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　　高純晶硅是重要的太陽能光伏和半導(dǎo)體材料，但此前生產(chǎn)技術(shù)僅由德國、美國、日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握，中國95%以上的高純晶硅材料依賴進(jìn)口，工藝技術(shù)不完整、環(huán)境污染重、消耗成本高，成為制約高純晶硅規(guī)模化生產(chǎn)的“絆腳石”。

　　面對國外的技術(shù)封鎖，華陸公司憑借自身在有機(jī)硅、三氯氫硅合成方面積累的經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)過10余年持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)成功高純晶硅系列技術(shù)，改變了關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面，使我國成為全球第四個擁有高純晶硅生產(chǎn)技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)的國家。與國內(nèi)外其他生產(chǎn)技術(shù)相比，該產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，實現(xiàn)全系統(tǒng)閉路循環(huán)，高純晶硅生產(chǎn)成本降低了94.8%。

　　華陸公司材料能源事業(yè)部總經(jīng)理姚又省告訴記者，高純晶硅制備核心技術(shù)主要包括冷氫化、精餾、還原和尾氣回收四大核心單元。其中，冷氫化是高純晶硅生產(chǎn)的核心裝置，將四氯化硅轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)高純晶硅的原料——三氯氫硅。與傳統(tǒng)熱氫化工藝相比，冷氫化技術(shù)具有轉(zhuǎn)化率高、能耗低、投資小等特點，降低了裝置投資和運(yùn)行成本。

江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司年產(chǎn)6000噸多晶硅項目

　　2007年12月，我國第一套使用冷氫化技術(shù)的高純晶硅生產(chǎn)裝置在江蘇中能建成投產(chǎn)。此后，華陸公司高純晶硅團(tuán)隊不斷改進(jìn)優(yōu)化，二代、三代、四代和五代技術(shù)接連誕生，冷氫化裝置反應(yīng)器直徑從0.9米增大到4.5米，不但裝置產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)大，而且四氯化硅轉(zhuǎn)化率從一代技術(shù)的20%左右提升至第五代的28%~30%，能耗不斷降低。2022年4月，第五代冷氫化技術(shù)在新特能源股份有限公司高純晶硅項目首次應(yīng)用建成投產(chǎn)，單套冷氫化裝置四氯化硅處理能力提升到了全球最大的35萬噸/年，四氯化硅轉(zhuǎn)化率、能耗等關(guān)鍵指標(biāo)均優(yōu)于國內(nèi)同類裝置。

四川永祥新能源有限公司年產(chǎn)2.5萬噸高純晶硅項目

　　精餾是高純晶硅制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。華陸公司高純晶硅團(tuán)隊開發(fā)的熱量耦合技術(shù)，使精餾裝置從原有的11塔精餾逐漸變?yōu)?塔精餾流程，設(shè)備投資降低60%以上，實現(xiàn)精餾裝置從零耦合到兩塔、三塔和四塔等多塔耦合升級換代，蒸汽單耗從1.60噸/噸三氯氫硅降低至0.51噸/噸三氯氫硅，同時產(chǎn)品品質(zhì)不斷提高。

　　同時，華陸公司通過優(yōu)化全廠換熱網(wǎng)絡(luò)和充分利用還原爐的輻射能，開發(fā)成功還原熱能綜合利用技術(shù)，使改良西門子法高純晶硅生產(chǎn)技術(shù)的蒸汽接近“零消耗”。該技術(shù)通過向還原爐尾氣前夾套管通循環(huán)熱水，移走輻射還原尾氣夾套管的熱量，以維持適宜的溫度。該技術(shù)還將移出的輻射能轉(zhuǎn)化為飽和蒸汽供全廠用熱單元使用，從而大幅降低外供新鮮蒸汽和循環(huán)水使用。

　　據(jù)介紹，華陸公司高純晶硅團(tuán)隊還大膽采用新技術(shù)，完成了尾氣回收技術(shù)的突破和升級。他們將吸收、吸附機(jī)理與生產(chǎn)實際相結(jié)合，在高純晶硅行業(yè)首次采用高效過濾、換熱設(shè)備，在線反吹過濾器除去還原尾氣中的細(xì)硅粉，引入繞管式換熱器應(yīng)用于大負(fù)荷、小對數(shù)溫差場合，使甲硅烷、甲烷等雜質(zhì)有效分離，避免帶入回收氫氣和氯硅烷，回收氫氣品質(zhì)大幅提升，同時減輕精餾提純難度和負(fù)荷，從而提高高純晶硅產(chǎn)品質(zhì)量。

　　近5年來，高純晶硅制備技術(shù)在國內(nèi)累計推廣43項，行業(yè)覆蓋率超過90%，促進(jìn)了我國高純晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2022年，我國高純晶硅產(chǎn)量達(dá)82.7萬噸，占全球總量的82.6%。光伏累計裝機(jī)392GW，發(fā)電總量4275億千瓦時，減少碳排放近4億噸，有力保障國家能源安全，助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。如今，光伏組件已成為我國出口的“新三樣”之一。

　　經(jīng)過不斷技術(shù)迭代創(chuàng)新，華陸公司形成了從3000噸級到5萬噸級的系列高純晶硅技術(shù)工藝包，實現(xiàn)高純晶硅產(chǎn)品由產(chǎn)能千噸級到萬噸級的跨越，承擔(dān)設(shè)計的高純晶硅項目總產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的90%以上。

據(jù)統(tǒng)計，截至2022年底，華陸公司累計完成高純晶硅設(shè)計產(chǎn)能近200萬噸，全部達(dá)產(chǎn)后年可新增光伏裝機(jī)容量1200GW，年發(fā)電量約1.58萬億千瓦時，相當(dāng)于14個三峽電站的發(fā)電量。