太阳能多晶硅的“中国梦”(上)

中国多晶硅的发展回顾

早在二十世纪五十年代，中国就开始了多晶硅的研究，最早的是洛阳半导体厂和峨嵋半导体厂。随后，伴随着半导体技术的发展，中国又陆续在陕西、河北等地设立了多个多晶硅厂，或者在一些化工厂内设立了多晶硅车间。六十年代，“文化大革命”的十年浩劫中断了中国多晶硅的研发进展。改革开放后，由于我国电子工业的主体思路是重整机而轻器件，作为器件上游的多晶硅就更加被轻视，导致中国的多晶硅的研究继续停滞，技术远远落后于欧美。

2005年，德国可再生能源法的通过引发了光伏产业的发展热潮。由于光伏电池对于多晶硅的需求量要远远大于半导体行业对硅的需求，因此，多晶硅的需求量随之猛涨，多晶硅的价格也从稳定了二三十年之久的每公斤二十多美元的水平一路飙升。2005年，每公斤多晶硅的价格达到50美元，2006年底超过100美元，2007年底，则超过了300美元，到了2008年8月，多晶硅价格达到顶点，每公斤的市场现货价最高曾达到480美元。“拥硅者为王”，成为当时光伏界的信条。

价格的飙升吸引了大量的投资。相比之下，中国的投资者比国外的投资者要疯狂得多。在2006年，洛阳半导体厂成立了洛阳中硅，峨嵋半导体厂分出了四川新光，开始从事多晶硅的大规模生产。后来，峨嵋半导体厂又与东方汽轮机厂合资成立东汽峨半，继续从事多晶硅的生产。但是，一开始，这些公司的进展都不顺利，直到2008年，整个中国才生产了几百吨。

但是，高额的利润继续吸引着大量的投资。四川永祥、万州大全、青海亚洲硅业、宁夏阳光、扬州顺大、鄂尔多斯等等，仿佛在一夜之间，全国树立了大大小小近百家多晶硅企业。据估计，全国范围内，多晶硅企业的投资高达1400亿元人民币。

2008年9月开始的金融海啸使得多晶硅的价格在半年内从480美元跌到了50美元以下，众多的多晶硅企业戛然停产。但是，2009年，光伏产业成为众多行业中复苏最早的行业，多晶硅的价格从50美元开始上升，到了2010年，回到了90美元以上。这些多晶硅企业开始生产，其中不少企业在这期间确实赚到了一些钱，回收了一部分资金。

光伏产业的快速发展浪潮在2011年一季度达到了顶点。从2011年4月起，由于欧债危机、美国双反，市场对于光伏产业的信心受到打击，光伏市场的增速低于预期，导致了光伏产业的产能相对过剩。中国企业为了回笼资金开始进行残酷的竞相杀价，使得光伏组件的价格一路走低，从2011年一季度的15元/瓦，降到了2013年初的3.8元/瓦。而多晶硅的价格自然也不能幸免，价格从70万元人民币/吨，一直降到了14万元人民币/吨。2013年初，甚至还到过8万元人民币/吨的超低价。而中国绝大多数的多晶硅厂家的成本都在25万元人民币/吨以上，因此，90%以上的多晶硅工厂停产，就成了再自然不过的景象。2012年，我国进口了超过7.6万吨多晶硅，而国内产量还不到3万吨。

在2008年后多晶硅经历的两次低谷中，始于2008年9月金融海啸的第一次来得凶猛而剧烈，但恢复得也较快，低谷只延续了半年多的时间；而始于2011年4月的第二次全球经济大萧条，则是长期下调，跌幅虽慢，但持续时间却非常长，直到现在的2013年5月，也未见恢复的迹象。而两次危机给多晶硅所造成的价格的总跌幅都差不多，第一次，跌幅达到90%，从480美元/公斤跌到了50美元/公斤；第二次是从70万元人民币/吨，跌到10万元人民币/吨以下，跌幅也达到了85%。但给多晶硅产业造成的伤害，第二次却要严重得多，几乎可以说是致命的。

国外厂家的冷酷打击

值得注意的是，这两次危机中，国际的多晶硅厂家受到的伤害，都远远小于中国的多晶硅企业。如前所述，中国的多晶硅企业现在大面积停产，其中宁夏阳光等企业已经宣布破产，其余的许多也已经宣布“可能永远不会复工”。而在第一次危机前，国际上多晶硅厂家有“七巨头”之称，德国瓦克，挪威的REC，美国的HEMLOCK和MEMC，日本的三菱，德山，这些国际巨头在两次危机中，虽然利润有所下降，或者有所亏损，但都没有到破产倒闭的程度。这是为什么呢？

早在1998年的“金融风暴”时，这些国际多晶硅巨头也曾经经历过一次惨痛的教训。当时的IT泡沫，使得电脑和通讯用的芯片产量大增，这些厂家也先后进行了大幅的扩产运动，但金融风暴和随后的IT泡沫破灭，使得半导体芯片的需求量大跌，导致了全球几乎所有的多晶硅厂的扩产产能都完全不能投产，有数十亿美元有去无回。一朝被蛇咬，十年怕井绳。有了那次惨痛的教训作为“前车之鉴”，这些厂家在2005年到2007年的光伏产业大潮兴起的时候，是以十分谨慎的态度来看待多晶硅的价格上升的。他们并没有为利所动随之大幅扩产，而是静观其变，看看光伏这个靠政府补贴的市场能够支撑多长时间。因此，在2008年的金融海啸到来之际，他们并没有受到很大的伤害。当然，他们的这种谨慎的态度，也使得这些厂家错过了赚取巨额利润的机会。因为，在多晶硅价格高涨至400美元/公斤之际，这些多晶硅巨头的出货价格却因为与大多数用户签订的都是“长单”价格，只能按照70美元/公斤的价格对老客户进行销售。

2009年中开始，光伏产业掀起了第二次高潮，这些巨头们也开始了稳健的扩产计划。WACKER公司的产能从2007年的3500吨增加到2万吨，HEMLOCK的产能从2008年的5000吨增加到了5万吨，其余的也均进行了一倍到数倍产能的扩产。虽然扩产的速度都很快，但是中国企业家们当时忽视了一个事实，那就是，国外厂家缘于长达四十年的生产经验和工艺的优化，多晶硅的生产成本一直控制在25美元/公斤以下，而国内的大多数厂家却都在40美元以上。这使得中国与外国多晶硅厂家的竞争在一开始，就不是一个起跑线上。但当时的较高的市场价格使得这个后来证明是中国多晶硅企业致命伤的问题一直被漠视。

如果能够给中国厂家足够长的生产时间，中国企业也能够通过工艺优化逐渐降低自己的成本。但是，冷酷的国际多晶硅的巨头们决定不让中国的企业有机会渡过这个降低成本的重要阶段。于是，借着2011年开始的二次萧条，国际多晶硅巨头开始了对中国多晶硅企业的价格阻击战。

2011年以后的多晶硅价格的第二轮下跌，并不是由中国企业挑起的，而是国际厂家主动发起的。而且，国际市场多晶硅价格下跌的曲线，与中国做得最好的多晶硅企业的成本下降曲线，几乎完全吻合。因此，这就形成了从2011年4月起，中国仅有一家多晶硅企业的成本能够与市场价大致持平，而其余的绝大多数的多晶硅企业每吨都要亏十万元人民币以上，部分每吨甚至要亏二十多万元。对于年产能在数千吨以上的多晶硅工厂来说，这意味着每年数亿元的亏损。没有工厂能够长期承受如此巨额的亏损，也没有工厂有这个必要承受这样的亏损，因此，中国多晶硅工厂的大面积停产就成为一个必然。

但是，多晶硅的工艺装置并不是能够无代价闲置的。通常，如果停产时间超过两年，关键的装置和管道将因腐蚀而报废。本来，这两年是中国多晶硅企业最重要的成本过渡期，应当在这个阶段通过工艺优化而降低成本，但是现在却只能白白地眼看着自己花巨资建造的精馏塔、合成塔、氢氯化装置、管道、还原装置等慢慢锈蚀、报废，看着自己的投资渐渐化为尘烟。这种令中国企业欲哭无泪的悲惨景象，正是国际多晶硅巨头的计划和目标。

在2013年初，国际多晶硅厂家给了中国的多晶硅最后一击。这时，多晶硅的价格跌破了12万元/吨，也就是20美元/公斤的国际厂家的成本价，这个价格，使中国成本最低的保利协鑫也出现了亏损。但所幸这个价格仅仅维持了不到两个月就恢复到了14万元/吨的国际厂家成本线以上，但即便如此，保利协鑫也在2012年亏损了3.5亿元港币。而这已经是2012年中国的多晶硅企业最好的业绩了。

西门子法的命门:高成本

德国的光伏补贴客观上成就了中国成为世界上最大的光伏组件生产国。美国虽然还没有像德国那样对于光伏进行那么大规模的补贴，但是，美国人以特有的冷战思维作了提前的打算。他们绝对不希望美国纳税人的钱通过光伏补贴的方式流向中国。而光伏组件价格近两年的持续下降，使美国和欧盟意识到，光伏成为支柱能源已经不再是遥远的未来。而任何一个“负责任的大国”都不会让一个支柱能源的器件和装备制造依赖于别国，而且是一个意识形态完全不同的国家。这就是美国和欧盟先后发起“双反”诉讼的根本原因。

但是， “双反”这种贸易保护主义的大棒，并不能保护欧美的光伏企业。国际多晶硅巨头们虽然有成熟的技术和丰富的市场经验，可他们还是忽略了一个基本的事实，那就是，光伏的成本下降是必然的趋势，光伏发电对于多晶硅的成本的要求，们目前的主流工艺无法保证的。

几乎全世界的多晶硅厂家所用的工艺都是被称为“西门子法”的工艺。这个工艺有很多优点，但唯一的缺点就是能耗过高导致的成本过高，不能满足光伏发电对多晶硅的成本需求。目前，西门子法从金属硅后的制粉、三氯氢硅合成、精馏、还原以及尾气循环到最后的多晶硅产出等各个环节的总能耗约在160千瓦时/公斤以上。对于半导体用硅来说，西门子法的成本不是问题。但是，光伏发电目前最大的问题就是成本偏高。而作为光伏电池最主要的原料----多晶硅，成本当然是决定光伏发电成本的关键因素。无论是中国的还是外国的企业，只要采用的是西门子法，多晶硅的成本都不可能下降到满足光伏发电“平价上网”的程度。

于是，新的工艺也在不断的被探索中。硅烷法，是不少人曾经寄以厚望的新工艺。硅烷法一样可以达到西门子法的纯度，而且成本更低。但硅烷这种有个天生的缺点，就是一旦接触空气就要爆炸。从1970年以来，尽管世界上曾经先后有过二十多座硅烷法的多晶硅生产线（产能均小于500吨/年），但几乎无一例外的以爆炸而告终。而最近所谓的新硅烷法，无外乎就是用大量氢气来稀释硅烷以提高爆炸容限，再加上流化床工艺。这样，爆炸的危险虽然有所降低但有限，而成本却大大提高。更重要的是，这种危险一旦发生，就是致命的，其危害的程度不亚于大规模杀伤性武器。即便真的有吃熊心吞豹胆的企业家敢于建厂，任何地方政府都不会同意的。

中国也曾有两家企业试图采用硅烷法，而且都已经开始建厂，一家是位于保定的英利集团的六九硅业，一家是浙江衢州的中宁硅业。但是，这两家工厂都没有能够完成，先后终止了项目建设。最近，保利协鑫也宣布要采用硅烷法，但是否真的会上马，还有待观察。

硅烷法的不顺利正是国际西门子法多晶硅厂家愿意看到的。因为，只要没有新的工艺，只要击溃了中国的多晶硅企业，他们就可以回到2007年以前“七巨头”称霸世界的局面，将他们的垄断地位长期保持下去，来分享光伏带来的巨大的多晶硅市场盛宴。从某种程度上来说，他们确实得逞了，因为，他们几乎已经将所有的中国多晶硅企业一举全歼了。但是，他们却忘了一件最根本的事情，那就是，这几年光伏产业的迅速发展，使“拥硅者为王”的形势发生了变化，变为“成本为王”。这些西门子法巨头们真正的敌人，并不是中国的多晶硅企业，而是新的、成本更低的工艺。而这种工艺，并不是人们曾经一度以为的硅烷法。

史珺博士，上海普罗新能源公司总裁

(未完待续）