作者簡(jiǎn)介：

王世江博士，高級(jí)工程師

現(xiàn)為中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息產(chǎn)業(yè)所副所長(zhǎng)

中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)。

從事電子信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與技術(shù)研發(fā)等方面的工作，對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)、集成電路產(chǎn)業(yè)有深入研究，在產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系建設(shè)和決策支撐咨詢服務(wù)、行業(yè)公共服務(wù)提供方面有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。曾參與國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展若個(gè)意見(jiàn)、國(guó)家太陽(yáng)能“十二五”“十三五”發(fā)展規(guī)劃、光伏制造行業(yè)規(guī)范條件、光伏行業(yè)兼并重組、領(lǐng)跑者計(jì)劃、國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金等政策和文件的起草。在專業(yè)刊物和會(huì)議上發(fā)表文章30余篇，其中SCI收錄文章14篇，曾獲中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院優(yōu)秀中層干部、優(yōu)秀黨員等。

多晶硅是太陽(yáng)能光伏和半導(dǎo)體制造業(yè)的核心原材料，也是中國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要支撐。《當(dāng)代多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展概論》圍繞多晶硅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、格局、政策和企業(yè)等各個(gè)層面，詳細(xì)梳理當(dāng)代多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。當(dāng)代多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展概論從多晶硅產(chǎn)品的簡(jiǎn)介出發(fā)，介紹了多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程、西門子法和流化床法等關(guān)鍵工藝和技術(shù)、太陽(yáng)能級(jí)和電子級(jí)多晶硅發(fā)展情況、國(guó)外主要多晶硅強(qiáng)國(guó)美國(guó)、日本、韓國(guó)和歐洲的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)光伏企業(yè)發(fā)展特點(diǎn)、多晶硅產(chǎn)業(yè)政策等等，全面描繪了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展圖景，既有成功經(jīng)驗(yàn)的推介，又有對(duì)失敗教訓(xùn)的總結(jié)。《當(dāng)代多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展概論》可為行業(yè)管理部門、光伏企業(yè)、集成電路企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提供參考，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生及其他對(duì)太陽(yáng)能光伏、半導(dǎo)體和原材料行業(yè)感興趣的讀者閱讀，從中可對(duì)太陽(yáng)能發(fā)展與多晶硅發(fā)展有較為全面的瞭解。

能源技術(shù)進(jìn)步與革新是催生世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，也是當(dāng)今人類生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)之一。伴隨著科技進(jìn)步的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，能源問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、氣候變化和政治等問(wèn)題緊密交織，能源科技的每次突破與潛在的能源、環(huán)境危機(jī)無(wú)不牽動(dòng)億萬(wàn)人的神經(jīng)并在全球范圍內(nèi)引起震動(dòng)。這源自傳統(tǒng)化石能源煤炭、石油的大規(guī)模使用造成了環(huán)境污染和溫室氣體排放造成全球氣候變暖危機(jī)和生物多樣性銳減，這直接威脅著地球生態(tài)環(huán)境與人類生存。當(dāng)今石油、煤炭等等化石能源是人類用能的主要來(lái)源，約占一次能源的86%，減少化石能源比重和發(fā)展清潔可再生能源是人類面臨的巨大挑戰(zhàn)，需要當(dāng)今各國(guó)政府與人民共同努力，才能應(yīng)對(duì)這一生態(tài)環(huán)境和氣候變化挑戰(zhàn)。

中國(guó)政府在2015年11月在巴黎氣候大會(huì)上莊嚴(yán)承諾，中國(guó)將在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值并爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)，這無(wú)疑意味著中國(guó)化石能源的桿頭貼近兒童市場(chǎng)彀峰值并逐步下降，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化進(jìn)程所需增加的能源用什么來(lái)彌補(bǔ)？這顯然是更多地依靠可再生能源，特別是太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等等清潔可再生能源。而太陽(yáng)能個(gè)為清潔可再生能源，或許是未來(lái)低碳社會(huì)最理想的能源之一。太陽(yáng)能來(lái)自于太陽(yáng)光，可謂取之不盡用之不竭，中國(guó)76%的國(guó)土光照充沛，是光能資源較為豐富的國(guó)家，而目前利用多晶硅光伏發(fā)電是太陽(yáng)能資源最主要的利用方式。用于建設(shè)太陽(yáng)能光伏電站的廠址豐富靈活，中國(guó)經(jīng)過(guò)多年努力，從2006年到2016年，太陽(yáng)能累計(jì)裝機(jī)量從0.2GW快速增長(zhǎng)到75GW，占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)量的5%左右，成本從4元（KWH）下降至0.7元（KWH）左右，在最近一次招標(biāo)報(bào)價(jià)已突破到了0.5元以下，已經(jīng)初步具備了與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng)的能力。

多晶硅是集成電路和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)原材料，回顧歷史，中國(guó)早在1958年就開始了多晶硅生產(chǎn)的研究及中試，但數(shù)十年產(chǎn)量始終維持在幾十噸規(guī)模，直至2005年洛陽(yáng)中硅年產(chǎn)300噸多晶奎生產(chǎn)線投資，才開啟了中國(guó)多晶硅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程，中國(guó)當(dāng)年多晶硅幾乎全部依靠進(jìn)口，而10年后的2-15年中國(guó)多晶硅產(chǎn)量已占全球份額的48%，目前太陽(yáng)能級(jí)多晶硅在國(guó)際市場(chǎng)上已經(jīng)具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而電子級(jí)多晶硅也已小批量供給。專家認(rèn)為中國(guó)多晶硅這一發(fā)展來(lái)之不易，發(fā)展過(guò)程中曾被看作是高能耗、高污染、高耗資源型產(chǎn)業(yè)，但目前中國(guó)已掌握了改良型西門子法生產(chǎn)技術(shù)，各企業(yè)通過(guò)降能耗與循環(huán)利用副產(chǎn)品以降低生產(chǎn)成本與環(huán)境損害，目前多晶硅生產(chǎn)耗電已從10年前每千克近400KWH（千瓦時(shí)）下降到了80KWH，染色體全周期能耗僅需1.3年即可全部收回，生產(chǎn)中中副產(chǎn)品也以基本實(shí)現(xiàn)閉環(huán)生產(chǎn)，少量無(wú)法回收的氮硅烷也可中和后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

專家認(rèn)定，多晶硅產(chǎn)業(yè)在中國(guó)發(fā)展前景美好，因?yàn)橹袊?guó)硅資源豐富，在已知宇宙中硅元素儲(chǔ)量排列第8位，而在地球中則是儲(chǔ)量第二豐富的元素，構(gòu)成地殼總質(zhì)量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）書中所指多晶硅指以純度99%的工業(yè)硅為原料，經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)方法提純后，使得硅純度達(dá)到99.9999%以上的高純硅材料，而依據(jù)產(chǎn)品純度不同，從低到高歌分為工業(yè)硅、冶金級(jí)多晶硅、太陽(yáng)能多晶硅和電子級(jí)多晶硅。全世界半導(dǎo)體器件中，有95%是硅材料制成，其中85%的集成電路由硅材料制成。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是新能源重要組成部分，%以是的太陽(yáng)能電池使用多晶硅作為原料制成，隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)展，2003年以前多晶硅市場(chǎng)需求主要以電子級(jí)多晶硅為主，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅市場(chǎng)需求于2006年超過(guò)電子級(jí)多晶硅，2015年光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)多晶硅需求量超過(guò)30萬(wàn)噸，約為半導(dǎo)體工業(yè)耗硅量的10倍。2015年全球太陽(yáng)能電池組件總產(chǎn)量達(dá)到63.5GW，其中晶體硅電池產(chǎn)量約為59GW，約占全球太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的93%，薄膜電池和聚光分別為4.3GW和0.15GW總占比約為7%，預(yù)計(jì)未來(lái)5至10年內(nèi)晶體硅電池仍將是太陽(yáng)能染光伏行業(yè)主流產(chǎn)品。

中國(guó)多晶硅企業(yè)在2013年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》后，國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)開始規(guī)模化擴(kuò)大，多晶硅生產(chǎn)線投資也大幅下降，已從2005年至2010年的每千噸7億元至10億元下降到2013年的2億至4億元，多晶硅生產(chǎn)成本也逐步觀念不同，部分企業(yè)生產(chǎn)成本已降至每千克13美元以下的全球領(lǐng)先水平，中國(guó)多晶硅企業(yè)歷經(jīng)50年發(fā)展，終于在質(zhì)量完全能滿足太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品需求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)成本全面領(lǐng)先于國(guó)外企業(yè)，預(yù)計(jì)隨著新多晶硅工廠的進(jìn)一步投產(chǎn)，已經(jīng)完全具備實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能能多晶硅進(jìn)口替代基礎(chǔ)，并且有望在電子級(jí)多晶硅領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。

作者還對(duì)部分不利于多晶硅產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了理論上的探討與正本清源，指出多晶硅產(chǎn)業(yè)不是高耗能產(chǎn)業(yè)。作者還分析了太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)能量回收期，指出光伏發(fā)電能量回收期平均為1.17年，而預(yù)期壽命為25年，全生命周期每度電耗費(fèi)14.7克標(biāo)煤，公為最先進(jìn)煤電機(jī)組的5.4%，太陽(yáng)能發(fā)電是名副其實(shí)清潔能源電力。作者還回答了關(guān)于多晶硅產(chǎn)業(yè)高污染問(wèn)題，指出這是由于個(gè)別企業(yè)未回收產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品造成的，而這些副產(chǎn)品回收利用不僅可以消除污染還能獲得極大收益，只要掌握相關(guān)工藝技術(shù)，多晶硅一樣可以做到清潔生產(chǎn)。