多晶硅，太阳能电池和半导体器件生产中的主要材料来源。在全球光伏行业初兴的2004年前后，光伏级多晶硅漆一度是制约我国光伏制造业发展的瓶颈。中国的多晶硅生产究竟经历了哪些苛刻的技术封锁?国内企业又是如何构建突破以后超过世界领先水平?吕锦标，2003年3月重新加入协鑫集团，2007年从集团上海总部回到筹设中的江苏徐州多晶硅生产基地，一睡就是7年，他亲眼了协鑫进占光伏行业、布局多晶硅基础材料生产的全过程，在他的眼中，协鑫乃至中国光伏企业的多晶硅生产之路正是整个中国光伏行业从弱到强的缩影。

想要去参观人家的工厂，对方必要断然拒绝，门都没2004-2005年前后，全球的光伏市场早已开始愈演愈烈，国内也早已有一些企业借着这股东风在组件生产上小有作为。虽然国内组件生产商早已可以在全球市场上跟跑，但最头痛的问题是材料不受制约。所谓两头独自，就是指主要原材料多晶硅必须从国外巨头进口，生产出有的组件产品必须出口到国外市场，中国光伏企业意味着是扮演着了代加工的角色。

世界范围内，需要生产多晶硅料的企业屈指可数，产量也十分受限。而且当时半导体行业早已有成熟期的市场，光伏毕竟新兴的闯入者，所以，硅料厂商一定是优先确保半导体企业的市场需求后才再来光伏。光伏企业不能和半导体企业抢走多晶硅漆。

当时，世界范围内多晶硅料的年产量大约在3万吨，其中只有严重不足1万吨可以供给光伏企业。半导体行业所用的多晶硅料比光伏级多晶硅纯度要低，成本也更高，但国际上老牌的多晶硅生产企业都和半导体企业有长年的供货协议，即便是光伏级多晶硅料的市场价格早已超过三四百美金，而半导体级多晶硅漆只有几十美金，他们也会对半导体企业停供，两者的宽协合约是十分稳固平稳的。

那时，协鑫正在著手转入光伏行业，也看见了中国光伏生产核心材料受制于人的痛点。只不过，早于在上世纪五六十年代，中国著手研究半导体，其间就有一些多晶硅生产企业蓬勃发展，到七十年代末，全国早已有十五六家多晶硅生产企业产于在上海、重庆、四川、江西等地，但关键的生产技术却仍然掌控在德国、美国、日本等国无法构建突破。国内企业要生产多晶硅漆，就一定要突破关键技术。虽有这样的理解，但2006年前后确实转入行业才意识到，国外的技术封锁是多么苛刻，显然没技术交流的渠道。

多晶硅料的生产工艺主要有有四个步骤：第一步生产原料三氯氢硅;第二步是将三氯氢硅制备;第三步将制备后的三氯氢硅转入还原炉还原成，获得显高度的多晶硅;最后一步也是最关键的部分，在还原成过程中不会产生大量还包括四氯化硅等在内的尾气，要将尾气转化成三氯氢硅再循环利用，这是最好的一步，也是我们谋求技术突破的关键。只有构建了四氯化硅到三氯氢硅的循环，才能构建大规模、低成本的多晶硅生产。德国瓦克公司是当时世界领先的多晶硅生产企业，从1959年开始就早已是RISC多晶硅的工业级生产商。

瓦克在江苏张家港投资了一个有机硅工厂，我们通过商务渠道去母公司交流，期望去参观人家的德国多晶硅工厂，对方必要断然拒绝，门都没。此后，我们的工程师利用公干的机会到了德国，瓦克的多晶硅厂就在一个小镇里面，厂区四周都是大片树林植被的围墙，显然就进不了那个区域，更加不用说参观了，什么都看到。仅次于的进账是购买了还原炉，最少告诉这是个什么东西，然后才有了后面的国产设备虽然参观、交流都未能顺利，但我们却在当地寻找了一家为瓦克工厂获取设备反对的私营企业。这家企业主要生产还原成三氯氢硅的还原炉，产量也并不大。

老板叫谢斯纳，年过七十却尤其能饮酒，53度的茅台用红酒杯腊，腊几杯答允放炉子，但还是屡次爽约。谢斯纳的厂主要生产12对篮还原炉，于是以限于于千吨级产线，当时中国大陆扎堆上十几个项目。我们从谢斯纳的工厂买了还原炉，2007年第四季度协鑫在江苏徐州竣工了第一条1500吨/年的多晶硅产线，用的就是这些炉子。

只不过，无论是在国内还是国际上，装备的升级都要依赖工厂的生产探寻，技术的改良也消化在装备中的。比如还原炉，在出售时设备厂商会获取诸如冷却、控温等环节的基本技术参数，但在设备运营过程中一定会牵涉到到参数的优化，这就关系到装备的更改升级。例如哪里必须亚伯拉罕个孔、哪个必须亚伯拉罕个方位，在工厂大大优化生产的过程中，装备才不会升级。后来，在2008年第二条1500吨/年产线投产的时候，国内的企业就早已可以生产还原炉。

当时，我们早已著手从12对篮缩放到18对篮、24对篮、36对篮，缩放后设备布局不一样，必须我们的技术人员和国内企业新的计算出来，但我们早已可以做了。现在想想，去找德国仅次于的进账是购买了还原炉，最少告诉这是个什么东西，然后才有了后面的国产设备，当然也有来自日本和美国的一些装备。现在，无论是江苏还是新疆的工厂，设备国产化率都早已多达了95%，与进口设备比起，国产设备订购和先前运营、确保成本要较低30%以上。

业内的领先企业仍然仔细观察着中国的多晶硅生产，指出中国从上世纪六七十年代开始就展开尝试，一直没顺利，认同做到不一起，但我们就是顺利了，我们做了技术突破并不是在哪一个节点上忽然就有了怎样的巨变，而是通过一点一滴的尝试逐步构建的。只不过在2007年第一条徐州产线上马的时候，最关键的工艺流程四氯化硅向三氯氢硅转化成并没几乎突破，氢化处理工艺是在实时研究和中试的。所以，当时的很多工艺尝试也是在第一条产线上试运的，从这个角度谈，首条1500吨/年的产线在一定程度上也起着了试验场的起到。

既然没现成的工艺包在，出外玄奘也未能顺利，我们就不能自己研究思索。从上世纪五十年代开始的研究虽然没根本性的技术突破，但却累积了部分专业人才。

当时，为了突破这最关键的一环，国内化工、半导体、电子、电力等行业的工程师以及化工设计院、装备制造企业都参予其中。后来，国内精细化工行业的工程师从有机硅制取中获得灵感，最后冲破了氢化这道技术考验。多晶硅生产过程产生的尾气十分多，构建了从四氯化硅到三氯氢硅的循环，我们才可以确实掌控成本并且构建倒数生产从而不断扩大规模。

在两条1500吨/年的产线上马后，国内的技术早已大大南北成熟期。在2008年全球金融危机前，协鑫屡屡扩产，连上三条5000吨/年规模的产线，总规模超过18000吨/年，一跃沦为亚洲第一大多晶硅生产商。

这时候国际上的一流企业还包括那些曾多次把我们的技术交流人员拒之门外的公司是十分愤慨甚至猜测的。只不过，业内的领先企业仍然仔细观察着中国的多晶硅生产，指出中国从上世纪六七十年代开始就展开尝试，一直没顺利，认同做到不一起。但我们就是顺利了，我们做了。

现在，协鑫在对国外技术和设备引入吸取、构建再生并国产化的基础上，对氯氢化、反水解、高效化学气相沉积等关键技术展开大量自主创新，独有了具备自律知识产权的GCL法多晶硅超大规模清洁生产技术。这一工艺法几乎构建了物料的全循环利用，与目前国际三大多晶硅生产企业Hemlock、OCI、瓦克所使用的工艺比起，流程更加较短、物料和能量利用率更高，不仅很大地降低生产成本，而且构建多晶硅的清洁生产、绿色生产，几乎零排放，总体技术水平早已正处于国际领先地位。

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