年产5万吨高纯工业硅扩建项目可行性研究报告115页优秀甲级资质可研报告.docx

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年产5万吨高纯工业硅扩建项目可行性研究报告115页优秀甲级资质可研报告

****实业有限责任公司

5万t/a高纯工业硅扩建项目

可行性研究报告

第一章总论

一、项目背景

（一）项目名称

年产5万吨高纯工业硅扩建项目

（二）项目承办单位概况

本项目由****实业有限责任公司承办。

****实业有限责任公司属民营科技企业，主要从事高纯工业硅的研发、生产和销售。

公司始建于1997年，主要产品为2202#工业硅和1101#、3N—4N级高纯工业硅，另外还能生产5N—6N级高纯工业硅。

公司位于****省商南县县城南1.5公里处312国道旁，占地291亩，建筑面积24200平方米，注册资金1000万元，现有总资产7756万元，资产负债率56%；现有职工388人，其中技术人员36人；12500KVA高纯工业硅矿热炉4套，高纯工业硅年生产能力20000吨（其中4N级3000吨）。

公司生产的主要产品质量均达到或高于化工级高纯工业硅国际标准，位于国内同行业前茅，产品主要出口到日本、韩国及欧美等国家和地区并占有一定市场份额，供不应求，是市、县重点出口创汇企业。

公司自行研发的“全油焦生产法”高纯工业硅生产工艺属国内同行业领先技术。

2005年被省商务厅评为“创佳评差”活动文明单位，同年被省工商局评为“守合同重信用企业”；2006年被****市农行评为“AA”信用单位；同年被农业部评为“走出去”战略先进企业。

（三）可行性研究报告编制依据

1、《国家可再生能源产业中长期发展规划》；

2、《国家产业结构调整指导目录（2005年本）》；

3、《****市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》；

4、《****市现代材料工业基地建设规划》；

5、《****实业有限责任公司新建24000t/a金属硅项目可行性研究报告》；

6、《****实业有限责任公司新建24000t/a金属硅厂环境影响报告书》；

7、《中华人民共和国项目建设选址意见书》（商建规（97）字09号）

8、《投资项目可行性研究指南》；

9、《建设项目经济评价方法与参数第三版》；

10、《****省工程建设有关费用定额》；

11、《民用建筑设计通则》（JGJ37—87）

12、《****市建筑造价信息（2006）》；

13、****实业有限责任公司提供的有关基础数据。

（四）项目提出的理由与过程

本世纪头二十年是我国发展的重要战略时期，中央确定了全面建设小康社会的战略目标，并提出了在十一五时期要重点发展特种功能材料、高性能结构材料等产业集群，并做出了振兴装备制造业的重大部署。

****省经济总体目标锁定在跟进全国步伐、缩小发展差距、建设西部强省上，提出了“陕南突破发展”的区域经济发展战略，并指出：

“陕南要有序合理开发利用矿产资源，依托现有基础，加快工业发展，使其成为全省新的经济增长热点地区。

”省“十一五”发展规划《纲要》还提出：

“陕南要合理有序开发利用矿产资源，依托现有基础，加快工业发展。

以保护生态为前提，按照高水平、集约化、无污染的要求，有重点的发展优势矿业，延长产业链。

”

为了跟进全省发展步伐，实现突破发展目标，****市委、市政府注重在西安经济圈的新格局中确立****的发展定位，着重体现全面、协调、可持续发展的理念，坚定不移地推进工业化和城镇化进程，把生态立市、产业兴市、工业强市作为主体内容，确定产业发展重点，明晰经济开发布局。

把开放带动、城镇带动、项目带动作为谋求突破发展的战略举措，着力谋划改革发展的新思路、兴商富民的建设项目和工作举措。

并作出了《关于加快工业发展的决定》和《关于加强重大项目建设的决定》。

在“十一五”发展规划纲要中提出“依靠开放带动、城镇带动、项目带动，以扩大产业规模、增强自主创新能力、提高深加工水平为重点，实现现代材料、现代中药、绿色食品、生态旅游、劳务输出五个特色产业突破发展”的产业兴市战略，并把10万吨/年高纯工业硅列入市、县重点项目规划。

工业硅是信息、新能源、新材料产业最基础的的功能性材料。

是硅产品产业链中的一个极为重要的上游产品。

以其为基础衍生的工业产品，品种繁多，涉及的领域广泛，被誉为“魔术金属”、“工业味精”。

其主要应用领域有四方面：

一是用作冶炼铝材和钢材的添加剂，二是用于合成各种有机硅材料，三是经提纯后生成电子级高纯工业硅和太阳能级高纯工业硅，四是用于制造半导体硅、硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等新材料。

以工业硅为起点的产业链不但数量多，关联产业众多，而且链环长，层次高，科技含量大。

是我国经济结构调整的主导方向之一。

高纯工业硅是工业硅中的高档产品，被誉为现代工业中的“大米”、光伏产业的“粮食”，是信息产业和新能源产业最基础的原材料，是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。

生产高纯工业硅的主要原材料是硅石，商南县拥有全国品位最好的优质硅石资源，SiO2一般品位高达99%以上，最高可达99.99%，属国内罕见。

远景储量650万吨以上，可保证年产5万吨高纯工业硅冶炼炉正常生产50年以上，且经取样化学分析，硅石中铁、铝、钙、磷等有害成份非常少，是生产高纯工业硅的优质原料。

****实业有限责任公司长期以来主要从事高纯工业硅的研发、生产和销售，目前生产能力20000吨（其中4N级3000吨）。

公司生产的主要产品均达到化工级高纯工业硅国际标准，质量为与国内同行业前茅，产品主要出口到日本、韩国及欧美等国家和地区并占有一定市场份额。

公司自行研发的“全油焦生产法”高纯工业硅生产工艺属国内同行业领先技术。

为了合理有效开发利用优势资源，优化产品结构，发挥科技优势和规模效益，中剑公司根据市场需求，结合自身条件和优势，在充分调研的基础上，拟建设30000t/a年高纯工业硅项目，使公司高纯工业硅生产能力达到50000t/a。

二、项目概况

（一）拟建地点

项目建设地点位于****省商南县城南1.5公里处312国道旁****公司院内预留空地内。

（二）建设规模与内容

根据国家发改委2005年12月2日发布的第40号公告《产业结构调整指导目录（2005年本）》和《****市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，按照****公司发展规划，“十一五”到“十二五”期间，总体规模将达到年产3N级以下高纯工业硅4万吨、3N级和4N级高纯工业硅1万吨、6N级高纯工业硅3000吨，全部建成后年可实现销售收入30亿元以上、利税20亿元左右。

结合公司目前实际及国内外市场情况，该项目建设规模为新增30000t/a高纯工业硅，达到50000t/a，其中:

新增1101级高纯工业硅25000t/a达到40000t/a，新增3N级高纯工业硅3000t/a达到6000t/a，新增4N级高纯工业硅2000t/a达到4000t/a。

主要建设内容为：

按照总体规划，在中剑公司预留空地内，新建满足30000吨/年高纯工业硅生产所需厂房6998平方米，供水系统、环保系统等配套设施用房10540平方米，厂区道路及停车场等4800平方米，厂区绿化3400平方米。

购置和制作满足30000吨/年高纯工业硅生产所需的冶炼炉、精炼炉、除尘系统等生产设备326台（套），监测、化验及其他设备9台套。

（详见主要设备一览表、主要土建工程一览表）

（三）主要建设条件

1、市场条件

从表面看，目前工业硅供大于求,实质是低档次产品供大于求，而高档次产品（1101级以上）仍然是供不应求，国际市场依然如此。

因此，该项目所生产的化工级工业硅的市场需求量大，具有广阔的市场前景。

2、资源条件

用全油焦工艺生产高纯工业硅的主要原材料是硅石和石油焦。

另外，在冶炼过程中还要消耗石墨电极。

商南县拥有全国品位最好的优质硅石资源，远景储量650万吨以上，可保证年产5万吨高纯工业硅冶炼炉正常生产50年以上。

生产所需石油焦是石化企业的副产品，可从南京、荆门等地的石化企业购进。

石墨电极可从国内生产厂家择优选购。

辅助材料炉衬、坩埚等属冶金用普通材料，主要由公司购进原料自行制作。

3、技术条件

中剑公司是国内第一家用“全油焦”生产工业硅的企业，自主研发的“全油焦”生产方法和工艺，属国内首创，完全具有自主知识产权，在国内同行业中处于领先地位。

利用该方法和工艺生产的高纯工业硅产品，不仅质量稳定，达到“2202级”、“1101级”和“3N”、“4N”以上高规格的国际标准，而且降低了产品的能耗。

产品经国家质量技术监督局·国家进出口商品检验局认证实验室天津地质研究院地质矿产测试中心检测，纯度达到99.99%（4N级）。

项目技术条件具备。

4、资金条件

中剑公司经过多年的发展，已具相当的资金实力，完全有能力筹措30%以上的项目建设资本金，其余资金可通过招商引资或银行借款等融资途径解决，因而资金条件具备。

5、环境条件

根据的全油焦生产工艺，高纯工业硅生产过程不单本身对环境无污染，而且无特殊的环境要求，因而中剑公司现有环境条件完全满足项目建设的需要。

6、社会条件

该项目符合国家产业政策及当地政府的行业发展规划，是****实现“突破发展”的重点项目之一，得到省、市、县两级政府和当地群众的大力支持，社会条件良好。

7、施工条件

项目建构筑物大多属一般性建筑，技术无难度要求，当地具备资质的建筑施工队伍具可保质实施；冶炼系统的标准设备和除尘系统设备由生产厂家负责安装和调试，非标设备由中剑公司的技术人员进行施工、安装和调试。

8、法律条件

该项目生产所需设备无需进口，生产产品不在法律、法规限制范围之内，且公司聘请西安一家律师事务所的著名律师担任法律顾问，因而法律条件具备。

9、外部协作配套条件

（1）电力供应

项目用电由****电网供应，该电网属于西北电网，2005年****市用电量为13.37亿Kwh，最大用电负荷为320MW，现有的电网的负荷只到核定能力的一半。

中剑公司建设的110KV专用变电站已于2006年投入运营，因此项目中、长期用电均有保障。

（2）给水

项目建设所在地位于商南县县河附近，地下水资源丰富，中剑公司已建有Φ200mm大口井5眼、30M3水塔1个，供水能力325t/h，完全能够满足项目生产215t/h的用水需求。

（3）交通条件等其他协作条件

项目建设地点距离商南县城中心1公里，距西合铁路商南货运站约3公里，距西合高速商南出口约2公里，距硅石矿最远距离15公里、最近距离5公里，紧邻312国道，交通运输极为优越。

（四）项目投入总资金及效益情况

1、项目总投资及资金来源

项目总投资15674万元，其中固定资产投资7924万元，流动资金7750万元。

项目资金来源分二部分，其中：

建设单位自筹3891万元，银行借款11783万元（含建设期利息183万元）。

2、经济效益和社会效益

项目满负荷生产后，年均可实现销售收入140380万元，年均实现利润76160万元，税金47702万元。

各项经济指标如下：

总投资收益率：

650.69%；资本金净利润率：

1957.36%；静投资回收期：

1.10年（含建设期1年）；借款偿还期1.09年（含建设期1年）；财务内部收益率（所得税后）IRR为734.82%；资本金内部收益率为2341.11%。

本项目实施对于地方社会效益较大，主要表现在：

项目经济效益好，利润丰厚，增强了地方经济的实力和活力：

年均上交税金47702万元，较大幅度的增加了地方政府的财政收入；新增就业岗位640多个，有利于缓解地方就业压力：

同时也能带动地方相关行业的发展。

3、对产业发展的作用与影响

我国的工业硅生产虽然经过多年的持续发展有了长足的进步，但目前大多数厂家生产设备落后，设备容量小，能源消耗、原材料消耗和生产成本偏高。

而且由于炉容小，硅包温度低，硅液精炼效果差，产品中的Ca、AL等杂质含量高，多数产品的质量难以达到化学级硅的标准，严重影响了产业链下游产品的开发和生产。

就发展状况而言，所面临急需要解决的问题是适应国家环保、节能要求，改变生产原材料，研发并利用新工艺、新技术，保护生态环境、降低能耗和生产成本。

****实业公司在多年的生产实践中，不断研究，积极创新，改工业硅传统的“高电流、低电压”生产方法为“低电流、高电压”生产方法，成功探索出了高纯工业硅“全油焦生产法”，并用于规模化生产，达到了环保、节能的要求，已得到****省发展和改革委员会陕发改产业函〔2006〕62号文确认，符合经国务院批准国家发改委2005年12月2日发布的第40号公告《产业结构调整指导目录（2005年本）》，属国家鼓励发展的产品和生产工艺。

该方法不但成功的解决了我国化学级高纯工业硅的高成本、低产出的技术难题，实现了4N级高纯工业硅的批量、稳定生产，为物理提纯6N级太阳能级高纯工业硅提供了经验和原料保证，而且节能环保，填补了我国在这一领域的空白。

该项目的实施，可为我国有机硅产业、光伏产业等领域提供大量的优质原料，从而使国内光伏产业、有机硅单体生产走出缺乏大量优质原材料的困境，以争夺国际市场。

（五）主要技术经济指标

（详见附表）

三、结论、主要问题与建议

（一）结论

本项目产品市场需求旺盛，产品方案和规模合理，原材料动力供给有保证，工艺技术先进可靠，选址合理，环境保护措施得当，环境影响小，有相应的节水、节能和资源综合利用措施，能够利用厂址条件合理布局，安全卫生消防方案符合国家相应标准，设施齐全，有较大的经济社会效益，项目是可行的。

（二）主要问题

1、该项目数高耗能行业，且设计矿热炉变压器容量处于行业准入最下限，极易受国家产业政策的限制和约束。

2、生产技术为申请专利，不受法律保护，及易被模仿或剽窃，使企业失去市场竞争优势。

（三）建议

建议****公司在项目实施阶段重点做好如下工作：

（一）“全油焦”生产工艺和方法，属中剑公司首创，具有自主知识产权，应尽快申请国家专利，以保护知识产权不受侵害。

（二）不断加大研发力度，尽可能的提高矿热炉变压器容量，以适应国家产业政策的调控。

（三）本项目属于高耗能项目，节能方面还有潜力。

（四）应在厂区安装城市供水管道，进一步提高项目用水和消防用水的可靠性。

（五）优化输变电方案，使项目输变电方案在原有的基础上更科学、合理、安全、节能。

（六）进一步健全营销网络，为企业将硅业做大作强大好市场基础。

第二章市场预测

一、产品简介

硅是非金属元素，是介于金属和非金属之间的半导体材料，呈灰色，有金属色泽，性硬且脆。

在我国将工业硅的生产划归为有色金属的管理范围；又由于工业硅的生产装备和工艺与钢铁工业的铁合金生产相类似，有时候把工业硅放在铁合金范围内作为铁合金的一个品种。

硅的含量约占地壳质量的26%；在所有的元素中居第二位，地壳中含量最多的元素氧和硅结合，形成的二氧化硅SiO2，占地壳总质量的87%。

原子量为28.80；密度为2.33g/m3；熔点为1410℃；沸点为2355℃；电阻率2140Ω.m。

工业硅是氧化硅（SiO2）经碳还原剂在高温（18000℃左右）矿热炉里熔炼生产的含硅97%以上的一种基础材料，有“魔术金属”之称，在我国通常称为工业硅，在国外英文中称为工业硅，俄文中称为结晶硅。

按照Si含量不同，可分为冶金级硅（MG）、太阳能级硅（SG）和电子级硅（EG）。

冶金级硅：

一般含Si为90-95%以上，最高可达99.8%以上（3N级以下）；太阳能级硅（SG）：

纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定，一般认为含Si在99.99%—99.9999%（4N级～6N级）；电子级硅（EG）：

一般要求含Si>99.9999%（6N）以上，一般达到99.999999999%～99.999999999999%（11N级～14N级）。

按照国家现行标准，工业硅分为化学级工业硅和冶金级工业硅。

按照工业硅中铁、铝、钙的含量，可把工业硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号（详见下表）。

本项目主要产品为1101和3N及4N级化学用高纯工业硅，其下游产品主要是有机硅单体、聚

品名代号

化学成份

Si含量（%）

杂质含量（%）

Fe

Al

Ca

P

1101级

>99.8

≤0.01

≤0.01

≤0.001

≤0.004

1501级

>99.7

≤0.015

≤0.015

≤0.01

≤0.004

1515级

>99.6

≤0.15

—

≤0.015

≤0.004

2202级

>99.5

≤0.2

≤0.2

≤0.02

≤0.004

2203级

>99.5

≤0.2

≤0.2

≤0.03

≤0.004

2503级

>99.5

≤0.2

—

≤0.03

≤0.004

3103级

>99.4

≤0.3

≤0.1

≤0.03

≤0.005

3303级

>99.3

≤0.3

≤0.3

≤0.03

≤0.005

411级

>99.2

≤0.4

0.04—0.08

≤0.1

—

421级

>99.2

≤0.4

0.1—0.15

≤0.1

—

441级

>99.0

≤0.4

≤0.4

≤0.1

—

553级

>98.5

≤0.5

≤0.5

≤0.3

—

合物硅油、硅橡胶、硅树脂等，是国家鼓励发展的集成电路、太阳能电池、微电子材料的优质原料。

工业硅牌号表

工业硅产品执行标准GB2881-91

名  称

牌  号

主要化学成份（%）

应用范围

Si不小于

杂质不大于

Fe

Al

Ca

A级硅

Si-A

99.3

0.4

0.2

0.1

化学用硅

B级硅

Si-B

99.0

0.5

0.3

0.2

一级硅

Si-1

98.5

0.6

--

0.3

冶金用硅

二级硅

Si-2

98.5

0.7

--

0.5

三级硅

Si-3

97.0

1.0

--

1.0

工业硅的附加产品:

包括硅微粉，边皮硅，黑皮硅，工业硅渣等。

其中硅微粉也称硅粉、微硅粉或硅灰，它广泛应用于耐火材料和水泥行业。

二、产业关联度分析

工业硅是信息、新能源、新材料产业最基础的的功能性材料。

是硅产品产业链中的一个极为重要的上游产品。

以其为基础衍生的工业产品，品种繁多，涉及的领域广泛，被誉为“魔术金属”、“工业味精”。

其主要应用领域：

一是用作冶炼铝材和钢材的添加剂，以改善其产品性能。

二是用于合成各种有机硅材料，全球有机硅材料的品种已超过10000种，广泛用于纺织、电子电器、石油、化工、轻工、建筑、冶金、机械、军工、办公设备、交通运输、医药、食品加工和日用化工等领域。

三是经提纯后生成电子级高纯工业硅和太阳能级高纯工业硅，用于生产各种电子器件如晶体管、整流二极管、集成电路、电子计算机芯片和太阳能电池。

四是用于制造半导体硅、硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等新材料。

以工业硅为起点的产业链不但数量多，关联产业众多，而且链环长，层次高，科技含量大，是我国经济结构调整的主导方向之一。

工业硅在冶金业中主要是作为非铁基合金的添加剂。

工业硅加入到某些有色金属中时，能提高基体金属的强度、硬度和耐磨性，有时还能增强基体的铸造性能和焊接性能。

工业硅大量应用于铝合金、铝型材和钢材生产以改善铝材和钢材性能。

其用量占工业硅消费量的60%以上。

有机硅产品种类繁多，生产工艺过程复杂，从工业硅与氯甲烷、氯化苯等原料出发，经催化反应合成甲基氯硅烷、苯基氯硅烷等单体，再通过水解、醇解、聚合等一系列化学反应，制得各种类型聚合物，进而加工成不同类型的产品。

有机硅材料按产品的化学结构、形态、用途不同，分为四大类产品：

硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂，是具有极好的耐高低温、耐臭氧、耐候等优异性能的特种合成材料。

有机硅材料已成为高新技术领域、国防工业和国民经济领域不可或缺的关键材料，被广泛用于纺织、电子电器、石油、化工、轻工、建筑、冶金、机械、军工、办公设备、交通运输、医药、食品加工和日用化工等领域，在高科技和产业结构优化升级中发挥着日益重要的作用。

高纯工业硅被誉为现代工业中的“大米”、光伏产业的“粮食”，是信息产业和新能源产业最基础的原材料，是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。

由于具有独特的导电、光电效应和增加硬度、耐磨、耐腐蚀、防晒、防紫外线、抗老化、不变色的性能特点，主要用于太阳能电池、电子、航天、纺织等行业，既是制取有机硅、硅橡胶、硅树脂、建筑物防腐剂及高档耐火材料的主要原料，也是生产各种晶体管、整流二极管、可控硅、太阳能电池、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器的原料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品。

工业硅还可用于制造半导体硅、制作硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等新型材料用于电子、医疗器械等行业。

我国是全球公认的高品位硅原石矿储藏国，同时又是工业硅出口大国。

生产工业硅需要宝贵的硅石原矿和电力资源，并带来一定的环境污染。

在负担了这些消耗和污染之后，我国又是世界上的高纯工业硅进口大国，半个多世纪以来，我国约97%以上的高纯工业硅原材料一直依赖进口，我国光伏产业、信息产业发展受制于人。

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

2000年，全球以75亿美元的硅材料产业，支撑起了2500亿美元的半导体集成电路产业，又进一步支撑起数以万亿美元的电子、计算机、通讯等产业。

（见硅产业链示意图）

硅产业链示意图

用于铝材、钢材冶炼等

添加剂

芯片、集成电路、晶体管等

太阳能电池制造

用于电子、医疗器械等

电子级

高纯工业硅

太阳能级高纯工业硅

工业硅

碳化硅、氮化硅

硅油

硅橡胶

粗硅烷

电子电气、建筑、汽车部件等

护理用品、制药、加工助剂、抛光剂和涂料等

二甲基

二氯硅烷

硅树脂

硅偶联剂

防水剂、电子电器产品、油漆和涂料等

纺织、建材、橡胶、塑料等

聚硅、

氧硅

硅偶联剂

防水剂、电子电气产品、油漆和涂料

纺织、建材、橡胶、塑料

硅树脂

聚硅

氧硅

三、市场分析

1、国际市场

工业硅消费主要在4个领域：

1、铝业占工业硅消费50%；2、钢铁业占工业硅消费15%；3有机硅占工业硅消费30%；3、光伏电子产业占工业硅消费5%。

目前，国际工业硅市场供需保持相对平衡，供需差量在较小的幅度内不断变化。

根据英国商品研究所（CRU）统计，2005国际市场工业硅消费量为１53.4万吨，比2004年下降1.8％，包括西欧47.2万吨，上升3.7％，美国28.9万吨，下降3.3％，日本22.1万吨，下降8.7％，中国26.5吨，亚洲其它市场13.7万吨，下降2.8％，西方其它市场15万吨，下降3.8％。

2005年世界工业硅总供应量为１57.1万吨，比2004年下降１％，欧洲和美洲产量为83.9万吨，上升2.8％，中国生产量73.2万吨，下降4.1％。

2005年国际工业硅市场供需过剩量达3.8万吨，比2004年的过剩2.7万吨剧增40％。

其中第一季度供需平衡，第二季度过剩１万吨，第三季度过剩1.6万吨，第四季度过剩1.2万吨。

据CRU统计，2006年第一季度世界工业硅消费量比去年同期增长0.6％达31.4万吨，而且比2005年第三季度亦增长2.6％，与第四季度持平。

其中西欧为11.6万吨，分别比去年同期和上一季度下降6.5％和上升2.7％，美国为7.2万吨，分别持平，日本为5.2万吨，分别上升10.6％和下降5.5％，亚洲其它市场3.5万吨，分别上升12.9％和下降2.8％，西方其它市场为３．８3.8万吨，分别持平。

由此看来，进入2006年以来，欧美市场工业硅消费已停止下降甚至转升，但是亚洲市场仍趋疲弱。

2006第