人民數(shù)字聯(lián)播網(wǎng)、中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊:陜西有色天瑞硅材料:能源革命助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)
陜西有色天宏瑞科硅材料有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“天瑞硅材料”)是一家集超純硅材料制造、銷售、服務(wù)和研發(fā)于一體的中外合資高新技術(shù)企業(yè),具有全球領(lǐng)先的電子級(jí)硅烷氣、粒狀多晶硅與超純多晶硅生產(chǎn)技術(shù),一期建成了年產(chǎn)18000噸粒狀多晶硅、300噸超純多晶硅、2000噸高純硅烷氣裝載能力的電子及光伏新材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,生產(chǎn)的超純多晶硅和高純硅烷氣,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,大幅提升陜西省相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套水平。
自主研發(fā)加快工藝技術(shù)迭代
在全球范圍內(nèi),粒狀多晶硅采用硅烷流化床技術(shù)生產(chǎn)。在發(fā)展與應(yīng)用歷史中,美國(guó)REC硅材料(REC Silicon Pte.Ltd,)作為全球第一代硅烷流化床技術(shù)的代表,在行業(yè)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了硅烷流化床法的規(guī)?;B續(xù)生產(chǎn),推動(dòng)了粒狀多晶硅應(yīng)用的成熟化、高效化、多元化發(fā)展。
天瑞硅材料一期項(xiàng)目,具有連續(xù)生產(chǎn)、閉路循環(huán)、清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗等顯著特點(diǎn)。自項(xiàng)目建設(shè)以來(lái),天瑞硅材料始終把技術(shù)落地吸收和自主研發(fā)作為公司的重中之重,組織多批次技術(shù)人員赴美進(jìn)行工藝操作培訓(xùn),并不斷深化對(duì)新工藝新技術(shù)的探索和研發(fā)。在REC硅材料第一代硅烷流化床技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用引進(jìn)技術(shù)與自主研發(fā)相結(jié)合的發(fā)展模式,成功實(shí)現(xiàn)了硅烷流化床工藝技術(shù)的第一次全面迭代升級(jí),研發(fā)投產(chǎn)的FBR-B(第二代硅烷流化床工藝)生產(chǎn)工藝技術(shù),相比設(shè)計(jì)值,產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量更高、凈化速率更快,其還原電耗降至為西門子法1/10、綜合電耗為1/3、流化床反應(yīng)器凈化時(shí)間縮短至7天左右、單臺(tái)反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行時(shí)間突破800天、達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)的4倍、單條產(chǎn)線進(jìn)料量超設(shè)計(jì)值30%等核心優(yōu)勢(shì),同時(shí)實(shí)現(xiàn)60%的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率,提升了產(chǎn)業(yè)自主可控水平。與此同時(shí),天瑞硅材料還在核心設(shè)備和關(guān)鍵備品備件上加強(qiáng)自主研發(fā),攻破了國(guó)產(chǎn)陶瓷內(nèi)襯等“卡脖子”問(wèn)題,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本。
技術(shù)的迭代升級(jí),推動(dòng)了粒狀多晶硅產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)的大幅躍升,產(chǎn)能從第一代技術(shù)的1萬(wàn)噸/年提升至二代技術(shù)2萬(wàn)噸/年,品質(zhì)達(dá)到光伏特級(jí),其中30%以上產(chǎn)品達(dá)到電子級(jí)水平,在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了高達(dá)95%產(chǎn)品比例的高效單晶領(lǐng)域直投批量化應(yīng)用,樹(shù)立起粒狀多晶硅產(chǎn)品令人矚目的行業(yè)戰(zhàn)略地位與天宏瑞科品牌市場(chǎng)影響力。
進(jìn)入“十四五”時(shí)期,天瑞硅材料緊跟“雙碳”目標(biāo),緊抓發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇,及時(shí)規(guī)劃并組織實(shí)施8萬(wàn)噸電子級(jí)粒狀多晶硅產(chǎn)業(yè)升級(jí)項(xiàng)目。據(jù)悉,該項(xiàng)目通過(guò)工藝技術(shù)的第二次迭代升級(jí),整體運(yùn)行體系實(shí)現(xiàn)全面迭代升級(jí),形成10萬(wàn)噸生產(chǎn)運(yùn)行體系、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%、反應(yīng)器凈化時(shí)間固化至7天以下、產(chǎn)品品質(zhì)全部達(dá)到電子級(jí)、部分達(dá)到電子二級(jí)至一級(jí)水平。新項(xiàng)目投產(chǎn)后單位消耗的降低與規(guī)模化效益作用顯現(xiàn),10萬(wàn)噸產(chǎn)能條件下制造成本比目前1.8萬(wàn)噸/年產(chǎn)能規(guī)模大幅下降33%,達(dá)到全球領(lǐng)先水平。
積極探索實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多元應(yīng)用
粒狀多晶硅產(chǎn)品作為天瑞硅材料主產(chǎn)品之一,具有碳足跡低、無(wú)需破碎、流動(dòng)性好、填充性強(qiáng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì),是下游理想的RCZ(Recharged Czochralski多次裝料拉晶技術(shù))、CCZ(Continuous Czocharlski連續(xù)直拉技術(shù))復(fù)投料。隨著公司產(chǎn)品品質(zhì)與穩(wěn)定性的持續(xù)提升,天瑞硅材料高品質(zhì)粒狀多晶硅在單晶領(lǐng)域應(yīng)用比例已從初期測(cè)試的5%,提升至在目前批量應(yīng)用的20%,并通過(guò)了30%的拉晶測(cè)試。隨著產(chǎn)量、供給量提升,未來(lái)將為產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)更高的增益。與此同時(shí),天瑞硅材料積極拓展粒狀多晶硅應(yīng)用領(lǐng)域,并率先實(shí)現(xiàn)硅烷流化床法粒狀多晶硅全系列產(chǎn)品多元化應(yīng)用。
天瑞硅材料高純硅烷氣產(chǎn)品純度99.9999%,品質(zhì)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,除在光伏電池、平板顯示和半導(dǎo)體制造領(lǐng)域得到廣泛認(rèn)可,在新能源電池材料應(yīng)用上取得突破。超純區(qū)熔多晶硅純度達(dá)到13N,雜質(zhì)含量低至ppt(ppt part per trillion萬(wàn)億分之一)級(jí)別,廣泛應(yīng)用于新能源汽車、新能源發(fā)電、工業(yè)自動(dòng)化、軌道交通、5G等領(lǐng)域。
科技創(chuàng)新奠定行業(yè)優(yōu)勢(shì)地位
近年來(lái),天瑞硅材料全面貫徹新發(fā)展理念,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、創(chuàng)新鏈深度融合,充分利用秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)平臺(tái),結(jié)合企業(yè)自身人才優(yōu)勢(shì),聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研院所,瞄準(zhǔn)行業(yè)前沿領(lǐng)域和前瞻技術(shù),以科技創(chuàng)新賦能企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,獲得科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng),“三新三小”(新技術(shù)、新工藝、新材料和小發(fā)明、小創(chuàng)造、小改造)創(chuàng)新競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng),申請(qǐng)技術(shù)專利10項(xiàng),成功申報(bào)科技項(xiàng)目7項(xiàng),5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)參編納入國(guó)家2022年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃,現(xiàn)擁有技術(shù)專利72項(xiàng)。先后被評(píng)為“國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)”“國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)企業(yè)”“陜西省知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè)”“陜西省瞪羚企業(yè)”“陜西省2021年度知名品牌企業(yè)”及“第三批智能光伏試點(diǎn)示范企業(yè)”。生產(chǎn)的粒狀多晶硅、超純電子級(jí)硅烷氣、電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品先后被認(rèn)定為陜西省重點(diǎn)新產(chǎn)品。
綠色低碳推進(jìn)加速能源變革
“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期,在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的頂層設(shè)計(jì)下,預(yù)計(jì)下游多晶硅需求量至2025年呈迅速上漲趨勢(shì)。天瑞硅材料將充分發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極推進(jìn)二期“8萬(wàn)噸電子級(jí)粒狀多晶硅產(chǎn)業(yè)升級(jí)項(xiàng)目”建設(shè),屆時(shí),所生產(chǎn)的粒狀多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量將全部達(dá)到電子級(jí)多晶硅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可用于高效N型單晶光伏電池。部分產(chǎn)品達(dá)到電子1級(jí),可用于半導(dǎo)體器件制造。該項(xiàng)目建成后,將形成10萬(wàn)噸粒狀多晶硅總產(chǎn)能,原材料單耗、電單耗、天然氣單耗等生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將明顯下降,規(guī)?;?、低成本的發(fā)展趨勢(shì)將得到凸顯,可以為國(guó)內(nèi)光伏和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)、更低碳、更高效的原材料,加速可再生能源的革命進(jìn)程及以大數(shù)據(jù)、AI人工智能為代表的信息技術(shù)革命,助力全球“雙碳”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。
天瑞硅材料將繼續(xù)加快高端技術(shù)人才引進(jìn)和核心技術(shù)的自主研發(fā),厚植產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢(shì)和培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能,把科技發(fā)展的命脈牢牢掌握在自己手中,全體天瑞人將堅(jiān)持固本培元、守正創(chuàng)新,朝著國(guó)際一流、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的綜合硅基材料生產(chǎn)基地目標(biāo)奮力邁進(jìn)。
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