【48812】协鑫科技勇闯新一代多晶硅制备技能途径
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,榜首代流化床榜首次开车,颗粒硅分厂上下满怀希望,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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