硅行业分析框架-210907（38页）.pdf

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1、短期内光伏级三氯氢硅供给扩张压力较小。根据环评报告，除东方希望明确将新建一套7万吨产能的三氯氢硅合成装置外(预计在2022年6月建成投产)，其他多晶硅企业扩产时暂未大规模配套三氯氢硅产能的计划。多晶硅生产企业需要供应商的三氯氢硅质量稳定，供货及时，对供应商的资质认证较为严格，一般需通过产品测试、样品试用、小批量采购、大批量采购等多个阶段，一经确立合作关系，不会轻易更换供应商，因此即使有新进入三氯氢硅行业的企业，短期内对类三氯氢硅的供给影响有限。而电子级三氯氢硅生产壁垒极高，暂无需担忧产能扩张问题。多晶硅和单晶硅是单质硅的不同形态，多晶硅由工业硅经一系列反应提纯后得到，单晶硅则由多晶硅进一步加工

2、得到。多晶硅和单晶硅的应用领域包括太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光纤。根据技术指标，多晶硅可分为冶金级多晶硅、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅，电子级多晶硅杂质浓度显著低于太阳能级，掌握生产技术的企业较少。从工艺上来说，生产高纯多晶硅的生产路线有西门子法、改良西门子法、硅烷流化法、冶金法(物理法)等。改良西门子法安全环保，是应用最广的多晶硅生产工艺路线。近年来，改良西门子法产量占比持续提高，硅烷流化床产量呈现下降的趋势，据中商产业研究院数据，2020年全球多晶硅改良西门子法产量51.11万吨，占比98.1%;硅烷流化床产量0.99万吨，占比1.9%。西门子法是早期的多晶硅生产工艺，以氢气还

3、原高纯度的三氯氢硅，加热到1100后沉积在硅芯上得到多晶硅。改良西门子法在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化的工艺，实现原料的循环利用，有效降低了成本，同时对环境污染较小。硅烷流化法是以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压的条件下生成三氯氢硅 ，随后对三氯氢硅歧化、加氢生成二氯二氢硅继而产生硅烷气。主产物硅烷气通入加油小颗粒硅粉的流化床反应炉继续热分解，生成粒状多晶硅。冶金法主要通过高纯工业硅进行水平区熔单向凝固城硅锭，除去其中的金属富集区域和外表部分后，继续粉碎清洗转入等离子体融解炉以去除硼杂质，二次水平区熔单向凝固成硅锭，重复上述去皮粉碎清洗的步骤后转入电子束融

4、解炉以去除磷和碳杂质，直接生成高纯多晶硅。改良西门子法技术成熟，产品质量最高，可以达到电子级多晶硅的纯度。大约95%以上的厂家用高效回收副产物的冷氢化技改后的三氯硅烷法生成多晶硅，但在其主要技术框架下每个企业又有不同的技术特点和核心关键技术。目前，改良西门子法技术已经相对成熟，技术较为稳定。改良西门子法本质上是一个单质元素化学提纯，即粗硅变成高纯晶硅的过程，Cl和H元素仅在系统内转化和传递，理论上为零消耗。但伴随杂质的排放和物料传递，Si、Cl和H不可避免存在流失，造成物料额外消耗，根据三孚股份招股说明书，企业实际生产过程中生产1吨多晶硅需要耗用三氯氢硅约为1-1.5吨，随着工艺进步，目前单耗

5、比例约0.5吨左右。技改提高了改良西门子法的副产物利用率和产品质量，短期内技术迭代可能性小。早年间改良西门子法因为处理副产物SiCl4技术落后，还原炉电极频繁损伤等因素而饱受诟病。因为发生加氢还原反应的还原炉是改良西门子法生产装置中的核心设备，炉内每根件电极的工作状态和可靠性都是直接决定还原炉安全运行以及多晶硅的品质、能耗、产量高低的关键因素。发展至今，改良西门子法通过不断改进还原炉、冷氢化技改、精馏技术改进等有效手段，已经做到了能耗降低、高副产物利用率、安全环保，高产品质量的水平。短期内其他技术迭代改良西门子法的可能性较小，预计未来多晶硅生产技术改进对三氯氢硅消耗量的影响有限，三氯氢硅需求主要取决于下游多晶硅产能及太阳能电池组装业务需求。