多晶硅企业吨成本?
2016年的时候,国内很多新建的多晶硅项目都处于在建或者拟建阶段,行业前景被广泛看好;而到了2017年,随着通威、亚洲硅业等新增产能的释放,多晶硅行业由紧平衡状态转变为供大于求,价格开始暴跌。 根据不同工艺路线,多晶硅分为直拉单晶用硅料(FBR)和晶体管、集成电路用硅料(CZ)两种。其中,FBR多晶硅生产成本较高,但质量更好,适用于高端单晶拉制;CZ多晶硅则相反。 无论是FBR还是CZ,本质上都是工业硅与碳的还原反应产物,其生产过程可分为原料加工、冶炼及精深加工三个工序。以生产高纯多晶硅为例,主要流程为: 工业硅矿石经破碎后,通过烧结炉加热至1500℃左右制成颗粒状工业硅,然后加入碳粉进行还原反应,生成含硅烷的混合物,进一步冷却固化得到绿色透明棒状产品——多晶硅块体。 最后通过碎磨加工成粉末,通过筛分分散为细粉,即为高纯多晶硅粉。整个生产过程中需要严格控制各项工艺参数,以确保产品质量。 目前,国内多晶硅生产企业主要为新能源材料集团、云南德宏钢铁集团、内蒙古东立光伏电业有限公司等。根据中国有色金属工业协会统计,2019年中国多晶硅产量排名前五的企业占总产量的48.3%,市场集中度较高。 具体来看,2019年全国多晶硅产量前五的企业分别是新疆新特能源有限公司(37.6%)、青海盐湖工业股份有限公司(11.9%)、上海新阳半导体材料有限公司(8.9%)、江苏中能电池科技有限公司(5.9%)、天津捷美电子材料有限公司(5.8%)。这五大生产商的合计产能达到111万吨,占全国总产能的70%以上。
虽然国内多晶硅行业集中度较高,但是企业之间技术水平差距较大,不同企业的平均生产成本差异明显。 以2019年多晶硅产量计,新疆新特能源、青海盐湖股份、江苏中能电池三家公司的生产成本分别为4.8万元/吨、7.2万元/吨、9.2万元/吨,行业平均水平约为7.8万元/吨。 而据相关报道,四川雅中电力有限责任公司投资新建的年产10万吨多晶硅项目,预计总投资180亿元,全部建成投产后,可年实现营业收入600亿元。按照规划,该项目将于2020年底建成投产。若按此计算,该公司多晶硅产品的含税销售价格在1.57万元/吨以下,远低于目前的行业水平。
硅料成本影响因素
硅料成本影响因素主要是石英坩埚的寿命、电耗、三氯氢硅/四氯化硅的转换率(有机硅、工业硅副产物),以及还原炉的生产能力、新产线爬坡等。还原电耗为成本的主要影响因素。
硅料成本主要影响因素
吨料还原电耗
随着企业不断推出大炉型,以及生产经验的逐步积累,硅料企业生产每千克硅料还原电耗持续降低。单炉产量从1150千克提高到2450千克后,在坩埚平均单炉投炉量、平均单炉运行天数相同的情况下,大炉型在电耗、人员成本、折旧等方面具有一定优势。
坩埚寿命
企业坩埚平均寿命在6.5-9炉之间。坩埚寿命每增加1炉,硅料成本平均可以降低0.4万元/吨。
三氯氢硅或四氯化硅转换率
多晶硅料还原过程中的硅耗主要包括正常生成多晶硅的硅耗和尾气排走带走的硅耗(尾气硅耗)。转化率指进入还原炉的四氯化硅中被利用生成多晶硅的利用率,转化率的提升,可以降低硅耗,同时减少尾气排放量,降低尾气处理费用。多晶硅料生产过程中,主要的副产物为尾气(主要成分是未反应完的SiHCl3和Cl2)、结瘤(反应过程产生的液相硅被包入碳粉中附着于石英坩埚内壁上)和料浆(沉积在还原炉反应腔底部的多晶硅和尾气混合物)等。其中尾气在排放前需要经过回收,回收后的尾气回到还原气源作为四氯化碳和氯气的循环使用。理论上,在一定的生产周期内,多晶硅料产量越高,产量与副产物的比例越高,生产成本越低。
不同硅料企业成本水平
大全能源:公司在新疆石河子地区,较其他地区具有低廉的生产电耗优势,单位多晶硅的电耗稳定在60kWh/kg左右,是目前硅料生产环节的领先值,且2020年公司硅料单位成本为41.34元/kg,处于行业的成本低位。
通威股份:随着规模扩张和技术升级,公司单位电耗不断下降,从2014年的112kWh/kg逐步下降到2020年的67kWh/kg。2020年永祥乐山二期4.5万吨和内蒙古包头一期4万吨项目顺利投产,新产能具有低成本优势,2020年公司多晶硅成本降至3.92万元/吨,毛利率上升至57.55%。
保利协鑫:公司硅料生产采用创新型FBR颗粒硅技术,较目前主流硅料技术,具有综合电耗低(18kWh/kg)、投资小等优势,成本远低于行业平均水平。