汽車行業的“二福“都在跨界光伏制造業。
比亞迪的王傳福跨界光伏十幾年,從電池組件到電站,前后虧損上百億,現在仍咬牙堅持。吉利的李書福又準備出手了,而且起手式就從投資額度最大、技術門檻最高的硅料開始。
高達50萬噸的產能規劃,流露著吉利的野心——試圖通過不一樣的技術路線,顛覆硅料未來產業格局。
9年技術研發,4年市場推廣,無數次技術迭代,在棒狀硅一統天下的市場競爭中,2022年協鑫科技顆粒硅產品全球市占率終于達到了10%。
正當人們認為未來硅料市場將由棒狀硅與顆粒硅共存之時,卻又有一個猛人拍馬殺到,帶著第三條技術路線。此人非同尋常,因為他是李書福。
吉利投身制造業至今已近40載,總資產逾5000億,擁有強大的制造業基因與全球化能力。硅料行業忽然出現這樣一位強大的競爭對手,硅料巨頭們自然也不會等閑而視之。
01
少數派的煉金術
在不久前的協鑫科技2022年度業績發布會上,公司創始人、董事長朱共山說:“硅料行業現在出現了第三條路線。”
趕碳號當時聽到這話有些好奇。關注光伏行業的人都知道,現在硅料市場上只有兩種技術路線:通威股份、大全能源、新特能源等企業采用的改良西門子法,以及協鑫的黑科技硅烷法(顆粒硅)。
朱共山對于硅料制備新方法的關注,源于其多年以來對科技的敏感、執著和篤信。這第三條技術路線,叫“硅物理提純法”,又稱冶金法。當然,硅料的制備方法并非以上三種,還有硅石碳熱還原法、電解法、氣液沉積法等等。
冶金法最早產生于2008年,由全球硅基技術領軍企業——美國道康寧公司發明。據相關媒體報道,吉利布局硅料的技術合作伙伴——劉立新以前就在加拿大道康寧公司工作。
冶金法以工業硅為原料,采用濕法冶金、真空熔煉、氧化精煉、定向凝固、特種場熔煉等技術組合而制備多晶硅。冶金法的特點是在提純過程中硅不參與任何化學反應,依靠硅與雜質物理性質的差異,通過冶金熔煉的方法將雜質去除,從而獲得滿足太陽能電池性能需求的多晶硅。
李書福此番入局多晶硅,規劃產能高達50萬噸。2022年,我國多晶硅全行業的年產量才82.7萬噸。
李書福一向勇于做少數派。當其他車企全力推進氫燃料汽車的時候,他獨辟蹊徑攻關甲醇汽車,在成本控制等多環節已有所突破,詳見前文《吉利孤戰甲醇汽車18年,如今終于等到花兒開!》進軍硅料市場,李書福無疑又一次成了少數派。
02
吉利硅料只有6個“9”?
公司官網顯示,吉利控股定位于“成為具有全球競爭力和影響力的智能電動出行和能源服務科技公司”。顯然,能源科技已經和電動汽車并列,成為吉利未來戰略定位兩極中的一極。
去年,吉利對外公布襄陽市谷城硅谷項目:規劃“推進硅礦、工業硅、多晶硅、單晶拉晶、切片、電池片、組件、光伏發電產業鏈上下游布局”,總投資228億元。其中,年產5萬噸多晶硅項目投資額為50億元。
據公司官網消息,吉利科技集團正積極構建光伏上下游布局,規劃2025年多晶硅年產能達到20萬噸,2030年達到50萬噸,成為行業龍頭企業之一。
多晶硅是整個光伏產業鏈的最上游,投資額度大、技術門檻高、成本控制難。汽車和光伏是兩個完全不同的領域。當然,吉利可能認為,既然通威、東方希望最早都能從飼料行業成功跨界而來,吉利自然也可以——雖然同為車企的比亞迪跨界光伏并不成功。
李書福說干就干,不像有些企業的硅料項目建設一直停留在PPT上、停留在政策審批的流程中。
不久前,湖北襄陽發改委披露了吉利在襄陽市谷城縣的項目進展。吉利硅谷副總經理王明哲介紹:
“目前一期2000噸多晶硅中試線項目已順利投產,二期10000噸多晶硅項目于2022年12月18日投入試生產,目前已進入生產爬坡階段,整個項目預計在2023年3月底全部投產達效。滿產后,將具備每年10000噸多晶硅生產制造的能力。”《湖北日報》則于3月23日報道:“吉利硅谷二期一萬噸多晶硅項目車間已于日前試產。”按照計劃,吉利1萬噸的多晶硅項目已經達產,方向是6N(6個9,即99.9999%,幾個9即是幾N))太陽能級多晶硅。不過,吉利并沒有披露其生產的多晶硅的下游客戶是誰,亦沒有光伏企業披露已在試用吉利生產的多晶硅。趕碳號不確定,現在吉利生產的多晶硅是否為自用。
有業內人士說:“光伏用多晶硅如果只有6個9,純度應該不夠。這樣的產品比較適合鑄錠,但是現在光伏電池已不再使用多晶,早已是單晶的天下”
當前多晶硅按純度由低到高可以分為:
1)冶金級多晶硅(MG-Si),一般含硅量為99.999%~99.9999% (5N-6N),主要應用包括航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料以及 建筑、紡織、汽車、機械等領域;
2)太陽能級多晶硅(SoG-Si),純度介于冶金級硅與電子級硅之間,一般在 99.9999%~99.9999999%(6N-9N)之 間,主要應用為光伏晶硅電池;
3)電子級多晶硅(SEG-Si),一般要求含 硅量達到 99.9999999%以上(9N 以上)。
現在的硅料龍頭企業上馬的多晶硅項目,雖然應用方向是光伏行業,但是不少項目都明確其產品為電子級多晶硅,以彰顯其多晶硅在純度上的領先優勢。吉利生產的6N多晶硅,應是踩著光伏級多晶硅的純度下限。
上述人士說:“現在行業正處于從P型向N型全面過渡的階段。N型電池片對硅料的純度要求更高。”
N 型硅料摻磷元素,制造工藝復雜,少子壽命要比P型高出 1-2 個數量級,目前國內具備N型硅料生產能力的企業僅有通威股份、特變電工、大全能源等。
多晶硅純度的問題,不光是吉利所采用的物理提純法要面對的考驗,也是流化床法制備的顆粒硅過去曾經走過的路。
協鑫科技在業績發布會上介紹:目前,金屬雜質低于3pbb/W (ppbw單位是以質量計數的濃度)的顆粒硅已經占比96%,小于1pbb/W的占比已經超過75%。而在去年1季度時,總金屬含量在3ppbw以下的顆粒硅占比只有18%。
協鑫科技新產品顆粒硅的純度可以迅速提升,吉利物理提純法生產的多晶硅純度什么時候可以提高?
有專業人士分析說:“不管是西門子法,還是流化床法,都屬于化學方法。化學方法注定要比物理法生產的產品純度更高。”
多年前曾經就有市場分析認為:“物理法提純法最大的問題是產品質量的穩定性以及成品率。盡管其成本低,但需要更多地去除硼和磷等雜質,以提高純度。否則,光電轉化效率不能提高,衰減快,仍難以大規模應用。此外,由于冶金法制備的太陽能級多晶硅的固有特性,必須開發相應的電池片和組件制備技術,才能滿足光伏產業對組件質量的要求。”
但是行業已邁入N型時代,為低純度的硅料專門研究電池片,幾乎不太可能。不知道6N是不是物理提純技術的天花板?如果純度不能提升,那么未來其在光伏領域的應用只能是摻雜。
吉利的合作伙伴——劉立新此前所在的道康寧公司旗下的Hemlock,是全球目前最大的能夠生產半導體用電子級多晶硅的企業,年出貨量1.1萬噸。
吉利選擇物理法提純法,也是看中了成本優勢:一是電耗低,可大幅度地降低生產成本;二是建設周期短,一次性投入成本低,可大量生產;三是“三廢”少,易于處理。業內人士推測,物理提純法生產的多晶硅成本或在3萬元/噸。
總之,該技術路線能否走得通,可能還要看劣勢能否被修正,優勢能否最大程度被發揮。
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