徐州民企中能硅业自主创新铸就全球硅化学产业链龙头
江苏中能硅业科技发展有限公司从引进设备入手,突破多晶硅生产的技术壁垒,仅仅三年多的时间,已跻身世界三强国际化企业位置。 步入中能硅业位于徐州经济技术开发区的工厂,绿草如茵,碧水微澜,映衬出“花园式工厂”的特有风貌。在办公楼的三楼会议厅里,江苏中能硅业科技发展有限公司总经理蒋文武:“经过三年多跨越发展,公司已经实现了年产能21000吨的电子级多晶硅,综合优势已居于世界同行业领先的位置。”这样的话语从中能硅业总经理的口中说出,使我们感受到的不仅仅是自豪,更多的是一种感慨。 中能速度让世界惊叹 如果从1959年我国成功拉制出硅单晶算起,我国硅材料产业经历了半个世纪的发展历程;但直到2005年,我国多晶硅产量仅有60吨,到2007年,产量也只有不到1200吨。在我国太阳能光伏产业迅猛发展的同时,其所需的硅材料却有98%需要依赖进口。可以看出,中国光伏产业的基础———硅材料生产并没有得到长足发展。相比较而言,全球多晶硅两大巨头Hemlock和Wacker公司的年产量都在1万吨以上。 江苏中能硅业科技发展有限公司正是在这个背景之下,于2006年3月由协鑫集团出资组建而成的。2006至2007年,由于多晶硅材料短缺,全球多晶硅现货价格正处于疯狂上涨的过程中,早一个月投产就意味着增加巨额的销售收入。自公司成立之后,中能硅业就开始与时间赛跑。据蒋文武介绍,中能硅业第一期年产1500吨电子级多晶硅项目于2006年6月正式动工,2007年9月投入生产,当年生产多晶硅155吨,实现销售收入3亿元;第二期年产1500吨电子级多晶硅项目于2007年8月开工建设,到2008年6月就已经投入生产。记者了解到,国际上建设这样一座多晶硅厂通常需要20至24个月,可以说,中能硅业的建设速度已经开创了一个奇迹。 中能硅业多晶硅项目的建设和生产同时得到了地方政府的鼎力支持。市委常委、徐州经济技术开发区管委会主任秦景安:“除了在报批流程、投资服务以及配套设施等方面为中能硅业提供便利之外,在项目建设过程中,开发区专门从规划、国土资源、投资服务等部门抽调了4位工作人员驻扎到中能硅业现场办公,政府工作人员和工程建设人员、生产调试人员一样,放弃了一个个节假日,为中能提供了全方位、便捷的服务。” 中能硅业第三期万吨电子级多晶硅项目同样保持了“中能速度”。蒋文武:“在第二期工程基本建成的时候我们又规划建设了第三期项目,第三期工程已于2009年上半年全面投产。通过在现有生产线基础上进行技术改造,到2010年底,中能硅业年产能突破2.1万吨,迈入世界顶级的多晶硅厂‘万吨俱乐部’,我们仅用了三年多的时间。” 自主创新突破国际巨头技术壁垒 事实上,投资建设多晶硅生产线,中能硅业面临的困难与其他国内企业是一样的。“在作出投资多晶硅项目的决策之前,我们在国内做了充分的调研。当时,核心技术被国际巨头所掌控,多晶硅领域人才严重匮乏,这两大障碍犹如横亘在企图涉足该行业的中国企业面前的两座大山,让很多人望而却步。”蒋文武对当时面临的困境记忆犹新,“不过,我们也看到了中能硅业自身具有的优势。协鑫集团作为国际化能源投资集团拥有充足的资金实力,有引进国际先进技术和大型工程设计、工程建设管理方面的成熟经验。” 技术是企业获得生存与发展的关键要素,国际巨头当然拒绝“授人以渔”。要想涉足多晶硅产业,技术转让的道路肯定是行不通的。很快,中能硅业利用股东强大的国际网络找到了迅速掌握多晶硅制备技术的突破口———国际多晶硅装备企业。 在中能多晶硅生产线建设的每一道主要工序,都有世界知名的多晶硅设备厂家长期提供设备和技术支撑。中能硅业的精馏设备是从日本引进的,还原炉是从德国引进的,尾气分离装置是从美国引进的,这些厂家数十年来长期和国际多晶硅生产七巨头合作。“我们比国际多晶硅七巨头幸运的是,进口了这些设备厂最新一代的设备,在装备方面,可以说我们是站在了巨人的肩上。” 单纯依靠引进设备当然不能完全解决问题,蒋文武介绍,公司成立之初就高起点地选定了世界主流的新一代制造工艺。在消化吸收的基础上,中能人对工艺技术路线深化组合,集成再造,攻坚完善,实现了GCL法集成创新。技术人员不断集成创新,三年多来中能的技术水平稳步提升,生产线上共有40多项具有自主知识产权的核心技术投入应用。尤其是副产物回收的关键核心工艺是公司自主研发的“氯氢化技术”,这项技术能将系统中产生的四氯化硅等大量副产物四氯化硅全部直接转化成原料三氯氢硅回到系统循环使用,该装置目前已经形成的氯氢化处理能力能够满足年产3万吨多晶硅的物料回收循环配套,彻底消除了生产多晶硅副产物难以处理的世界性难题。 另外,通过引进消化吸收和再创新相结合的方式,公司又将处理另一副产物二氯二氢硅的反歧化技术整合进工艺系统。通过这种卓有成效的技术升级路线,在不到四年的时间里,将我国民族产业的多晶硅制造技术与国外先进水平的差距大大缩短,成功地证明了独具特色的GCL工艺技术路线的制造优势。 环保清洁低能耗制造成本一降再降 2008年下半年,国际金融危机重创了全球实体经济,多晶硅价格大幅下滑,现货价格逼近甚至跌破国内部分企业的生产成本,多晶硅作为“暴利行业”的光环也迅速褪去。降低成本,是多晶硅生产厂家求生存的唯一途径。 蒋文武表示,中能硅业在降低成本的道路上走得艰辛但成果丰硕,其生产成本已由2008年的67美元/千克下降到去年底的23美元/千克以下,目前产品综合电耗也已经降到100千瓦/千克。“做高产优质的多晶硅,做老百姓用得起的太阳能。”有这样一条横幅悬挂在中能厂区室外管廊的钢架上,彰显了中能硅业要以低成本推动光伏产业进步的雄心壮志。 设备逐步实现国产化直接促使建设费用降低,这是中能硅业在低成本道路上品尝到的第一颗果实。据蒋文武介绍,从第二期工程开始,中能硅业的部分设备已经实现国产化,以尾气分离装置为例,除了压缩机仍然需要进口之外,其他部件全部是由国内厂家生产的;到第三期工程,设备国产化率已经达到80%。第三期工程的产能是第一期的10倍,但其总投资却不到第一期工程的7倍,也就是说,通过设备国产化,中能硅业的建设费用节省了约30%;而即便以第一期来看,中能硅业的建设成本在国内多晶硅企业中也处于较低的水平。 用传统工艺生产多晶硅,三氯氢硅还原过程所消耗的电能约占整体电耗的70%,因此还原炉的余热利用对于降低生产成本具有重要意义。据蒋文武介绍,中能利用冷却循环水将还原炉的余热用于精馏工序,有效地降低了单位产品能耗。目前从两个9纯度的工业硅,提纯到13个9以上的高纯多晶硅,附加值增长了25倍以上。中能的多晶硅生产每万元产值耗能仅为0.6吨标准煤,真正做到了多晶硅生产的高效、清洁、节能。 实现闭环生产是多晶硅生产中大幅降低原材料成本和环保成本的关键。在三氯氢硅还原反应的过程中,总量高达90%的三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢作为尾气排出,一部分三氯氢硅需要经过尾气分离之后再进入还原炉;另外,作为还原反应更大量的副产物四氯化硅则需要经过氢化,转化为三氯氢硅之后循环使用。这些尾气和副产物如果未经处理而直接排出厂外,不仅会造成原料的极大浪费,同时也会对环境造成严重的污染。中能硅业从美国CDI公司引进的还原尾气干法回收工艺技术包和通过自主研发获得的冷氢化工艺为系统封闭运行、物料循环使用提供了技术保障,一举解决了成本和环保两大难题。 多晶硅产业链 实现徐州地区协同运营 中能硅业加快打造以多晶硅制造业为龙头的硅化学产品产业链,现已垂直延伸硅片、电池组件及太阳能发电站等,形成了上下游协同发展的良性支撑。中能硅业现在以电子级多晶硅的产品质量保障太阳能发电应用,以多晶硅制造带动硅化学产品产业链的发展活力,提高了太阳能发电站系统运行寿命,提高了转换率。这使中能取得了在产业链上高品质、闭合支撑发展的优势。 2009年12月30日,全国装机容量最大的太阳能电站——徐州协鑫20兆瓦光伏发电站在贾汪区青山泉镇鸡鸣山南坡并网发电。运行一年多来,已向华东电网输送绿色环保能源2500多万千瓦时。 据介绍,该光伏电站采用最佳固定倾角、双轴向日跟踪和单轴向日跟踪等方式安装光伏组件,并配有完善的计算机监控设施,通过电磁板、电磁组件,把光能转化成电能,把太阳能转换成直流电,再转换成交流电,然后通过升压变压器,送到110千伏的高压电网。根据气象条件,该电站年发电量可达2600万千瓦时,每年可节约标煤7550吨,减排2万吨二氧化碳和150吨二氧化硫。 用“绿色”的太阳能发电,补充甚至替代传统能源,发展“低碳经济”甚至“零碳经济”已成为全球共识。据测算,全球低碳经济市场将达2万亿美元,以太阳能为代表的新能源板块当仁不让,将成为低碳盛宴中最为核心的宝藏。在这样的背景下,中能硅业在徐州抢先做大做强太阳能光伏,掘取了低碳经济的第一桶金。 2010年6月21日,江苏协鑫硅材料科技发展有限公司1.2吉瓦硅片项目全面达产,该项目是保利协鑫开发的第一个硅锭硅片生产项目,总建筑面积18万平方米,拥有高标准的铸锭切片车间、硅材料清洗车间、成品备件车间和世界领先的多晶铸锭炉、切片机、硅片分选设备、系列检测仪器等。目前该项目仅用了一年的时间建设投运了3.5吉瓦规模的江苏协鑫硅材料铸锭、切片项目,综合优势已居于世界同行业领先的位置。 短短三年多的时间,中能硅业能取得令同业惊奇的大发展,蒋文武最感慨地就是人的因素。大发展得益于公司一直强力推进人力资源开发创新,不断壮大企业发展的人才优势。近年来,中能硅业积极推进集团“GCL千人梯队计划”实施,为人才使用和培养奠定了基础。人力资源部门注意开发建立员工培训体系、绩效评估体系、薪酬福利和员工管理体系;企业为广聚人才,对专业骨干员工优惠购置住房,解决全体员工上下班交通问题,统一乘坐企业大巴接送;建设星级员工食堂,解决内部生活保障等一整套“以人为本,广聚人才”的创新制度,给企业注入了生机和活力。而为了企业的长远稳定发展,企业尽可能地使用当地的优秀人才。据公司人力资源部统计,截至去年底,公司共录用徐州市区及五县(市)户籍的员工958人,其中引进人才专工及技术员以上198人,行政管理人员75人,大大缓解了当地大学毕业生的就业难题。 “十二五”乘势做优做强徐州多晶硅产业 在国家和省发展新能源产业政策的支持下,在省政府的直接关心下,中能硅业将从今年全力启动,向国际化硅材料之都大步跨进。 2010年10月22日,徐州市政府、徐州经济技术开发区与协鑫(集团)控股有限公司扩大投资加快发展一揽子项目进行签约。此次签约的投资项目主要包括新能源产业链相关延伸项目、新型节能蓝宝石衬底项目等,协鑫(集团)及各投资方共投资280亿元人民币,全部项目预计在未来的一至五年建成。这些项目的顺利实施,将进一步完善我市光伏产业链,填补新能源行业空白,同时也将为推进资源型城市产业升级和经济结构转型及振兴徐州老工业基地作出重大贡献,为江苏乃至全国巩固提升光伏产业强势地位注入活力。

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