有人這樣說，多晶硅是“上帝賜給人類的寶石”。作為一種超高純材料，多晶硅不僅是制造集成電路等半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，也是當(dāng)今光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心材料。

當(dāng)前我國多晶硅產(chǎn)業(yè)仍處乍暖還寒時(shí)分，中國恩菲的多晶硅團(tuán)隊(duì)還奮斗在為重振行業(yè)而不懈努力的路途上，他們深知任重道遠(yuǎn)，也堅(jiān)信光伏產(chǎn)業(yè)撥云見日之時(shí)就在不遠(yuǎn)的未來。

3月5日，國務(wù)院總理李克強(qiáng)在《政府工作報(bào)告》中指出，“要打好節(jié)能減排和環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)。”“能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，關(guān)乎發(fā)展與民生。”“要大力發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能。要把節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)打造成新興的支柱產(chǎn)業(yè)。”

對于我國光伏產(chǎn)業(yè)來說，總理的報(bào)告無異于一針“強(qiáng)心劑”，為產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇點(diǎn)燃了希望；對于中冶集團(tuán)子公司中國恩菲工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“中國恩菲”）來說，這仿佛是對公司堅(jiān)守新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)可和鼓勵(lì)；對于中國恩菲的多晶硅團(tuán)隊(duì)而言，光伏產(chǎn)業(yè)的光明前景，早已成為他們?yōu)橹�不懈鉆研，傾注青春和熱血的生命意義。

中國恩菲的企業(yè)宣傳片里有這樣一句話：“只要太陽不落下，恩菲的未來就會(huì)很光明。”這句話的含義，每一個(gè)恩菲人都深深懂得。當(dāng)前我國多晶硅產(chǎn)業(yè)仍處乍暖還寒時(shí)分，中國恩菲的多晶硅團(tuán)隊(duì)還奮斗在為重振行業(yè)而不懈努力的路途上，他們深知任重道遠(yuǎn)，也堅(jiān)信光伏產(chǎn)業(yè)撥云見日之時(shí)就在不遠(yuǎn)的未來。

突破： 從首條技術(shù)裝備“中國制造”多晶硅生產(chǎn)線開始

有人這樣說，多晶硅是“上帝賜給人類的寶石”。其原因在于，多晶硅作為一種超高純材料，不僅是制造集成電路等半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，也是當(dāng)今光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的核心材料，更是國家鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略材料，關(guān)乎全球化解能源危機(jī)的成敗。

過去很長一段時(shí)間以來，我國多晶硅生產(chǎn)技術(shù)幾乎全部依賴進(jìn)口。一方面，我國雖然擁有豐富的硅礦資源，但卻受制于美、日、德等國技術(shù)封鎖和市場壟斷；另一方面，國內(nèi)缺乏先進(jìn)的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)，在產(chǎn)多晶硅企業(yè)因生產(chǎn)水平低、規(guī)模小、成本和單耗高、副產(chǎn)物難循環(huán)等問題而備受詬病，導(dǎo)致中國信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于人，舉步維艱。

阻力重重，唯有迎難而上。自上世紀(jì)九十年代起，中國恩菲硅材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)就以振興民族產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)，聚焦多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化：

1997年，中國恩菲以100噸多晶硅試驗(yàn)示范線為起點(diǎn)，憑借完成干法回收、氫化等多項(xiàng)技術(shù)，獲得國家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，為之后行業(yè)內(nèi)對技術(shù)的不斷深入研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

2000年，率先在國內(nèi)開展多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)與裝備研究，獲國家發(fā)明專利“四氯化硅氫化制備三氯氫硅方法”授權(quán)；

2002年，完成“年產(chǎn)2000噸三氯氫硅新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，使自主研發(fā)的“合成產(chǎn)物加壓冷凝技術(shù)”“加壓提純技術(shù)和尾氣干法回收技術(shù)”得到成功應(yīng)用，并在節(jié)能環(huán)保方面取得顯著成效；

2003年，中國恩菲年產(chǎn)300噸多晶硅項(xiàng)目開工建設(shè)。中國恩菲副總工程師、多晶硅材料制備技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室主任嚴(yán)大洲回憶，那個(gè)時(shí)候，300萬噸規(guī)模在國外不算什么，但由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)還沒有人實(shí)地見過如此規(guī)模的多晶硅生產(chǎn)線，一切幾乎都是從零開始。他說，中國恩菲的多晶硅團(tuán)隊(duì)面臨行業(yè)景氣度低的困局，解決了融資困難等問題之后，在偃師廠區(qū)附近一個(gè)簡陋的招待所里一“扎”就是將近三年。因?yàn)橘Y金有限，辦公環(huán)境也非常惡劣，辦公室是農(nóng)民家的土屋，“工作時(shí)，旁邊還有拖拉機(jī)‘突突突’的聲音‘伴奏’”。

正是經(jīng)過這樣的艱苦努力，2004年，國內(nèi)首套12對棒還原爐問世。2005年10月，中國首條完全依靠自主研發(fā)技術(shù)，全部采用國產(chǎn)化設(shè)備建設(shè)的多晶硅生產(chǎn)線順利投產(chǎn)，這意味著在中國恩菲多晶硅團(tuán)隊(duì)的努力下，我國終于掌握了多晶硅規(guī)�；�生產(chǎn)技術(shù)，扭轉(zhuǎn)了對外依賴的困局。

探索： 真正實(shí)現(xiàn)多晶硅產(chǎn)業(yè)清潔生產(chǎn)

此后，通過“研—產(chǎn)—電—硅”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，中國恩菲多晶硅團(tuán)隊(duì)邁開了在多晶硅規(guī)�；�生產(chǎn)道路上行進(jìn)的腳步，為尋找安全、高純、環(huán)保、低成本、大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)工藝而不懈努力。

以年產(chǎn)300噸多晶硅項(xiàng)目為開篇之作，在國家部委和地方省市兩級政府的大力支持下，中國恩菲承擔(dān)完成了國家科技部863計(jì)劃“24對棒節(jié)能型多晶硅還原爐成套裝置研究”項(xiàng)目，該項(xiàng)目于2007年研制成功，單爐產(chǎn)量提高5倍，能耗接近國際先進(jìn)水平；在此基礎(chǔ)上，完成國家“十一五”科技支撐計(jì)劃“24對棒加壓還原爐”項(xiàng)目，成功研發(fā)第三代還原爐，單爐產(chǎn)量達(dá)到6噸以上，能耗指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平；此后，又先后完成第四代、第五代還原爐的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，成為國際單爐產(chǎn)量最高、單位能耗最低的節(jié)能工藝與裝備，解決了多晶硅生產(chǎn)高能耗問題。技術(shù)推廣后，我國多晶硅規(guī)模提高了千倍，單爐產(chǎn)量提高10倍，能耗降低了66%，市場需求自給率達(dá)到50%。

與此同時(shí)，緊緊圍繞世界主流工藝的發(fā)展，以嚴(yán)大洲為代表的中國恩菲研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展了一系列科技攻關(guān)項(xiàng)目，共承擔(dān)16項(xiàng)國家級科研與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。如，國家信息產(chǎn)業(yè)部“太陽能電池用多晶硅材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，國家科技部“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“多晶硅材料產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”中“大型三氯氫硅合成、提純工藝技術(shù)與關(guān)鍵裝置研究”“高效加壓還原爐系統(tǒng)研究”“大型低溫加壓四氯化硅氫化技術(shù)與裝置研究”等三項(xiàng)重大課題，國家科技部“863”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“多晶硅副產(chǎn)物利用關(guān)鍵技術(shù)研究”。通過“高性能氣相二氧化硅制備工藝技術(shù)研究”和“氣相二氧化硅表面處理及尾氣循環(huán)利用技術(shù)研究”兩個(gè)課題，實(shí)現(xiàn)利用多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物四氯化硅生產(chǎn)高品質(zhì)氣相二氧化硅的關(guān)鍵技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模多晶硅生產(chǎn)線中物料的完全閉路循環(huán)。此項(xiàng)技術(shù)不但能降低多晶硅生產(chǎn)的物料消耗，也從根本上實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)物的綜合利用，真正實(shí)現(xiàn)多晶硅產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)……

歷經(jīng)十多年攻關(guān)，解決了一系列困擾行業(yè)多年的難題，中國恩菲在多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)、裝備與理論研究方面取得重大突破，最終形成了具有國際競爭力的技術(shù)和產(chǎn)品，消除了制約我國信息產(chǎn)業(yè)化和新能源產(chǎn)業(yè)的瓶頸。

但是，在國家大力推進(jìn)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的今天，身為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)的開拓者，中國恩菲并沒有停歇，在技術(shù)研發(fā)和成本降低方面的努力從未停止。對此，嚴(yán)大洲這樣說：“技術(shù)創(chuàng)新沒有止境，更何況電子信息領(lǐng)域的技術(shù)日新月異，我們過去一直在追趕，現(xiàn)在是實(shí)現(xiàn)超越的時(shí)候了。”

引領(lǐng)： 以國家工程實(shí)驗(yàn)室為依托

2008年，國家發(fā)改委批準(zhǔn)設(shè)立“多晶硅材料制備技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室”——這是國家多晶硅材料制備技術(shù)領(lǐng)域的唯一一家國家級重點(diǎn)工程實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)大洲擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任。該實(shí)驗(yàn)室依托中國恩菲，聯(lián)合清華大學(xué)、天津大學(xué)等高等院校和國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，共同研究突破技術(shù)瓶頸，培養(yǎng)、凝聚研發(fā)人才。按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室配備了先進(jìn)的多晶硅檢測儀器和分析工具，建設(shè)了包含氯硅烷分離提純技術(shù)、多晶硅高效還原技術(shù)等在內(nèi)的六個(gè)研發(fā)平臺(tái)和一個(gè)測試分析中心，目前實(shí)驗(yàn)室已通過國家CNAS認(rèn)證，形成了持續(xù)研發(fā)能力。針對制約我國多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)狀和需求，實(shí)驗(yàn)室開發(fā)研究大規(guī)模、低單耗、高品質(zhì)的高純多晶硅清潔生產(chǎn)工藝，形成了具有國際先進(jìn)水平的萬噸級規(guī)模多晶硅生產(chǎn)技術(shù)體系，提升了產(chǎn)業(yè)核心競爭力。此外，以該實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)為基礎(chǔ)，中國恩菲建設(shè)了國家多晶硅檢測中心，通過了CMA計(jì)量認(rèn)證，可對外提供檢測服務(wù)，涵蓋多晶硅生產(chǎn)的原料、中間物、產(chǎn)品、環(huán)保類等58個(gè)大項(xiàng)檢測，服務(wù)全行業(yè)。

依托國家工程實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊緊圍繞“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術(shù)、裝備與產(chǎn)業(yè)化”專題，共申請專利151項(xiàng)，獲授專利權(quán)55項(xiàng)，有效實(shí)現(xiàn)了多晶硅技術(shù)的創(chuàng)新與專利保護(hù)同步發(fā)展。

自主創(chuàng)新引領(lǐng)技術(shù)進(jìn)步的過程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還主編了我國首部《多晶硅企業(yè)能源消耗限額》《太陽能級多晶硅》和《多晶硅工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》等3項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和一項(xiàng)SEMI標(biāo)準(zhǔn)，建立了能耗和質(zhì)量控制要素、技術(shù)指標(biāo)和評定方法，提高了我國多晶硅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平，進(jìn)一步完善了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，為多晶硅產(chǎn)品升級、安全生產(chǎn)和節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐，為民族多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，帶動(dòng)了太陽能光伏和相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

環(huán)保： 多晶硅生產(chǎn)告別“三高”

一段時(shí)間以來，多晶硅生產(chǎn)都被冠以“高能耗、高排放、高污染”的“帽子”且飽受詬病。對此，專家表示，對行業(yè)的判斷應(yīng)從實(shí)際出發(fā)、從國家能源戰(zhàn)略的角度出發(fā)。

業(yè)內(nèi)專家測算，從光伏全產(chǎn)業(yè)鏈來看多晶硅的能耗問題，光伏發(fā)電的電耗從硅石冶煉成工業(yè)硅，提純成9N多晶硅，再做成切片，制成電池、組件，直到整個(gè)光伏電站現(xiàn)場安裝完畢，2009年全產(chǎn)業(yè)鏈消耗電能為2.59千瓦時(shí)/峰瓦，這幾年，隨著技術(shù)進(jìn)步，多晶硅及鑄錠切片等環(huán)節(jié)生產(chǎn)能耗大幅降低，現(xiàn)在只需1.0千瓦時(shí)/峰瓦。以安裝在北京這樣光照條件下的地區(qū)為例，按全年1200小時(shí)有效光照條件計(jì)算，每峰瓦太陽電池一年可以發(fā)1.2千瓦時(shí)電，由此可以計(jì)算出光伏發(fā)電的能量回收期為1.0/1.2 = 0.83年，也就是說，這些消耗的能源在不到1年的時(shí)間內(nèi)即可全部收回。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的太陽能組件的合理使用壽命25年，之后發(fā)電效率衰減到80%，雖然衰減，但是仍然可以持續(xù)使用至30年甚至更多。消耗一份能源，可獲得20倍以上的回報(bào)，從長遠(yuǎn)來看，多晶硅是清潔能源的制造者，而非高能耗的“替罪羊”。

而多晶硅生產(chǎn)是否會(huì)造成污染，則與生產(chǎn)技術(shù)和工藝密切相關(guān)。中國恩菲以節(jié)能環(huán)保為出發(fā)點(diǎn)，以產(chǎn)品品質(zhì)為核心，以節(jié)能降耗為理念，結(jié)合現(xiàn)有工藝流程，不斷優(yōu)化工藝路線，能夠通過節(jié)能技術(shù)有效解決多晶硅生產(chǎn)的高污染問題。對于多晶硅生產(chǎn)并非高污染的最好例證，就是國外對待多晶硅產(chǎn)業(yè)的態(tài)度并不同于鋼鐵、有色冶煉等，到目前為止，國際上美、日、德七大傳統(tǒng)多晶硅企業(yè)都沒有對外轉(zhuǎn)讓技術(shù)，更沒有在中國建廠，其原因一方面在于技術(shù)壟斷，另一方面則源于本國發(fā)展多晶硅并不需要付出自身環(huán)境和能耗的代價(jià)。

在多晶硅生產(chǎn)過程中，副產(chǎn)物的處理至關(guān)重要，社會(huì)上對四氯化硅的“妖魔化”令行業(yè)發(fā)展受到重大負(fù)面影響。為了對付“四氯化硅”，嚴(yán)大洲帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)研究了四氯化硅低溫加壓氫化工藝條件和催化機(jī)理，研究確定了最佳催化劑體系，成功設(shè)計(jì)了大型低溫加壓氫化裝置，將副產(chǎn)物就地轉(zhuǎn)化成三氯氫硅原料返回系統(tǒng)，借此技術(shù)，多晶硅生產(chǎn)成本降低35%，四氯化硅回收率99%以上。國家科技部組織院士專家驗(yàn)收的結(jié)論為：技術(shù)取得重大突破，從根本上解決了四氯化硅綜合利用難題，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)和清潔生產(chǎn)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

此外，中國恩菲多晶硅研發(fā)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多晶硅尾氣干法物理回收分離新工藝，打破了傳統(tǒng)濕法回收造成大量物料浪費(fèi)、投資和運(yùn)行成本高、環(huán)保負(fù)擔(dān)重的局限。

堅(jiān)守： 只要太陽不落下，恩菲的未來就會(huì)很光明

2012年起，美、韓、德等國對上游多晶硅市場實(shí)施大幅低價(jià)傾銷策略，嚴(yán)重影響企業(yè)生存；光伏終端產(chǎn)品遭遇美歐“反傾銷、反補(bǔ)貼”調(diào)查，形成毀滅性打擊；受金融危機(jī)、歐債危機(jī)影響，各國下調(diào)光伏補(bǔ)貼電價(jià)，削減裝機(jī)規(guī)模，下游市場急劇萎縮——面對企業(yè)庫存積壓、大面積虧損和減產(chǎn)、停產(chǎn)，甚至破產(chǎn)的艱難境地，曾有人用“哀鴻遍野”來形容行業(yè)發(fā)展的嚴(yán)峻形勢。

在市場的寒冬中，嚴(yán)大洲及多晶硅團(tuán)隊(duì)仍然致力于通過技術(shù)改造和持續(xù)研發(fā)，以多晶硅制備技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，不斷降本降耗，提升品質(zhì)，節(jié)省投資。在研發(fā)了低溫氫化第六代技術(shù)和第五代還原爐之后，36對棒、48對棒、60對棒還原爐、硅烷法流化床反應(yīng)器等研究開發(fā)仍在進(jìn)行，在沉寂中積淀力量，待時(shí)而飛。

黑暗過去，終見曙光。隨著光伏“雙反”的順利解決和國內(nèi)光伏扶持政策的陸續(xù)實(shí)施，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)開始緩慢復(fù)蘇。對此，嚴(yán)大洲和團(tuán)隊(duì)這樣說，“太陽能是清潔、可持續(xù)發(fā)展的能源，是人類夢寐以求的能源終極目標(biāo)。在這個(gè)大背景下，能做一些基礎(chǔ)性的工作，我們感到很欣慰。雖說在國際貿(mào)易戰(zhàn)線上，中國的光伏產(chǎn)業(yè)包括多晶硅產(chǎn)業(yè)受到殘酷打壓，但這是發(fā)展中必須經(jīng)歷的過程，我們要通過這個(gè)過程改進(jìn)技術(shù)、降低能耗，為人類廣泛應(yīng)用太陽能打下良好基礎(chǔ)。”

2012年，中國恩菲完成的“多晶硅高效節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)新技術(shù)、裝備與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，成為史上首個(gè)多晶硅領(lǐng)域的科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)歷史零的突破。

2014年，恩菲人逆境求強(qiáng)，勇?lián)�行業(yè)責(zé)任，技改提升，降本增效，突破困局，終迎希望曙光。

2015年，他們未曾止步，他們相信，只要堅(jiān)定信念，共同努力，中國多晶硅產(chǎn)業(yè)的春天馬上就將到來。

發(fā)展新能源，恩菲人在路上。

(關(guān)鍵字：光伏 多晶硅 中國恩菲)