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1、颗粒硅是有进步的，但还不具备颠覆行业的能力。颗粒硅相比于它自己有进展（相比于10年前），目前还不具备颠覆块状硅（西门子改良法，现在主流技术）的能力。下游通过试样，认为可使用比例在10-15%，最激进的也只有30%-40%。但由于颗粒硅供给有限，远达不到满足全市场的10%。

2、颗粒硅还存在优化空间，无法大规模应用。颗粒硅的核心问题在于：（1）硅料生产的安全问题；（2）硅片使用颗粒硅时里面金属、细分等杂质问题。解决需要工艺的完善，目前颗粒硅小炉子生产的高纯度产品可以用于单晶、半导体，但是降本必然要上大炉子，大炉子生产的品质不稳定主要用于铸锭多晶。

 

1、颗粒硅批量应用的难点：（1）生产安全风险很大：生产过程中有中间产物四氢化硅（硅烷），一接触空气就会爆炸、燃烧，剧烈反应，但三氯氢硅这类气体还有一定的燃点，因此颗粒硅生产安全风险很大；（2）批量生产的质量较低：目前仅满足多晶铸锭要求，还没有看到表杂、体杂不超过5PPb的样品，还不能达到单晶拉棒要求。

2、明年硅料价格判断：明年多晶硅产能比较多，总体价格应该在8万元/吨左右。

 

西门子法硅料：已经是很成熟的工艺，主要出厂硅料主要都是西门子法多晶硅，现在硅料的难点在于纯度、杂质降低技术的突破，现在都是瓦克、OCI等国外的多晶硅企业领先，表杂、体杂都在2个ppb以内。国内大全、特变、通威企业的表杂、体杂都是接近甚至赶上瓦克、OCI的多晶硅企业。后期质量提升空间和生产工艺、过滤工艺上已经没有太多，和颗粒硅相比的优势是技术成熟稳定高效，客户多年使用体验也比较满意。

颗粒硅：从网上的文章来看对颗粒硅的评价都比较好，但是从实际收集到的样品来看并不是，从杂质来看，颗粒硅的杂质比多晶硅的高，可能是外部运输过程中的污染，应用在多晶铸锭行业是满足条件的，比如填缝、炉底的纯度要求是足够的，但是在单晶方面，虽然方向很好，避免了棒状多晶硅在破碎过程中产生的外来杂质污染，从投料成本考虑也可以低30%、电能可以省60%，但是实际应用中，这些年颗粒硅技术虽然出来一些年，但没有推广起来，主要有两方面原因：（1）安全性：较差，生产过程中有中间产物四氢化硅（硅烷），气态很不稳定，一接触空气就会爆炸、燃烧，剧烈反应，但三氯氢硅这类气体还有一定的燃点，因此颗粒硅生产安全风险很大，会是一个难点，是目前限制颗粒硅迅速扩大的最主要瓶颈；（2）纯度：生产过程中要保证高纯度需要引入小颗粒的硅粉，质量难以保证，而棒状硅会稍微好一些。单晶方面，现在改良西门子法的几家大厂表杂都可以控制在5个PPb以内，体杂也接近，而流床法多晶硅要替代还需要时间；在连续加料方面，要加小料铺底的原因是为了缓冲，颗粒硅的融化速率是否能满足这个要求也是问题。因此目前来看，颗粒硅要广泛应用还是有难点，可以先做一些前期实验。

西门子法多晶硅的质量、成本方面，几个大的集团都处在世界先进的水平，太阳能级的产品差异不大，目前大家的问题就是如何降低成本，一方面是电耗成本下降，各家公司会有技术突破，应用的好的有特变、大全、通威；另一方面是硅料使用后，硅料到电池的过程中还涉及到杂质的问题，颗粒硅要替代西门子法的硅棒首先要控制杂质、纯度，纯度不足到电池端的结果可能就是转换效率不稳定。

 

明年多晶硅产能比较多，总体价格应该在8万元/吨左右。8-9月硅料价格比较坚挺，在9万元/吨，现在已经下降到8万元/吨的水平，近期价格下跌主要是以隆基为首的大企业在2019年6月份就开始囤了一部分硅料，签订了长单合同，因此9月份隆基库存有2-3万吨硅料，10月份基本没有对外采购，几家大的硅料厂商就积累了一些库存，导致硅料价格下跌，因为化工生产是连续的，停下来的损失很大，因此不会轻易停产。但硅料的下跌不会没有底，会维持在合理的利润空间内，以保证持续的稳定发展，对于海外的瓦克、OCI这些厂商，之前OCI年产2万吨的美国工厂爆炸了，可能会对硅料产能有影响，OCI上半年曾宣布全部停产，但后来行情复苏以后又复产了。

 

目前没有批量使用过，但收集过各家的颗粒硅进行分析，也是为了评估是否可以使用。

 

目前在做前期的研究分析过程中，如果没有可靠的数据和方案不会轻易尝试，首先，协鑫目前还是大量用在多晶铸锭，隆基这些厂商也在试，公司后续也会尝试，但近期还没有这方面计划。

 

现在通威已经是行业龙头，发展速度很快，主要投资西门子法，肯定有它的优势，比如稳定高效、技术成熟优势，而颗粒硅更多考虑的是安全问题。安全事故、环保事故可能会让企业瞬间消失，更多企业还是要在稳的前提下求发展。

 

颗粒硅现在比较像2006-2007年国内的刚兴起的西门子法硅料，当时西门子法多晶硅遍地开花，敢于尝试颗粒硅的只有协鑫，因此最近几年颗粒硅不会占协鑫的很大资产。

 

从上产过程中，颗粒硅是逐渐沉积在硅粉上达到2mm左右，杂质来自：（1）上产过程中杂质沉积在颗粒硅中；（2）包装运输过程

 

从网上的资料来看，颗粒硅的投资成本比西门子法要低将近30%，生产电耗接近60%，人工成本也低很多，但是现在也没有大规模发展起来，所以一定是有瓶颈，大概率是安全问题。

 

西门子法的收率的85%是指投入100，收回来85。块状硅现在四氯化硅这些中间产物可以卖出去做硅胶，通过国内各大多晶硅企业也可以直接将四氯化硅作为原料，因此改良西门子法硅的回收率可以做到100%。

 

正常情况下都会考虑回收，西门子法也有氢气回收系统。

 

复投在石英复投桶中要有1-3mm铺底，上面再铺3-50mm，颗粒硅如果用于单晶主要可以用于1-3mm的碎料铺底过程中。

 

棒状硅破碎过程中可能会导致杂质引入，这部分杂质的控制是主要技术，瓦克的棒状料做得好的原因就在这里。如果颗粒硅未来杂质可以做到5PPb以内，那么就可以替代一部分棒状硅，但是在连续加料方面要替代还需要时间。

 

样品是11月中旬拿到的，硅料方面大家都在对标，协鑫这边对颗粒硅的技术保密度较高。

 

商业化最早是中能在做，但技术方面最早是中国有色金属研究院（739）在做，当时很多739人员出来做太阳能企业的高管，739算是中国光伏发展的黄埔军校。

 

安全是稳定生产的前提，现在颗粒硅虽然技术上更先进，但大部分企业还没有大量扩产的原因大概率就是安全性还没有做到像西门子法一样稳定。如果真的解决了安全问题，协鑫在四川有个项目上个月奠基了，但进度也比较慢。当然，协鑫能够做好颗粒硅是最好的。

 

中环可能拿了70%，一个约拿400-500吨，但中环现在硅片产能很大，400-500吨占中环的硅料用量不到10%，这部分颗粒硅应该主要是，因为中环是国企，和隆基这类民营企业不一样，在技术方面更前瞻，可能是用在复投料，因为复投料正常情况下用15-20%的西门子法碎料，这部分可以替换成颗粒硅。如果颗粒硅加到40%生产出来的硅片、电池效率需要数据，而不是能投进去就算数。

 

只有一直没有出事故，才是安全的，无法保证100%不出问题。只靠半年就判断生产安全还是有点草率。

 

现在的破碎成本各家工艺不一样，有些是水破碎，有些是机械破碎，但是成本占比不高，占比只有百分之零点几到1%。

 

瓦克的2万吨产能停产对硅料价格对国内的影响已经不大了，因为国内大企业的硅料已经可以赶上瓦克的水平。

 

 

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1、颗粒硅/块状硅生产工艺不同主要体现在：（1）物料：颗粒硅在三氯氢硅制备完成后，增加一个步骤——通过二次歧化生产出硅烷，再将硅烷通至流化床炉（非还原炉裂解形成颗粒硅；（2）工艺流程：增加了三氯氢硅制备硅烷工艺，流化床分解硅烷取代三氯氢硅还原工艺，减少还原尾气分离工艺（还原比较干净），保留四氯化硅氢化及合成三氯氢硅工艺；（3）工艺效率方面：硅烷在流化床分解工艺较三氯氢硅还原工艺更高的硅转化率并连续生产。98%硅烷都可以裂解成硅。

2、颗粒硅优势：（1）投资低：颗粒硅8美元/公斤（理论值2015）；SIEMENS 5.82美元/公斤（大全2020Q3）；（2）电耗少：流化床25度（理论值）；还原炉45度，有公司的目标是降到35度；（3）可直接用于CCZ平台（持续投料）

3、颗粒硅劣势：不稳定爆炸（硅烷遇空气爆炸）、工艺不成熟、产业不配套、杂质较多

4、颗粒硅未来发展空间：设备国产化、流化床升级等

 

物料方面：三氯氢硅二次歧化产出硅烷，硅烷在流化床炉分解获得颗粒状多晶硅。

工艺流程方面：增加了三氯氢硅制备硅烷工艺，流化床分解硅烷取代三氯氢硅还原工艺，减少还原尾气分离工艺（还原比较干净），保留四氯化硅氢化及合成三氯氢硅工艺。

工艺效率方面：硅烷在流化床分解工艺较三氯氢硅还原工艺更高的硅转化率并连续生产。98%硅烷都可以裂解成硅。

 

颗粒硅方面，近年来硅烷流化床拓展得比较好。硅烷流化床工艺和改良西门子多晶硅技术相比，其工艺流程有几个特点：

相同点：原料均使用三氯氢硅。因此，四氯化硅的氢化，三氯氢硅的合成和精馏提纯，还是需要改良西门子里原有的技术。硅烷制备仍需要高纯度的三氯氢硅。

不同点：

1.        物料：改良西门子技术在获取三氯氢硅后，在还原炉内还原成棒状硅；硅烷流化床则增加了一个工艺，将高纯度的三氯氢硅，通过二次歧化，先产出硅烷，再将硅烷通至流化床炉（非还原炉），硅烷在炉内裂解，形成颗粒硅。

2.        工艺流程：硅烷流化床增加了三氯氢硅制备硅烷工艺。硅烷制备主要分为两个工艺，一是：三氯氢硅先歧化获得二氯二氢硅，二是：二氯二氢硅再进行反歧化获得硅烷。还原方面和改良西门子技术不同，二氯二氢硅替代旧有的还原炉。分离这个工艺就没有了，因为还原工艺较为干净，98%的硅烷都会分解掉。但在硅烷（歧化）制备过程中还会存在，比如四氯化硅的尾气，还是需要分离。总体来说，与改良西门子技术相比，分离工艺减少。

3.        工艺效率： 硅烷流化床的分解工艺效率比较高。在还原方面，改良西门子技术的硅转化率不高，大约10%-15%，而硅烷裂解方面，98%硅烷能裂解成硅。在三氯氢硅转化成硅烷的过程中，流化床的效率也并不高，最终会有效率的损失。因此，不是存在10%和98%的差别，没有这么大的差距。

和改良西门子技术相比，硅烷流化床技术在不同流程增减了一些工艺，但最后总的效率提高了。

 

生产成本：FBR 8美元/公斤（理论值2015）；SIEMENS 5.82美元/公斤（大全2020Q3）

单位产能投资：FBR 8亿元/万吨（理论值2020，协鑫四川乐山项目）；SIEMENS 7亿元/万吨（实际值2020），低的已经到6亿元出头/万吨。

电力等能源消耗：流化床25度（理论值）；还原炉45度，有公司的目标是降到35度。

硅烷流化床：最新的成本基本上还是一些理论数据。旧有数据，如REC的数据，美国的生产成本都比较高，基本在十几美金。2015年的最新数据是8美元。当年REC的流化床炉只有几百吨，这几年流化床炉不断放大，已经达到千吨级别，2000t、3000t和6000t都有，因此整体生产成本会下降很多。

 

主要是两方面：

(1)    单位产能投资。流化床的单位产能投资仍是一个理论数据。旧时REC数据显示万吨单位投资很高，目前的理论数据是8亿元/万吨。西门子技术已经有实际的数据，大概是7亿元/万吨，甚至可能有的在6+，不到7。因此，单位产能投资无法拿到真正实际的数据。

现在国内两个项目，一个是天宏瑞科（与REC合资），其只公布了总投资，但计算起来还是比较高。但其下还包含半导体方面的内容，以及增加的知识产权（REC技术入股）。8亿元数据来源于协鑫公布的四川乐山项目，不清楚是否包含知识产权方面的成本。协鑫的徐州项目依托于原来的改良西门子法的项目，整个项目只增加了硅烷制备和流化床两道工艺，其他还是采用改良西门子技术，所以也不太好计算具体单位投资。

(2)    电力等能源的消耗。改良西门子技术的电力消耗主要在还原方面，1080℃环境下还原的电耗是45度。流化床理论上的数值是25度。随着流化床大小的变化，系统优化也会有所影响。目前市场也有提出可以达到18度。

还原炉方面，如48对半可以达到45度，有的接近40。市场有些公司目标是降到35。

总体而言，硅烷流化床还是流于理论层面。

 

 

体杂质：受流化床内衬污染

表杂质：连续封闭出炉，洁净包装

提升品质满足连续多根拉制单晶对硅料的品质要求

 

颗粒硅和改良西门子的棒状硅相比，特点如下：

(1)    优势：颗粒硅在空气中停留的时间短，生产完成后不需要破碎，体杂质能得到很好的控制。

(2)    劣势：硅粉经常会撞击内壁，容易受流化床炉内受到污染，这个问题一直存在，但在改进。随着炉子的扩大，内衬问题也会影响品质。

 

品质近期很受关注，主要是因为连续直拉单晶，对硅料品质要求高。尤其目前直拉单晶连续加料，已经到了3、4根和4、5根，甚至有得到了8根，杂质在坩埚的累积会对拉出来的硅片产生很大影响。

目前实验下来，由于加料量都不大，比例不高，每月市场能生产的材料不多，因此下游使用的比例也不大，大概10%-20%，有的会到30%。

 

 

需要解决的问题

¢  装备国产化问题

¢  流化床升级带来的稳定运行和品质波动风险

¢  装备升级带来的安全稳定运行挑战

(1)    装备国产化。改良西门子技术已经很成熟，98%-99%的装备都是国产，单位投资成本下降快。而硅烷流化床，尤其是流化床，进口设备还是很多，影响到总投资和成本。

(2)    流化床的升级。从原来的500t到目前的6000t，这样的升级会对产线稳定性带来风险。因为生产过程中是流动的，如果掌握不好温度，颗粒容易结块和堵塞，产生很多粉末，影像装置的运行。

l  首先，大型硅烷装备中有很多是进口的，这块会影响到后续的总投资和成本；

l  其次，因为硫化床的生产过程是流动的，而改良西门子法在生产过程中其实是静态的，因此硫化床的升级会对产线的稳定运行产生风险，尤其是颗粒的生产过程中如果温度掌握不好容易结块、容易堵塞、容易产生很多粉末，所以会对装置带来很大影响，同时炉子做大以后也会对产品的品质产生影响；

l  最后，由于硅烷的活性比较大，因此整个装备升级后对安全稳定的运行挑战较大。况且现在硅烷的项目都是上万的级别，量比较大，因此安全问题就更应该受到高度重视。

 

¢  更多多晶硅行业主体参与和资本投入

¢  集中在硅烷流化床工艺的产业化推动，实现品质提升和成本下降

¢  多晶硅与硅片企业的合作推动

l  首先，颗粒硅方面改良西门子法之外的技术路线走到现在，硅烷硫化床的工艺目前已经比较成熟了，但这部分还需要像改良西门子法一样，有更多的主体参与、有更多的资本投入，这样才能够不断的进步。例如改良西门子法在过去的十几年中，中国企业对其推动非常大，包括技术的进步、成本的下降等每年都在进步。但是硅烷硫化床的参与者较少，原来做的比较好的有REC，但它也没有做出大的装置，它在韩国的装置其实也是失败的。还有几个德国、日本的公司做过一些实验，试图找到硅烷硫化床之外的技术路线，但也都失败了。因此现在对于硫化床的投入很少，我国企业在这方面的技术升级也比较慢，如果未来有更多资金投入、参与的人更多，那么技术的革新和成本下降才会进步的更快。

l  其次，大家还是应该集中在硅烷硫化床工艺的推动方面。因为这个技术路线目前看起来是比较现实的，制备硅烷的时候会用到和改良西门子法相同的原料，而且在装备上也可以拿来就用。因此通过硅烷硫化床的方式来实现品质的提升和成本的下降是比较现实可行的方法。

l  最后，大家应该做好上下游之间的技术推动，因为多晶硅经常都是用来给硅片拉棒，如果这方面做得更好，那么在产品品质和成本下降上应该都会进步的更快。

 

l  颗粒硅用在半导体方面主要是因为硫化床用的是小炉子，这部分我国的青海硅业也做了一些尝试；另外就是将硅烷通到还原炉里，这个之前六九硅业有做过这方面的实验，就是要求硫化床非常小，并且内衬方面做得比较好才可以，这样的话做出半导体用的颗粒硅是有可能的。

l  但是现在包括REC在内的供给光伏用的颗粒硅基本上都是5、6、8百吨的，这个品质还是有点问题。

l  N型这部分产品的整体参数都需要提上来，用改良西门子法不管是用24对半还是48对半，做出来的致密料应该很多企业都可以达到。

 

一方面是因为疫情后硅料比较缺，缺料成了催化因数，另一方面是如果未来向连续加料，对料的流动性要求就会比较高，因此大家对了颗粒硅的关注度比较高。另外，协鑫今年公布了两个扩产的项目，所以这一两个月投资者都会更关注一些。以前大家用REC的颗粒硅，一年用一万多吨，这个主要是用来填料，因为当时的品质不是很高，所以掺料也不能掺太多。

 

颗粒硅如果要保证品质的话，其实目前的方法也只是说只能用小炉子去做。现在半导体用的硅大量的还是改良西门子法的，真正颗粒硅给半导体实际使用比较少，只是说REC有做一部分的颗粒硅出来给半导体用。就半导体这一块的用料的话，大量的还是改良西门子法的伴状硅。

因为CCZ是连续加料，也就是说拉到后面一根，前面几根残留的锅底料会影响到后面拉的那根的品质。所以对总杂质含量要求比较高，特别是金属杂质这块要求是比较高的。所以现在出来的不管是颗粒料，还是说是改良西门子法，都应该要达到比较高的一个品质，得到了一个品质；N型这一块现在西门子法的致密料的话在破碎过程中得到严格的控制，还是能够达到的；颗粒硅这一块现在还还不到。

N型料这块没有实验数字出来。那么在拉晶的过程中，颗粒料现在我们看到的数字没有关于连续拉几根的，能够掺多少，能够拉出来的情况怎么样，具体数据是没有的。只能看到颗粒硅来拉晶拉出来的情况，硅棒的一些技术参数还是符合的。其实就是当年REC的料当中，掺一部分进去拉晶也是可以的，只是现在要拉多根了以后的挑战就比较大。

 

拉晶成本要考虑到使用综合成本。杂质多，不是对坩埚有影响，而是对后面拉出来的最后的那几根有影响，影响的是产品，对其他的耗材，目前看没有什么影响。

 

目前改良西门子法的成本数据是实际的，真实的，大批量出来几万吨出来的成本。 而颗粒硅我们现在只是一些理论的成本，真的还没拿到实际的成本，而且实际的成本也就什么，只有当年REC的成本（成本是特别高，无法用于比较分析）。改良西门子化也在技术进步。一次投资上的成本：现在颗粒硅的投资成本可能是在7~8个亿，然后改良西门子法还是要8~9个亿，可能相差20%-30% ，电耗也相差了大概1/3。

另外从投资的角度上来看的话，不能确认就是说现在公布的每万吨8个亿的这样的投资里面，是否包括知识产权等因素。据了解了，陕西天宏因为是总投资里面就有 REC作为技术入股，技术专利这块是估了好多钱进去，所以成本比较高。当然它的成本投资成本比较高的话，也因为它里面还有不单单1万多吨的颗粒硅，还有高纯的半导体。设备投资这一项，这几年降的特别厉害。当时大概每1000吨就要10个亿，降到前几年每1万吨也才10个亿。这几年已经每1万吨投资7个亿了。当然对颗粒硅的投资，随着设备的国产化，也就是参与的人更多，也像改良西门子一样，国内的装备都发展起来了。有足够的产能跟投资的支撑下成本肯定是会下降的。因为只有几家在做少量，像内衬的一些材料也就用那么一点，这是很难降下来的。所以确实是不太好预测。但投资的成本肯定会越来越降。因为它炉体的放大，单位产能分母变大，所以单位投资肯定会下来。当然炉子大了以后稳定性、品质等问题需要克服，都解决了以后整个单位投资肯定会往下走，他们之间得差距目前看来不是太大。

 

跟稳定运行有关，稳定运行可以相对降低电耗。

 

协鑫徐州实际产量每月有9000-10000吨，协鑫将原有棒状硅改颗粒硅，3万吨投资只需要8亿，新产线每万吨需要7-8亿。

依托在原来的5万吨改良西门子法项目。氢化，提纯，尾气，整个工业系统都是共用的，所以改造老产线投资不大。

 

壁垒在装备上。第一部分，先获取硅烷，基本上没有障碍，只有装置大小的区别。第二部分，流化床确实有壁垒，在装备上。

 

需要内衬和炉体粘和比较好，不一定用碳化硅，需要不断实验，如果经常出问题就需要频繁停工。如果用改良西门子法，不刮蹭，内壁无所谓。

 

不会影响价格，会比棒状硅市场价低一点，因为品质差一些。天宏瑞科会独立核算，但协鑫不会，因为协鑫大量还是棒状硅，颗粒硅大约占十分之一，目前没有公布颗粒硅和棒状硅成本。专利主要是流化床专利和CCZ（属于拉晶）。

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1、当前颗粒硅应用面临的难点：（1）生产环节安全性风险相比西门子法下的块状硅大，因为主要原料硅烷泄露可能引起爆炸；（2）金属污染，颗粒硅污染主要产生于：1）还原炉内污染，协鑫第六代流化床才解决这一问题；2）运输过程污染，虽然刚出炉的硅料纯度可以达到规格书标准，但在运输、包装、客户投料的过程中都会有污染，而且由于颗粒硅晶格化程度不如块状硅，被污染的速度更快；（3）粉尘问题，颗粒硅的低温生产工艺导致其结构较为疏松，在使用过程中更容易产生粉尘，导致晶体生长失败，剔除短线部位使晶体重新生长会浪费2个小时。

2、颗粒硅当前主要被用作硅料紧缺场景下的备用料，原因包括：（1）颗粒硅是面向CCZ平台（持续加料生长）而设计的原料，是拉晶产业的下一代技术，而现阶段还是RCZ（重复加料）技术主导，因此颗粒硅本身还没有迎来自身所处的时代。

3、颗粒硅售价：相对于同等西门子法存在优惠，但在目前硅料紧缺的情况下价格不会有太大让步，预计到明年6月份之前都会是颗粒硅的盈利期。

4、现在颗粒硅的品质已经符合大部分厂商的要求，只需在投料方式上手法略改即可。现在中环颗粒硅掺加比例可以做到40%，未来是否能进一步提高取决于颗粒硅的品质是否还能提升。

单晶业态中，主流为RCZ技术，其中CZ指直拉单晶，RCZ意为重复加料，以龙头隆基为主开发。由于使用外挂式加料装置，所有对料体积大小有一定要求，过大过碎都会造成影响。

颗粒料最初为解决CCZ平台（持续加料生长）的应用问题，这是拉晶产业的下一代技术，目前不完全成熟。颗粒料率先成熟，所以先应用于RCZ技术平台，自然存在不太协调之处，因此颗粒硅前期生产、包装、应用中需要进行补丁。

 

颗粒硅与块状硅对于原材料来讲，只要纯度达到，对晶体无太大影响。

颗粒硅流化床技术使用硅烷气制备，所需温度低，所以能耗低，相应制备成本低。从降能角度来看颗粒硅是一个趋势。

流化床工艺同样存在制约，对反应容器纯度考验大。由于存在金属反向污染等问题，颗粒硅在RCZ平台拉晶时会导致金属杂质含量高于改良西门子法的块状料。

 

RCZ平台使用时没有出现大幅的设备改造。当前通过将改良西门子法的块状料与颗粒料混装，缓解摩擦堆粉导致的包裹不溶问题。因此增加了拉晶时混料工序，对操作手法精细度要求增加。

 

由于体积过小，表面积大，相比于西门子法料疏松，会产生摩擦起粉问题，粉尘堆积影响拉晶过程。成粉量过多会发生晶向丢失即晶体生长失败。失败后需要剔除断线晶体重新开始，所以一次失败将导致两个小时的时间浪费，从而造成产能和功耗浪费。

 

公司从去年开始试用颗粒硅，以100%使用颗粒料为目标。

由于公司以生产N型硅片为主，如果某种原料100%使用时不成功，则意味该工艺不稳定。N型平台当前最高纯度9N颗粒硅的试用状况不理想。

由于N型硅片对原材料要求高，当前合格供应商中主要供应企业为德国瓦克，国内改良西门子法合格供应商只有通威和亚洲硅业，新疆特变和大全都没有通过，其产品不能作为N型硅片的100%主用料，其中的金属杂质会干扰生产，只能掺用。

P型产品是主流产品，可以达到98%以上，掺加颗粒硅的产品中成熟的掺杂比例为30%，因为此时不影响产线。100%使用也没有问题，但存在成粉摩擦现象，虽然不是一定会造成影响，但大规模生产的企业要考虑到这一概率。

 

颗粒硅在RCZ平台属于外来户，需要兼容进来。

氢杂质、跳料问题已经解决，加料时不能一次性倒入，因为小颗粒会有挥发问题，影响生长和热场，清理工作量较大。目前采用分批次小批量缓慢加入，操作手法有改变，但不影响产能。

 

已验证颗粒料的企业中，或出于竞争，或出于原料匹配，没有将颗粒作为主要原料。硅料讲究系统化配置和稳定性。新产品即使很优异，也需要融入的时间周期。目前颗粒料是作为明年或有硅料短缺的补充。考虑到产线稳定、对产线不构成困扰、原料供给这三个问题，不会作为主料。

价格相对于同等级西门子法存在阶梯优惠，不会有太大价格差，当前硅料总体缺供给，且颗粒料可以满足应用，所以价格不会有太大让步。

明年上半年颗粒硅是盈利高速期：相对紧缺，成本略低（电耗存在10几块价差，即10几块利润）。

 

拉晶产能扩充较快，虽然目前大家对300GW市场容量持乐观估计，但产能存在建设周期，2021年6月产能将充分释放，届时可能将有供需变化。

 

从拉单晶棒角度来说，金属浓度等因素不是制约晶体生长的主要要素，微粉才是主要影响因素。包括高温情况下石英坩锅生成的氧化物，也会影响晶体生长。所以100%使用会影响拉晶质量，导致晶线断线，目前应用30%可以应对生长障碍问题，经验是应用到30%以上对于生长造成障碍较大。

金属堆积造成品质问题方面，对N型硅确实会产生影响。在原理、硅料角度颗粒硅不如改良西门子法。多次提拉时，坩锅会存在残留硅溶液，金属会残留其中，溶液金属浓度会逐渐上升，导致一棒不如一棒，但这种现象在西门子法中也存在。能否做N型主要取决于哪家公司的料的金属含量低，目前国内西门子法料应对金属问题优于颗粒硅。

 

大气中二氧化碳等杂质都会造成反向污染。由于两种料晶格类型不同，颗粒硅比表面积远大于改良西门子法，所以受到的反向污染量大得多，因此其对配料环境要求更严格。公司N型硅生产会时对环境要求会比P型厂家要求严格。

 

差距没有那么明显，与电池有关。 N型电池是低温制备，P-PERC制备需要高温，其磷扩散过程有驱杂效应，所以P型电池对金属杂质容忍程度高，因此P型拉棒甚至可以拉到8-9磅。某一种料的金属高会对电池环节造成困扰，因为电池扩散环节成本将略微上升，大概差几厘钱。如果下游产业链电池端可以增加成本来处理金属问题，就不会造成太大影响，如果不愿增加成本，就会对上游厂商提出限制金属杂质含量。所以电池端并不在意使用哪种料，而是金属杂质量。

 

主要考虑微粉问题。当前采用真空吸附包装，也是为了减少摩擦产生微粉。公司控制百分比含量的原则是不能对RCZ技术平台造成冲击，生产节奏不能被打乱。如果微粉问题能改善，就可以尝试增加掺杂量。目前有些企业仅将颗粒硅作为备用，所以对比例没有进行太激进的尝试。

 

 

其实拉晶和炒菜一样，昨天买的菜和今天买的才品质不一样，但都可以做菜，金属浓度不是制约晶体生长的要素，制约的要素是微粉，因为微粉在炉内高温的场景下会在石英坩埚内形成氧化物，而氧化物才是晶体生长最大的影响因素，所以100%使用颗粒硅会加大晶体失活的风险（SiO2会影响晶格的排列顺序引起晶体断裂）。目前用到30%也就是为了防止微粉对晶体生长造成障碍。

  

颗粒硅残留的杂质比块状硅高的现象是确实存在。从晶体生长的原理来看，晶棒是一棒一棒的提拉，坩埚会存留硅料的溶液，每次提料后，溶液中的金属浓度会上升，因此品质会下滑，无论是西门子法料还是颗粒硅料都存在这个问题，这也是国内很多料不能做N型料的原因，只是这方面西门子法表现更优异。颗粒硅在晶体生长方面不如西门子法的原因在于，在使用的环境方面，空气中有一些杂质会对硅料进行污染，颗粒硅结晶程度没有块状硅好，所以颗粒硅在是使用过程中受到污染的量会更大，因此对料的要求更高，尤其是做N型硅片的厂商，而颗粒硅残留的杂质比块状硅高的现象是确实存在的。

  

不明显，N型和P型对硅料要求的差异在于金属杂质，N型电池采用低温工艺，对硅片杂质要求较高，而P型是高温，在磷扩散环节中本身就有去杂的效应，因此公司做P-PERT拉到8-9磅都可以，是因为有去杂工艺，所以对金属杂质容忍度高得多，某种料可能金属更高，但是是对电池的制造环节产生困扰，如果金属含量高，电池环节需要花费的成本要更高，两种场景下的差距只有几厘-1分/W，如果电池端觉得可以增加成本来吸收就没有问题，如果电池片厂不愿意，可能会要求颗粒硅控制金属含量。客户在意的是整个过程中金属的总容量不能达到一定量，而改良西门子法也有这个分问题，包括循环料的处理，如果处理不当，引入的金属含量远高于颗粒硅。

 

使用者主要在意微粉，掺加量占比主要看中能的品质，公司的要求是不能对现在的工艺造成太大的冲击，如果控粉的问题能改善，那么比例可以往上升，但是目前公司以及同行目前都是把颗粒硅作为应对未来硅料紧缺的备用料，因此没有做十分激烈的尝试。

 

在颗粒硅制造环节中，核心差别在于颗粒硅沉积是低温沉积，虽然低温是用于降能耗，但会导致颗粒硅的晶体化不足，出炉后晶体容易被杂质打断、潜入，因此颗粒硅被反向污染的概率相比块状硅高得多。另一方面，虽然中能本身流化床现在已经到第六代技术，但到第五代才初步把炉子的还原反应反向污染问题解决，因此可以判断之前在低温生产环节的时候就有污染源存在。

   

从技术端来看，流化床不是新开发的技术，最早商业化的是MEMC，最早的问题也是金属污染的问题，因此当时大家拿到颗粒硅之后还要用多晶炉再提纯。现在中能的料纯度相比十年前在微粉的控制上是有改善的，因为晶体生产的过程中不能接受任何颗粒状的晶体存在，即使是SiO2，会导致晶体生长偏向。中能的中试线出来的时候也是用于多晶端，可能在某些单晶厂做过测试，但是没有听到过单晶测试成功的消息。

   

目前应该没有，因为双反后，国外硅料基本都已经放弃了。之前因为杂质含量的问题也并没有形成盈利，包括中能的技术原理也是来自Edison（MEMC）的原型，是收购过来的。

   

是的，但也是在RCZ的基础上勉强达到要求。

   

首先公司的技术方向是CCZ连续加料，相对RCZ技术平台来看，CCZ的装备完全不一样，可以匹配连续供料，因为本身是边生产边加料，因此对原料的体积有严格要求。CCZ对料的体积有要求，但不是只有颗粒硅符合，西门子法块状料达到破碎要求也可以使用，现在公司使用的是瓦克生产的1号料，体积是3mm以下，均值在1.5mm附近，用起来也是没有问题的。1号料因为是在破碎过程中筛选出来的碎料，所以售价也比较便宜，但是将来CCZ平台大规模推广后，西门子法可能也会大规模做电弧脉冲破碎（等这个方法的专利过期之后）。但是用碎料这个方法的问题也有问题，就是破碎过程中会产生粉尘，相当于损耗。颗粒料因为体积更匀称，所以在集中供料有优势，可以做集中的吨级的储藏罐，再向小型的几十公斤的储藏罐进行分别供料，传输没问题，而块状料破碎后传输可能有问题。但这个问题不是大问题，是可以解决的。

 

相当于一级料，N90颗粒硅可以达到特级料。

   

当前100%运用下来还是存在引晶失活的问题，失活1次就是2个小时的损失，100%运用的时候引晶失活的概率会提升。目前公司的经验是30%掺加的时候不会带来明显的影响。

关于将来是否具备挑战地位，从硅料需求来看，颗粒硅向构成绝对颠覆的挑战应该不是几年内可以形成的，要看CCZ技术什么时候才能推广，这个技术现在还存在瓶颈——坩埚技术破局，在这个问题解决之前，颗粒硅只能是辅助角色。CCZ技术平台现在更多是用于N型技术方向，公司预计3年内CZZ技术会开始推广，协鑫计划明年开始CCZ小范围推广，自己新建的工厂已经开始储备，早期也是受制于技术约束。如果CCZ变成主流技术平台，未来颗粒料可能会有影响地位，但是不可能完全颠覆块状硅，因为西门子法可以通过破碎实现CCZ的应用，而且大量改良西门子法已经存在，一些设备折旧已经结束，因此新上的颗粒硅只靠10元钱的价差不可能颠覆西门子法的地位，抛开折旧的话，新建颗粒硅的产线可西门子产线也没有可比性。

   

现在新建设的西门子块状硅产线，能不能做电子级块状硅其实不是技术问题，是市场问题，协鑫旗下也有做电子硅的厂做出了电子级的硅产品，但是养活不了自己，因为半导体市场相对光伏小太多，无论毛利率再高都养活不了自己。现在的改良西门子法产线做完技改之后其实也可以达到电子级，所以工信部的要求有点像买轿车回来也可以拉蔬菜，本质上没有影响。

   

两种料杂质都要有承诺的，目前都是在ppbW级别。块状硅因为从子晶长起来，只有表面会受到污染，虽然给出的规格书是小于等于15pbb，但实际上可以做到8-9pbb，而颗粒硅在出炉的时候虽然也可以做到15pbb，但从进入包装的那一刻起，只要接触外界，到客户端后数值就是会超标。因此在客户端评估的金属表现没有办法完全对照规格书，因为在送检的过程中一定是污染过的。

   

颗粒硅扩产相比改良西门子法更容易，因为制备工艺都是低温制备，但是要面临安全环保问题，因为硅烷的安全要求更高，一旦发生泄漏是非常危险的，但是从建设来看，颗粒硅建设比改良西门子法快。从协鑫的布局和产能动作比较慢也能看出来其很在意安全问题，不是因为技术不成熟或者缺钱，因为硅料已经达到使用条件，主要还是在观察市场的反应和表现。现在大家判断产能缺口是看硅片和硅料，但最终其实要看电站的建设情况，国外的疫情可能会影响电站的扩张速度，虽然现在有一些恢复，但恢复的体量还是不如以前。

   

出货的时候可以通过清洗降低尘粉，而且运输过程中也可以使用真空包装避免摩擦，但是到客户端拆开后还是会产生摩擦，因此只能看每个客户的运输环境和使用条件，不是中能自己能够克服的。

   

成本是一方面，还有金属污染问题。首先，现在要投颗粒硅就是新建产能，不可能直接跟别人拼裸成本，但是很多老的西门子法产线已经没有折旧了。其次，虽然颗粒硅的成本比西门子块状硅低10-12元/公斤，但是现在谈取代还不够，因为金属污染的问题还没有解决，应对未来电池端的要求还不够，N型电池和硅片才代表未来，对硅料的要求更高，而颗粒硅只是达到了目前产品的门槛。

   

电池洗杂的技术是有瓶颈的，不是多少金属都能洗掉。

   

清洗线成本其实不贵，日产20吨的水洗线只要10-20万，在客户端也能做，但业内倾向于在原料端做，因为如果客户处理不当把料处理坏了，责任可能分不清。中环可以加料40%是因为协鑫、中环有合作关系，他们可以内部沟通责任分工，但是没有达到这种关系的企业很难这么做。

   

块状硅破碎也会有问题，但是改良西门子法产生的硅的晶体结构更好，所以虽然都面临污染，块状硅的污染速度慢于颗粒硅。公司现在的拉进工厂建设都要求已经达到了半导体的生产条件。

   

设备本身有专利成本不好说，其他主要是粉末损失，可能2%，只能回收再使用。

   

会出现产品的生态链问题，N行生态圈和P型生态圈会发生分割。颗粒硅更适用于CCZ技术，代表未来，只是因为RCZ发展得早，生态很成熟了，因此颗粒硅现在只能强行进入RCZ的生态圈，对于颗粒硅而言是不公平的，如果在CCZ生态圈下，西门子法块状硅则需要反向融入。但市场不应该是由原料决定，而是应由构建生态圈的主技术决定。

   

在一个完备的安防措施下肯定是解决了的，改良西门子法以前也出现过泄露的问题，包括大全、协鑫的爆炸，在技术端肯定解决了，但是如果安防、监管出现疏漏的时候还是发生。但相比石油化工，这些都是小儿科。

   

会有新的环节，只讲技术来看要掌握是很简单的，只是企业有技术好恶。

 

颗粒硅是一个超出当前生态技术、提前先到的技术，正在融入现在的技术平台，在目前的技术平台下已经达到了使用要求，但不太可能作为主原料使用，因为产品纯度、客户选择、市场结构等问题。但相比未来CCZ的技术平台、N型产品的时代下，现在颗粒硅的品质又还有一些差距，如果当CCZ和N型时代到来后颗粒硅纯度还没有达到，可能会有问题。