（1）冷氢化发展史、现状及趋势
高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。
Larry Coleman是冷氢化技术的专利申请人，他见证了整个冷氢化的发展过程；该专利由其于1980提出，1982年批准，2002年过期。
高纯原生多晶硅生产是太阳能光伏产业乃至半导体行业的关键环节，随着竞争压力和节能环保呼声的日益高涨，降低多晶硅生产过程中的能耗成为关键。而采用冷氢化代替此前的热氢化就是关键技术之一，目前已经成为行业的风向标。但是在此之前，冷氢化技术的发展也经历了很长的过程。
（1）1948年，联合碳素UCC的分公司林德气体为了找到一种合成TCS的方法而最先开发了冷氢化技术，但在当时生产TCS是为了制备有机硅而非高纯硅。
（2）1950~1960，林德公司在西维吉尼亚建了一个用冷氢化技术生产TCS的生产线；同时，他们发现用Si+HCl的方式（合成法）来生产TCS更加经济，于是就将冷氢化技术搁置。
（3）1973年，当第一次石油危机来临后，美国政府开始寻找石油的替代能源，太阳能就是其中之一，很多公司参与了与之相关的研究（包括多晶硅的生产），其中包括UCC。
（4）1977年，美国总统卡特授权美国航空航天署NASA寻找降低太阳能电池板生产成本的方法。此时，多晶硅的生产再次被提上议事日程。UCC当时介入了此事，便重新把硅烷技术（1971年发明）及冷氢化技术找出来，开始准备建立中试装置。
（5）1979~1981年，UCC在Washougal建立了一个做硅烷（100MTA硅烷）的中试工厂（生产硅烷的第一步生产TCS所采用的是可以闭路循环的冷氢化技术），并成功生产出电阻率为10000的多晶硅。他们希望通过国家对太阳能级多晶硅的支持来提升其电子级多晶硅的名气，因为当时还未出现能工厂化生产电阻率如此高的电子级多晶硅。
（6）1983年，UCC在Moses lake开始建设1000MTA硅烷的扩大化工厂。但当时在位的总统里根为了解决石油企业利润微薄的问题，抽调了供给NASA研究廉价太阳能利用项目组的资金，叫停了太阳能产业的发展。此后，UCC对太阳能的利用失去了兴趣，于1989年将这个1000吨的硅烷工厂以三成的价格卖给了一个叫ASMI的日本企业。
（7）此后几年，ASMI又将50%的股份卖给了REC，至此REC开始进入多晶硅领域。
其拥有世界上先进的包括冷氢化在的多晶硅工艺技术，团队成员具有丰富行业经验，所有专家都曾在道康宁、联合碳素等公司任职。该公司一直致力于利用自身的技术优势，为企业提供技术服务，提高产品质量，降低生产成本，优化作业效率，促进企业不断创新，使之成为行业成功的开拓型企业。
目前，全球多晶硅价格骤降，降低生产成本是企业生存的迫切需要。
采用冷氢化方式处理可有效地降低生产成本，提高企业竞争力。而美国LXE技术公司正是太阳能产业里冷氢化、TCS合成、电子级TCS制备和硅烷等多晶硅行业的多项技术提供商之一。LXE公司总部位于新泽西，在休斯敦和拉斯维加斯设有办公室。目前的技术服务商有塞维、冶研等工厂。
从2007、2008年时的多晶硅，到去年的精功科技，光伏行业整体固然时有升降，但财产链老是有环节能博得本钱市场青睐。此刻固然欧债危机蔓(màn)延，给严重依靠于欧洲(Europe)市场的我国光伏行业下流需求蒙上暗影，不外财产链上，或许有另一块风生水起的市场正在开启。 本月，A股市场两家重磅光伏厂商都公布新的投资打算(huà)，上游原料多晶硅出产商电力将拿出7.5亿元对旗下出产线进行冷氢化技改；供给多晶硅铸锭炉的装备商精功科技，也通知布告组建合伙公司准备供给冷氢化方面的解决打算。
这块市场远景若何？本周，《逐日经济消息》就此向国独一一家能量产冷氢化装备的电热进行懂得。
行业公司持续投资冷氢化
电力本年年头就在谋划的多晶硅出产线冷氢化技改一事，总算是在本月14日敲定了终极实行打算。公司将联手天威保变向从事多晶硅营业的子公司乐电天威增资，以辅助实在行冷氢化技改。
乐电天威今朝拥有一条设计年产能为3000吨的多晶硅出产线，不外因为项目立项时仍是2007年，受技巧所限那时乐电天威采用了国主流的热氢化技巧，作为副产物四氯化硅的处置工艺，而非此刻被普遍接收的冷氢化。早在本年2月电力就召开董事会会商多晶硅技改一事，那时打算投入3.3亿
元；之后在5月通知布告了项目技改细节，决议总投资7.5亿元. 无独占偶，因供给出产装备多晶硅铸锭炉而于比来一年在证券市场上风生水起的精功科技，也在随后不久公布了相似投资意向。公司将拿出3500万元设立合伙公司，合伙对象则以其拥有的冷氢化技巧出资，合伙公司成立后，将致力于为业多晶硅出产厂商，供给包含冷氢化在的全套多晶硅出产线设计及解决打算。
电力和精功科技，一个是上游原料出产商，一个是装备出产商，为何会选择(zé)在此时作出投向统一畴的举措？就本次《逐日经济消息》从业懂得到的信息，作为已被行业一线大厂切身验证的有用下降多晶硅出产本钱的手腕，冷氢化已经是我国现有存量老线技改和新项目上马的必需方法。而依据民生证券研讨员龙估计，今朝国多晶硅总产能大致在30万吨的围，以电力单条3000吨7.5亿元的投入力度盘算，对应总投资将跨越700亿元。 冷氢化成多晶硅行业趋向
“冷氢化是行业此后的大趋向。”23日，电热副董事长谭克对《逐日经济消息》表现。
谭克在接收记者采访时表现，公司看好这块市场远景，原因系冷氢化是当前下降多晶硅出产本钱、削减污染和电耗、知足行业准入门槛的有用手腕。 所谓多晶硅的冷氢化，是指对多晶硅出产进程中一定会发生的副产物四氯化硅的一种处置工艺。当前被厂商主流采用的改良西门子法，出产进程中会发生大量的副产物四氯化硅。而四氯化硅，也恰是前几年多晶硅被定性为高耗能、高污染行业的原因之一。
对于四氯化硅，当前重要有两种处置方法，热氢化和冷氢化，热氢化是国
已建成出产线的重要处置方法。谭克向记者先容，热氢化的劣势在于能耗高，工作(zuò)温度须要加至1200度，而冷氢化在550度的情况下就能进行反映；此外，热氢化的转化效力也较冷氢化低。
而依据工信部在本年1月正式宣布的《多晶硅行业准入前提》，在避免情况污染上提出了本钱收受接管应用的请求，尾气中所(博燃网（gasshow.）10年来致力于服务燃气行业，我们不仅为您提供最新的资讯及市场动态，更有权威专家实时解析燃气行业发展趋势，是燃气企业成长的好帮手。)冷氢化工艺将成多晶硅行业趋向发生的四氯化硅、氯化氢等物资的收受接管应用率不得低于98.5%、99%；同时还强(qiáng)制划定了能耗请求，光伏所用多晶硅还原电耗需小于80度/kg，到本年年末则应该小于60度/kg。 这一请求将差遣企业偏向于选择冷氢化工艺。而在业看来，还有另一原因驱动企业选择是冷氢化，那就是单元出产本钱的有用下降。冷氢化除单元能耗低之外，作为多晶硅出产所需重要原料之一的三氯氢硅，可在该项工艺下的闭环出产发生。
国最明显的例子就是保利协鑫，这家我国第一大多晶硅出产厂商，2009年年头其本钱大约为40美元/kg，之后两年冷氢化技改项目持续投产，单元能耗下降以及三氯氢硅自给率提(tí)高，到去年年末其本钱已降落至25美元/kg。“此刻差未几已经到每千克20美元了。”谭克称。
本钱降落是包管厂商盈利的最重要身分。跟着新进入者增添以及新增产能投产，行业需求不振下本年多晶硅价钱暴跌，今朝国际市场报价已降至56美元/kg，来自中国(China)有色金属协会硅业分会的信息则显示，国市场最新成交价大致在40万元/吨高低，约合62.6美元/kg。而这个价钱，已
接近国不少老线厂商的本钱线。 客户扩产速度存不断定性
谭克告知《逐日经济消息》记者，冷氢化工艺所需装备繁多，此中以硫化床反映器以及公司出产的电加热器为焦点装备。
谭克表现，在上市前公司这块营业以中能和中硅两家为重要客户。此中中能是保利协鑫子公司，担负其旗下多晶硅营业运作，为我国最大的多晶硅出产厂商；中硅则脱胎于与峨眉半导体厂平辈的硅业，为我国多晶硅“老四厂”之一，技巧实力雄厚。
但本年以来公司客户显明增添。据谭克称，公司本年新增了大概十多家客户，傍边有赛维LDK这类一线大厂，也有利尔这类新进入者。
采访中记者问及公司是否担忧将来可见的行业竞争，对此，谭克显得很有信念，“不排(pái)除价钱战的可能，但此后两到三年，我们公司在行业里的主导位置不会有变更。”
谭克表现，起首行业进入有门槛，因为在应用中是于高温情况下接触四氯化硅这类强腐化性物资，是以对电加热器的抗腐化性、发烧元件耐高压、避免发生泄露等机能请求很是高；早年只能由国外大厂出产，国企业之前也有试图攻关的，但并未胜利。而公司是与中能、中硅等厂商合(hé)作，自2006年起不竭研发、探索、调剂，才到达此刻的程度。
从这个意义动身，新进入者要真正拿到市场，产物必需获得客户承认。“这个时代会比拟长，我们当初是跟中能一步一步试用改良过来的，此刻客户都没有阿谁时光和精神来给(gěi)你做试验了。”谭克说。
那么公司是否担忧来自国外同业的挑衅？谭克答复称公司产物比国外品牌
有显明价钱上风，产物焦点部件电加热芯的应用期也能到达1年，跨越国外厂商的半年。
对于将来市场容量，谭克并未给出数目化预期，只是表现冷氢化是大趋向，国此刻采用热氢化工艺的最大厂商大全，也已经同公司联系过，联系冷氢化技改事宜。“独一的不断定身分是客户扩产进度，在今朝下流需求情况下，（客户的）扩产速度可能会有所放缓。”谭克说。 1、 优化还原工艺,降低还原电耗
传统的还原炉从9对棒、12对棒、18对棒,发展到最近的24对棒。日本三菱公司开发出48对棒的还原炉技术。多对棒还原炉的开发,可以提高多晶硅产品的单炉产量,增加效率,降低能耗。
表 2国外主要厂商技术一览表 厂商 产能 （吨） 还原炉 还原炉 冷氢化 对棒最大数量 单炉产量 （对） （吨） >5 未知 已完成 正在进行 保利协鑫 大全新能源 65000 5000 36 12，新建产能采用24对棒 中硅 永祥多晶硅 OCI 10000 4000 40000 24 未知 24或36 4-6 未知 4-5 已完成 未完成 未完成 数据来源：安信证券研究中心
2、 优化氢化技术，实施冷氢化改造相比于热氢化，冷氢化具有压力高、温度低等特点，有利于节能降耗，但是掌握该工艺连续平稳运行的工艺难度较大。 表 3 热氢化和冷氢化技术比较
厂商 技术成熟性 操作压力 操作温度 反应原理 综合电耗 生产维护 热氢化 成熟 0.6 MPaG 1250℃ SiCL4+H2＝SiHCL3+HCL 2.5~3 kWh/kg-TCS 较易 冷氢化 比较成熟 2.0MpaG 550℃ Si+3SiCL4+2H2＝4SiHCL3 0.2-0.3 kWh/kg-TCS 较难 较高 硅粉加入，是普通的流化床反应；电耗低；STC转化率高(22～23%)；国外运行时间长，国已有操作技术要求 一般 汽相连续反应，不需催化剂；易操作和控制；维修量小；反应无硼磷杂质优点 带入，后续的精镏更简单；蒸汽耗量低；工艺成熟，有可靠的技术来源。运行，是未来多晶硅的发展方业主已有操作经验 向。 是气固反应，间断操作；操作压反应是电氢化还原反应，电耗高；STC缺点 转化率低（15～20%） 多晶硅产品含C较高。 力高；对硬件的要求高。 要求高，国有3家投产，运行时间不超过5年，有待提高工艺成熟性 数据来源：安信证券研究中心
3、先进的提纯技术和精馏技术、尾气干法回收工艺等，也都是目前正在开发和使用的节能减排技术。 1.4. 主要厂商成本分析
表4 国主要厂商成本一览表 美金汇率6.2 厂商 目前产能 (吨) 保利协鑫 65000 新增单位 产能扩建成本 (RMB/KG) 252（含冷氢化工艺） 大全新能源 4300 434（含冷氢化工180 150 0.55 目前生产成本 （RMB/KG） <140 单位产量电耗 （KWH/KG） <100 0.6-0.7 单位电价 （RMB） 艺） 中硅 10000 350（含冷氢化工艺） 永祥多晶硅 4000 388（不含冷氢化工艺） 电力 3000 250（仅冷氢化改造） 天威硅业 3000 328（冷氢化改造和24对棒还原炉改造） 特变电工 1500 1.2万吨预计325 未知 （含冷氢化工艺） 数据来源：安信证券研究中心
冷氢化工艺和大型还原炉多对棒工艺能够大幅度生产成本和单位产量
未知 0.35-0.57 新疆地区工业电价 未知 未知 285 未知 与大全位于邻近地区 与大全位于邻近地区 250 147 0.5-0.67 190 140 0.6 电耗。以保利协鑫为例，成本低于140RMB/KG，单位产能电耗低于100KHW/KG，远优于其他企业。
目前产能的规模影响新增单位产能扩建成本。已有规模越大，新增单位扩建成本越低，这一点可以通过规模效应和学习曲线得到解释。以保利协鑫TCS处理装置为例，在2008-2011年的扩建过程中，单套TCS装置从2万吨发展到10万吨，TCS处理能力的单位成本降幅大于50%，TCS在整个多晶硅建设成本的占比20%-30%。
电耗在成本中占比较大，国新上产能越来越向电价较低的中西部地区集中，如大全新能源、特变电工等企业。他们未来的成本走向值得关注。 值得注意的是大全新能源公司，虽然产能规模不到中硅的一半，但是
成本与之相当，更是低于产能规模相当的永祥多晶硅成本28%。进一步分析发现，2011年大全新能源实际产量4500吨，产能利用率125%；中硅实际产量8000吨，产能利用率80%；永祥多晶硅一期2011年H1产量465吨，产能利用率93%。说明提高产能利用率能够更好地降低扩建成本和生产成本。提高产能利用率全面考验厂商的市场销售、连续生产运营管理、成本控制、产能预测和投放等综合实力。
结合上面的图1我们可以看到领先厂商扩产规模均在10000吨以上，选择大型还原炉多对棒工艺和冷氢化工艺渐成趋势。已经完成上述技改的保利协鑫和中硅的生产成本都将降低到25USD/KG（155RMB/KG）以下。上述厂家表示通过进一步优化工艺和提高产能利用率，成本还有一定的下浮空间。
我们判断现实情况下具备高效产能的多晶硅厂商特征： 1、10000吨规模是领先厂商产能获得成本优势的起点；
2、大型还原炉多对棒技术和冷氢化技术是目前较为成功的降成本工艺选择；
3、实际运营过程中的高产能利用率能够有效降本增产； 4、稳定量产成本20-25USD/KG（124-155RMB/KG）。 2. 改造工艺简介
2.1. 大型还原炉多对棒技术 图 4 24对棒还原炉
数据来源：中硅 安信证券研究中心整理
表 5 24对棒节能型多晶硅还原炉成套装置参数
数据来源：中硅 安信证券研究中心
2.2. 冷氢化技术 图 5 冷氢化工艺流程
表 6 国际主要冷氢化工艺包提供商一览 厂商 情况简介 美国蒙大拿州注册的企业。技术团队有很丰富的多晶硅以及硅烷的设计、施工、运行经验，很多专家曾经在国际著名企业DOW CORNING、UNION CARBIDE和挪威REC公司任职。GT冷氢化工艺包得到实践检GT Solar 验，GCL,OCI和MSETIC是采用的GT技术。GT公司对冷氢化的主要问题及解决方法有着深刻的认识和有效的解决方案，拥有稳定的工艺、设备运行参数和能耗参数。对人员的要求不是特别高，工艺容易把握。 美达州注册。技术团队由来自多个特定领域的专家组成，专家曾在国际著名企业DOW CORNING、UNION CARBIDE和ASIMI挪威REC公司任职多年，他们是工艺设计、工艺组合、工艺设备、现场安装、生产调试的著名专家和学者，能够为多晶硅行业提供成熟和可靠的LEX 技术支持。在冷氢化工艺方面，他们确实在原REC 工艺技术人员所掌握的技术情况下，进行了一定的优化和改进，工艺可行；相对于别的公司，LXE工艺较为简练、设备数量较少，系统的稳定性不高，系统运行对技术人员的整体把握性要求更高，对操作人员的技能要求和协作性要求也更高。 PPP 一家专门从事多晶硅技术研发、技术转让、专有设备制造的公司，其自己拥有的多晶硅技术已向世界多个国家进行转让。公司的技术团队人员不稳定，并且人员年轻、经验不丰富；其冷氢化的技术掌握程度也很浅显，对冷氢化运行过程中存在的核心问题认识不足。 公司技术力量雄厚，工程技术人员态度严谨、理论扎实、经验丰富。冷氢化技术是DEI公司最近开发的新工艺，其技术人员也没有从事DEI 过冷氢化的技术工作。而是基于对冷氢化的特点进行偏重理论性的研究推出的工艺，并没有实际的运行经验和先例，对冷氢化核心技术问题认识不足。
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