編者按：

7月26日，《中國化工報》二版刊登了《物“晶”天擇   “硅”在創新——中國化學華陸公司自主開發多晶硅技術引領行業發展紀實》專題報道，對中國化學華陸公司以突破國外“卡脖子”技術為己任，彰顯央企擔當作為，長期以來致力于技術進步，潛心鉆研攻關、大膽開拓創新，成功掌握多晶硅冷氫化核心技術，填補我國在多晶硅生產領域的多項技術空白，為推動我國光伏產業蓬勃發展等方面進行了詳細報道。據統計，2019年我國多晶硅產量達到34.2萬噸，連續7年位居全球首位，產能占比達到近70%，穩居全球第一。

僅近兩年來，由中國化學華陸公司承擔的多晶硅設計項目達產后，預計貢獻清潔能源年發電約200GW。按火電測算，可減少煤炭消耗約1.2億噸標煤，降低碳排放3.5億噸，這將為實現碳達峰、碳中和目標作出積極貢獻。

展望未來，中國化學華陸公司將從企業實際出發，強化技術創新驅動引領，積極響應國家重大戰略決策，持續強化工程、研發、實業等業務板塊的核心競爭力，努力打造成為實現“雙碳”目標的整體解決方案提供商。

現將《中國化工報》專題報道全文轉載，供讀者閱讀。

物“晶”天擇  “硅”在創新

——中國化學華陸公司自主開發多晶硅技術引領行業發展紀實

近日，中國化學華陸工程科技有限責任公司與印度、中亞地區相關企業達成前期合作意向，華陸公司開發的具有自主知識產權的多晶硅生產技術有望進入國際市場。這將是我國多晶硅技術首次走出國門、走向海外。

從被國外技術封鎖到自主創新填補國內空白，再到如今技術領先全球、出口國外，華陸公司經過15年孜孜以求的攻關探索，走出了一條多晶硅關鍵核心技術的自主創新之路，為我國光伏產業的蓬勃發展奠定了基礎。

從無到有 突破國外技術封鎖

在我國多晶硅技術研發領域，華陸公司獨樹一幟，在這其中不能不提及公司原副總工程師、工藝室主任陳維平。他幾十年如一日專注有機硅、多晶硅技術創新，獲得了多項成果，為行業快速發展傾注了無數心血和汗水，在業內傳為佳話。

 “2006年之前，我國多晶硅嚴重依賴進口，那時年產量不足100噸，僅用于半導體行業。”陳維平回憶道。

　　多晶硅是太陽能光伏和電子信息產業重要的基礎原料，作為半導體材料，全球85%以上的光伏電池和95%以上的半導體元器件均采用硅基材料。2005年，全球太陽能電池產量快速增加，直接拉動多晶硅迅猛增長，市場供不應求，迎來井噴式發展。

　　國外熱火朝天，國內卻冷冷清清。由于多晶硅生產技術被德國、美國、日本等少數發達國家掌握，彼時中國95%以上多晶硅材料依賴進口。國內生產規模小、工藝技術路線不完整、環境污染重、消耗成本高，多晶硅行業一直帶著“高污染、高能耗”的帽子，成為制約信息產業和光伏產業發展的瓶頸。國外實行嚴格的技術封鎖，中國多晶硅生產面臨嚴重的“卡脖子”風險。

　　為改變技術受制于人的被動局面，華陸公司憑借自身在有機硅、三氯氫硅合成方面積累的豐富經驗和技術優勢，2005年由陳維平牽頭組建多晶硅技術開發和工程設計團隊，著手多晶硅核心工藝開發。

　　技術研發之路沒有鮮花和掌聲，只有辛勤的汗水和默默的付出。在國外技術封鎖、國內缺少資料，沒有經驗可借鑒的情況下，陳維平領銜的技術團隊發揚華陸人“能啃、敢啃硬骨頭”的精神，舍棄了幾乎所有的休息時間，一頭扎進研發工作中。他們反復鉆研、仔細推敲，積極探索、大膽創新，攻克了還原爐高壓啟動、冷氫化、精餾、尾氣回收等一個又一個技術難關，攀登一座又一座高峰。不到1年時間，該團隊成功掌握多晶硅冷氫化核心技術，填補了我國在多晶硅生產領域的多項技術空白。

從有到優 站在全球技術之巔

　　多晶硅是由硅純度較低的冶金級硅提煉而來，此前國內外多晶硅生產主要工藝技術有改良西門子法、硅烷法等，其中改良西門子法一直是多晶硅生產最主要的工藝，生產電子級和太陽能級多晶硅。

　　陳維平介紹，生產1噸多晶硅副產約20噸四氯化硅，如何有效地將四氯化硅轉化為多晶硅的原料三氯氫硅，是整個多晶硅生產環節的關鍵。冷氫化技術因具有轉化率高、能耗低、投資小等特點，近年來逐漸代替熱氫化技術。

　　在2006年陳維平技術團隊攻克冷氫化技術的同時，江蘇中能敏銳把握先機，果斷啟動建設1500噸/年多晶硅生產裝置。

　　這個當時國內最大的多晶硅項目，是華陸公司負責多晶硅技術開發和工程設計的首個“作品”。陳維平扎根項目現場，發揚敢為人先、不甘人后的拼搏進取精神，與技術人員、操作人員一起研究、分析和調試運行參數，經常在深夜討論設計方案、解決難題。

　　功夫不負有心人。經過1年半的努力，2007年12月該裝置建成投產。“這是全國第一個使用冷氫化技術的項目，還創造了當時的3項世界第一，即同類規模項目建設施工周期最短、單位產品規模投資最少、技術創新水平最高。”陳維平說。

　　與國外冷氫化技術相比，華陸公司創新性地解決了副產物氯化氫的循環問題；設計的大型流化床反應器，使四氯化硅轉化率達到26%以上，比國外同類技術高6個百分點；通過優化熱量回收系統設計，三氯氫硅電耗大幅降低至0.2千瓦時/噸，為國外冷氫化技術的一半；開發的文丘里+洗滌塔相結合的濕法除塵系統，以及旋風+過濾器的干法除塵系統，減少了渣漿中硅粉含量，提高了系統的運行穩定性，冷氫化裝置連續運行周期延長至1年以上。

　　與國外技術采用導熱油加熱汽化四氯化硅不同，華陸公司開發的四氯化硅和氫氣混合汽化工藝，僅使用副產的0.8MPa蒸汽，不需要配套復雜的導熱油系統。同時，他們開發了大型還原爐和還原爐熱能回收技術、多級耦合精餾技術、尾氣回收分離技術等，使多晶硅成本進一步降低。

　　寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。華陸公司的冷氫化技術在江蘇中能的首次成功應用，并不斷在關鍵核心技術研發上取得突破，優于國外先進技術水平，一時間引起了全球多晶硅行業的關注，推動多晶硅格局發生重大變革。國外企業2009年開始陸續向我國主動轉讓冷氫化技術，轉讓費迅速下跌。

　　近年來，華陸公司以冷氫化技術為代表的多晶硅工藝技術群，累計獲得專有專利技術14項，獲得國家、省級、行業級獎項8項。陳維平主持設計的江蘇中能1500噸/年多晶硅項目榮獲全國優秀工程勘察設計銀獎，主持開發的“一種用于多晶硅生產提高還原沉積反應效率的方法”榮獲中國氟硅行業專利一等獎，四氯化硅氯氫化法制取三氯氫硅技術榮獲中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎，多晶硅生產技術應用獲得陜西省科學技術二等獎、中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎。

順應大勢 奉獻清潔能源

　　在華陸公司企業文化展廳的顯眼位置，展示著一份多晶硅樣品。這是江蘇中能生產出的第一爐多晶硅硅棒。

　　嘗到發展甜頭的江蘇中能不斷擴大產能，尤其是2008年建成的1.05萬噸/年三期項目，為同期裝置規模最大。該項目同時采用冷氫化技術、還原爐熱能回收技術和高效的精餾分離技術，能耗為當時國內最低。

　　技術創新永無止境。華陸公司堅持技術進步，不斷優化完善冷氫化工藝。2009年以來，該公司與多家多晶硅企業合作，以“節能降耗、挖潛消瓶、提高效益”為目標，實施一系列技術升級改造，解決了制約多晶硅生產能耗及成本高等共性問題，使多晶硅裝置的投資和生產成本大幅降低。

　　通過系統整合優化，多晶硅的電耗由200千瓦時/千克降至65千瓦時/千克，蒸汽單耗由160噸降為零，硅粉單耗由2.3噸下降到1.08噸，主要原材料和公用工程消耗也進一步下降，直接帶動光伏發電成本大幅下降至火電先進水平。

　　從年產1500噸規模起步，近年來華陸公司形成了3000噸級、6000噸級、10000噸級、15000噸、30000噸級等一系列完整的多晶硅技術工藝包，實現多晶硅產品由千噸級到萬噸級的跨越，使得噸多晶硅成本降低了95%以上，為中國多晶硅及光伏產業的快速發展奠定了基礎。截至2020年底，國內多晶硅總年產能達45萬噸。

　　2020年，華陸公司斬獲當年國內新開工所有多晶硅項目的設計合同，7個項目總年產能為20萬噸，占當年國內總產量的約45%。同時承接了國內第一個多晶硅EPC總承包項目——江蘇中能硅烷法多晶硅配套冷氫化技改工程。目前，該項目設計已結束，正在進行設備吊裝和管道預制，預計今年10月建成開車。2021年上半年，華陸公司又新簽多晶硅項目9個，總年產能達40萬噸。

　　近兩年華陸公司承擔的多晶硅設計項目達產后，預計貢獻清潔能源年發電約200GW。按火電測算，減少煤炭消耗約1.2億噸標煤，降低碳排放3.5億噸。

　　大力發展可再生清潔能源是實現碳達峰、碳中和的重要途徑。目前，光伏發電僅占我國發電總量的3.5%，距離12%的目標仍有很大空間。預計2022年國內光伏裝機容量達到300GW以上，多晶硅需求超過100萬噸。而到2050年，近四成的用電量將來自光伏，多晶硅作為光伏產業的主要原料前景廣闊。

　　陳維平表示，華陸公司積極響應國家碳達峰、碳中和政策，將矢志不渝堅持技術創新，增強核心競爭力，為我國光伏產業快速發展、奉獻清潔能源貢獻華陸力量。他們將進一步提高多晶硅品質，降低能耗和生產成本，力爭使生產成本再降低10%，使光伏低電成為現實;同時開發顆粒硅技術，與協鑫集團合作進行顆粒硅項目工程化及技術優化等。