汽车行业的“二福“都在跨界光伏制造业。

比【bǐ】亚【yà】迪的王【wáng】传福跨界光伏十几【jǐ】年,从电池【chí】组【zǔ】件到【dào】电站,前后亏损上百亿,现在仍咬牙坚持。吉利【lì】的李书福又准备出【chū】手了,而且起手式就从投资额度【dù】最大、技【jì】术【shù】门【mén】槛最【zuì】高的硅料开始【shǐ】。

高达【dá】50万【wàn】吨的产能规【guī】划【huá】,流露着吉利的野心——试图通过不一样【yàng】的技【jì】术路线,颠【diān】覆硅【guī】料未来产业格【gé】局。

9年【nián】技术研发,4年【nián】市场【chǎng】推广,无【wú】数次技术【shù】迭【dié】代,在棒状硅一统天下的【de】市场竞争中,2022年协鑫科技颗【kē】粒硅【guī】产品全球市占率终于达【dá】到了10%。

正当人们认为未来硅料市场将由【yóu】棒【bàng】状【zhuàng】硅【guī】与颗粒硅共存之时,却又有一【yī】个猛人拍马杀【shā】到,带【dài】着第三条技术路线。此人非同【tóng】寻【xún】常【cháng】,因为【wéi】他是【shì】李书福。

吉【jí】利投身制【zhì】造业至今已近40载,总资产逾5000亿,拥有强大的制【zhì】造业基因【yīn】与全球化【huà】能力。硅料行业忽然出现这样一位强大的【de】竞争【zhēng】对手,硅料【liào】巨头【tóu】们自【zì】然也不会【huì】等【děng】闲而视之。

01

少数派的炼金术

在不久前的【de】协鑫【xīn】科技2022年度业绩发【fā】布会上,公司创始人、董事【shì】长朱共山说【shuō】:“硅料行业现【xiàn】在出现了第三条【tiáo】路线。”

赶碳号当时听到【dào】这话有【yǒu】些好奇。关【guān】注光伏行业的人都知道,现在硅料【liào】市【shì】场上只有两种技术路线:通威股份【fèn】、大全能源、新特【tè】能源等【děng】企业采【cǎi】用的【de】改良西【xī】门子【zǐ】法【fǎ】,以及协鑫的黑科【kē】技硅烷法(颗粒硅)。

朱共【gòng】山对【duì】于硅料制备【bèi】新方法【fǎ】的关【guān】注,源于其【qí】多年以来对科【kē】技的敏【mǐn】感、执【zhí】着和【hé】笃信。这第三条技术【shù】路线,叫“硅物理提纯【chún】法”,又称冶金法。当然【rán】,硅【guī】料的制备方法并非以上【shàng】三种,还有硅【guī】石碳热还原法、电解法、气【qì】液沉积法等等。

冶金法【fǎ】最早【zǎo】产生于2008年,由全球【qiú】硅【guī】基技【jì】术领军企业——美国道康宁公司【sī】发明。据相关媒体【tǐ】报【bào】道,吉利布局【jú】硅料的技术合作伙伴——刘【liú】立新【xīn】以【yǐ】前就在加拿大道康宁公司工作【zuò】。

冶金【jīn】法以工业硅【guī】为【wéi】原【yuán】料,采用湿法冶金、真空【kōng】熔炼、氧化精【jīng】炼、定向凝固、特种场熔【róng】炼等技术组合【hé】而制备多晶硅。冶金法的特点【diǎn】是在提纯【chún】过程【chéng】中硅不参【cān】与任【rèn】何化学反应,依靠【kào】硅与杂质【zhì】物理性质的差【chà】异,通过冶金熔炼的方法将杂质去除【chú】,从【cóng】而获得满足太阳能电池性能需求的多晶硅。

李书福此番入局多晶硅,规【guī】划【huá】产能高达50万【wàn】吨【dūn】。2022年,我国多【duō】晶硅全行业的年产量才82.7万【wàn】吨。

李书福一向【xiàng】勇于做少【shǎo】数派。当其他车企全力推进氢燃【rán】料汽车【chē】的时候,他【tā】独辟蹊径攻关甲醇汽车,在【zài】成本控制等多环节【jiē】已【yǐ】有所突破,详见前文【wén】《吉利孤战【zhàn】甲【jiǎ】醇汽车【chē】18年,如今终于等到花儿开!》进军硅料市【shì】场,李书福无【wú】疑又一次成了少【shǎo】数派【pài】。

02

吉利硅料只有6个“9”?

公司官网显示【shì】,吉利控【kòng】股【gǔ】定位于“成为具有全球【qiú】竞争力和影【yǐng】响力【lì】的智能电动出行和能源服务【wù】科技【jì】公【gōng】司”。显然,能源科技已【yǐ】经和【hé】电动汽【qì】车并列,成【chéng】为吉利未来战略定位两极【jí】中【zhōng】的一极。

去年,吉利对外【wài】公布襄阳市谷城硅谷项【xiàng】目:规划“推进硅矿、工业【yè】硅、多晶硅、单晶【jīng】拉晶、切【qiē】片【piàn】、电池片【piàn】、组【zǔ】件、光伏发电产业链上下游布局【jú】”,总投资228亿元。其【qí】中,年产5万吨多【duō】晶硅项目投【tóu】资额为50亿元。

据公司官网消息【xī】,吉利科技【jì】集【jí】团正积极构建【jiàn】光伏【fú】上下游布局【jú】,规【guī】划【huá】2025年多晶硅年产能达到20万【wàn】吨,2030年达到50万吨,成为行业龙头【tóu】企【qǐ】业【yè】之一。

多【duō】晶硅是整个光【guāng】伏产业链的最上游,投资额【é】度大【dà】、技术门槛高、成【chéng】本控【kòng】制难。汽车和光伏是两【liǎng】个完全不同的领域。当然,吉利可【kě】能认为,既然通威、东方【fāng】希望最早【zǎo】都【dōu】能从饲料行业成功跨界【jiè】而来,吉【jí】利【lì】自然也可以【yǐ】——虽然同为车企【qǐ】的【de】比亚【yà】迪跨界光伏并不成功。

李书福【fú】说干就干,不像有些企业的硅【guī】料项目建设一直停留在PPT上、停留【liú】在政策审批【pī】的流【liú】程【chéng】中。

不久前,湖北襄【xiāng】阳【yáng】发改【gǎi】委披露【lù】了吉利在襄阳市谷城县【xiàn】的项目进【jìn】展。吉利硅谷副【fù】总经理王【wáng】明哲介绍:

“目前一【yī】期2000吨【dūn】多晶硅中试线项【xiàng】目已顺利投产【chǎn】,二期10000吨多晶硅项目【mù】于9-21投入试生产,目前已进【jìn】入【rù】生【shēng】产爬坡阶段,整个项【xiàng】目预计在2023年3月底【dǐ】全部投产达效。满产【chǎn】后,将具备【bèi】每年10000吨多【duō】晶硅生产制造的能力。”《湖北日报》则于9-21报道【dào】:“吉【jí】利硅谷【gǔ】二【èr】期一万【wàn】吨多晶硅项【xiàng】目车间【jiān】已于【yú】日前试产【chǎn】。”按照计【jì】划【huá】,吉利1万吨的多晶【jīng】硅项目已经达【dá】产,方向是6N(6个9,即99.9999%,几【jǐ】个9即是几N))太阳能级多晶【jīng】硅。不【bú】过,吉【jí】利并没有披露【lù】其生产的多晶硅的下游【yóu】客【kè】户是谁,亦【yì】没有光伏企业披露【lù】已在试用吉利生产【chǎn】的多晶硅。赶碳号不确定,现在【zài】吉【jí】利生产的多晶硅是否【fǒu】为自【zì】用。

有【yǒu】业内人士【shì】说:“光伏用多晶硅如果【guǒ】只【zhī】有6个9,纯度应该不【bú】够【gòu】。这样的产品比较适合铸锭,但【dàn】是现在光伏【fú】电池已不再使用【yòng】多晶,早【zǎo】已是【shì】单【dān】晶的天下”

当前多晶硅按纯度由低到高可以分为:

1)冶【yě】金级多【duō】晶硅【guī】(MG-Si),一般含【hán】硅量为【wéi】99.999%~99.9999% (5N-6N),主要应用【yòng】包括航【háng】空、尖端技术【shù】、军事技术【shù】部门的特种材料以及 建筑【zhù】、纺织、汽车【chē】、机械等领【lǐng】域;

2)太【tài】阳【yáng】能级【jí】多晶【jīng】硅【guī】(SoG-Si),纯度【dù】介于冶金级硅与电子【zǐ】级硅之间,一般在 99.9999%~99.9999999%(6N-9N)之 间,主要应用为光【guāng】伏晶硅电【diàn】池;

3)电子级【jí】多晶硅【guī】(SEG-Si),一般【bān】要求含【hán】 硅量达到【dào】 99.9999999%以上【shàng】(9N 以上)。

现在的【de】硅料龙头企业上【shàng】马【mǎ】的多晶硅项【xiàng】目,虽然应用方向是光伏行业,但是不少项【xiàng】目都明【míng】确其产品为电子级多【duō】晶硅,以【yǐ】彰显其多晶【jīng】硅在纯度上的领【lǐng】先优势【shì】。吉【jí】利生【shēng】产的6N多晶【jīng】硅,应是踩着光【guāng】伏级多晶【jīng】硅的【de】纯度下限。

上【shàng】述人士【shì】说:“现在行业正处于从P型向N型全面过渡的阶【jiē】段。N型电池片对硅料【liào】的纯度要求【qiú】更高。”

N 型硅【guī】料掺磷元素,制【zhì】造工艺复杂,少子寿命要【yào】比P型高出 9-21 个数量级,目前国内【nèi】具备N型硅料生产能力的【de】企业仅【jǐn】有【yǒu】通威股份【fèn】、特变【biàn】电工、大全能源等。

多【duō】晶硅【guī】纯【chún】度的【de】问题,不光是【shì】吉利所采用【yòng】的物理【lǐ】提纯法要面对的【de】考验,也是流化床法制备【bèi】的颗粒硅过去曾经走过的路。

协鑫科技在业【yè】绩【jì】发布会【huì】上介绍:目前,金属杂质低于3pbb/W (ppbw单位是以质量【liàng】计数的浓度)的【de】颗粒硅已经占【zhàn】比96%,小于【yú】1pbb/W的占比【bǐ】已经超过75%。而在去年1季度时【shí】,总【zǒng】金【jīn】属含量【liàng】在【zài】3ppbw以下的颗粒硅占比只有【yǒu】18%。

协【xié】鑫科技新产品颗粒硅的纯度可【kě】以迅速【sù】提升,吉利物理提纯【chún】法生产的【de】多晶硅纯度什【shí】么时候可以【yǐ】提【tí】高?

有专业人士分【fèn】析说:“不管是西门子【zǐ】法,还是流化床法,都属于化学方法【fǎ】。化学【xué】方法注定要【yào】比物理法【fǎ】生产的产【chǎn】品纯度【dù】更高。”

多【duō】年前【qián】曾经就有市场分析认为:“物理法【fǎ】提纯法最大的【de】问【wèn】题是产品质量的稳定性以及成品率【lǜ】。尽管【guǎn】其成本【běn】低,但需要更多地去除硼和磷等杂质,以提高【gāo】纯度。否则,光电转【zhuǎn】化效率不【bú】能提【tí】高,衰减【jiǎn】快,仍难以大规模应用。此【cǐ】外【wài】,由于【yú】冶金法【fǎ】制备的【de】太阳能级多晶硅的固有特性,必须开【kāi】发相【xiàng】应的电池片【piàn】和组件制备【bèi】技术【shù】,才能满足光伏产业对组件质量【liàng】的要【yào】求【qiú】。”

但是行业已迈入【rù】N型时代,为低纯度的硅料专门研究电【diàn】池片,几乎【hū】不太可【kě】能。不【bú】知【zhī】道6N是【shì】不是【shì】物理【lǐ】提纯技术【shù】的天花【huā】板?如果纯度不能提升,那么未来其在光伏领域的【de】应用【yòng】只能是掺杂。

吉利【lì】的合作伙【huǒ】伴——刘立新此前所【suǒ】在【zài】的道康宁公司旗下的Hemlock,是全球目【mù】前最大的能够生产半导体用【yòng】电子级【jí】多晶硅【guī】的企业,年出【chū】货量1.1万吨。

吉利选择物理法提纯法,也是看中【zhōng】了成本优势:一是电耗【hào】低【dī】,可大幅度地降低生产成本;二是建设周【zhōu】期短,一【yī】次性投入成本低,可【kě】大量生产;三是【shì】“三【sān】废【fèi】”少,易于处理。业内人士【shì】推测【cè】,物理提纯法生【shēng】产的【de】多【duō】晶硅成本或在【zài】3万元/吨。

总【zǒng】之,该技术路线能否走得通,可能还要看【kàn】劣势能否【fǒu】被【bèi】修正,优势【shì】能否最大程【chéng】度被【bèi】发挥。

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