推动新疆硅产业高质量发展的路径选择

2020-01-13 08:55潘志刚新疆维吾尔自治区工业经济和信息化研究院新疆乌鲁木齐830000
化工管理 2020年21期
关键词:多晶硅有机硅产业链

潘志刚(新疆维吾尔自治区工业经济和信息化研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

硅是地壳中第二丰富的元素,在自然界中,极少以单质的形式出现,多以硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中,是重要的非金属材料。硅基新材料是指工业硅经过进一步延伸产业链深加工生产得到的具有优异性能的材料,具有工艺技术先进,产品附加值高,市场前景广阔等特点,广泛应用于轨道交通、航空航天、电子信息、生物医药、精细化工等国民经济各领域,是战略性新兴产业的新的基础性材料,具有举足轻重的战略地位,发展应用潜力巨大。目前,主要包括工业硅、有机硅、铝硅合金、晶体硅等。大力发展硅产业,坚持全产业链采用世界的先进工艺及设备、实现最低能耗水平、最小污染物排放,打造具有国际经济竞争力的硅料产业链条,对推动新疆工业转型升级、实现高质量发展具有重要作用。

1 国内外硅产业发展现状

1.1 世界硅产业概况

2018 年,全球工业硅产能638 万吨,产量352 万吨,主要集中在中国、美国、巴西等国。多晶硅产能62.8 万吨,产量44.6 万吨,比2017 年分别增加21.7%、0.9%,主要集中在中国、韩国、德国、美国、日本等国。硅片产能约161.2GW,产量约为115GW。其中单晶硅产能达72.1GW,同比增长67%,多晶硅片89.1GW,同比增长9.6%。有机硅单体产能265 万吨,产量208 万吨,比2017年分别增加6.9%和8.3%。

1.2 国内硅产业发展基本情况

1.2.1 工业硅

近年来我国工业硅产业规模快速增长,产能、产量和消费量均显著增加。2018 年我国工业硅装置产能500 万吨(有效产能350 万吨)、产量为240 万吨,较2008 年年均增长达到8.6%和9.1%。同期工业硅消费量达156 万吨,年均增长18.5%。主要集中在拥有能源优势的新疆、云南和四川等地区。25000kVA(含)以上矿热炉占比超过30%。

1.2.2 多晶硅

近年来,我国多晶硅产业迎来新一轮建设高潮,全球产业向中国转移,国内产能则向新疆、内蒙等能源价格相对低廉的地区转移。2018 年产能超35 万吨,产量达26 万吨。大部分多晶硅企业在规模、技术、成本方面已经接近或达到国际先进水平,具有明显竞争优势。

1.2.3 硅片

随着产能向西部低电价地区转移,目前单晶硅产能主要分布在内蒙古、宁夏、新疆、陕西、云南等地区。2018 年,全国产能产能146.4GW,同比增长39.4%,产量107.1GW,同比增长16.8%。

1.2.4 有机硅

近十年,有机硅全球产能向中国国内转移趋势明显,我国已成为有机硅生产和消费大国。截止2018 年底,我国有机硅总产能超150 万吨/年,当年产量约110 万吨。我国已成为全球最大的有机硅消费国,约占全球总消费量的 45%。

2 新疆硅产业发展现状

2.1 取得的成效

近年来,依托新疆明显的资源、电价等优势条件,硅产业发展迅速,在全国已形成了明显的影响力和带动作用。

一是产业规模居全国前列。截至2018 年,新疆工业硅产量超100 万吨,占全国总产量三分之一以上,居全国首位;多晶硅产能超20 万吨,占全国总产能一半以上,新疆已成为全球多晶硅产业最为集中的地区。

二是产业集聚发展效果明显。依托当地及周边丰富的硅石、煤炭资源以及较低的电价优势,准东、鄯善等地已形成了新疆工业硅、多晶硅产业发展集群,两地工业硅、多晶硅、单晶硅产量占全区一半以上。

三是技术装备水平全国领先。工业硅生产中能源节约最主要的途径就是炉型的大型化,新疆工业硅产业整体工艺水平较为先进,33000kVA 矿热炉占比一半以上。大型节能还原炉系统是解决多晶硅大规模生产、成本低廉、提高产品质量的根本途径。新疆多晶硅企业注重节能环保技术改造,行业综合能耗低至60 度/千克多晶硅,单体规模在全国属于领先水平。

2.2 存在的问题

目前,新疆硅产业虽然取得一定成效,但仍存在产业链条短、产品附加值低、原料供应短缺的问题。一是新疆工业硅产能超100 万吨,下游精深加工产业占比仍然较少,下游产业链延伸的企业规模和数量明显不足。产品链条短,产品结构单一,附加值低,导致企业经济效益较差,抗风险能力弱。二是近年来因生态环境保护力度加大,新疆部分硅石矿产区被列为禁采区,硅产业企业尤其是工业硅企业生产所需原材料供应短缺,企业生产受到一定的限制,高品位工业硅产量占比减少。三是目前新疆硅基新材料企业众多,企业之间信息不共享、不对称,各地无序发展不利于产业健康成长。

3 新疆发展硅产业具有比较优势

新疆新建硅产业单耗水平低、环保水平高,相对于其他省份,新疆发展硅基新材料产业更具有低成本优势,应大力发展。

一是低电价优势为硅产业发展降低了成本。虽然四川、云南等地区具有低成本的水电,但其小水电工业存在丰水期~枯水期的周期性特征,发电不具备稳定性。新疆硅产业企业用电成本普遍在0.3 元/度以下,低于全国平均工业用电,电价优势极为明显。

二是硅产业能耗水平低。新疆工业硅新建产能采用的33000KVA 矿热炉,每年可降低冶炼电耗6.5 亿千瓦时,折合标煤21 万吨,实现余热发电后还可降低电耗2000 度/吨以上,进一步实现高效清洁生产。

三是硅产业环保能力高。以鄯善合盛硅业工业硅项目为例,该项目配套建设工业硅烟气脱硫、脱硝设施,这是行业内目前首例配套烟气脱硫、脱硝的工业硅项目,实施后将大大提升工业硅冶炼工业的环保水平,SO2排放将低于30mg/Nm3,NOX排放低于40 mg/Nm3,低于目前火电厂大气污染物排放标准。

4 推动新疆硅产业高质量发展的路径选择

4.1 强化空间布局引导产业集聚发展

加强对硅基新材料产业发展空间布局引导,坚持有所为有所不为。准东经济技术开发区重点发展多晶硅、单晶硅、切片及组件、铝硅合金新材料等;吐鲁番市鄯善工业园区重点发展含硅合金、有机硅等新材料等。引导基地外现有硅产业项目向基地集聚。充分发挥市场作用,采用“飞地”经济等模式,在税收、增加值实现收益共享,引导基地外现有合规的硅产业项目向基地内转移。

4.2 延伸工业硅下游产业链

依托新疆工业硅产业基础,以战略性新兴产业发展需求为引领,加快延伸产业链,优化产品结构,提升产业供给能力。重点打造含硅合金材料加工制造产业链,有机硅材料加工制造产业链,电子级硅材料加工制造产业链。

4.2.1 含硅合金材料加工制造产业链

依托新疆电解铝产业发展基础,加快铝和硅合金新材料产业融合,发展铝硅合金棒材、板材等铸造产品,进一步延伸发展铝硅合金门窗、运输车厢体、轮毂等深加工产品和终端产品。

4.2.2 有机硅材料加工制造产业链

采取“规模化生产单体(中间体)、分散化开发下游产品”为主的生产模式大力发展有机硅,包括大力发展聚硅氧烷中间体、氯硅烷单体等有机硅上游产品;重点发展高品质硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等下游产品及其改性材料。

4.2.3 电子级硅材料加工制造产业链

提高多晶硅、单晶硅工艺技术和产品质量,加快引进单晶硅、多晶硅切片项目,逐步向高科技、高附加值的电子级硅材料产业链延伸;加快多晶硅、单晶硅制造的配套产业发展,重点发展高纯石墨电极、碳素电极、高品质石英坩埚等产品。同时,鼓励其他材料产业技术升级,使用硅产品,提升材料性能。

4.3 加强技术创新

联合区内主要硅基新材料企业,建立以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合、以制造业创新中心为主的产业创新体系,培育硅基新材料创新中心,提升硅基材料产业创新能力。加强对新技术、新产品联合技术攻关、产业投资、标准制定,进一步发挥行业龙头作用,带动中小企业共同发展。

4.4 持续巩固行业龙头地位

适当突破能耗制约。硅虽有高载能的特点,但又是环境友好型产业,以光伏产业为例,据测算光伏电池所产生的能源是制造过程中所消耗能源的31 倍。目前新疆多晶硅产品全部用于光伏产业,对国家能源结构调整、建设环境友好型社会、加快本地能源就地消纳都有着十分重要的作用。建议适度放宽对企业能耗指标约束,对硅产业企业给予更大的支持,进一步巩固新疆行业龙头地位。制定硅产业相关标准。基于新疆工业硅、多晶硅产业的高度聚集性,较强的行业影响力,建议制定新疆工业硅、多晶硅产业省级标准,进一步提升行业话语权,推动新疆乃至全国的产业实现高质量发展。

4.5 积极协调硅石资源供给

全区已发现的硅质原料(石英岩、脉石英、石英砂岩和石英砂)矿点近140 处,上资源量简表的冶金用石英岩、脉石英23处,保有储量1919.45 万吨,可用于生产金属硅的矿山只有2 处,远不能满足自治区硅产业发展需要。建议加大硅质原料矿产资源地址勘查力度。

4.6 积极承接产业转移

应抢抓机遇,积极承接硅产业转移。新疆相比西部其他省区在运输距离上不占有优势,应充分发挥政策优势、能源优势,补足运距远的短板。加快建设准东硅产业基地,持续打造电价洼地,营造良好的营商环境,出台专项支持政策,促进产业进一步聚集。

4.7 进一步加强行业规范

各地州市不得以任何名义、方式审批、核准、备案新增产能工业硅项目。各部门不得办理土地供应、能评、质量、环评和新增授信支持等业务。严格执行国家相关政策和行业准入标准。对技术标准、能耗、环保、质量、安全等没有达到国家行业准入标准的落后产能,必须在规定时间内完成技术改造或关停。严格执行国家相关政策和行业准入标准,对标国际、国内一流,采用较为先进的技术工艺路线,工业硅矿热炉必须采用矮烟罩全封闭型,矿热电炉单台容量25000 千伏安以上,着重智能化、绿色化制造,持续实施节能降耗,实现“三废”综合利用,矿热炉烟气余热须全部回收利用。

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