颗粒硅产业“搅局者”来了!中来股份半道杀入,协鑫科技提防技术外溢,其他参与者也有话要说

肇始于去年的“拥硅为王”,让当下的光伏产业正进入一场“造硅运动”,中来股份的出现毫无疑问给这场运动增添了新的变数。 

不久前,中来股份宣布拟斥资140亿元在山西太原投建工业硅、多晶硅项目,多晶硅将采用硅烷流化床法,也就是俗称的颗粒硅,这种情况极为罕见。  

目前,国内颗粒硅制造商只有协鑫科技和陕西天宏两家,对于潜在的竞争者,它们也投入了更多关注。 

协鑫科技中央研究院执行院长蒋立民向记者表示,从公告看,中来股份所要投资的颗粒硅项目依赖于其技术来源方的专利,但仅凭这些专利还难以支撑颗粒硅的产业化。  

协鑫科技是一线多晶硅供应商中率先押注颗粒硅技术的,蒋立民表示,在过去的改良西门子法多晶硅扩产中,公司对专利重视程度不足,导致技术快速扩散。“公司当前要做的就是守住专利与人才,延缓颗粒硅技术扩散的进程,同时不断创新,保持颗粒硅技术的领先。”  

(江苏协鑫硅材料科技发展有限公司颗粒硅技术应用示范项目现场) 
 

记者注意到,自2020年底协鑫科技颗粒硅量产以来,该技术一直处在争议之中。正如前述,目前只有少数厂商实现了量产,而大多数厂商仍采用改良西门子法。 

有企业公开表示,硅烷法制造颗粒硅对设备及生产安全性要求高,存在硅粉单耗高,辅材费用高等难点问题。 

颗粒硅罕见迎来新玩家  

当下这场“造硅运动“中,还很少有头部厂商采用硅烷流化床法制造颗粒硅,绝大多数都是采用更为成熟的改良西门子法,即传统的块状多晶硅;从现状来看,颗粒硅在多晶硅的总出货量中占比也还很低,仅有5%左右。因此,中途杀入的中来股份格外显眼。  

根据中来股份的公告,本次投资项目的主要技术来源为国内科技企业(以下简称“技术来源方”),其从2017年起逐步完成硅烷生产车间和多晶硅裂解车间的建设,并完成了小试和中试,拥有硅烷流化床法生产颗粒硅发明专利2项和实用新型专利9项。  

虽然中来股份在公告中没有明确提及技术来源方的名称,但记者从多个信源获得的信息显示,该公司大概率为内蒙古兴洋科技有限公司(下称内蒙兴洋)。  

记者了解到,内蒙古兴洋曾计划开展多晶硅业务,但并未如愿,后来转做硅烷气,这些硅烷气主要销售给光伏电池企业,业内猜测内蒙兴洋因此与中来股份走到了一起; 

另外,记者发现,在股权关系方面,内蒙兴洋的实控人邵雨田投资了江苏神山风电设备制造有限公司,该公司的另一名股东颜凯同时也是苏州中来民生的股东,后者为中来股份的控股子公司。  

“从公告中不难看出,中来股份所要投资的颗粒硅项目,依赖的是技术来源方的2项发明专利及9项实用新型专利,但是相比纸面上的专利,要想实现颗粒硅的产业化,还必须有一套完整的工业化装置,即工业化生产过程中形成的工艺包。” 蒋立民告诉记者,简而言之,工艺包涵盖设计文件、操作规范、操作数据等关键内容,“这些才是最重要的,其意义远远大于几项专利。”  

记者了解到,相比之下,国外的颗粒硅产业化起步要早一些,很早以前,SunEdison及REC两家公司就都实现了颗粒硅的规模化生产,彼时,两家公司的产能规模均为万吨级。  

其中,SunEdison的团队及知识产权被协鑫科技收购,后者2010年便开始进行FBR颗粒硅的中试,但到了2019年左右才具备产业化条件,协鑫科技在押注颗粒硅后,研发投入占比持续保持在3%以上,今年预计将突破5%;REC与陕西天宏展开技术合作后,双方将REC的颗粒硅技术进行了改进,在国内实现产业化也经历了七八年时间。  

蒋立民向记者表示,从国内外企业的颗粒硅产业化路径来看,无论是从中试研发到产业化,还是将既有的成熟技术改进提升,都会遇到各种各样的问题和难题,这绝不是凭几篇专利就能实现的。“在没有任何试验的基础上,也可以写专利,凭着设想就可以实现专利梦想,但跟产业化相比,完全是两个不同的逻辑和概念。”  

记者注意到,中来股份在公告中谈到,虽然公司就拟投资项目已储备了多晶硅潜力技术,但是该技术目前仍在进一步优化中;另外,公司布局该产业较晚,前期未涉足过硅料产业,且技术转化为规模化量产并在量产线上仍然保持较好的产出表现仍存在一个较长的过程,技术确定性的领先性尚须时间印证,因此公司在硅料行业内技术竞争绝对优势可能无法确保。  

记者就中来股份选择扩产颗粒硅而非块状多晶硅的决策背景等问题与公司沟通,公司反馈说项目还处于较初期阶段,具体内容暂时没法回复。 

不过,中来股份人士谈到,此前由于上游涨价对公司利润压缩比较严重,因此,布局上游对公司是有好处的。 

技术快速外溢的“教训”  

上一轮改良西门子法多晶硅扩产周期里,光伏行业经历了单多晶工艺切换及光伏电站补贴延迟发放等情况,包括协鑫科技在内不少公司都出现了人员流失现象。 

特别是一些多晶硅企业对于头部企业流失的人员开出很高的价码,一个车间主任跳槽后就能拿到与管理层持平的薪酬。  

正是借助类似的路径,改良西门子法通过企业、供应商被迅速扩散,“那个时候,协鑫做了很多技改、扩能的工作来降低成本、提高质量,但对专利的重视程度不足。”  

蒋立民告诉记者,协鑫现在对知识产权保护十分关注,并不断加大相关专业人才和技术引进力度,全方位多维度构筑知识产权的“护城河”,“不光是专利,更重要的是团队中的核心人员及关键资料文件等。”  

在记者采访中,一家改良西门子法多晶硅龙头企业人士谈到,“潜在的产能要比现在高出3-4倍,整个多晶硅行业才有多少从业者?支撑这么大产能规模的专业技术人员从哪里来?”蒋立民告诉记者,对协鑫而言,防止技术外溢是当前最大的风险,核心是各种各样的关键人才。  

数据显示,改良西门子法多晶硅的万吨产能投资为10亿元,由于形成闭路循环的装置数量更少,颗粒硅的万吨投资约7亿元甚至更少,不仅如此,颗粒硅的能耗、土地、人员等用量都会大幅减少。 

例如,改良西门子法每生产一段时间就要进行停炉、破碎,而颗粒硅不需要经历这样繁琐的工序,全流程中配备的人员就会相应减少。  

在颗粒硅供应商的宣传中,颗粒硅具备成本低、流动性强、碳排放少等绝对优势,但是在当下扩产潮中,很少见到哪家企业有明确的颗粒硅技术。蒋立民认为,这并不代表颗粒硅的优势不存在,相反说明大家都想尝试着做,但囿于没有核心技术而无以企及。  

(2021年SNEC光伏展上企业展示的块状多晶硅和单晶硅棒) 
 

蒋立民表示,协鑫科技之所以在知识产权保护上出重拳下猛力,目的就是最大化延缓颗粒硅的技术扩散进程,具体而言,一要延缓颗粒硅技术扩散的路径、可能性,二要进一步地对各项工艺、技术、参数进行改进升级迭代,在不断档的研发过程中把控更新的技术。“即便将来一旦有技术扩散出去,也只能是过去时的‘老把式’。”  

“目前,国内颗粒硅制造商只有协鑫科技和陕西天宏,根本原因是其工艺、技术、人才、设备等关键要素设有严苛的“壁垒”,行业难以掌握。”蒋立民认为,改良西门子法更为成熟,绝大多数厂商投资改良西门子法多晶硅,多少带有一些“赚快钱”的心态。 

记者注意到,近日,协鑫科技披露了公司一季度业绩,数据显示,公司光伏材料业务分部的综合毛利率达46%,其中,FBR颗粒硅产品毛利率持续高于棒状硅毛利率15个百分点以上。  

不过,多晶硅行业的其他参与者也有话说。一家改良西门子法多晶硅龙头企业人士向记者明确表示,不会考虑颗粒硅,“改良西门子法有成本优势,我们非常确信。评判不同技术不能只看成本,还要对产品质量能否达标、综合能耗等做全方位评估。况且,经过我们的评估,颗粒硅单吨成本最低是3万元左右,而我们的新产能已经可以做到3万元以内。”  

特变电工在一份项目投资公告中也提到,硅烷法等多晶硅技术正在不断进步并逐渐成熟,协鑫科技已开始利用硅烷法进行颗粒硅规模化生产,成本可能随着规模化生产不断降低;但硅烷法对设备及生产安全性要求高,存在硅粉单耗高,辅材费用高等难点问题,目前客户仍将颗粒硅料与多晶硅料掺配使用。 

多个合资项目将落地  

去年,上机数控与协鑫科技旗下的江苏中能设立合资子公司,在内蒙古建设年产30万吨颗粒硅项目,两方在合资公司中的出资比例分别为35%和65%。 

最初,市场对于此次合作颇为看好,也被视作颗粒硅占领下游市场的一次胜利,然而,当合资公司多轮增资后,上机数控的持股比例降至27.07%。  

今年2月底,一则公告引发市场疑虑,上机数控宣布将另起炉灶,独自在内蒙古包头市投建年产15万吨高纯工业硅及10万吨高纯晶硅生产项目,项目总投资预计118亿元。行业内不禁生疑:上机数控与协鑫科技合作生变?亦或上机数控不再看好颗粒硅前景?  

针对这一情况,业内人士向记者透露说,上机数控另起炉灶是考虑到自身硅片产能规划。“上机数控现有30GW硅片产能,且已经在规划更大规模的项目,上机与协鑫的合资工厂一期只能供应10万吨颗粒硅,即便其中大部分供应给上机数控也难以匹配其硅片产能的规划。”  

该人士表示,促使上机数控计划进一步扩大硅片产能的原因与来自同行的压力有关,比如,同在无锡的双良节能切入硅片业务的时间比上机数控晚,但硅片业务已经迅速赶上,令上机数控倍感紧迫。因此,为满足新规划硅片产能,其亟需借助成熟的硅料项目,巩固自身地位。  

不过,颗粒硅也有其他新进展,近日,中环股份、协鑫科技等签署了合作框架协议,拟共同投资的项目包括10万吨颗粒硅以及约1万吨电子级多晶硅等,总投资达120亿元。 

根据公告,上述两家公司代表的合作双方在相关项目公司中的股权比例拟定为40%、60%。  

颗粒硅的质量进展也备受关注,2020年底,协鑫科技刚刚推出颗粒硅时,市场不免对其表面杂质过多、存在氢跳现象、不能用于制造N型电池等情况存有质疑。  

对此,蒋立民回应记者说,“可以负责任地讲,市场所担心的氢跳、粉末等问题都不存在根本障碍。”他拿历史上单晶替代多晶的情况举例说,多晶的转换效率天然的比单晶低;但颗粒硅不存在类似天然的劣势,在生产端,粉末、氢跳都可以通过二次处理来消除,在应用端,也有不让它对拉晶过程产生影响的办法。  

蒋立民认为,协鑫颗粒硅推出后,这些问题都迎刃而解,通过公司自身和下游企业应用,已经获得了不少客户的实证和认可,后面的重点是要探寻能够让客户更方便使用颗粒硅的路径及方法,“后续都会实现,只是时间问题。”  

蒋立民表示,对于协鑫科技而言,当务之急是要确保在资源、人员充分到位的前提下,将正在建设的徐州、乐山、包头以及规划建设的呼和浩特四大颗粒硅基地规划建设好,保障新建产能顺利开车。  

“我们现在与中环、晶澳、双良、上机等下游厂商都有战略合作,但由于颗粒硅产能还没有最大化放量,目前能够满足的市场需求量占比还太小。现在多晶硅国内每个月市场需求约在6万吨左右,而国产和进口的总供应量也只有6万吨,其中颗粒硅占比仅5%左右,所以说建设新产能是当务之急。”对于颗粒硅的前景,蒋立民十分乐观,“就像当年单晶替代多晶一样,颗粒硅的市场份额从5%提高到10%、30%再到50%以后,整个进程就会快速推进。”  

记者注意到,协鑫科技在2021年度业绩中表示,将力争2022年硅料产能达到36万吨。蒋立民告诉记者,目前,徐州基地已建成3万吨颗粒硅产能并达产,正在建设另外3万吨产能,乐山10万吨和包头10万吨都在倒排工期,紧锣密鼓地建设,预计下半年内陆续投产。

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