太陽(yáng)能電池上游原材料高純多晶硅在中國(guó)已經(jīng)成為投資熱點(diǎn)，多晶硅是高污染的項(xiàng)目，中國(guó)多數(shù)多晶硅企業(yè)環(huán)保不完全達(dá)標(biāo)。生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)品――四氯化硅是高毒物質(zhì)。用于傾倒或掩埋四氯化硅的土地將變成不毛之地，草和樹都不會(huì)在這里生長(zhǎng)。它具有潛在的極大危險(xiǎn)，不僅有毒，還污染環(huán)境，回收成本巨大。

多路諸侯爭(zhēng)搶多晶硅“蛋糕”

多晶硅作為太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要工業(yè)原料，預(yù)計(jì)中國(guó)未來(lái)幾年的總需求約為2萬(wàn)噸，其價(jià)格則一路飆升，從2002年的20美元/公斤，上漲到300美元/公斤，而現(xiàn)貨價(jià)甚至達(dá)到400美元/公斤。

于是，去年以來(lái)全國(guó)各地多晶硅項(xiàng)目大量上馬，至少有10個(gè)多晶硅大項(xiàng)目宣布動(dòng)工或投產(chǎn)，多個(gè)項(xiàng)目都號(hào)稱“全國(guó)最大”。

目前，我國(guó)已批準(zhǔn)寧夏石嘴山、河南洛陽(yáng)、四川樂山、遼寧凌海4個(gè)千噸級(jí)多晶硅項(xiàng)目。但多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中的毒污染和高耗能卻并不為人所關(guān)注。

能源和環(huán)境問題日益成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都將太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)作為發(fā)展的重點(diǎn)。在積極政策的引導(dǎo)下，國(guó)際太陽(yáng)能電池市場(chǎng)得到迅速擴(kuò)大，太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔嚨?。最?0年太陽(yáng)能電池及組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到33%，最近5年的年平均增長(zhǎng)率更是達(dá)到了43%。2006年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到2500兆瓦，累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到8500兆瓦。

而太陽(yáng)能電池上游原材料高純多晶硅在中國(guó)已經(jīng)成為投資熱點(diǎn)。

從2007年開始，投資太陽(yáng)能領(lǐng)域的上市公司，99%的將目光瞄向了多晶硅制造，截至2008年2月，共有8家上市公司投資多晶硅項(xiàng)目，累計(jì)投資金額達(dá)54.39億元。其中，南玻A5000噸、江蘇大全集團(tuán)6000噸、通威集團(tuán)10000噸、天威英利5000噸、愛信硅科技10000噸、亞洲硅業(yè)6000噸、江蘇陽(yáng)光4500噸……這些規(guī)劃的項(xiàng)目產(chǎn)能已經(jīng)令人嘆為觀止。

2007年全球共需太陽(yáng)能多晶硅3.375萬(wàn)噸，2008年則需4.55萬(wàn)噸。即使考慮技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的硅料用料減少，近幾年太陽(yáng)能多晶硅仍是供不應(yīng)求。

目前，全球太陽(yáng)能電池主要分為晶體硅電池與薄膜電池，因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)化效率高以及制造門檻相對(duì)較低，晶體硅電池得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，占據(jù)了太陽(yáng)能電池95%的市場(chǎng)份額。而晶體硅電池，主要是通過(guò)高純多晶硅――硅棒、硅錠――硅片――電池片等環(huán)節(jié)一步步得來(lái)，因此高純多晶硅的供應(yīng)直接影響下游太陽(yáng)能電池的發(fā)展。

除了太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)之外，多晶硅也是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上游原材料，多晶硅拉制成單晶棒，再切片、打磨、拋光，最后刻度就形成了芯片。半導(dǎo)體用多晶硅的純度級(jí)別在99.99999999%以上，而太陽(yáng)能級(jí)多晶硅純度通常為99.9999%就可以。

由于半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展繁榮在前，所以最近幾年剛剛蓬勃起來(lái)的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)多用的是針對(duì)半導(dǎo)體應(yīng)用的高純多晶硅。

污染成為產(chǎn)業(yè)瓶頸

據(jù)《華盛頓郵報(bào)》3月9日?qǐng)?bào)道，中國(guó)多晶硅制造商洛陽(yáng)中硅高科技有限公司過(guò)去9個(gè)月以來(lái)，持續(xù)在工廠四周空地傾倒有毒廢棄物四氯化硅，造成土地?zé)o法種植農(nóng)作物。

四氯化硅為制造多晶硅時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，是一種高度有毒的物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。由于該種物質(zhì)回收再利用的成本昂貴，多數(shù)中國(guó)太陽(yáng)能廠房均未裝設(shè)或完全安裝相關(guān)的回收設(shè)備。

多晶硅是高污染項(xiàng)目，中國(guó)多數(shù)多晶硅企業(yè)環(huán)保不完全達(dá)標(biāo)。生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)品――四氯化硅是高毒物質(zhì)。用于傾倒或掩埋四氯化硅的土地將變成不毛之地，草和樹都不會(huì)在這里生長(zhǎng)。它具有潛在的極大危險(xiǎn)，不僅有毒，還污染環(huán)境，回收成本巨大。

多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅。生產(chǎn)多晶硅的過(guò)程是：硅砂先在電弧爐中與碳置換成98%的金屬硅，跟著與氯氣、氫氣反應(yīng)后生成三氯氫硅，再在氫氣中還原沉積成多晶硅。

多晶硅項(xiàng)目投資龐大，一個(gè)千噸級(jí)項(xiàng)目規(guī)模等于一座中型石化廠，投資約12億元，且氯氣有毒，空氣中超過(guò)0.001毫克/升人就有危險(xiǎn)，技術(shù)不過(guò)關(guān)的話，多晶硅會(huì)隨氯氣跑出，嚴(yán)重污染環(huán)境。

我國(guó)大部分多晶硅企業(yè)技術(shù)未過(guò)關(guān)，事實(shí)上，目前中國(guó)尚無(wú)年產(chǎn)量超過(guò)1000噸的多晶硅生產(chǎn)工廠，大規(guī)模生產(chǎn)面臨一定風(fēng)險(xiǎn)，尤其是如果副產(chǎn)品回收處理跟不上，將對(duì)安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)極大的隱患。

隨著我國(guó)多晶硅總產(chǎn)量的逐年增加，多晶硅的副產(chǎn)物四氯化硅的安全環(huán)保問題日益突出。四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中最大的副產(chǎn)物，未經(jīng)處理回收的四氯化硅是一種具有強(qiáng)腐蝕性的有毒有害液體。2010年我國(guó)多晶硅產(chǎn)能將擴(kuò)大到30000噸/年左右，而生產(chǎn)1000噸多晶硅就產(chǎn)生8000噸四氯化硅。照此計(jì)算，2010年的實(shí)際產(chǎn)量如果為設(shè)計(jì)產(chǎn)量的70%，即多晶硅產(chǎn)量達(dá)到20000噸，那么四氯化硅的產(chǎn)生量將超過(guò)16萬(wàn)噸，對(duì)四氯化硅的無(wú)害化處理將成為制約多晶硅發(fā)展的瓶頸。

這正是中國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)所不得不面臨的現(xiàn)實(shí)。多晶硅核心技術(shù)――三氯氫硅還原法壟斷在美國(guó)、德國(guó)、日本等六七家企業(yè)