多晶硅：改良西门子法路在何方？

自去年9月国务院发布关于抑制部分行业产能过剩和重复建设若干意见的38号文件后，国内对多晶硅行业的激烈争论一直持续不断，对该行业到底是否存在过剩有多种说法。如今半年时间过去了，国内企业对于践行38号文件到底有何想法？如何在技术上提高多晶硅产业竞争力？带着这些问题，记者采访了广州吉必盛科技实业有限公司董事长王跃林。

短期内仍是主导工艺

38号文件明确提出：太阳能级多晶硅还原电耗低于60千瓦时/千克，还原尾气中四氯化硅、氯化氢、氢气回收利用率不低于98.5%、99%、99%。对此王跃林指出，短期内改良西门子法仍是生产多晶硅的主要工艺路线。降低多晶硅还原电耗，其关键就是降低改良西门子法生产工艺的综合能耗；提高还原尾气的回收利用率，其实就是减少系统对外排放的四氯化硅和盐酸副产物。这也是多晶硅产业提高竞争力的关键所在。

国内多晶硅企业大都采用的是改良西门子法。王跃林认为，从化学反应的角度来看，该工艺的确属于效率比较低的化学沉积反应过程，成本必然偏高。不过在其他工艺方法没有成熟并形成商业化之前，目前不得不使用该方法生产电子级和太阳能级多晶硅。与国外多晶硅巨头相比，国内改良西门子法生产多晶硅存在的问题更明显。首先是成本更高，原料一次转化效率过低，大量原料转化成为难以回用的副产物四氯化硅；其次是气相沉积过程的电耗偏高，有的较国外先进水平高100千瓦时/千克左右。出现这些问题的根本原因是国内企业对于改良西门子法认识不足。

硅氯资源循环利用是软肋

王跃林表示，改良西门子法工艺强调的是硅、氯两个资源的充分利用和高度循环。国内多晶硅企业没有很好地解决这个问题，因此成本一直居高不下。而采用改良西门子法的国外多晶硅生产商目前已经实现了硅、氯资源的高效循环利用，因此其综合能耗和成本比国内企业要低出一大截。

改良西门子法工艺有大量四氯化硅副产物产生，因此该工艺的核心之一就是将四氯化硅副产物反复进行氢化，生成三氯化氢硅原料再用于生成多晶硅，实现硅元素的高效利用。经过多次氢化后不能再用的四氯化硅副产物则用于合成气相法白炭黑，同时产生HCl副产物。部分HCl由于无法用干法回收，只能用水进行吸收形成盐酸。

改良西门子法工艺的核心之二就是将这部分盐酸进行回收，用于三氯化氢硅原料的合成，实现氯元素的高效综合利用，而不是将其排放或中和后排放。

副产四氯化硅出路是关键

对于多晶硅行业将希望全部寄于利用副产四氯化硅生产气相法白炭黑或其他产品的想法，专业从事气相法白炭黑生产和销售的国内龙头企业吉必盛公司持不同意见。王跃林认为，一方面是因为这样做多晶硅企业最终不会有竞争力，另一方面还必须考虑气相法白炭黑产品的市场容量和产品未来的盈利能力。由于气相法白炭黑价格未来还有可能大幅下降，依靠生产白炭黑降低多晶硅综合成本的方法已不可行；而正硅酸乙酯等含硅类精细化工产品目标市场太小；利用副产四氯化硅生产单硅烷则面临无氯法硅烷技术的竞争，同样难以解决问题。

同时原料方面也不允许。王跃林指出，有机硅原材料单体产业近年大发展后，大量的副产物也要通过制备气相法白炭黑解决。如果未来气相法白炭黑的原料各有50%来自多晶硅和有机硅行业，则理论上5年内可以被国内气相法白炭黑行业消化的副产四氯化硅每年最多不会超过6万吨。因此，国内改良西门子法多晶硅企业要想与采用其他工艺路线的多晶硅企业竞争，还必须积极探索除气相法白炭黑以外的副产四氯化硅循环利用路径。