套生产线设备(已生产 近20MW);世华创新非晶硅太阳能电池生产线(10MW/Y生产能力);自动化研究院太阳能并网发电成套设备(奥运项目、西藏光 明工程等项目);涿鹿京仪120 T/Y太阳能单晶硅生产基地;涿鹿北仪300 T/Y太阳能多晶硅示范生产线项目(可研报 批中);京仪世纪千吨级太阳能多晶硅全套生产工艺与设备生产 项目(研发中)。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 5京仪集团的多晶硅战略目的系统全面地掌握新西门子法(H-Zn还原)的成套工艺与设备设计制造技术。建立300
4、 T/Y示范生产线,用于成套工艺与设备的改进,以及千吨级生产线的设计模型,同时为客户成套培训工程技术人员。为北京市光伏产业提供充足的多晶硅原料。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 6汇汇 报报 提提 纲纲1多晶硅产业背景2国际多晶硅行业现状与发展3国内多晶硅行业现状及发展 4太阳能多晶硅制备新技术研发进展5结束语 京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 7多晶硅产业背景太阳能电池历年的增长速率太阳能电池历年的增长速率太阳能电池主要种类及市场份额太阳能电池主要种类及市场份额v世世界界太太阳阳能能光光伏伏发发电电产
5、产业业成成为为20世世纪纪80年年代代后后世世界界上上增增长长最最快快的的高高新新技技术术产产业业之之一一,专专家家预预测测太太阳阳能能光光伏伏产产业业在在二二十十一一世世纪纪前前半半期期将将超超过过核核电电成成为为最最重重要的基础能源之一。要的基础能源之一。v目前,太阳能电池的主流产品为硅基产品,占太阳能电池总量的目前,太阳能电池的主流产品为硅基产品,占太阳能电池总量的90以上。以上。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 8世界多晶硅供需趋势v在在太太阳阳能能电电池池需需求求强强劲劲增增长长的的拉拉动动下下,光光伏伏产产业业对对硅硅料料的的需需求求呈
6、呈现现持持续续增增长长,自自2004年开始,全球多晶硅处于供不应求的局面。年开始,全球多晶硅处于供不应求的局面。v多多晶晶硅硅市市场场供供需需不不平平衡衡问问题题的的日日益益突突出出,引引起起了了全全世世界界的的广广泛泛重重视视,中中国国作作为为能能源源生生产产和和消消耗耗大大国国,环环境境问问题题十十分分突突出出,对对太太阳阳能能材材料料的的发发展展更更应应予予以以充分关注。充分关注。1997201219972012年世界多晶硅供需趋势年世界多晶硅供需趋势 京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 9国际多晶硅行业现状与发展v世世界界先先进进的的多多晶晶
7、硅硅生生产产技技术术一一直直由由美美、日日、德德三三国国的的七七家家公公司司十十家家工工厂厂垄垄断断,其其中中德山公司、黑姆洛克、瓦克三个公司生产规模最大,年生产能力均在德山公司、黑姆洛克、瓦克三个公司生产规模最大,年生产能力均在5000吨以上。吨以上。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 10v美美国国Hemlock斥斥资资10亿亿美美元元扩扩充充多多晶晶硅硅产产能能,预预估估2010年年该该公公司司多晶硅年总产量可由多晶硅年总产量可由2006年的年的1.0万吨增至万吨增至3.1万吨。万吨。v德德国国Wacker正正新新建建一一座座多多晶晶硅硅制制造
8、造厂厂,预预计计到到2010年年该该厂厂多多晶晶硅硅总产量将由目前的总产量将由目前的6500吨扩大一倍以上,达到吨扩大一倍以上,达到1.45万吨。万吨。vMEMC则则透透露露2010年年产产能能将将扩扩充充2倍倍,预预计计到到2008年年后后产产能能将将达达到到6700吨。吨。v日日本本德德山山公公司司则则计计划划投投资资3.9亿亿美美元元建建立立一一座座新新多多晶晶硅硅厂厂,新新增增产产能能3000吨预计于吨预计于2009年完成。年完成。v以以西西门门子子法法投投入入的的韩韩国国DC化化学学、美美国国夏夏威威夷夷Hoku、西西班班牙牙Isofotonetal.、法法国国FrenchConso
9、rtium、俄俄罗罗斯斯Crystal、俄俄罗罗斯斯Russia/FSU、日日本本M.Setek;另另外外采采用用冶冶金金提提纯纯技技术术的的挪挪威威Elkem、日本、日本JFE、日本新日铁、美国道康宁等公司。、日本新日铁、美国道康宁等公司。全球主要多晶硅生产厂商扩产情况 京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 11国际多晶硅主要技术特征 v多多种种生生产产工工艺艺路路线线并并存存,产产业业化化技技术术封封锁锁、垄垄断断局局面面不不会会改改变变。目目前前国国际际上上多多晶晶硅硅生生产产主主要要的的传传统统工工艺艺有有:改改良良西西门门子子法法、硅硅烷烷法
10、法和和流流化化床床法法。其其中中改改良良西西门门子子工工艺艺生生产产的的多多晶晶硅硅的的产产能能约约占占世世界界总总产产能的能的80,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。,短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。v新新一一代代低低成成本本多多晶晶硅硅工工艺艺技技术术研研究究空空前前活活跃跃。除除了了传传统统工工艺艺(电电子子级级和和太太阳阳能能级级兼兼容容)及及技技术术升升级级外外,还还涌涌现现出出了了几几种种专专门门生生产产太太阳阳能能级级多多晶晶硅硅的的新新工工艺艺技技术术,主主要要有有:改改良良西西门门子子法法的的低低价价格格工工艺艺;物物理理法法;物物理理化化学学法法、锌锌还还原原
11、法法;高高纯纯度度SiO2直直接接制制取取;气气液液沉沉积积法法(VLD:Vaper to liquid deposition);无无氯氯化化技技术术;高高纯纯原原料料工艺及重掺硅废料制备低成本太阳电池用多晶硅技术等。工艺及重掺硅废料制备低成本太阳电池用多晶硅技术等。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 12国内多晶硅行业现状与发展v我我国国的的多多晶晶硅硅工工业业从从60年年代代开开始始起起步步,虽虽起起步步不不晚晚,但但发发展展缓缓慢慢。最最早早生生产产多多晶晶硅硅的的是是四四川川峨峨嵋嵋半半导导体体厂厂和和洛洛阳阳中中硅硅。但但由由于于生生产产规
12、规模模小小,工工艺艺技技术术落落后后,环环境境污污染染严严重重,设设备备陈陈旧旧,消消耗耗大大,产产品品成成本本高高,质质量量难难以以保保证证,因因此此绝绝大大部部分分企企业业亏亏损损而而相相继继停停产产或或转转产。产。v现在国内仅有四川峨嵋半导体材料厂、洛阳中硅、四川新光等六家企业能够生产多晶硅。现在国内仅有四川峨嵋半导体材料厂、洛阳中硅、四川新光等六家企业能够生产多晶硅。京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 13v原原创创性性技技术术研研发发能能力力低低,产产品品多多为为中中低低档档,企企业业分分散散,生生产产规规模模小小,国国内内自自给给率率低低
13、。90%以以上上由由国国外外高高价价进进口口,致致使使我我国国半半导导体体硅硅单单晶晶材材料料工工业业陷陷入入了了受受制制于于国国外外的的被被动动局局面面。所所以以,多多晶晶硅硅短短缺缺问问题题已已经经成成为为我我国国半半导导体体和和太太阳阳能能电电池池行行业业的瓶颈问题急需解决。的瓶颈问题急需解决。v多多晶晶硅硅产产品品纯纯度度高高,工工艺艺要要求求严严格格,行行业业技技术术进进步步快快,研研究究费费用用投投入入大大,生生产产中中的的副副产产物物和和三三废废处处理理投投入入较较大大,产产业业链链和和规规模模效效应应明明显显;国国内内多多晶晶硅硅厂厂家家在在人人才才、生生产产成成本本、产产品品
14、质量和价格等方面面临严峻挑战。质量和价格等方面面临严峻挑战。我国多晶硅产业的存在问题 京仪集团京仪集团 北京京仪世纪自动化设备有限公司北京京仪世纪自动化设备有限公司 1420052006年我国多晶硅项目情况序号序号公司或公司或项项目名称目名称规规模(吨模(吨/年)年)总总投投资资地址地址备备注注1四川新光硅四川新光硅业业126012.9亿亿元元四川四川乐乐山山车车子子正在施工,正在施工,扩产扩产3000吨吨2河南洛阳中硅河南洛阳中硅300(一期)(一期)2.4亿亿元元河南偃河南偃师师高高龙龙扩产扩产,二期,二期700吨,将来吨,将来3000吨。正在吨。正在设计扩设计扩建建3四川四川东东汽汽73
15、95004亿亿元元峨嵋峨嵋739厂内厂内正在正在设计设计,在,在乐乐山五通山五通桥扩产桥扩产1500吨多晶硅,吨多晶硅,土地已征。土地已征。4宜昌南玻硅材料宜昌南玻硅材料15009.6亿亿元元湖北宜昌湖北宜昌正在正在设计设计,二期至,二期至4500吨吨5江江苏苏中能光伏中能光伏15009.6亿亿元元徐州金山徐州金山桥桥设计设计施工,二期施工,二期发发展至万吨展至万吨6宁夏阳光硅宁夏阳光硅业业400035亿亿元元宁夏石嘴山宁夏石嘴山可研,筹可研,筹备备中中7江江苏苏大全集大全集团团(镇镇江)江)3000(一期)(一期)25亿亿元元重重庆庆万州万州正在正在设计设计(一期),二期(一期),二期发发展
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