我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，經(jīng)過50多年的發(fā)展，現(xiàn)在產(chǎn)能、產(chǎn)量和出口量已均居世界首位�，F(xiàn)在我國工業(yè)硅年產(chǎn)量達(dá)到約120萬噸，年出口量近70萬t。我國工業(yè)硅出口到近60個國家和地區(qū)，年出口量已相當(dāng)于西方發(fā)達(dá)國家總消費量的一半以上。我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，對我國和世界硅業(yè)及各相關(guān)行業(yè)的發(fā)展都有著舉足輕重的影響。下面重點論述一下我國的工業(yè)硅生產(chǎn)和對外貿(mào)易方面的有關(guān)情況。
1.我國的工業(yè)硅生產(chǎn)
1.1發(fā)展歷程
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，始于1957年，當(dāng)時在蘇聯(lián)幫助下在我國遼寧建成投產(chǎn)了采用單相雙電極爐的第一個生產(chǎn)單位。1960年以后，我國開始自行設(shè)計建設(shè)單相和三相電極工業(yè)硅爐。從上世紀(jì)60年代初至70年代末，先后在遼寧、河北、江蘇、上海、天津、河南、青海、貴州等省區(qū)建成投產(chǎn)了十幾個生產(chǎn)單位，形成了近2萬t/a的生產(chǎn)能力。這一階段，我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，是國內(nèi)自產(chǎn)自用，達(dá)到了自給自足。 從1980年以后，我國的工業(yè)硅開始出口，之后隨著出口量的迅速增加，生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍、迅速增加。到80年代末，我國的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到約300家。1989年的政治風(fēng)波，使我國的工業(yè)硅生產(chǎn)遭受一次重大挫折，之后的幾年，我國的工業(yè)硅企業(yè)關(guān)停或轉(zhuǎn)產(chǎn)了一半以上。上世紀(jì)90年代中期，世界工業(yè)硅出現(xiàn)了短暫的供不應(yīng)求，價格上揚，我國的工業(yè)硅企業(yè)又有一些恢復(fù)生產(chǎn)，還有一些單位新建或增建了工業(yè)硅爐。90年代后期，受國際市場工業(yè)硅價格下滑和亞洲金屬危機(jī)等因素影響，我國東北、華北、西北、華東等地區(qū)的一些工業(yè)硅企業(yè)又有一批停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，同時在電力供應(yīng)充足，且電價較低的貴州、云南、四川等省區(qū)又新建了一批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國各地區(qū)能源和原材料供應(yīng)狀況和價格的不斷變化，不適合繼續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)被迫關(guān)停，而具有能源等供應(yīng)優(yōu)勢地區(qū)的新建工業(yè)硅企業(yè)的建設(shè)，仍在不斷進(jìn)行著。2004年以來，國家對一些資源性產(chǎn)品行業(yè)出臺了一系列宏觀調(diào)控政策，工業(yè)硅行業(yè)是被國家宏觀調(diào)控的行業(yè)之一。近幾年來工業(yè)硅企業(yè)又面臨著新的考驗和抉擇。經(jīng)過1957年至今50多年的發(fā)展，我國建成投產(chǎn)的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到600家以上，目前仍在生產(chǎn)的企業(yè)有200家以上，擁有生產(chǎn)能力達(dá)到200萬t/a以上，實際年產(chǎn)量早已超過100萬t。
1.2主要特點
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)與國外相比，突出的特點是：工業(yè)硅爐容量較小，臺數(shù)較多，生產(chǎn)企業(yè)多而分散。我國的工業(yè)硅爐，其容量多數(shù)是6300kVA級和10000kVA左右，雖然近幾年建起了若干臺12500kVA～25500kVA容量的工業(yè)硅爐，也有的正在從國外引進(jìn)39000kVA工業(yè)硅爐，但數(shù)量較少。而國外大部分都在10000kVA以上，有的工業(yè)硅爐已達(dá)到48000kVA。在國外生產(chǎn)工業(yè)硅的十幾個國家中實際生產(chǎn)廠家(或公司)總共不到50個，而我國正在生產(chǎn)的廠家就有200多個，又分散在有色冶金、黑色冶金、機(jī)械、化工、軍工等不同行業(yè)中。我國工業(yè)硅生產(chǎn)的這種狀況，好處是：資金容易籌集，建設(shè)周期短，速度快，能迅速取得投資效益，便于停爐、開爐，能更好地利用分散的剩余電力和季節(jié)性水電，能為更多的人提供就業(yè)機(jī)會，發(fā)揮人力資源優(yōu)勢。存在的問題是：爐容量小，熱穩(wěn)定性差，不易取得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一些先進(jìn)的技術(shù)和操作管理經(jīng)驗難于推廣普及;企業(yè)之間難于形成統(tǒng)一的意志和行動，企業(yè)占地面積較大，規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。
1.3技術(shù)成就
(1)取得好的單耗指標(biāo)
目前，在我國的工業(yè)硅生產(chǎn)中，大多數(shù)企業(yè)采用的是6300kVA和10000 kVA以下的工業(yè)硅爐。在多年生產(chǎn)中，我們積累和總結(jié)出一套行之有效的操作管理經(jīng)驗，通過充分調(diào)動操作者的積極性，搞好爐前操作，在這種較小容量工業(yè)硅爐上，取得了和國外大容量工業(yè)硅爐相同或相近的電能和電極的單耗指標(biāo)。在5000 kVA單相雙電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅消耗115 kg木炭，266 kg石油焦，347 kg煙煤時，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11611 kWh，電極單耗為85 kg。在6300 kVA三相三電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1321 kg木炭，445 kg石油焦，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅電耗為11890 kWh，電極單耗為84 kg。在另一臺6300 kVA工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1154 kg木炭，498 kg石油焦，46 kg煙煤時，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11101 kWh，電極單耗為68 kg。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量提高，品種增多
上世紀(jì)90年代初之前，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品主要是553和441級硅，大部分作為冶金用硅出口和使用。上世紀(jì)90年代中期以后，我國工業(yè)硅生產(chǎn)在總結(jié)氧氣精煉、熔劑精煉等精煉方法的經(jīng)驗和教訓(xùn)基礎(chǔ)上，又引進(jìn)了國外氧氣精煉技術(shù)，對我國原有的氧氣精煉方法進(jìn)行了改進(jìn)，又研究了其它新的精煉方法，從而使我國工業(yè)硅的精煉效果大大提高。上世紀(jì)90年代后期以來，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品除553，441級產(chǎn)品之外，根據(jù)用戶要求，現(xiàn)在我國多數(shù)企業(yè)都能生產(chǎn)出311.2503，331.2202等多種級別的產(chǎn)品。近幾年，某些企業(yè)又增加了低磷(P含量小于20 ppm)硅的生產(chǎn)，還有的工業(yè)硅企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)出含Si 99.99%或99.99%以上的太陽能級硅。擴(kuò)大了出口領(lǐng)域，增加了效益。
(3)混合還原劑的應(yīng)用
我國工業(yè)硅生產(chǎn)應(yīng)用的還原劑，早期是以木炭為主。上世紀(jì)60年代中期以后，就開始用木炭、石油焦和煙煤混合作還原劑。因煙煤灰分含量高，石油焦的反應(yīng)能力和透氣性差，所以這兩種還原劑，在混合還原劑中的比例一直不是很大。近些年來，我國還原劑用煤的質(zhì)量不斷提高，其灰分含量已降到3%以下，有的還原劑還制成粒狀的半焦煤，改善了透氣性。為了改善爐料的透氣性，還開發(fā)試用了多種松料劑，如木塊、木屑、包米芯、甘蔗渣、稻殼等。這些松料劑作為混合還原劑的一種成分都得到應(yīng)用。由于多種松料劑的開發(fā)應(yīng)用和技術(shù)操作水平的提高，我國不同地區(qū)的工業(yè)硅企業(yè)，大都能因地制宜就地取材，有的在混合還原劑中增大了煤的用量，有的用全油焦加適量松料劑熔煉工業(yè)硅，都取得了較好效果。
(4)炭素電極的開發(fā)應(yīng)用和爐容量的擴(kuò)大
上世紀(jì)90年代中期之前，我國工業(yè)硅爐絕大部分是采用石墨電極。因受石墨電極直徑的限制，工業(yè)硅爐容量的擴(kuò)大也受到限制，90年代中期以后，長城長電極有限公司等一些炭素企業(yè)，在對國內(nèi)外情況進(jìn)行深入調(diào)查基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出新型炭素電極，使炭素電極灰分含量高、強(qiáng)度較差等問題得到一定程度的解決，生產(chǎn)出φ500 mm～1450 mm炭素電極，在工業(yè)硅爐上逐漸得到應(yīng)用。近幾年我國新建的8000 kVA以上容量的工業(yè)硅爐大都是采用炭素電極，炭素電極在5000 kVA、6000 kVA等小容量工業(yè)硅爐上也開始應(yīng)用，炭素電極比石墨電極的生產(chǎn)過程簡單，成本價格低。其應(yīng)用為降低工業(yè)硅成本創(chuàng)造了條件，也有利于大容量工業(yè)硅爐的開發(fā)建設(shè)。
(5)煙氣治理和煙塵的回收利用
我國從上世紀(jì)70年代就開始對工業(yè)硅爐的煙氣治理和粉塵利用開展研究工作，曾先后在1800 kVA、2700 kVA、3200 kVA、5000 kVA和6300 kVA工業(yè)硅爐上采用高壓靜電除塵和布袋除塵等凈化技術(shù)。90年代以來，在6300 kVA爐上采用的反吹布袋除塵凈化技術(shù)，把敞口電爐改為矮煙罩電爐，增設(shè)了余熱鍋爐，并引進(jìn)了氧化硅微粉增密設(shè)備。20世紀(jì)末以來，我國新建的6300 kVA、7500 kVA、8000 kVA、9000 kVA、10000 kVA、25000 kVA等容量的工業(yè)硅爐，大都配有袋式除塵的煙氣凈化設(shè)備，有的從國外引進(jìn)，有的采用本國技術(shù)。
(6)對外技術(shù)合作與輸出
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，是上世紀(jì)50年代，在當(dāng)時的蘇聯(lián)幫助下開始的。從上世紀(jì)70年代，我國開始對外技術(shù)輸出，在70年代中后期，我國援助羅馬尼亞，在該國先后建成投產(chǎn)2臺6300 kVA工業(yè)硅爐。20世紀(jì)末以來，我國在菲律賓和哈薩克斯坦等又援助建設(shè)了10000 kVA及以上容量的工業(yè)硅爐。近年來法國、俄羅斯、澳大利亞、美國等國的工業(yè)硅專家都到我國工業(yè)硅行業(yè)作過技術(shù)考察和交流。廣泛的技術(shù)交流與合作，有助于我國工業(yè)硅生產(chǎn)的持續(xù)健康發(fā)展。
2.我國的工業(yè)硅貿(mào)易
2.1出口量迅速增長
我國的工業(yè)硅從1980年開始出口，當(dāng)年只出口到日本183 t。1980年以后，我國的工業(yè)硅出口量迅速增長，到80年代末年出口量達(dá)到10萬t以上。其中對日本的出口量已超過7萬t。90年代末，我國的工業(yè)硅出口量已達(dá)到20萬t。2004年我國的工業(yè)硅出口量達(dá)到54.51萬t。2005年出口量為53.61萬t。2006年達(dá)到61.35萬t，比2005年增長14.5%，2007年進(jìn)一步增長到69.85萬t，比2006年增長了13.8%。2007年與2001年相比，增長了1.16倍。圖1示出2001～2007年我國工業(yè)硅出口量的變化趨勢。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的工業(yè)硅一直出口到近60個國家和地區(qū)。2007年我國出口工業(yè)硅萬t以上的國家和地區(qū)就有14個，它們分別是：日本(22.48萬t)、香港特區(qū)(9.28萬t)。韓國(6.04萬t)、英國(3.86萬t)、泰國(3.74萬t)、印度(3.44萬t)、加拿大(3.11萬t)、荷蘭(3.11萬t)、德國(2.28萬t)、挪威(1.72萬t)、俄羅斯(1.52萬t)、澳大利亞(1.37萬t)、墨西哥(1.31萬t)、臺灣省(1.13萬t)。圖2示出2007年中國工業(yè)硅出口到世界各個國家和地區(qū)的分布情況。
表1列出2001～2007年我國工業(yè)硅出口量、平均離岸價和出口的國家和地區(qū)數(shù)。
表1 2001～2007年我國工業(yè)硅出口量、平均離岸價和出口的國家和地區(qū)數(shù) 年份
出口2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
出口量(萬t)32.24 33.74 47.90 54.51 53.61 61.35 69.85
平均價(美元/t)761 798 912 1080 1046 1080 1381
出口的國家(地區(qū))數(shù)61 60 55 57 53 59 55
2.2產(chǎn)品品種增多
90年代中期以來，隨著我國工業(yè)硅精煉方法的不斷改進(jìn)和提高，我國工業(yè)硅出口產(chǎn)品品種也在不斷增多。90年代中期以前，我國出口的工業(yè)硅主要是冶金用硅這一個品種，現(xiàn)在已能大量出口用于有機(jī)硅和半導(dǎo)體材料以及電子行業(yè)等多方面需要的多個品種的化學(xué)用硅。上世紀(jì)90年代中期，巴西對日本工業(yè)硅年出口量在4萬t左右，是我國在日本市場上的主要競爭者。近幾年，巴西對日本工業(yè)硅的年出口量，已不足于1萬t。這主要是我國對日本出口化學(xué)用硅迅速增加的結(jié)果。
2.3出口價格和效益亟待提高
上世紀(jì)90年代初以來，歐盟和美國一直對我國的工業(yè)硅征收高額反傾銷稅。這不僅使我國的工業(yè)硅進(jìn)入歐盟和美國市場嚴(yán)重受限，還為日本壓低我國工業(yè)硅的進(jìn)口價格創(chuàng)造了條件。出口的工業(yè)硅一直低于國際市場正常價，特別是對日本出口的工業(yè)硅，每噸都比日本市場正常價低150美元～300美元或更多。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國出口工業(yè)硅的售價有所提高，但仍比國際市場正常價低。表2列出2001年以來美國、日本、歐盟的現(xiàn)貨進(jìn)口價和我國出口工業(yè)硅的平均離岸價。
表2近幾年美國、日本、歐盟的現(xiàn)貨進(jìn)口價和我國出口的平均價(美元/t) 年份
價格2001 2002 2003 2004 2005
美國現(xiàn)貨進(jìn)口價1161 1185 1330 1778 1659
日本現(xiàn)貨進(jìn)口價729 787 903 1058 973
歐盟現(xiàn)貨價1096 1060 1410 1610 1594
我國出口平均離岸價761 798 812 1080 1046
從上世紀(jì)80年代以來，日本一直是我國工業(yè)硅出口的最大市場。盡管隨著我國工業(yè)硅出口范圍的不斷擴(kuò)大，我國對日本出口的工業(yè)硅在我國工業(yè)硅出口總量中的比例，近年來有所下降，但我國出口到日本的工業(yè)硅，在日本工業(yè)硅進(jìn)口總量中所占的比例卻不斷增加。上世紀(jì)80年代末，我國出口到日本的工業(yè)硅占日本總進(jìn)口量的約50%，到90年代末，這個比例已增加到約70%，2004年此比例已增加到83%。2005年則增加到85%。表3列出2000～2005年日本從中國和幾個主要進(jìn)口國工業(yè)硅進(jìn)口量和總量。
表3日本從我國和幾個主要國家進(jìn)口工業(yè)硅量和總進(jìn)口量(萬t)
2001 2002 2003 2004 2005
中國13.51 15.53 17.40 20.43 19.12
挪威1.69 1.46 1.37 1.73 1.35
巴西0.91 0.41 0.68 0.72 0.52
澳大利亞1.90 1.41 1.23 0.74 0.67 總計 (含其他國家)18.47 18.97 21.52 24.24 22.28
為說明我國對日本出口工業(yè)硅價格偏低的情況，表4列出2000～2005年日本從我國和幾個主要國家進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價和所有進(jìn)口硅的平均到岸價。
表4日本從各國進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價(千日元/t)
2001 2002 2003 2004 2005
中國97 106 108 121 119
挪威183 224 226 224 246
巴西135 129 131 144 165
澳大利亞148 141 148 168 179 全部進(jìn)口硅的平均價114 116 120 132 132
表4的數(shù)據(jù)表明，從2005年的情況看，在日本市場我國對日出口工業(yè)硅的平均到岸價比日本全部進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價低9.8%，比挪威對日出口工業(yè)硅的平均到岸價低51.6%，比巴西對日出口工業(yè)硅的平均到岸價低27.8%，比澳大利亞出口日本工業(yè)硅的平均到岸價低33.5%。
2006～2007年，我國工業(yè)硅出口價，仍然比國際市場正常價偏低很多，出口效益一直欠佳，究其原因，無非是兩個方面：一方面是國外的歐盟和美國等對我國出口工業(yè)硅長期征收高額反傾銷銳，日本等國千方百計壓低我國工業(yè)硅出口價；另一方面是國內(nèi)，我國工業(yè)硅行業(yè)長時間處于盲目發(fā)展，低水平重復(fù)建設(shè)和競相降價的無序競爭狀態(tài)。
3.工業(yè)硅現(xiàn)狀和未來發(fā)展
3.1現(xiàn)狀
2004年以來，國家針對高耗能，高排放的資源性產(chǎn)品行業(yè)相繼出臺了一系列宏觀調(diào)控政策措施。工業(yè)硅行業(yè)和鋼鐵、電解鋁和鐵合金等行業(yè)一樣，都是被重點調(diào)控的行業(yè)之一。在國家不斷加強(qiáng)宏觀調(diào)控力度下，應(yīng)該說工業(yè)硅項目低水平重復(fù)建設(shè)的勢頭已受到一定遏制，落后生產(chǎn)能力開始被淘汰，整個行業(yè)節(jié)能和環(huán)保意識有新增強(qiáng)。但不能不看到，在取得這些初步成效的同時，長期盲目擴(kuò)張積累的問題仍很突出，仍有某些地區(qū)和企業(yè)還在盲目上新項目。整個行業(yè)要遏制盲目擴(kuò)張勢頭，消除無序競爭，還有很多工作要做。
2008年一開始，從2008年1月1日起，國家就對我國出口的工業(yè)硅征收10%的關(guān)稅，這是繼取消出口工業(yè)硅13%的出口退稅之后又一項十分明確又很有力度的對工業(yè)行業(yè)的宏觀調(diào)控措施。對我國工業(yè)硅行業(yè)2008年和以后的發(fā)展都將產(chǎn)生重要影響。既為工業(yè)硅企業(yè)的健康發(fā)展提供了新的機(jī)遇，也是十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2008年上半年相繼發(fā)生的歷史上罕見的低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害和千年不遇的特大地震，對我國若干省區(qū)的工業(yè)硅企業(yè)發(fā)展也造成了重大損失和困難。
在這種新形勢下，我國2008年1～5月份共出口工業(yè)硅29.304萬t，而2007年1～5月份的出口量是24.39萬t。2008年上半年月均出口量為5.966萬t，而2007年上半年月均出口量是5.013萬t。實際情況表明，宏觀調(diào)控的加強(qiáng)和自然災(zāi)害的影響只使我國工業(yè)硅生產(chǎn)和出口快速增長的勢頭受到消弱，但出口量仍在增長，并沒有降下來。
2008年1～6月我國工業(yè)硅共出口到56個國家和地區(qū)，其中出口量在0.5萬t以上的14個國家和地區(qū)是：日本(16.677萬t)、香港特區(qū)(3.967萬t)、韓國(3.463萬t)、英國(2.245萬t)、泰國(2.052萬t)、荷蘭(1.926萬t)、加拿大(1.645萬t)、德國(1.234萬t)、印度(1.214萬t)、臺灣省(0.924萬t)、墨西哥(0.807萬t)、澳大利亞(0.733萬t)、挪威(0.639萬t)、美國(0.590萬t)。
2008年1～6月我國工業(yè)硅的出口價一直在上揚，1月份的平均離岸價是1758美元/t，3月份是1990美元/t，6月份是2222美元/t，1～6月的平均離岸價是2041美元/t。而2007年全年的平均離岸價是1381美元/t，12月份的平均離岸價是1691美元/t。2007年下半年至2008年6月，我國出口工業(yè)硅價格一直是上漲趨勢，這主要是受國家從2008年1月份開始征收10%的出口關(guān)稅以及電力原材料價格上漲等因素的影響。另外，我國多年來出口工業(yè)硅價格一直比國際市場正常價偏低較大，這也使我國出口工業(yè)硅價格有較大上漲空間。2007年下半年至今年上半年。在我國工業(yè)硅價格上漲的同時，國際市場工業(yè)硅價格也在上漲。2007年美國現(xiàn)貨進(jìn)口價是2330美元/t，而2008年1、2、3月份就分別上漲到3100美元/t，3450美元/t，3825美元/t。歐盟2007年的均價為2215美元/t，2008年1、2、3月份就分別上漲到2904美元/t，3302美元/t、3663美元/t。日本2007年的現(xiàn)貨進(jìn)口價是1319美元/t，2008年1、2、3月份分別上漲到2025美元/t，2225美元/t，2250美元/t。
2008年下半年，我國工業(yè)硅出口，將受國際金融動蕩，世界形勢復(fù)雜多變等多種因素影響，估計出口量可能不會有明顯下滑，但價格方面的上下波動是難免的。2008年7、8月份共出口13.256萬t，月均出6.628萬t，比6月份出口量6.494萬t略有增加。2008年7、8月份出口價2382美元/t，也比6月份出口價2222美元/t稍有提高。
3.2今后的發(fā)展
長期的低水平重復(fù)建設(shè)和無序競爭，不僅造成出口效益不佳，也造成企業(yè)經(jīng)營和設(shè)備裝置落后，技術(shù)管理水平難于提高。為了使我國硅業(yè)擺脫目前的困境，使我國硅業(yè)成為參與國際競爭的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，成為保證國民經(jīng)濟(jì)和高科技快速發(fā)展的穩(wěn)固的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我們必須在國家不斷加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控下，重視和加快落實各項產(chǎn)業(yè)升級的具體措施和步驟，搞好工業(yè)硅的產(chǎn)業(yè)升級。
3.2.1推進(jìn)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
在國家宏觀調(diào)控不斷加強(qiáng)的情況下，在受災(zāi)企業(yè)重建中，各企業(yè)的情況不同，效益會有升有降，這正是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時機(jī)。硅行業(yè)的各企業(yè)會逐漸認(rèn)識到加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必要性，增強(qiáng)自覺性，會加快淘汰落后生產(chǎn)能力，加快淘汰小容量工業(yè)硅爐的速度。會逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由高消耗向高效率，由粗加工向精加工的轉(zhuǎn)變。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，也應(yīng)加快推進(jìn)企業(yè)重組，企業(yè)聯(lián)合的步伐，以便形成若干企業(yè)集團(tuán)。有實力的企業(yè)集團(tuán)可以資產(chǎn)、資源、品牌等為紐帶，實現(xiàn)跨地區(qū)跨行業(yè)的重組，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集約化、大型化。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時，還應(yīng)推進(jìn)中小企業(yè)與大企業(yè)形成分工合作關(guān)系，推進(jìn)生產(chǎn)要素的合理流動和配置。只有逐漸把企業(yè)做大做強(qiáng)，才能提高我國硅業(yè)的競爭力，才能更好地集中力量搞好對國外反傾銷的應(yīng)對應(yīng)訴，解決國際市場上對我國工業(yè)硅出口的價格歧視。
3.2.2加大科技投入，搞好技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新
工業(yè)硅根據(jù)用途主要分為冶金用硅和化學(xué)用硅兩大類。冶金用硅主要用于生產(chǎn)鋁硅合金等冶金領(lǐng)域。化學(xué)用硅則用于生產(chǎn)有機(jī)硅，半導(dǎo)體材料和太陽能級硅等方面。從世界范圍看，冶金用硅和化學(xué)用硅基本各占一半。但從上世紀(jì)90年代后期以來，歐盟和美國的化學(xué)用硅已超過冶金用硅量，而且這種趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展，即化學(xué)用硅量占的比例越來越大。這就是說，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步對工業(yè)硅的種類和產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越多，越來越高。隨之要求工業(yè)硅生產(chǎn)對原料的精選，工藝條件的改進(jìn)，精煉方法的創(chuàng)新等都必須注入新的技術(shù)�？茖W(xué)技術(shù)在產(chǎn)品中的含量，只有不斷增加，才能適應(yīng)新的發(fā)展需要。上世紀(jì)90年代中期之前，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品，主要是553.441級硅，大部分作為冶金用硅出口和使用。上世紀(jì)末以來，我國各工業(yè)硅企業(yè)和相關(guān)單位，在原料精選，工藝設(shè)備改進(jìn)和精煉方法創(chuàng)新等方面，逐步加大科技投入，現(xiàn)在已能根據(jù)多方面用戶要求，生產(chǎn)出2202、1101等多種級別的產(chǎn)品，某些企業(yè)還能生產(chǎn)出含P量含B量很低的硅，滿足電子行業(yè)需要的電子級硅以及含硅量99.99%或99.99%以上的太陽能級硅等。在提高產(chǎn)品質(zhì)量擴(kuò)大產(chǎn)品品種方面，我國通過加大科技投入和科技創(chuàng)新已獲得良好效果。今后要繼續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量擴(kuò)大產(chǎn)品品種，要搞好節(jié)能減排，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)礦物和還原劑來源，降低產(chǎn)品成本，提高工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)國際競爭力等，都必須重視和加大科技投入，搞好技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新。
3.2.3發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，搞好廢渣廢料等的回收利用
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)資源節(jié)約，提高資源的利用效率，才能不斷增強(qiáng)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力。工業(yè)硅生產(chǎn)中的冷卻用水，硅塊破碎中不能滿足成品粒度要求的碎硅，硅石、還原劑破碎、篩分后不符合粒度要求的碎料等，都應(yīng)該直接或經(jīng)過一定的處理后，返回到生產(chǎn)流程中使用。有的工業(yè)硅企業(yè)已經(jīng)把經(jīng)過水洗后的碎木炭末與石油焦碎煤等一起以水玻璃為粘結(jié)劑制團(tuán)，經(jīng)烘干后作為還原劑使用。工業(yè)硅爐大修時從爐膛內(nèi)清出的碳化硅等物料，有的可直接返回爐內(nèi)應(yīng)用，有的可銷售到鋼鐵方面應(yīng)用。
硅石破碎后不符合粒度要求的碎料，有些因雜質(zhì)含量高或影響爐料的透氣性，因而不適于在工業(yè)硅熔煉中應(yīng)用，但可以銷售或應(yīng)用到一些新的“沙產(chǎn)業(yè)”。這些硅石碎料有的可以和石英砂一樣，應(yīng)用在汽車機(jī)型、缸體、缸蓋等的鑄造中，還可以用于制作具有強(qiáng)度高，透水性好的透水磚，應(yīng)用于鋪設(shè)花壇，停車場，運動場乃至馬路等場所的地面等。
3.2.4節(jié)能減排是整個行業(yè)的重中之重
工業(yè)硅行業(yè)之所以和鋼鐵，電解鋁，鐵合金等行業(yè)一樣成為國家重點實施宏觀調(diào)控的行業(yè)之一，就是因為它是高能耗，高污染的資源性產(chǎn)品行業(yè)。對工業(yè)硅生產(chǎn)來說，每生產(chǎn)1噸工業(yè)硅要消耗含SiO2的礦物2.5-3.0t，單是還原二氧化硅，每噸硅就需要消耗固定碳近1噸，這些固定碳是由石油焦、煤和木炭等來提供，生產(chǎn)每噸硅工藝過程要消耗石油焦，煤等碳質(zhì)物在1.5-2.0t。生產(chǎn)每噸硅實際消耗的電量就需12000-13000kWh，同時產(chǎn)生SiO2粉塵0.3-0.5t。對工業(yè)硅生產(chǎn)這種高資源消耗，高能耗，高污染的狀況，不僅在國家，在社會已引起高度重視。各企業(yè)從切身利益考慮，也逐漸明白，沒有穩(wěn)定的礦物來源、原材料來源和能源，不解決好煙氣治理和節(jié)能減排問題，企業(yè)就無法生存和發(fā)展。大力推進(jìn)節(jié)能減排，提高能源和原材料的利用率，解決好煙氣治理問題，對每個工業(yè)硅企業(yè)都必須擺在十分重要的位置。 綜上所述，我國作為世界工業(yè)硅生產(chǎn)和出口大國，多年來的生產(chǎn)和出口效益欠佳，為了改變這種落后狀況，我們必須在國家不斷加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控下，加速工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)升級的步伐，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，搞好節(jié)能減排和資源節(jié)約，加大科技投入，加快整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長方式從數(shù)量型向效益型的轉(zhuǎn)變，走出一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好，資源能源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源優(yōu)勢得以發(fā)揮的新型發(fā)展之路。
4.硅產(chǎn)業(yè)鏈及其發(fā)展
工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)是從含硅礦物中提取硅的產(chǎn)業(yè)。就整個硅業(yè)來看，硅產(chǎn)業(yè)只是個源頭產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。硅業(yè)除包括工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)之外，還包括硅合金，有機(jī)硅、多晶硅和單晶硅等多個產(chǎn)業(yè)，是個有復(fù)雜產(chǎn)業(yè)鏈的行業(yè)。從開始工業(yè)硅的工業(yè)化生產(chǎn)至今的近百年來，特別是近一、二十年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和高科技領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)，硅的應(yīng)用范圍和產(chǎn)量都在迅速擴(kuò)大�，F(xiàn)在硅業(yè)不僅是與合金鑄造、交通運輸和建筑等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是對芯片制造、軟件開發(fā)、太陽能的光電、光熱轉(zhuǎn)換以及光纖、通訊、信息等高科技發(fā)展有重要影響的朝陽產(chǎn)業(yè)。以上重點談了工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)情況，下面再概要介紹一下硅產(chǎn)業(yè)鏈中的有機(jī)硅和多晶硅產(chǎn)業(yè)情況。
4.1有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在有機(jī)硅材料中，常用的有機(jī)硅單體有數(shù)十種，以此制成的有機(jī)硅產(chǎn)品有數(shù)千種。各種有機(jī)硅產(chǎn)品中主要是含各種有機(jī)基團(tuán)的硅橡膠、硅油硅樹脂、硅乳液及硅烷偶聯(lián)劑等。它們具有耐高溫、電絕緣、耐輻射、疏水、防水、耐臭氧、難燃等獨特性能。因而在電氣、電子、石化、醫(yī)藥、建筑、國防、紡織、化妝品等國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域和人們的日常生活中得到廣泛應(yīng)用。
目前，全世界有機(jī)硅以環(huán)硅氧烷表示的產(chǎn)能達(dá)到100萬t以上。世界主要生產(chǎn)廠環(huán)硅氧烷產(chǎn)量大致為：美國道康寧40萬t，美國邁圖25萬t，德國瓦克20萬t，法國羅地亞10萬t，中國藍(lán)星10萬t。100多萬t環(huán)硅氧烷折合甲基氯硅烷200多萬t，以每噸化學(xué)級工業(yè)硅生產(chǎn)4噸甲基氯硅烷計，全球年消耗化學(xué)級工業(yè)硅在50萬t以上。
中國的甲基氯硅烷生產(chǎn)裝置，經(jīng)歷了從1萬t規(guī)模到5萬t級的開發(fā)過程，盡管發(fā)展速度不算慢，但仍跟不上眾多有機(jī)硅下游產(chǎn)品生產(chǎn)廠和跨國公司在中國開設(shè)的有機(jī)硅下游產(chǎn)品生產(chǎn)廠快速增長的需要，近年來國內(nèi)環(huán)硅氧烷一直供不應(yīng)求，每年都需要大量進(jìn)口。2005年以來，我國初級形式的環(huán)硅氧烷的進(jìn)口量分別是：2005年15.47萬t，2006年16.87萬t，2007年18.86萬t，2008年1-5月9.83萬t。 為解決供不應(yīng)求的局面，我國各地紛紛建設(shè)甲基氯烷生產(chǎn)裝置，現(xiàn)已投產(chǎn)的企業(yè)有：江西星火、浙江新安集團(tuán)、江蘇宏達(dá)、浙江合盛、江蘇梅藍(lán)、山東東岳等。這些企業(yè)2007年甲基氯硅烷的實際產(chǎn)量已超過20萬t(折合環(huán)硅氧烷10萬t)。
即將投產(chǎn)和在建的企業(yè)有：浙江恒業(yè)成、浙江中天、四川硅峰、山西三佳、山東金鈴、四川北方、河南東大、唐山三友、湖北宜化等，每家企業(yè)甲基氯硅烷產(chǎn)能都可達(dá)到6萬t左右或更多。
現(xiàn)在美國邁圖與新安集團(tuán)合資的10萬t/a甲基氯硅烷生產(chǎn)設(shè)施已在浙江開建，美國道康寧與德國瓦克在張家港的40萬t/a甲基氯硅烷生產(chǎn)基地，也在積極建設(shè)之中。估計這些生產(chǎn)裝置再過一、二年全部投產(chǎn)后，不僅是滿足國內(nèi)需要，還可能會造成產(chǎn)能過剩。
4.2多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
我國的多晶硅產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，60年代中期實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，廠家曾發(fā)展到20多家。但由于工藝落后、能耗高，成本高等原因，絕大多數(shù)企業(yè)相繼停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。目前國內(nèi)有生產(chǎn)條件的單位主要是洛陽中硅高科技有限公司、峨嵋半導(dǎo)體材料廠、四川新光硅業(yè)科技有限公司三家企業(yè)。 峨嵋半導(dǎo)體材料廠現(xiàn)有生產(chǎn)能力200t/a，洛陽中硅高科技有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)能力300t/a。洛陽中硅高科技有限公司第一個年產(chǎn)2000t的多晶硅項目，到2008年底將投產(chǎn)，四川新光硅業(yè)科技有限公司1260t多晶硅項目，目前正在進(jìn)行試生產(chǎn)。
近幾年，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是隨著電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)等高科技領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)，對多晶硅的需求急速增長，使得其價格曾在一年內(nèi)上漲近10倍。這導(dǎo)致國內(nèi)眾多大型多晶硅項目的上馬。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)在至少有四川東車739廠、宜昌南玻硅材料廠、徐州中能光伏、寧夏陽光硅業(yè)、江蘇大全集團(tuán)、江蘇順達(dá)半導(dǎo)體發(fā)展公司、昆明冶研新材料股份有限公司、青海西寧亞洲硅業(yè)、無錫新大中鋼鐵有限公司、陜南天宏硅材料廠、江西新余市LDK賽維等近20家企業(yè)正在建設(shè)或擬建多晶硅項目。這些多晶硅項目，既有國產(chǎn)化技術(shù)，也有國外的成熟技術(shù)，在國外技術(shù)中有東歐技術(shù)，西歐技術(shù)也有北美技術(shù)。總體來看，工藝技術(shù)趨同，幾乎全為改良西門子技術(shù)。個體來看，工藝技術(shù)環(huán)節(jié)，設(shè)備水平各有特色，產(chǎn)品質(zhì)量，原材料和能源消耗指標(biāo)差別較大。
根據(jù)近一、二年的發(fā)展態(tài)姿，可以預(yù)測到，在未來的二、三年內(nèi)，我國的多晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量會有大幅度提升。我國很快會成為全球多晶硅生產(chǎn)大國。
經(jīng)過多年的試驗研究和艱苦努力，現(xiàn)在我們已初步掌握了改良的西門子技術(shù)，這為建設(shè)年產(chǎn)千噸級多晶硅生產(chǎn)線提供了一定技術(shù)基礎(chǔ)。但我國多晶硅企業(yè)目前尚未全面掌握千噸以上的大規(guī)模生產(chǎn)的全套技術(shù)。目前一個年產(chǎn)千噸以上多晶硅工廠，要很快達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)品和質(zhì)量、數(shù)量、能耗指標(biāo)及原材料消耗指標(biāo)，還需要一定的周期。多晶硅產(chǎn)品純度要求高，工藝條件要求嚴(yán)格，而且行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步快，研究費用投入大、規(guī)模效應(yīng)明顯，各多晶硅廠家在人才，生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品價格各方面都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
我國多晶硅企業(yè)，由于目前尚未真正掌握副產(chǎn)物四氯化硅的回收利用技術(shù)，導(dǎo)致節(jié)能減排問題突出。國外工廠大多與化工企業(yè)緊密合作，從而容易實現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“零排放”。我國多晶硅企業(yè)幾乎都是孤立建廠，廢物利用處理困難，所以今后多晶硅企業(yè)和化工企業(yè)的有效合作，將是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。
未來三、五年內(nèi)，是我國發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)的黃金時期，我們應(yīng)該把握好這個時機(jī)，爭取在還原爐采用加壓工藝、三氯氫硅精餾，生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化配套等一些重要或核心技術(shù)上，盡快有重大突破，對引進(jìn)技術(shù)，要做好消化吸收工作。以保證我國多晶硅產(chǎn)業(yè)有一定競爭力，從而有力支撐我國太陽能產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)以及國防工業(yè)等的健康持續(xù)發(fā)展。
5.四川硅業(yè)成績突出前景廣闊
四川省有較豐富的電力資源，含硅礦物資源和人力資源，具有生產(chǎn)工業(yè)硅，發(fā)展工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的有利條件。四川省的工業(yè)硅生產(chǎn)起步較早，江油鈦廠和雅安天力機(jī)械工業(yè)公司鐵合金廠等都是20世紀(jì)80年代初開始工業(yè)硅生產(chǎn)的。在這些企業(yè)工業(yè)硅投產(chǎn)之后，又有一大批工業(yè)硅企業(yè)陸續(xù)建成投產(chǎn)，這些企業(yè)包括四川金洋康寧硅業(yè)有限公司、四川石棉縣大渡河工業(yè)硅廠、四川阿壩州禧龍工業(yè)硅有限責(zé)任公司、四川峨邊大渡河冶金有限公司、四川宣漢金鷹工業(yè)硅有限公司、四川省華都高科集團(tuán)股份有限公司、廣元市鐵合金廠、四川恒業(yè)硅業(yè)有限公司、四川省江油市宏發(fā)耐磨合金廠、四川省越西縣合豐電冶有限公司、綿陽啟明星硅業(yè)有限公司、四川北部電力開發(fā)有限公司代池工業(yè)硅廠等一大批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，四川省已成為我國工業(yè)硅生產(chǎn)和出口量最多的5個省份之一。2007年四川省出口工業(yè)硅達(dá)到4.2萬t，占全國總出口量的6%。
四川省的多晶硅、單晶硅和有機(jī)硅等的科研、設(shè)計和生產(chǎn)也都起步較早。峨嵋半導(dǎo)體材料廠、晨光化工研究院等單位都是上世紀(jì)50、60年代建成投產(chǎn)的，目前國內(nèi)具備多晶硅生產(chǎn)條件的單位有3家，其中四川省就有兩家。四川省是國內(nèi)擁有較完整硅產(chǎn)業(yè)鏈少有的幾個省份之一。多年來，對我國工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)和整個硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
08年5月12日的汶川大地震，給四川人民的生命財產(chǎn)造成重大損失，對四川省的硅業(yè)發(fā)展也造成相當(dāng)?shù)钠茐暮屠щy。四川人民在黨和國家的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)和全國人民的支援下，眾志成城，抗震救災(zāi)，取得了一個又一個勝利，工業(yè)硅和整個硅業(yè)，也在一個新的更高的起點上，邁出了新的步伐，一定會取得更加輝煌的成就，前途更加廣闊而光明。（作者:何允平）
1.我國的工業(yè)硅生產(chǎn)
1.1發(fā)展歷程
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，始于1957年，當(dāng)時在蘇聯(lián)幫助下在我國遼寧建成投產(chǎn)了采用單相雙電極爐的第一個生產(chǎn)單位。1960年以后，我國開始自行設(shè)計建設(shè)單相和三相電極工業(yè)硅爐。從上世紀(jì)60年代初至70年代末，先后在遼寧、河北、江蘇、上海、天津、河南、青海、貴州等省區(qū)建成投產(chǎn)了十幾個生產(chǎn)單位，形成了近2萬t/a的生產(chǎn)能力。這一階段，我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，是國內(nèi)自產(chǎn)自用，達(dá)到了自給自足。 從1980年以后，我國的工業(yè)硅開始出口，之后隨著出口量的迅速增加，生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍、迅速增加。到80年代末，我國的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到約300家。1989年的政治風(fēng)波，使我國的工業(yè)硅生產(chǎn)遭受一次重大挫折，之后的幾年，我國的工業(yè)硅企業(yè)關(guān)停或轉(zhuǎn)產(chǎn)了一半以上。上世紀(jì)90年代中期，世界工業(yè)硅出現(xiàn)了短暫的供不應(yīng)求，價格上揚，我國的工業(yè)硅企業(yè)又有一些恢復(fù)生產(chǎn)，還有一些單位新建或增建了工業(yè)硅爐。90年代后期，受國際市場工業(yè)硅價格下滑和亞洲金屬危機(jī)等因素影響，我國東北、華北、西北、華東等地區(qū)的一些工業(yè)硅企業(yè)又有一批停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，同時在電力供應(yīng)充足，且電價較低的貴州、云南、四川等省區(qū)又新建了一批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國各地區(qū)能源和原材料供應(yīng)狀況和價格的不斷變化，不適合繼續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)被迫關(guān)停，而具有能源等供應(yīng)優(yōu)勢地區(qū)的新建工業(yè)硅企業(yè)的建設(shè)，仍在不斷進(jìn)行著。2004年以來，國家對一些資源性產(chǎn)品行業(yè)出臺了一系列宏觀調(diào)控政策，工業(yè)硅行業(yè)是被國家宏觀調(diào)控的行業(yè)之一。近幾年來工業(yè)硅企業(yè)又面臨著新的考驗和抉擇。經(jīng)過1957年至今50多年的發(fā)展，我國建成投產(chǎn)的工業(yè)硅企業(yè)達(dá)到600家以上，目前仍在生產(chǎn)的企業(yè)有200家以上，擁有生產(chǎn)能力達(dá)到200萬t/a以上，實際年產(chǎn)量早已超過100萬t。
1.2主要特點
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)與國外相比，突出的特點是：工業(yè)硅爐容量較小，臺數(shù)較多，生產(chǎn)企業(yè)多而分散。我國的工業(yè)硅爐，其容量多數(shù)是6300kVA級和10000kVA左右，雖然近幾年建起了若干臺12500kVA～25500kVA容量的工業(yè)硅爐，也有的正在從國外引進(jìn)39000kVA工業(yè)硅爐，但數(shù)量較少。而國外大部分都在10000kVA以上，有的工業(yè)硅爐已達(dá)到48000kVA。在國外生產(chǎn)工業(yè)硅的十幾個國家中實際生產(chǎn)廠家(或公司)總共不到50個，而我國正在生產(chǎn)的廠家就有200多個，又分散在有色冶金、黑色冶金、機(jī)械、化工、軍工等不同行業(yè)中。我國工業(yè)硅生產(chǎn)的這種狀況，好處是：資金容易籌集，建設(shè)周期短，速度快，能迅速取得投資效益，便于停爐、開爐，能更好地利用分散的剩余電力和季節(jié)性水電，能為更多的人提供就業(yè)機(jī)會，發(fā)揮人力資源優(yōu)勢。存在的問題是：爐容量小，熱穩(wěn)定性差，不易取得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一些先進(jìn)的技術(shù)和操作管理經(jīng)驗難于推廣普及;企業(yè)之間難于形成統(tǒng)一的意志和行動，企業(yè)占地面積較大，規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。
1.3技術(shù)成就
(1)取得好的單耗指標(biāo)
目前，在我國的工業(yè)硅生產(chǎn)中，大多數(shù)企業(yè)采用的是6300kVA和10000 kVA以下的工業(yè)硅爐。在多年生產(chǎn)中，我們積累和總結(jié)出一套行之有效的操作管理經(jīng)驗，通過充分調(diào)動操作者的積極性，搞好爐前操作，在這種較小容量工業(yè)硅爐上，取得了和國外大容量工業(yè)硅爐相同或相近的電能和電極的單耗指標(biāo)。在5000 kVA單相雙電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅消耗115 kg木炭，266 kg石油焦，347 kg煙煤時，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11611 kWh，電極單耗為85 kg。在6300 kVA三相三電極工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1321 kg木炭，445 kg石油焦，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅電耗為11890 kWh，電極單耗為84 kg。在另一臺6300 kVA工業(yè)硅爐上，當(dāng)生產(chǎn)1 t工業(yè)硅，消耗1154 kg木炭，498 kg石油焦，46 kg煙煤時，生產(chǎn)1 t工業(yè)硅的電耗為11101 kWh，電極單耗為68 kg。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量提高，品種增多
上世紀(jì)90年代初之前，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品主要是553和441級硅，大部分作為冶金用硅出口和使用。上世紀(jì)90年代中期以后，我國工業(yè)硅生產(chǎn)在總結(jié)氧氣精煉、熔劑精煉等精煉方法的經(jīng)驗和教訓(xùn)基礎(chǔ)上，又引進(jìn)了國外氧氣精煉技術(shù)，對我國原有的氧氣精煉方法進(jìn)行了改進(jìn)，又研究了其它新的精煉方法，從而使我國工業(yè)硅的精煉效果大大提高。上世紀(jì)90年代后期以來，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品除553，441級產(chǎn)品之外，根據(jù)用戶要求，現(xiàn)在我國多數(shù)企業(yè)都能生產(chǎn)出311.2503，331.2202等多種級別的產(chǎn)品。近幾年，某些企業(yè)又增加了低磷(P含量小于20 ppm)硅的生產(chǎn)，還有的工業(yè)硅企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)出含Si 99.99%或99.99%以上的太陽能級硅。擴(kuò)大了出口領(lǐng)域，增加了效益。
(3)混合還原劑的應(yīng)用
我國工業(yè)硅生產(chǎn)應(yīng)用的還原劑，早期是以木炭為主。上世紀(jì)60年代中期以后，就開始用木炭、石油焦和煙煤混合作還原劑。因煙煤灰分含量高，石油焦的反應(yīng)能力和透氣性差，所以這兩種還原劑，在混合還原劑中的比例一直不是很大。近些年來，我國還原劑用煤的質(zhì)量不斷提高，其灰分含量已降到3%以下，有的還原劑還制成粒狀的半焦煤，改善了透氣性。為了改善爐料的透氣性，還開發(fā)試用了多種松料劑，如木塊、木屑、包米芯、甘蔗渣、稻殼等。這些松料劑作為混合還原劑的一種成分都得到應(yīng)用。由于多種松料劑的開發(fā)應(yīng)用和技術(shù)操作水平的提高，我國不同地區(qū)的工業(yè)硅企業(yè)，大都能因地制宜就地取材，有的在混合還原劑中增大了煤的用量，有的用全油焦加適量松料劑熔煉工業(yè)硅，都取得了較好效果。
(4)炭素電極的開發(fā)應(yīng)用和爐容量的擴(kuò)大
上世紀(jì)90年代中期之前，我國工業(yè)硅爐絕大部分是采用石墨電極。因受石墨電極直徑的限制，工業(yè)硅爐容量的擴(kuò)大也受到限制，90年代中期以后，長城長電極有限公司等一些炭素企業(yè)，在對國內(nèi)外情況進(jìn)行深入調(diào)查基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出新型炭素電極，使炭素電極灰分含量高、強(qiáng)度較差等問題得到一定程度的解決，生產(chǎn)出φ500 mm～1450 mm炭素電極，在工業(yè)硅爐上逐漸得到應(yīng)用。近幾年我國新建的8000 kVA以上容量的工業(yè)硅爐大都是采用炭素電極，炭素電極在5000 kVA、6000 kVA等小容量工業(yè)硅爐上也開始應(yīng)用，炭素電極比石墨電極的生產(chǎn)過程簡單，成本價格低。其應(yīng)用為降低工業(yè)硅成本創(chuàng)造了條件，也有利于大容量工業(yè)硅爐的開發(fā)建設(shè)。
(5)煙氣治理和煙塵的回收利用
我國從上世紀(jì)70年代就開始對工業(yè)硅爐的煙氣治理和粉塵利用開展研究工作，曾先后在1800 kVA、2700 kVA、3200 kVA、5000 kVA和6300 kVA工業(yè)硅爐上采用高壓靜電除塵和布袋除塵等凈化技術(shù)。90年代以來，在6300 kVA爐上采用的反吹布袋除塵凈化技術(shù)，把敞口電爐改為矮煙罩電爐，增設(shè)了余熱鍋爐，并引進(jìn)了氧化硅微粉增密設(shè)備。20世紀(jì)末以來，我國新建的6300 kVA、7500 kVA、8000 kVA、9000 kVA、10000 kVA、25000 kVA等容量的工業(yè)硅爐，大都配有袋式除塵的煙氣凈化設(shè)備，有的從國外引進(jìn)，有的采用本國技術(shù)。
(6)對外技術(shù)合作與輸出
我國的工業(yè)硅生產(chǎn)，是上世紀(jì)50年代，在當(dāng)時的蘇聯(lián)幫助下開始的。從上世紀(jì)70年代，我國開始對外技術(shù)輸出，在70年代中后期，我國援助羅馬尼亞，在該國先后建成投產(chǎn)2臺6300 kVA工業(yè)硅爐。20世紀(jì)末以來，我國在菲律賓和哈薩克斯坦等又援助建設(shè)了10000 kVA及以上容量的工業(yè)硅爐。近年來法國、俄羅斯、澳大利亞、美國等國的工業(yè)硅專家都到我國工業(yè)硅行業(yè)作過技術(shù)考察和交流。廣泛的技術(shù)交流與合作，有助于我國工業(yè)硅生產(chǎn)的持續(xù)健康發(fā)展。
2.我國的工業(yè)硅貿(mào)易
2.1出口量迅速增長
我國的工業(yè)硅從1980年開始出口，當(dāng)年只出口到日本183 t。1980年以后，我國的工業(yè)硅出口量迅速增長，到80年代末年出口量達(dá)到10萬t以上。其中對日本的出口量已超過7萬t。90年代末，我國的工業(yè)硅出口量已達(dá)到20萬t。2004年我國的工業(yè)硅出口量達(dá)到54.51萬t。2005年出口量為53.61萬t。2006年達(dá)到61.35萬t，比2005年增長14.5%，2007年進(jìn)一步增長到69.85萬t，比2006年增長了13.8%。2007年與2001年相比，增長了1.16倍。圖1示出2001～2007年我國工業(yè)硅出口量的變化趨勢。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的工業(yè)硅一直出口到近60個國家和地區(qū)。2007年我國出口工業(yè)硅萬t以上的國家和地區(qū)就有14個，它們分別是：日本(22.48萬t)、香港特區(qū)(9.28萬t)。韓國(6.04萬t)、英國(3.86萬t)、泰國(3.74萬t)、印度(3.44萬t)、加拿大(3.11萬t)、荷蘭(3.11萬t)、德國(2.28萬t)、挪威(1.72萬t)、俄羅斯(1.52萬t)、澳大利亞(1.37萬t)、墨西哥(1.31萬t)、臺灣省(1.13萬t)。圖2示出2007年中國工業(yè)硅出口到世界各個國家和地區(qū)的分布情況。
表1列出2001～2007年我國工業(yè)硅出口量、平均離岸價和出口的國家和地區(qū)數(shù)。
表1 2001～2007年我國工業(yè)硅出口量、平均離岸價和出口的國家和地區(qū)數(shù) 年份
出口2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
出口量(萬t)32.24 33.74 47.90 54.51 53.61 61.35 69.85
平均價(美元/t)761 798 912 1080 1046 1080 1381
出口的國家(地區(qū))數(shù)61 60 55 57 53 59 55
2.2產(chǎn)品品種增多
90年代中期以來，隨著我國工業(yè)硅精煉方法的不斷改進(jìn)和提高，我國工業(yè)硅出口產(chǎn)品品種也在不斷增多。90年代中期以前，我國出口的工業(yè)硅主要是冶金用硅這一個品種，現(xiàn)在已能大量出口用于有機(jī)硅和半導(dǎo)體材料以及電子行業(yè)等多方面需要的多個品種的化學(xué)用硅。上世紀(jì)90年代中期，巴西對日本工業(yè)硅年出口量在4萬t左右，是我國在日本市場上的主要競爭者。近幾年，巴西對日本工業(yè)硅的年出口量，已不足于1萬t。這主要是我國對日本出口化學(xué)用硅迅速增加的結(jié)果。
2.3出口價格和效益亟待提高
上世紀(jì)90年代初以來，歐盟和美國一直對我國的工業(yè)硅征收高額反傾銷稅。這不僅使我國的工業(yè)硅進(jìn)入歐盟和美國市場嚴(yán)重受限，還為日本壓低我國工業(yè)硅的進(jìn)口價格創(chuàng)造了條件。出口的工業(yè)硅一直低于國際市場正常價，特別是對日本出口的工業(yè)硅，每噸都比日本市場正常價低150美元～300美元或更多。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國出口工業(yè)硅的售價有所提高，但仍比國際市場正常價低。表2列出2001年以來美國、日本、歐盟的現(xiàn)貨進(jìn)口價和我國出口工業(yè)硅的平均離岸價。
表2近幾年美國、日本、歐盟的現(xiàn)貨進(jìn)口價和我國出口的平均價(美元/t) 年份
價格2001 2002 2003 2004 2005
美國現(xiàn)貨進(jìn)口價1161 1185 1330 1778 1659
日本現(xiàn)貨進(jìn)口價729 787 903 1058 973
歐盟現(xiàn)貨價1096 1060 1410 1610 1594
我國出口平均離岸價761 798 812 1080 1046
從上世紀(jì)80年代以來，日本一直是我國工業(yè)硅出口的最大市場。盡管隨著我國工業(yè)硅出口范圍的不斷擴(kuò)大，我國對日本出口的工業(yè)硅在我國工業(yè)硅出口總量中的比例，近年來有所下降，但我國出口到日本的工業(yè)硅，在日本工業(yè)硅進(jìn)口總量中所占的比例卻不斷增加。上世紀(jì)80年代末，我國出口到日本的工業(yè)硅占日本總進(jìn)口量的約50%，到90年代末，這個比例已增加到約70%，2004年此比例已增加到83%。2005年則增加到85%。表3列出2000～2005年日本從中國和幾個主要進(jìn)口國工業(yè)硅進(jìn)口量和總量。
表3日本從我國和幾個主要國家進(jìn)口工業(yè)硅量和總進(jìn)口量(萬t)
2001 2002 2003 2004 2005
中國13.51 15.53 17.40 20.43 19.12
挪威1.69 1.46 1.37 1.73 1.35
巴西0.91 0.41 0.68 0.72 0.52
澳大利亞1.90 1.41 1.23 0.74 0.67 總計 (含其他國家)18.47 18.97 21.52 24.24 22.28
為說明我國對日本出口工業(yè)硅價格偏低的情況，表4列出2000～2005年日本從我國和幾個主要國家進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價和所有進(jìn)口硅的平均到岸價。
表4日本從各國進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價(千日元/t)
2001 2002 2003 2004 2005
中國97 106 108 121 119
挪威183 224 226 224 246
巴西135 129 131 144 165
澳大利亞148 141 148 168 179 全部進(jìn)口硅的平均價114 116 120 132 132
表4的數(shù)據(jù)表明，從2005年的情況看，在日本市場我國對日出口工業(yè)硅的平均到岸價比日本全部進(jìn)口工業(yè)硅的平均到岸價低9.8%，比挪威對日出口工業(yè)硅的平均到岸價低51.6%，比巴西對日出口工業(yè)硅的平均到岸價低27.8%，比澳大利亞出口日本工業(yè)硅的平均到岸價低33.5%。
2006～2007年，我國工業(yè)硅出口價，仍然比國際市場正常價偏低很多，出口效益一直欠佳，究其原因，無非是兩個方面：一方面是國外的歐盟和美國等對我國出口工業(yè)硅長期征收高額反傾銷銳，日本等國千方百計壓低我國工業(yè)硅出口價；另一方面是國內(nèi)，我國工業(yè)硅行業(yè)長時間處于盲目發(fā)展，低水平重復(fù)建設(shè)和競相降價的無序競爭狀態(tài)。
3.工業(yè)硅現(xiàn)狀和未來發(fā)展
3.1現(xiàn)狀
2004年以來，國家針對高耗能，高排放的資源性產(chǎn)品行業(yè)相繼出臺了一系列宏觀調(diào)控政策措施。工業(yè)硅行業(yè)和鋼鐵、電解鋁和鐵合金等行業(yè)一樣，都是被重點調(diào)控的行業(yè)之一。在國家不斷加強(qiáng)宏觀調(diào)控力度下，應(yīng)該說工業(yè)硅項目低水平重復(fù)建設(shè)的勢頭已受到一定遏制，落后生產(chǎn)能力開始被淘汰，整個行業(yè)節(jié)能和環(huán)保意識有新增強(qiáng)。但不能不看到，在取得這些初步成效的同時，長期盲目擴(kuò)張積累的問題仍很突出，仍有某些地區(qū)和企業(yè)還在盲目上新項目。整個行業(yè)要遏制盲目擴(kuò)張勢頭，消除無序競爭，還有很多工作要做。
2008年一開始，從2008年1月1日起，國家就對我國出口的工業(yè)硅征收10%的關(guān)稅，這是繼取消出口工業(yè)硅13%的出口退稅之后又一項十分明確又很有力度的對工業(yè)行業(yè)的宏觀調(diào)控措施。對我國工業(yè)硅行業(yè)2008年和以后的發(fā)展都將產(chǎn)生重要影響。既為工業(yè)硅企業(yè)的健康發(fā)展提供了新的機(jī)遇，也是十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2008年上半年相繼發(fā)生的歷史上罕見的低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害和千年不遇的特大地震，對我國若干省區(qū)的工業(yè)硅企業(yè)發(fā)展也造成了重大損失和困難。
在這種新形勢下，我國2008年1～5月份共出口工業(yè)硅29.304萬t，而2007年1～5月份的出口量是24.39萬t。2008年上半年月均出口量為5.966萬t，而2007年上半年月均出口量是5.013萬t。實際情況表明，宏觀調(diào)控的加強(qiáng)和自然災(zāi)害的影響只使我國工業(yè)硅生產(chǎn)和出口快速增長的勢頭受到消弱，但出口量仍在增長，并沒有降下來。
2008年1～6月我國工業(yè)硅共出口到56個國家和地區(qū)，其中出口量在0.5萬t以上的14個國家和地區(qū)是：日本(16.677萬t)、香港特區(qū)(3.967萬t)、韓國(3.463萬t)、英國(2.245萬t)、泰國(2.052萬t)、荷蘭(1.926萬t)、加拿大(1.645萬t)、德國(1.234萬t)、印度(1.214萬t)、臺灣省(0.924萬t)、墨西哥(0.807萬t)、澳大利亞(0.733萬t)、挪威(0.639萬t)、美國(0.590萬t)。
2008年1～6月我國工業(yè)硅的出口價一直在上揚，1月份的平均離岸價是1758美元/t，3月份是1990美元/t，6月份是2222美元/t，1～6月的平均離岸價是2041美元/t。而2007年全年的平均離岸價是1381美元/t，12月份的平均離岸價是1691美元/t。2007年下半年至2008年6月，我國出口工業(yè)硅價格一直是上漲趨勢，這主要是受國家從2008年1月份開始征收10%的出口關(guān)稅以及電力原材料價格上漲等因素的影響。另外，我國多年來出口工業(yè)硅價格一直比國際市場正常價偏低較大，這也使我國出口工業(yè)硅價格有較大上漲空間。2007年下半年至今年上半年。在我國工業(yè)硅價格上漲的同時，國際市場工業(yè)硅價格也在上漲。2007年美國現(xiàn)貨進(jìn)口價是2330美元/t，而2008年1、2、3月份就分別上漲到3100美元/t，3450美元/t，3825美元/t。歐盟2007年的均價為2215美元/t，2008年1、2、3月份就分別上漲到2904美元/t，3302美元/t、3663美元/t。日本2007年的現(xiàn)貨進(jìn)口價是1319美元/t，2008年1、2、3月份分別上漲到2025美元/t，2225美元/t，2250美元/t。
2008年下半年，我國工業(yè)硅出口，將受國際金融動蕩，世界形勢復(fù)雜多變等多種因素影響，估計出口量可能不會有明顯下滑，但價格方面的上下波動是難免的。2008年7、8月份共出口13.256萬t，月均出6.628萬t，比6月份出口量6.494萬t略有增加。2008年7、8月份出口價2382美元/t，也比6月份出口價2222美元/t稍有提高。
3.2今后的發(fā)展
長期的低水平重復(fù)建設(shè)和無序競爭，不僅造成出口效益不佳，也造成企業(yè)經(jīng)營和設(shè)備裝置落后，技術(shù)管理水平難于提高。為了使我國硅業(yè)擺脫目前的困境，使我國硅業(yè)成為參與國際競爭的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，成為保證國民經(jīng)濟(jì)和高科技快速發(fā)展的穩(wěn)固的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我們必須在國家不斷加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控下，重視和加快落實各項產(chǎn)業(yè)升級的具體措施和步驟，搞好工業(yè)硅的產(chǎn)業(yè)升級。
3.2.1推進(jìn)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
在國家宏觀調(diào)控不斷加強(qiáng)的情況下，在受災(zāi)企業(yè)重建中，各企業(yè)的情況不同，效益會有升有降，這正是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的有利時機(jī)。硅行業(yè)的各企業(yè)會逐漸認(rèn)識到加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必要性，增強(qiáng)自覺性，會加快淘汰落后生產(chǎn)能力，加快淘汰小容量工業(yè)硅爐的速度。會逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由高消耗向高效率，由粗加工向精加工的轉(zhuǎn)變。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，也應(yīng)加快推進(jìn)企業(yè)重組，企業(yè)聯(lián)合的步伐，以便形成若干企業(yè)集團(tuán)。有實力的企業(yè)集團(tuán)可以資產(chǎn)、資源、品牌等為紐帶，實現(xiàn)跨地區(qū)跨行業(yè)的重組，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集約化、大型化。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時，還應(yīng)推進(jìn)中小企業(yè)與大企業(yè)形成分工合作關(guān)系，推進(jìn)生產(chǎn)要素的合理流動和配置。只有逐漸把企業(yè)做大做強(qiáng)，才能提高我國硅業(yè)的競爭力，才能更好地集中力量搞好對國外反傾銷的應(yīng)對應(yīng)訴，解決國際市場上對我國工業(yè)硅出口的價格歧視。
3.2.2加大科技投入，搞好技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新
工業(yè)硅根據(jù)用途主要分為冶金用硅和化學(xué)用硅兩大類。冶金用硅主要用于生產(chǎn)鋁硅合金等冶金領(lǐng)域。化學(xué)用硅則用于生產(chǎn)有機(jī)硅，半導(dǎo)體材料和太陽能級硅等方面。從世界范圍看，冶金用硅和化學(xué)用硅基本各占一半。但從上世紀(jì)90年代后期以來，歐盟和美國的化學(xué)用硅已超過冶金用硅量，而且這種趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展，即化學(xué)用硅量占的比例越來越大。這就是說，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步對工業(yè)硅的種類和產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越多，越來越高。隨之要求工業(yè)硅生產(chǎn)對原料的精選，工藝條件的改進(jìn)，精煉方法的創(chuàng)新等都必須注入新的技術(shù)�？茖W(xué)技術(shù)在產(chǎn)品中的含量，只有不斷增加，才能適應(yīng)新的發(fā)展需要。上世紀(jì)90年代中期之前，我國的工業(yè)硅產(chǎn)品，主要是553.441級硅，大部分作為冶金用硅出口和使用。上世紀(jì)末以來，我國各工業(yè)硅企業(yè)和相關(guān)單位，在原料精選，工藝設(shè)備改進(jìn)和精煉方法創(chuàng)新等方面，逐步加大科技投入，現(xiàn)在已能根據(jù)多方面用戶要求，生產(chǎn)出2202、1101等多種級別的產(chǎn)品，某些企業(yè)還能生產(chǎn)出含P量含B量很低的硅，滿足電子行業(yè)需要的電子級硅以及含硅量99.99%或99.99%以上的太陽能級硅等。在提高產(chǎn)品質(zhì)量擴(kuò)大產(chǎn)品品種方面，我國通過加大科技投入和科技創(chuàng)新已獲得良好效果。今后要繼續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量擴(kuò)大產(chǎn)品品種，要搞好節(jié)能減排，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)礦物和還原劑來源，降低產(chǎn)品成本，提高工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)國際競爭力等，都必須重視和加大科技投入，搞好技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新。
3.2.3發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，搞好廢渣廢料等的回收利用
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)資源節(jié)約，提高資源的利用效率，才能不斷增強(qiáng)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力。工業(yè)硅生產(chǎn)中的冷卻用水，硅塊破碎中不能滿足成品粒度要求的碎硅，硅石、還原劑破碎、篩分后不符合粒度要求的碎料等，都應(yīng)該直接或經(jīng)過一定的處理后，返回到生產(chǎn)流程中使用。有的工業(yè)硅企業(yè)已經(jīng)把經(jīng)過水洗后的碎木炭末與石油焦碎煤等一起以水玻璃為粘結(jié)劑制團(tuán)，經(jīng)烘干后作為還原劑使用。工業(yè)硅爐大修時從爐膛內(nèi)清出的碳化硅等物料，有的可直接返回爐內(nèi)應(yīng)用，有的可銷售到鋼鐵方面應(yīng)用。
硅石破碎后不符合粒度要求的碎料，有些因雜質(zhì)含量高或影響爐料的透氣性，因而不適于在工業(yè)硅熔煉中應(yīng)用，但可以銷售或應(yīng)用到一些新的“沙產(chǎn)業(yè)”。這些硅石碎料有的可以和石英砂一樣，應(yīng)用在汽車機(jī)型、缸體、缸蓋等的鑄造中，還可以用于制作具有強(qiáng)度高，透水性好的透水磚，應(yīng)用于鋪設(shè)花壇，停車場，運動場乃至馬路等場所的地面等。
3.2.4節(jié)能減排是整個行業(yè)的重中之重
工業(yè)硅行業(yè)之所以和鋼鐵，電解鋁，鐵合金等行業(yè)一樣成為國家重點實施宏觀調(diào)控的行業(yè)之一，就是因為它是高能耗，高污染的資源性產(chǎn)品行業(yè)。對工業(yè)硅生產(chǎn)來說，每生產(chǎn)1噸工業(yè)硅要消耗含SiO2的礦物2.5-3.0t，單是還原二氧化硅，每噸硅就需要消耗固定碳近1噸，這些固定碳是由石油焦、煤和木炭等來提供，生產(chǎn)每噸硅工藝過程要消耗石油焦，煤等碳質(zhì)物在1.5-2.0t。生產(chǎn)每噸硅實際消耗的電量就需12000-13000kWh，同時產(chǎn)生SiO2粉塵0.3-0.5t。對工業(yè)硅生產(chǎn)這種高資源消耗，高能耗，高污染的狀況，不僅在國家，在社會已引起高度重視。各企業(yè)從切身利益考慮，也逐漸明白，沒有穩(wěn)定的礦物來源、原材料來源和能源，不解決好煙氣治理和節(jié)能減排問題，企業(yè)就無法生存和發(fā)展。大力推進(jìn)節(jié)能減排，提高能源和原材料的利用率，解決好煙氣治理問題，對每個工業(yè)硅企業(yè)都必須擺在十分重要的位置。 綜上所述，我國作為世界工業(yè)硅生產(chǎn)和出口大國，多年來的生產(chǎn)和出口效益欠佳，為了改變這種落后狀況，我們必須在國家不斷加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控下，加速工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)升級的步伐，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，搞好節(jié)能減排和資源節(jié)約，加大科技投入，加快整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長方式從數(shù)量型向效益型的轉(zhuǎn)變，走出一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好，資源能源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源優(yōu)勢得以發(fā)揮的新型發(fā)展之路。
4.硅產(chǎn)業(yè)鏈及其發(fā)展
工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)是從含硅礦物中提取硅的產(chǎn)業(yè)。就整個硅業(yè)來看，硅產(chǎn)業(yè)只是個源頭產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。硅業(yè)除包括工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)之外，還包括硅合金，有機(jī)硅、多晶硅和單晶硅等多個產(chǎn)業(yè)，是個有復(fù)雜產(chǎn)業(yè)鏈的行業(yè)。從開始工業(yè)硅的工業(yè)化生產(chǎn)至今的近百年來，特別是近一、二十年來，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和高科技領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)，硅的應(yīng)用范圍和產(chǎn)量都在迅速擴(kuò)大�，F(xiàn)在硅業(yè)不僅是與合金鑄造、交通運輸和建筑等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是對芯片制造、軟件開發(fā)、太陽能的光電、光熱轉(zhuǎn)換以及光纖、通訊、信息等高科技發(fā)展有重要影響的朝陽產(chǎn)業(yè)。以上重點談了工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)情況，下面再概要介紹一下硅產(chǎn)業(yè)鏈中的有機(jī)硅和多晶硅產(chǎn)業(yè)情況。
4.1有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在有機(jī)硅材料中，常用的有機(jī)硅單體有數(shù)十種，以此制成的有機(jī)硅產(chǎn)品有數(shù)千種。各種有機(jī)硅產(chǎn)品中主要是含各種有機(jī)基團(tuán)的硅橡膠、硅油硅樹脂、硅乳液及硅烷偶聯(lián)劑等。它們具有耐高溫、電絕緣、耐輻射、疏水、防水、耐臭氧、難燃等獨特性能。因而在電氣、電子、石化、醫(yī)藥、建筑、國防、紡織、化妝品等國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域和人們的日常生活中得到廣泛應(yīng)用。
目前，全世界有機(jī)硅以環(huán)硅氧烷表示的產(chǎn)能達(dá)到100萬t以上。世界主要生產(chǎn)廠環(huán)硅氧烷產(chǎn)量大致為：美國道康寧40萬t，美國邁圖25萬t，德國瓦克20萬t，法國羅地亞10萬t，中國藍(lán)星10萬t。100多萬t環(huán)硅氧烷折合甲基氯硅烷200多萬t，以每噸化學(xué)級工業(yè)硅生產(chǎn)4噸甲基氯硅烷計，全球年消耗化學(xué)級工業(yè)硅在50萬t以上。
中國的甲基氯硅烷生產(chǎn)裝置，經(jīng)歷了從1萬t規(guī)模到5萬t級的開發(fā)過程，盡管發(fā)展速度不算慢，但仍跟不上眾多有機(jī)硅下游產(chǎn)品生產(chǎn)廠和跨國公司在中國開設(shè)的有機(jī)硅下游產(chǎn)品生產(chǎn)廠快速增長的需要，近年來國內(nèi)環(huán)硅氧烷一直供不應(yīng)求，每年都需要大量進(jìn)口。2005年以來，我國初級形式的環(huán)硅氧烷的進(jìn)口量分別是：2005年15.47萬t，2006年16.87萬t，2007年18.86萬t，2008年1-5月9.83萬t。 為解決供不應(yīng)求的局面，我國各地紛紛建設(shè)甲基氯烷生產(chǎn)裝置，現(xiàn)已投產(chǎn)的企業(yè)有：江西星火、浙江新安集團(tuán)、江蘇宏達(dá)、浙江合盛、江蘇梅藍(lán)、山東東岳等。這些企業(yè)2007年甲基氯硅烷的實際產(chǎn)量已超過20萬t(折合環(huán)硅氧烷10萬t)。
即將投產(chǎn)和在建的企業(yè)有：浙江恒業(yè)成、浙江中天、四川硅峰、山西三佳、山東金鈴、四川北方、河南東大、唐山三友、湖北宜化等，每家企業(yè)甲基氯硅烷產(chǎn)能都可達(dá)到6萬t左右或更多。
現(xiàn)在美國邁圖與新安集團(tuán)合資的10萬t/a甲基氯硅烷生產(chǎn)設(shè)施已在浙江開建，美國道康寧與德國瓦克在張家港的40萬t/a甲基氯硅烷生產(chǎn)基地，也在積極建設(shè)之中。估計這些生產(chǎn)裝置再過一、二年全部投產(chǎn)后，不僅是滿足國內(nèi)需要，還可能會造成產(chǎn)能過剩。
4.2多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
我國的多晶硅產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，60年代中期實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，廠家曾發(fā)展到20多家。但由于工藝落后、能耗高，成本高等原因，絕大多數(shù)企業(yè)相繼停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。目前國內(nèi)有生產(chǎn)條件的單位主要是洛陽中硅高科技有限公司、峨嵋半導(dǎo)體材料廠、四川新光硅業(yè)科技有限公司三家企業(yè)。 峨嵋半導(dǎo)體材料廠現(xiàn)有生產(chǎn)能力200t/a，洛陽中硅高科技有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)能力300t/a。洛陽中硅高科技有限公司第一個年產(chǎn)2000t的多晶硅項目，到2008年底將投產(chǎn)，四川新光硅業(yè)科技有限公司1260t多晶硅項目，目前正在進(jìn)行試生產(chǎn)。
近幾年，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是隨著電子信息產(chǎn)業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)等高科技領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)，對多晶硅的需求急速增長，使得其價格曾在一年內(nèi)上漲近10倍。這導(dǎo)致國內(nèi)眾多大型多晶硅項目的上馬。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)在至少有四川東車739廠、宜昌南玻硅材料廠、徐州中能光伏、寧夏陽光硅業(yè)、江蘇大全集團(tuán)、江蘇順達(dá)半導(dǎo)體發(fā)展公司、昆明冶研新材料股份有限公司、青海西寧亞洲硅業(yè)、無錫新大中鋼鐵有限公司、陜南天宏硅材料廠、江西新余市LDK賽維等近20家企業(yè)正在建設(shè)或擬建多晶硅項目。這些多晶硅項目，既有國產(chǎn)化技術(shù)，也有國外的成熟技術(shù)，在國外技術(shù)中有東歐技術(shù)，西歐技術(shù)也有北美技術(shù)。總體來看，工藝技術(shù)趨同，幾乎全為改良西門子技術(shù)。個體來看，工藝技術(shù)環(huán)節(jié)，設(shè)備水平各有特色，產(chǎn)品質(zhì)量，原材料和能源消耗指標(biāo)差別較大。
根據(jù)近一、二年的發(fā)展態(tài)姿，可以預(yù)測到，在未來的二、三年內(nèi)，我國的多晶硅產(chǎn)能、產(chǎn)量會有大幅度提升。我國很快會成為全球多晶硅生產(chǎn)大國。
經(jīng)過多年的試驗研究和艱苦努力，現(xiàn)在我們已初步掌握了改良的西門子技術(shù)，這為建設(shè)年產(chǎn)千噸級多晶硅生產(chǎn)線提供了一定技術(shù)基礎(chǔ)。但我國多晶硅企業(yè)目前尚未全面掌握千噸以上的大規(guī)模生產(chǎn)的全套技術(shù)。目前一個年產(chǎn)千噸以上多晶硅工廠，要很快達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)品和質(zhì)量、數(shù)量、能耗指標(biāo)及原材料消耗指標(biāo)，還需要一定的周期。多晶硅產(chǎn)品純度要求高，工藝條件要求嚴(yán)格，而且行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步快，研究費用投入大、規(guī)模效應(yīng)明顯，各多晶硅廠家在人才，生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品價格各方面都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
我國多晶硅企業(yè)，由于目前尚未真正掌握副產(chǎn)物四氯化硅的回收利用技術(shù)，導(dǎo)致節(jié)能減排問題突出。國外工廠大多與化工企業(yè)緊密合作，從而容易實現(xiàn)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“零排放”。我國多晶硅企業(yè)幾乎都是孤立建廠，廢物利用處理困難，所以今后多晶硅企業(yè)和化工企業(yè)的有效合作，將是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。
未來三、五年內(nèi)，是我國發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)的黃金時期，我們應(yīng)該把握好這個時機(jī)，爭取在還原爐采用加壓工藝、三氯氫硅精餾，生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化配套等一些重要或核心技術(shù)上，盡快有重大突破，對引進(jìn)技術(shù)，要做好消化吸收工作。以保證我國多晶硅產(chǎn)業(yè)有一定競爭力，從而有力支撐我國太陽能產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體工業(yè)以及國防工業(yè)等的健康持續(xù)發(fā)展。
5.四川硅業(yè)成績突出前景廣闊
四川省有較豐富的電力資源，含硅礦物資源和人力資源，具有生產(chǎn)工業(yè)硅，發(fā)展工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的有利條件。四川省的工業(yè)硅生產(chǎn)起步較早，江油鈦廠和雅安天力機(jī)械工業(yè)公司鐵合金廠等都是20世紀(jì)80年代初開始工業(yè)硅生產(chǎn)的。在這些企業(yè)工業(yè)硅投產(chǎn)之后，又有一大批工業(yè)硅企業(yè)陸續(xù)建成投產(chǎn)，這些企業(yè)包括四川金洋康寧硅業(yè)有限公司、四川石棉縣大渡河工業(yè)硅廠、四川阿壩州禧龍工業(yè)硅有限責(zé)任公司、四川峨邊大渡河冶金有限公司、四川宣漢金鷹工業(yè)硅有限公司、四川省華都高科集團(tuán)股份有限公司、廣元市鐵合金廠、四川恒業(yè)硅業(yè)有限公司、四川省江油市宏發(fā)耐磨合金廠、四川省越西縣合豐電冶有限公司、綿陽啟明星硅業(yè)有限公司、四川北部電力開發(fā)有限公司代池工業(yè)硅廠等一大批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，四川省已成為我國工業(yè)硅生產(chǎn)和出口量最多的5個省份之一。2007年四川省出口工業(yè)硅達(dá)到4.2萬t，占全國總出口量的6%。
四川省的多晶硅、單晶硅和有機(jī)硅等的科研、設(shè)計和生產(chǎn)也都起步較早。峨嵋半導(dǎo)體材料廠、晨光化工研究院等單位都是上世紀(jì)50、60年代建成投產(chǎn)的，目前國內(nèi)具備多晶硅生產(chǎn)條件的單位有3家，其中四川省就有兩家。四川省是國內(nèi)擁有較完整硅產(chǎn)業(yè)鏈少有的幾個省份之一。多年來，對我國工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)和整個硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
08年5月12日的汶川大地震，給四川人民的生命財產(chǎn)造成重大損失，對四川省的硅業(yè)發(fā)展也造成相當(dāng)?shù)钠茐暮屠щy。四川人民在黨和國家的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)和全國人民的支援下，眾志成城，抗震救災(zāi)，取得了一個又一個勝利，工業(yè)硅和整個硅業(yè)，也在一個新的更高的起點上，邁出了新的步伐，一定會取得更加輝煌的成就，前途更加廣闊而光明。（作者:何允平）
