年产200吨多晶硅500吨单晶硅可行性分析报告.docx
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年产200吨多晶硅500吨单晶硅可行性分析报告
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年产200吨多晶硅500吨单晶硅项目
可行性研究报告
第一章 项目总论
1.1 项目名称及承办单位
1.1.1 项目名称
项目名称：
年产200吨太阳能级多晶硅、500吨太阳能级单晶硅
1.1.2 项目承办单位
承办单位：
益阳晶鑫新能源科技实业有限公司
法人代表：
高天国
1.1.3 项目建设地点
项目建设地点：
中国湖南省益阳市高新技术产业开发区
1.1.4 可行性研究报告编制单位
编制单位：
湖南城市学院规划建筑设计研究院
1.2 可行性报告研究的依据及范围
本报告主要内容是益阳晶鑫新能源科技实业有限公司年产200吨太阳能级多晶硅、500吨太阳能级单晶硅项目，通过对其产品在国内外市场及发展趋势进行分析预测，确定产品的发展规模和技术水平，并根据工艺技术方案和设备选型，对项目配套的土建、公用工程及节能、劳动定员等内容进行相应研究，最后采取合理的方法对项目进行全面技术经济分析，为项目决策提供可靠的依据。
1.3 项目必要性
硅的一个重要用途是用于太阳能发电，但目前因其价格昂贵，远未达到普及使用的程度。
随着移动通信设施市场的迅猛扩大，远离电网的微波通信中继站等通信蜂窝节点对太阳能电池的需求也在增长，在石化能源逐渐枯竭的大环境下，太阳能电池发电站已经进入人们的视野。
目前，国际国内太阳能电池等级的多晶硅大都采用单晶硅棒纯度略低的头尾料，或单晶炉的锅底剩料来进一步熔炼、掺杂、勾兑并再次融熔铸锭而成，产量受到单晶硅产量的限制，成本相对较高。
与西门子方法比较，物理提纯法虽然只能提纯到7N级别的纯度，但这个纯度已经可以满足太阳能电池对多晶硅原料的基本技术指标要求。
由于产品生产难度高、技术门槛高、经济效益好，需求急剧上升，未来数年都处在供不应求的状态，市场前景非常看好！
随着我国加入WTO，芯片产业发展迅速，对多晶硅的需求也呈不断上升趋势。
目前国内的多晶硅原材料处于供不应求的局面，我国需求量的96%依赖进口。
由于能源危机和国家能源政策调控，太阳能电池产业将会很快扩大，太阳能电池等级多晶硅市场也会越来越大。
国际上已经开始了太阳能发电的规划实施，作为石化能源替代市场的太阳能光伏发电市场规模将非常巨大。
当太阳能光伏发电成本降低到与火电水平持平时，太阳能发电的黄金时代就完全到来了。
采用物理提纯技术工艺流程生产太阳能电池等级多晶硅实现这一目标是完全有可能的。
采用物理提纯技术国内目前尚属初起，国外的竞争主要来自美、日、德等跨国公司的垄断。
采用物理提纯法生产太阳能电池级多晶硅不但可以减少环境污染，改变国内多晶硅原料依赖进口的局面，替代石化能源市场，而且可以把资源优势变为产业优势，推动区域经济的快速发展，带动地区相关产业发展，项目建设十分必要。
1.4 生产规模及产品方案
根据产品市场发展趋势和市场开发状况，本项目生产规模拟定为年产200吨太阳能级多晶硅、500吨太阳能级单晶硅。
鉴于本项目生产技术要求及工艺特点，拟分两期投资，第一期完成投资总额的40%，约投资9000万元。
产品方案：
太阳能电池原料（硅片）拉单晶硅棒原料。
1.5 主要生产方案
中频炉粗去杂处理、温控定向凝固、浮扬等离子去杂、电子去杂、晶向拉伸等流程。
本项目技术在国际尚属全新工艺、关键工艺技术含量高。
本项目建筑总占地面积13.3万平方米，总建筑面积2万平方米，主要由太阳能电池等级多晶硅厂房、单晶硅厂房、水气枢纽区、变电站、办公区建筑群、技术研发中心、员工宿舍楼、食堂服务区、仓储中转料场、职工文化教育中心、技术培训中心、冷却水池、停车场和其他公用设施等工程组成，同时配备ICP?
Mass、Mobility——Mapping、力电学性能测定系统、低等级超大型净室系统、温控铸锭系统、气体伺服系统、循环水冷却系统、输运系统以及其它设备。
1.6 投资估算与融资方案
本项目总投资经估算为19800万元，其中固定资产投资为18200万元，流动资金为1600万元。
融资方案：
本项目所需资金可由公司自有资金和项目融资解决，必要时可以考虑银行贷款。
1.7 经济效益分析
以下经济效益分析按项目达产后年产销200吨多晶硅、500吨单晶硅计算。
每吨多晶硅25万元，年可实现销售收入5000万元，增值税612万元，销售毛利率为72%；年实现利润总额2988万元，销售利润率为59.76%；年可实现所得税（15%）448万元，净利润2540万元，净利润率为50.8%。
每吨单晶硅180万元，年可实现销售收入9亿元，增值税2550万元，销售毛利率为16.7%；年可实现利润总额12450万元，销售利润率为13.8%；年可实现所得税（15%）1868万元，净利润10582万元，净利润率为11.8%。
两项产品总计，年净利润13122万元，净利润率为13.8%。
1.8 主要技术经济指标
主要经济技术指标表
序号
名 称
单位
数量
备注
1
产品方案
5N以上多晶硅锭材或片材
吨
200
单晶硅产品
吨
500
2
劳动定员
人
280
3
燃料与动力
3.1
水
吨
100000
3.2
电
万度
8000
4
项目总资金
万元
19800
4.1
建设投资
万元
18200
4.2
流动资金
万元
2800
5
资本金比例
%
25
6
财务评价
万元
6.1
收入
万元
95000
6.2
总成本费用
万元
76400
年均
6.3
利润总额
万元
18600
年均
6.4
增值税
万元
3162
年均
6.5
所得税
万元
2316
年均
6.6
税后利润
万元
13122
年均
6.7
投资利润率
%
72
6.8
全部投资回收期（含建设期）
年
3.2
第二章 项目建设背景与承担企业概况
2.1 产品的性质和用途
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如这些裸长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来结晶成多晶硅。
用多晶硅制备成各种规格的硅单晶后可制作各种整流器、晶体管、集成电路和大规模集成电路块、太阳能电池、太阳能发电等半导体电子元器件。
本项目的下游产业链可以延伸很广，下游产品主要是太阳能电池和相关产业，并形成以高品质多晶硅为核心的高附加值产业链。
如太阳能电池的生产和产品开发及其薄膜型太阳能电池、半导体材料（硅基材料）、汽车空调技术生产、硅基材医疗器械应用（如人造骨、一次性自带药无痛注射器）、小型家用太阳能电池空调生产、便携式纳米硅基材煤矿瓦斯气体安全检测等设备。
2.2 项目提出的背景
由于石化资源枯竭加剧和温室气体减排等环境要求，在世界上已经催发出了可再生、绿色清洁能源的开发热潮。
其中太阳能光伏产业以可利用量大，是五十年后唯一能满足人类需求的能源（核能存在争议），尤为受到人们的极其重视。
我国太阳能理论储量高达每年1.7万亿吨标准煤，是全国煤炭产量的1000倍，按目前15%的转换效率，仅内蒙沙漠就能提供中国2050年后所需全部电力。
近十年来，太阳能光伏行业技术发展和市场开拓持续积累，奠定了产业发展的基础。
各国政府的积极扶持，使行业市场快速扩大，企业发展机会很大。
由于太阳能多晶硅原料产业进入壁垒高，成为制约全球太阳能电池产业发展的瓶颈。
在我国太阳能光伏下游产业产能扩张迅速，但多晶硅原料一直供不应求，96%依赖进口。
从近两年国际市场供求分析，现货价格增长3倍以上，预期未来价格仍将维持高位，存在高额利润。
总之，本项目提出有着充分的背景依据。
本报告第三章将就本项目的市场各要素现状与预期进行全面分析。
2.3 项目承担单位概况
本项目由益阳晶鑫新能源科技实业有限公司承担，该公司是由上海国之杰投资发展有限公司在香港注册的宏达科技有限公司投资的外商独资项目公司。
上海国之杰投资发展有限公司1999年5月在上海成立，注册资本43279万元人民币，公司总资产规模逾25亿元，净资产达12亿元。
公司先后进入房地产、金融、高科技、商业、物业管理等领域。
在房地产领域、公司在上海、北京、广东等城市开发多个房地产项目，涉及普通住宅、别墅、高档商业和办公、五星级酒店、酒店式公寓等多种业态，总开发面积近百万平方米，总投资超过百亿元。
公司投资的上海银晨智能识别科技有限公司，在数字安防领域处于国际先进水平，主要科技成果列入国家“863”计划，并荣获2005年国家科技进步二等奖。
公司控股的安信信托投资股份有限公司，是国内信托业仅有的两家上市公司之一。
安信信托一方面可通过信托投资对接产业资本，同时其自身的上市公司性质，又直接面对个人投资者，使其成为对接资本市场的特殊平台。
公司通过长期业务联系和多家国际投资银行、基金建立了良好的合作关系，沟通了国际资本市场渠道。
上海国之杰投资发展有限公司做为本项目承担公司实力雄厚的投资母体，无疑是本项目投资发展的坚强后盾。
第三章 市场分析
3.1 能源现状分析
全世界范围内煤炭、石油等化石能源的可采储量日趋减少，资源枯竭已成为严重制约全球经济发展的瓶颈。
据预测，全球石油的R/P值（石油实际蕴藏量/开采量）为40年。
中国石油可采储量只有150亿吨，未来26年的消费量累计将达432亿吨。
我国煤炭资源最多可以支撑55年。
由于能源危机，导致煤炭、石油产品价格大幅上升。
成品油价格在短短的几年时间已经翻了一番以上。
不仅如此，煤炭、化石能源面临二氧化碳排放等环境问题。
研究表明，如果未来25年中国的煤炭消费再增加3倍，对环境的破坏将是毁灭性的，中国将成为不适宜人类居住的国家。
3.2 太阳能光伏产业发展分析
鉴于目前面临的严峻形势，人们不得不把目光转向水电、风电、核电和太阳能发电等可再生能源的开发利用上来。
综合比较，太阳能发电无污染，无地域限制，适合日照充足或联网不便的地区，而且因其配置灵活的特性使之成为城市居民户或联网使用者的首选。
美、日、欧盟等国家对太阳能发电业给予大力鼓励和经济补贴，以促使其快速发展。
有关资料表明，太阳能发电在近十年内将会维持着超过30%的年增长率。
如此持久快速的增长行业非常少见。
3.3 需求分析
太阳能发电行业的迅猛发展，带动和扩大了硅材料的市场需求。
我国绝大部分需求依赖从国外进口。
国际市场同样需求量十分巨大，并且正以每年递增约30%的速度增长。
随着各国对太阳能产业鼓励政策落实，使太阳能发电业迅速扩大，对硅材料的需求将会更加增大。
3.4 市场供应分析
与上述急剧增长的需求不相适应的是，目前用于太阳能级多晶硅材料十分短缺。
国内仅有四川峨眉半导体厂和洛阳单晶硅厂两家企业可生产多晶硅，产量仅60吨不到。
国际市场多晶硅产量同样供不应求。
2000年的产量大约2.3万吨，较当年市场需求缺口约4000吨。
据预测，至2010年，国际市场多晶硅供需缺口将达12000吨以上。
太阳能发电硅材料需求情况及市场缺口情况示意如下图。
3.5 价格分析
由于严重的市场供给不足，导致国际市场多晶硅价格不断攀升。
2000年国际市场多晶硅价格大约50-55美元/kg，近几年上升到60-80美元/kg，2005年市场价格最高时已达100美元/kg以上。
随着多晶硅材料供需矛盾不断加剧，其价格趋势依然看涨。
3.6 同类产品竞争分析
采用物理提纯技术生产多晶硅，就国内市场现状而言，几无竞争可言。
尽管已有越来越多的企业和机构认识到该类产品巨大的社会价值与经济效益而纷纷涉足，以我们目前在国内拥有超前的研发水平，完全可以拥有市场先机，在竞争中占有主动，立于不败之地。
国外竞争主要来自美、德、日等三国七大公司的垄断。
但他们采用德国改良型西门子生产法，产量有限，投资大而成本高，产品主要应用于半导体、集成电路等领域，不会对本项目产品形成竞争。
3.7 太阳能光伏产业链分析
从太阳能发电产业链来看，处于产业链上游的多晶硅产品生产利润最为丰厚，也是目前产业链中的瓶颈性环节。
详情示意如下图。
从图示可以看出，无论国际和国内市场，拥有产业链中处于瓶颈环节的多晶硅产品，即拥有了产业链中巨大的利润空间和在产业发展中的主导地位。
完全可以预期，太阳能光伏产业将是永远的朝阳产业，目前处于产业发展的初期，生命周期长。
太阳能光伏产业前景无限，多晶硅材料产业“拥硅者为王”！
第四章 项目技术基础与保障
4.1 本项目技术特点
本项目技术是一种比西门子法大幅降低成本的生产太阳能级多晶硅材料的技术方法。
其采用的核心技术是新型物理提纯和定向结晶法。
该技术方法目前尚属国内首创，技术水平达到国际领先水平。
通过此方法可以生产出高质量、低成本的太阳能等级多晶硅材料，打破我国长期以来依赖高价进口的被动局面，有利于我国自主多晶硅太阳能电池行业的整体发展。
拟采用的关键工艺、技术特点：
中频炉粗去杂处理、温控制定向凝固、浮扬等离子去杂、电子去杂、晶向拉伸等流程。
4.2 已完成的研制开发
本项目技术由国家重点学科、河北工业大学材料物理与化学学科研究所与科研公司经过多年努力共同开发成功。
现产品研发已达到工业化生产4-5N级多晶硅水平，目前正在产业化。
6N级多晶硅的提纯，已经找到科学合理的技术途径，并完成了中试。
按50公斤容量的中试炉多晶硅纯度达到的最高水平，在制造太阳能电池芯片生产线上流片，光电转化率达到11%。
项目技术在国家科技部今年4月份组织的“低成本新工艺多晶硅制备技术”评审中，被认定为最接近6N级硅产业化水平的技术水平之一。
与国内同行目前的研发水平相比较，本项目整体技术水平在国内属于全新工艺，关键工艺居国际上领先技术。
项目具有成本低、投资少、生产安全、无环境污染等优点。
4.3 技术研发团队力量雄厚
本项目技术团队的主体力量来自河北工业大学材料物理与化学学科研究所和有关科研机构以及科研公司。
河北工业大学材料物理与化学学科为国家重点学科，长期以来，在硅材料研发及推进产业化发展方面，一直处于国内领先水平。
本项目的技术团队主体力量由获得国家突出贡献奖的博士生导师的老教授领衔，拥有多名博士生导师的教授、专家和青年学者，及在读博士、硕士研究生，研发团队力量雄厚、老中青结合、梯队完整。
在以往的技术研究中，本项目技术团队的研究成果数十次获得国家发明奖、发明专利、科技进步奖，多次得到过省级、国家级科研资助，研究成果在国内外产生较大影响。
由本技术团队提供技术支持与保障，在国内组织建立了技术和规模领先的单晶硅生产基地，拥有良好的高新技术产业化开发的实践经验。
4.4 建立项目技术保障体系
为了使本项目技术早日取得根本突破和持续保持领先地位，本项目建设将坚持资本与技术携手，走产研合作，共同发展的道路，拟在本项目生产厂区内，投资2000多万人民币，建成一个高水准的太阳能硅材料研究中心，以本项目技术团队为主体，进一步引进国内外硅材料研发方面的业界精英，充实技术研发力量，获取最新的太阳能产业发展信息和太阳能电池硅材料技术创新信息，加速技术攻关，力争尽快研发出可用于产业化的成熟的6N级太阳能级多晶硅产品，以确保本项目的建设具有完备持续的技术支持体系，使项目发展具有长期的科技竟争能力。
第五章 原材料供应与建设场址
5.1 原材料供应
本项目为年产200吨太阳能级多晶硅和500吨单晶硅项目。
主要原材料是工业硅。
工业硅是硅石冶炼产品，硅石的主要成份是二氧化硅，硅的化学元素符号为Si，它是自然界中最广泛、稳定存在的元素之一，我们周围的玻璃、石头、海砂的主要成分都是硅的氧化物。
全球硅原石矿主要分布在三个地区即：
中国、巴西、克什米尔地区。
我国是世界上公认的高品位硅矿储藏国，同时又是工业硅出口大国。
本项目所需原材料完全可以在市场选购，并将根据本项目技术要求和原材料供应商的情况形成战略伙伴，以求拥有可靠稳定的资源保障。
5.2 场址
5.2.1 厂址
项目建设选址在湖南省益阳市高新区内，交通方便，供电设施齐全，地下水资源丰富，周围环境质量好，适应于高新技术工业高附加值企业建厂。
5.2.2 气象条件
项目建设地益阳市地处亚热带，属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性特色明显的东亚季节风湿润气候区，冷暖适中，雨量充沛，四季分明，无霜期长，光源充足。
平均气温17.7℃
极端最高气温40.6℃
极端最低气温-11.3℃
年平均相对湿度80%
年平均降雨量1414.6mm
无霜期263-276天
全年日照1677.1小时
平均风速2.7m/s
风载标准值0.4KN/m2
主导风向冬季为西北风，夏季为东南风
5.2.3 地质及水文
项目区内地下水源丰富，水质良好。
地质结构良好，地质及水文条件优越。
5.2.4 交通条件
益阳市交通十分方便，距省城长沙70km，距黄花机场约1小时车程，长常高速贯穿市区，公路、水路网络四通八达，交通运输十分方便。
5.2.5 抗震条件
该区地质结构稳定，根据现行"中国地震烈度区划图（1999）"，本区地震烈度为6度，人防等级为三类重点城市。
5.3 燃料与动力条件
5.3.1 供电
项目建设选址在湖南省益阳市高新区，区内电力供应充足，距11万变电站3KM，根据生产需要，可及时修建专供本项目生产用变电站。
5.3.2 供水
项目区内地下水丰富，水质良好，适合生活饮用水和生产用水，项目区由高新区供应自来水。
5.3.3 燃料与动力年消耗表
燃料与动力年消耗表
序号
名称
单 位
年用量
备注
1
水
立方米
100000
2
电
万KWH
8000
第六章 工程技术方案与设备选型
6.1 项目组成
本项目占地总面积13.3万平方米,总建筑面积2万平方米,主要由多晶硅厂房、单晶硅厂房、水气枢纽区、变电站、办公区域、员工宿舍楼、食堂服务区、仓储中转站料场、职工文化教育、技术培训中心、冷却水池、停车场等建筑物和道路硬化、围墙等总图工程组成。
6.2 产品标准
需求产品的规格及技术指标
1、高纯多晶硅si＞99.999%（ThePolycrystallineSiliconIngot）
杂质含量技术指标（适用于除掉碳的硅材料）
specifications（ApplicabletosiliconremovefromGrapbite）
Item（项目）
HSC
Boron（硼）
＜0.40ppba
Donor（施主性杂质）
＜0.60ppba
Carbon（碳）
＜0.60ppma
高纯度多晶硅，si≥99.999%
2、单晶硅硅棒要求（monocrystallineSiliconband）
（1）型号、掺杂剂：
P/B
（2）晶向：
＜100＞
（3）尺寸：
φ6吋、φ7吋、φ8吋
（4）电阻率ρ：
1-3Ω.sec
（5）少子寿命τ：
＞15μ.sec
（6）位错密度ND：
＜1×103cm-2 无位错团
（7）氧含量NO：
＜1×1018cm-3
（8）碳含量NC：
＜3×1016cm-3
（9）平整度：
≤50μm
6.3 工作原理
现在采用的物理提纯和定向结晶法生产太阳能电池等级的多晶硅锭是国内首创，通过此方法可以生产出高质量、低成本的太阳能等级多晶硅材料，大幅度降低了传统改良型德国西门子法的投资额，产业结构更为合理、省能、环保及安全。
6.4 工艺说明
中频炉粗去杂处理、温控定向凝固、浮扬等离子去杂、电子去杂、晶向拉伸等流程。
6.5 设备选型
设备选型原则：
质量可靠，售后服务以及维持成本较低。
在保证质量的前提下，采取多个厂家竞标的方式来降低购进成本。
年产400吨多晶硅主要生产设备一览
（单位：
万元人民币）
序号
设备名称
数量
单价
总价
备注
1
多晶硅炉
18台
270
2700
2
破锭机
1
520
520
3
高纯水
40
4
循环冷水
50
5
切片机
1
180
180
6
气体伺服系统
40
7
其他设备
70
合 计
3600
年产1000吨单晶硅主要生产设备一览
（单位：
万元人民币）
序号
设备名称
数量
单价
总价
备注
1
单晶炉
50台
180
9000
2
切断机
2
60
120
3
高纯水
80
4
循环冷水
100
5
切片机
1
180
180
6
气体伺服系统
70
7
其他设备
100
合 计
9650
研发中心设备及检测设备一览
（单位：
万元人民币）
序号
设备名称
数量
单价
总价
1
磁场单晶炉
1
160
160
2
铸锭炉
1
550
550
3
4N-6N提纯炉
1
270
270
4
1CP光普仪
1
120
120
5
低温红外仪
1
350
350
6
金相显微镜
1
40
40
7
电阻率测试仪
2
2.5
5
8
少子寿命测试仪
1
120
120
9
力学性能检测系统
1
100
100
10
小型化学分析系统
1
100
100
11
小型光电率检测系统
1
120
120
12
真空保护粉碎研磨机
1
30
30
13
高等级中频炉
1
150
15
14
高纯水装置
1
20
20
15
定向凝固包
2
5
10
16
电力建设
20
20
17
其他
60
60
18
办公用品
20
20
19
交通运输工具
40
40
合 计
2150
第七章 建筑工程与总图
7.1 建筑工程
7.1.1 建筑设计原则
（1）建筑设计按当地的自然条件考虑通风隔热的要求。
在满足环境要求的建筑构造及结构选型的条件下，力求简洁明快，施工方便，经济实用。
（2）在可能的情况下，采取预制装配结构方案，充分利用地方材料，节约三材，降低造价。
根据我国建筑材料及施工水平，建筑设计力争做到技术先进、经济合理、安全适用、美观大方、因地制宜，就地取材。
（
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