“多晶矽”難以替代 環保問題為難光伏產業

“不十分嚴(yan) 謹的說，在未來的50年裏，還沒有什麽(me) 其它材料能夠替代多晶矽而成為(wei) 電子和光伏產(chan) 業(ye) 的主要原材料”，一名清華大學新能源領域研究員向《證券日報》記者強調這個(ge) 說法並不科學，卻又是不得不承認的現實。

資料顯示，多晶矽在高溫熔融狀態下，具有較大的化學活潑性，能與(yu) 幾乎任何材料作用，具有半導體(ti) 性質，是極為(wei) 重要的優(you) 良半導體(ti) 材料。電子工業(ye) 中廣泛用於(yu) 製造半導體(ti) 收音機、錄音機、電冰箱、彩電、錄像機、是電子計算機等的基礎材料。此外，多晶矽是生產(chan) 單晶矽的直接原料，是當代人工智能、自動控製、信息處理、光電轉換等半導體(ti) 器件的電子信息基礎材料。享有“微電子大廈基石”的美譽。

更為(wei) 重要的是，太陽能發電(光伏)與(yu) 風電、核電等同為(wei) 被世界公認的未來新型能源趨向，在這一背景下，太陽能正逐漸被市場接受。而單晶矽和多晶矽正是生產(chan) 太陽能電池不可或缺的主要原材料。有最新統計數據顯示，單晶矽與(yu) 多晶矽在光伏產(chan) 業(ye) 中的應用率高達90%以上。

由此，可以推論，上文中那句在業(ye) 內(nei) 看來還不夠嚴(yan) 謹的描述，向人們(men) “不夠科學”地揭示了“多晶矽”在未來高精尖科技、電子信息甚至人們(men) 日常生活中的不可替代。

難以取代的矽晶電池

“太陽能發電是一種公平的、無汙染的、絕佳的傳(chuan) 統能源替代品。隻是局限於(yu) 科技水平的現狀，特別是儲(chu) 能(電池)技術的現狀，造成其發電成本過高(超過上網電價(jia) )，加之上遊太陽能電池板主要原材料多晶矽的生產(chan) 加工過程存在汙染環境的問題，才使太陽能的發展受到一些阻力。站在科學的角度，我並不認為(wei) 這些能夠製約或應該製約太陽能技術的發展，更不該因其中一個(ge) 環節的汙染問題難以解決(jue) ，而徹底否定發展太陽能的意義(yi) 。事實上，它們(men) 都將通過科技水平的不斷提升，被逐一攻克，關(guan) 於(yu) 新型原材料的研發、產(chan) 業(ye) 化都在飛速的發展中。”該研究員向記者表示。

據記者了解，從(cong) 目前國際太陽電池的發展過程中看，其趨勢大致為(wei) 單晶矽、多晶矽、帶狀矽、薄膜材料(包括微晶矽基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。而最後的“薄膜材料”(薄膜電池)正是業(ye) 內(nei) 對以單晶矽和多晶矽為(wei) 主原料的太陽能電池的更新換代。一些薄膜電池中已經徹底放棄了對多晶矽的應用，從(cong) 而解決(jue) 了“環保技術不環保”，光伏上遊多晶矽生產(chan) 過程中存在的汙染問題。

“太陽能產(chan) 業(ye) 化過程中最大的阻力就是難以提高太陽電池的光電轉換效率，用市場語言描述就是難以降低其生產(chan) 成本。雖然一部分薄膜電池技術的確改變了對多晶矽的依賴以及傳(chuan) 統矽晶電池存在的電池主體(ti) 易破碎、攜帶不便、抗震能力差等缺點，但卻無法超越傳(chuan) 統矽晶電池的轉化率，反而有所降低。”一位不願具名的科技部人士向《證券日報》記者表示。

多晶矽的汙染問題

資料顯示，目前中國多晶矽生產(chan) 的主流工藝是改良西門子法。據記者了解，這種西門子法其原理就是在1100℃左右的高純矽芯上用高純氫還原高純三氯氫矽，生成多晶矽沉積在矽芯上；而改良西門子工藝是在傳(chuan) 統西門子工藝的基礎上，同時具備節能、降耗、回收利用生產(chan) 過程中伴隨產(chan) 生的大量副產(chan) 物以及大量副產(chan) 熱能的配套工藝。目前世界上絕大部分廠家均采用改良西門子法生產(chan) 多晶矽。

但即便如此，這種改良後的生產(chan) 工藝仍然會(hui) 產(chan) 生大量四氯氫矽，而四氯氫矽是一種具有腐蝕性的有毒有害液體(ti) 。

對此，清華大學研究員表示，“改良後的生產(chan) 工藝講究閉路循環，可有效降低還原爐消耗的電能，對還原尾氣進行回收，最大限度的利用多晶矽生產(chan) 中的各種物料，排出的廢料極少，相對傳(chuan) 統方法而言對環境汙染起到極大的改善作用。雖然這種工藝有待進一步提高，也的確沒能徹底杜絕汙染現象。但我堅持認為(wei) ，更多汙染環境的現象與(yu) 企業(ye) 的投機取巧、不負責任或管理不嚴(yan) 、市場準入標準過低有直接關(guan) 係。”

多晶矽的產(chan) 能過剩

2009年9月26日，國務院批轉發改委等部門《關(guan) 於(yu) 抑製部分行業(ye) 產(chan) 能過剩和重複建設引導產(chan) 業(ye) 健康發展的若幹意見》，文中明確指出多晶矽產(chan) 能已明顯過剩。隨後，光伏不僅(jin) 因產(chan) 能過剩而被管理層連連“點名批評”，更成為(wei) 諸多媒體(ti) 報道中產(chan) 能過剩的代表之一。近日，中國可再生能源學會(hui) 副理事長孟憲淦更透過媒體(ti) 表示，“商務部征求行業(ye) 組織意見，打算將光伏行業(ye) 同鋼鐵、有色、建材、化工等一並列入‘兩(liang) 高’名單。”

對此，發改委能源研究所副所長李俊峰透過媒體(ti) 表示，“應該考慮同樣的能耗在不同產(chan) 品中創造的價(jia) 值，比如，一公斤的多晶矽的價(jia) 格可以賣到60到70美元，而一噸水泥才能賣這個(ge) 價(jia) ，但它卻要消耗兩(liang) 百度電。我們(men) 在製定政策時候一定要考慮到整個(ge) 大環境，如果急急忙忙的出台政策，卻不考慮政策帶來的影響，這將產(chan) 生很多消極的效果。”

另外，清華大學研究員還表示，商務部限製多晶矽出口實屬應該，但現在多晶矽的生產(chan) 汙染是個(ge) 敏感話題，有人說了多晶矽生產(chan) 汙染情況如何嚴(yan) 重，社會(hui) 輿論就馬上跟著炒作，使得這個(ge) 問題被逐步放大。就我個(ge) 人和身邊的一些人而言，多數科研人員對太陽能發展是持大力支持的態度。我認為(wei) 管理層的政策製定意在遏製多晶矽生產(chan) 低水平的重複建設，以及加強各級政府對光伏上遊汙染問題的管理審查和重視態度，僅(jin) 僅(jin) 一個(ge) 環節的問題不該牽扯整個(ge) 光伏產(chan) 業(ye) ，而光伏本身的確需要一個(ge) 包容、科學的看待和發展環境。

據記者了解，2009年中國多晶矽的產(chan) 量約為(wei) 2萬(wan) 噸，而伴隨光伏產(chan) 品的升級換代，市場占有率的不斷攀升，麵對約4萬(wan) 噸的龐大需求，我國光伏業(ye) 所需的多晶矽一半以上依靠進口。曾有專(zhuan) 家預測，2010年，這一情況還將得到延續，或將達到3.5萬(wan) 噸的多晶矽產(chan) 量仍隻能滿足需求的一半。就目前而言，正確理解政策導向、勇於(yu) 承擔社會(hui) 責任、通過科技水平改善生產(chan) 工藝是選擇進入多晶矽產(chan) 業(ye) 前的必修課。