年产1000T吨太阳能级多晶硅生产建设项目可行性研究报告Word文件下载.docx

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本项目是可行的。

第二章项目建设背景与建设区域概况

2.1产品的性质和用途

多晶硅是单质硅的一种形态。

熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如过这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。

多晶硅是电子工业的基础材料，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。

2.2项目背景

如果说钢铁工业支撑了18至20世纪的传统重工业，那么硅将支撑21世纪高科技信息产业和环保新能源、医疗保健等新兴高科技产业。

2000年，全球以75亿美元的硅材料，支撑起了2500亿美元的半导体集成电路产业，又进一步支撑起数万亿美元的电子、计算机、通信等产业。

硅的一个重要用途是太阳能电池，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化，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，利用太阳能电池发电是一项新兴能源产业。

因此，开发硅资源生产多晶硅是高科技信息产业、环保新能源产业、医疗保健等新兴高科技产业的支柱，市场前景十分广阔。

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、勾兑并在此融熔铸锭而成，产量受到单晶硅产量的限制，成本相对较高。

日本很早就开始了对太阳能等级多晶硅的规模化生产工艺流程的研究，并于2004年已经开始，部分用物理方法规模化生产太阳能电池等级的多晶硅。

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、经济效益高，产品需求急剧上升，未来数年都处在供不应求的状态，市场前景非常看好！

我国多晶硅工业虽然起步不晚，但发展缓慢。

随着我加入WTO，芯片产业发民迅速，因此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，如前所述，能源危机和国家能源政策调控倾斜，太阳能电池产业将会很快扩大，太阳能电池等级多晶硅的市场也自然会越来越大。

国际上已经开始了太阳能电池发电站的规划实施，作为石化能源替代市场的太阳能发电站市场规模将非常巨大。

当太阳能光伏发电的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尚没有竞争对手，国外的竞争主要来自美、日、德等三个跨国公司的垄断。

因此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，而且可以把当地的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。

2.3项目建设区域概况

2.3.1项目区域情况

三门峡市位于河南省西部，地处豫、陕、晋三省交界地带，是一座以工业为主、综合发展的新兴城市。

辖区总面积10496平方公里，总人口222万，市区人口38万人。

三门峡地处黄河中游，公路、铁路、航空运输便捷，境内公路成网，通衢四方，是豫、陕、晋三省交界处的交通枢纽和区域性中心城市。

三门峡市是河南省乃至全国重要的资源基地，矿产资源得天独厚。

三门峡工业园位于三门峡市西10公里，规划面积40平方公里，园区紧邻209国道、310国道、连霍高速，地理位置优越，交通便利。

园区内总投资50亿元的开曼铝业集团公司和总投资100亿元的华阳电厂一期工程已分别建成投产，工业格局初步形成。

园区规划建设遵循科学性、前瞻性原则，以支柱产业的发展基地、传统产业的提升基地、高新技术的孵化基地、民营企业的创业基地、传统产业的提升基地和集约化经营的示范基地为目标，努力以一流的设施和环境吸引海内外客商投资兴业，共谋发展。

三门峡现有电力装机容量400万千瓦，在建电力装机容量200万千瓦，规划新增电力装机容量约360万千瓦。

全市年均水资源总量为29亿立方米。

充足的水、电供应为大工业生产提供了可靠保障，低廉的价格有效降低了企业生产成本。

2.3.2三门峡市硅资源及利用情况

三门峡工业园地处三门峡市辖区中心地带，周边100公里范围内硅矿资源已探明储量约8000万吨，平均品位为SiO298.11%。

预测远景储量约2亿吨，品位大部分在96.67%～99.97%范围内，主要分布紧邻的陕县、灵宝以及周边的卢氏、渑池等地。

（1）三门峡市周边硅资源状况

1、近邻的湖滨区高庙乡发现有规模较大、质地较好的石英岩，储量丰富且品质优良。

根据表层探测，具有相当的地质藏量。

该地距沿黄公路不到2公里，矿点附近有多条乡镇公路通过。

距黄河三门峡水库3公里，三门峡水利枢纽水电装机容量40万千瓦，矿山开采用水、用电极为方便。

2、陕县，据地矿管理部门调查，该县硖石乡和菜园乡发现有规模较大、质地较好的石英岩。

陕县张茅乡山口村蕴藏有硅石矿1000万吨，2003年12月经国家耐火材料质量监督检验测试中心检验，硅石含硅（SiO2）99.19%，铁（Fe2O3）0.06%，钙（CaO）0.08%，有良好的开采价值。

310国道、209国道、连霍高速公路以及陇海铁路均通过陕县，硅石矿运输极为便利。

3、灵宝市，该市故县镇发现有石英岩矿产，资源储量约3000多万吨；

在朱阳镇中脉村附近发现有石英岩，走向长4000～7000米，厚度达100米左右，储量可观，SiO2平均含量在98%以上。

310国道、连霍高速横贯故县镇、朱阳镇，运输条件较好。

4、渑池方山石英砂岩，达到勘探级别，矿脉分布在渑池县的洪阳、仁村两乡的方山上，东西长12.5公里，属震旦系沉积变质矿脉，矿层稳定，是无水矿床，复盖层从0-1米，单层厚15-48米。

矿石具镶嵌结构，块状构造，硅质胶结，硬度大。

保有储量约3000万吨，预测远景储量近亿吨，矿石含SiO2平均98.11%，含Fe2O30.11%，含Al2O30.59%，矿石质量属特级品和一极品，达到生产工业硅品级，其储量丰富，品位和数量都居全国第一。

310国道、连霍高速横贯全县，槐扒提水工程近在咫尺，渑池铝电集团三座电厂总装机达到47万KW，工业生产中运输、用水、用电条件得天独厚。

5、卢氏县，根据该县地矿管理部门的调查，全县估算储量上亿吨。

在该县杜关镇、双槐树乡石门村、文峪乡、城郊乡、沙河乡、范里乡、潘河乡均有丰富的石英岩矿，且矿石英岩矿多呈脉状或条带状分布，矿石SiO2含量为97.67%～9.97%，含铁质0.19%～0.59%，达到生产结晶硅品级。

龙王庙硅石矿位于杜关镇，资源量350万吨，含矿层位属高山河组石英砂岩，矿层稳定，矿物主要成分为石英，二氧化硅含量较高，可作熔剂和玻璃原料，矿床远景规模巨大。

（2）硅资源利用情况

三门峡现有硅生产企业两家,分别为市电业局（市区）和卢氏县电业局（县城）所有，产品为金属硅和硅铁。

产能1.3万吨，其中：

金属硅7500吨，硅铁4500吨。

卢氏硅厂年产结晶硅2500吨，产品为553（即含铁0.5％、含钙0.5％、含铝0.3％）。

第三章市场分析与建设方案

3.1市场分析

该项目开发的终端产品是太阳能级多晶硅，主要应用于太阳能光伏电池，太阳能发电等领域。

随着世界范围内能源的短缺以及人们环保、循环经济意识的不断增强，太阳能发电因具有无污染、安全、维护简单、资源永不枯竭等优点，被认为是21世纪最重要的新能源。

自20世纪80年代以来，全球光伏电池生产每年以30%至40%的速度递增.。

2003年以来,整个光伏行业从原材料到终端产品都出现供不应求的局面。

在世界范围内形成特有的“卖方市场”格局。

目前国内的多晶硅原材料处于供不应求的局面，我国年需求量的96%依赖进口。

随着能源枯竭的影响和国家能源政策调控倾斜，太阳能电池产业将会很快扩大，国际上已经开始了太阳能发电站的规划实施，作为石化能源替代市场，太阳能发电站的市场规模将非常巨大。

3.1.1多晶硅生产技术状况

高纯硅材料按使用目的可大体分为三个等级：

太阳能电池级，半导体级，超大规模集成电路级。

目前国际上多晶硅生产的主要传统工艺有：

改良西门子法、硅烷法和流化床法。

新一代低成本生产太阳能级多晶硅的工艺技术主要有：

改良西门子法的低价格工艺；

冶金法从金属硅中提取高纯度硅；

高纯度SiO2直接制取；

熔融析出法（VLD：

Vapertoliquiddeposition）；

还原或热分解工艺；

无氯工艺技术，Al－Si溶体低温制备太阳能级硅；

熔盐电解法等。

其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80％，短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。

现行的改良型西门子多晶硅生产工艺主产品为工业规模生产11N（N是国际通用的表征材料纯度的技术术语，N的意思为9，5～6N的意思为：

纯度99.999～99.9999%）的多晶硅材料，4N～10N的多晶硅生产技术在我国还是空白。

目前国内使用的其它等级的高纯多晶硅材料都是用生产11N过程中的杂质含量不同的部分重新融合勾兑而成。

美、日、德三巨头大都采用改良型德国西门子法工艺规模化生产11N级的多晶硅，几乎垄断了全世界的高纯多晶硅行业。

物理提纯技术是上世纪末在日本首先开发成功的技术，它的技术指标上限是6～7N，太阳能电池级用多晶硅的纯度恰好为6～7N。

它是冶金提纯技术、晶体生长技术、化工技术和精密半导体检测技术相结合的产物。

3.1.2国际国内多晶硅生产现状及趋势

（1）国际多晶硅生产现状及趋势。

多晶硅是生产硅单晶最关键的原材料，世界先进的多晶硅生产技术一直由美、日、德三国垄断着。

我国多晶硅的自主供货存在着严重的缺口，95%以上依靠进口，近年多晶硅市场售价的暴涨，已经危及到我国多晶硅下游产业的正常运营，并成为制约我国信息产业和光伏产业发展的瓶颈。

据专家预测，世界多晶硅产量2005年将达到30000吨～35000吨，2009年世界多晶硅的年需求量将达到65000吨，太阳能电池多晶硅将超过半导体级多晶硅需求量。

我国集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求快速增长，2005年集成电路产业需要电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池需要多晶硅约1400吨；

到2010年，电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。

目前，生产光伏电池普遍采用晶体硅作为原料（2004年比重高达92%），而晶体硅料的生产技术壁垒很高，基本掌握在全球8家大生产商手中，他们占有全球95%以上的市场份额。

2002年全球晶体硅的需求还只有21800吨（其中太阳能级6800吨