珍惜宝贵资源 抑制产能过剩
我国硅产业发展需审慎前行
傅积赉
硅产业属“两高一资”产业
多晶硅、有机硅是当前的热门产业，它们均以高纯度的硅为原料。硅在地壳中存量丰富，仅次于氧，占20
％以上，因此有人认为硅是“取之不尽、用之不竭”的资源。实际上人们很难从自然界获得纯净的硅，要得到高
纯硅必须耗用大量电能，将硅的氧化物在电炉中用炭进行还原才能得到。生产1t硅（98％）的物耗见表1。
表1 生产1t硅(98％)的物耗、能耗 t/t
原 料 数 量
石英石 2.9～3.1
焦（气焦和石油焦） 1.2～1.4
木炭和木材 1.7～2.5
石墨电极 kg/ t 120～140
电炉耗电 kWh/ t 12500～14000
冶炼1万t比较纯的硅至少需要耗电1.25亿 kWh；按生产1t纯净的金属硅需要1.2t木炭、而每烧制1t木
炭要消耗3.75m3的林木计，冶炼1万t纯净的硅需采伐45000m3的林木。
此外，冶炼1t硅要排放温度500～600℃原始炉气2300～2500m3，其中一氧化炭（CO）含量60%～80％；烟
气20000～38000m3；二氧化硫（SO2）含量0.034％；粉尘120～200kg，其中85％为1微米以下。这些排放物对
大气有严重的污染。此外将林木烧制成木炭也有大量的废气和热量要排放。
高质量硅的三大消耗领域
1. 甲基氯硅烷工厂需要大量化学级硅
有机硅产业中的甲基氯硅烷生产必须使用化学级的硅。除了对铁、铝、钙等元素含量有一定要求外，对有害
元素铅等的百分含量要求特别低，一般要求不超过1×10－3的水平。因此冶炼化学级硅必须用木炭作为还原剂
而不能使用煤焦，这是与冶炼其它品级的硅或硅铁的不同之处。
目前我国建成、在建和计划建设的有机硅甲基氯硅烷工厂有蓝星集团、新安化工、浙江合盛化工、江苏梅兰、
江苏宏达、浙江恒业成、浙江中天、江苏兄弟化工、宜昌兴发集团、泸州北方化工、山西三佳化工、山东东岳、
唐山三友集团、山东鲁西化工、开封东大等，这些工厂甲基氯硅烷的产能已经达到80万t/a，如果加上蓝星在建
的20万t/a和拟建的20万t/a，新安与迈图的10万t/a，山东金岭的12万t/a以及道康宁/瓦克张家港基地的
40万t/a，未来甲基氯硅烷产能又将增加100万t/a以上。如果所有这些有机硅单体工厂都能正常开车的话（产
能以160万t/a甲基氯硅烷计），每年至少需要化学级硅40万t，相应的需要每年供应电能50亿kWh，砍伐林木
225万m3。
2. 以低于国际正常价格的硅出口创汇
多年来金属硅一直用以出口创汇，以我国每年出口硅60万t计算，则需要消耗电能75亿kWh，要砍伐林木
337万m3。近年来国家有关部门针对大量出口这一“两高一资”产品开始重视，并采取了一系列措施：2005年对
金属硅取消出口退税；2007年4月对金属硅等高耗能产业实行差别电价；2008年1月1日起，将金属硅出口关
税上调为10%；2008年12月1日，再次将金属硅的出口关税提高到15%。但根据近年来硅含量低于99.9％的硅
的进出口数据看，似乎所有上述措施并未达到预期的目的。2005年取消出口退税后，2006年出口量不仅没有减
少反而比2005年有大幅增加；2007年4月对金属硅等高耗能产业实行差别电价后，出口量未见下降；2008年1
月1日起，将金属硅出口关税调为10%后，2008年的全年的出口量与2007年持平；2008年12月1日，再次将金
属硅的出口关税提高到15%后，2009年1~6月的出口量确实同比下降，但其原因更多可能是受世界金融危机的影
响，同时，2009年6月开始又呈大幅增长趋势（见图1）。
我国金属硅出口价格比国际市场的正常价格也要低。尽管我国铁合金行业为工业硅出口尽量多地创收外汇，
但是在国际市场上我国硅的售价一直偏低。特别是上世纪90年代以来，欧盟、美国及澳大利亚等国对我国工业
硅长期征收高额反倾销税，部分国家又千方百计压低我国工业硅出口价，再加上我国国内的重复建设竞相降价的
无序竞争，使工业硅出口价格一直严重偏低，通常比国际市场正常价低20%～30%，有的甚至低到50%。
2004～2006年，美国现货进口价和欧盟的现货价基本在1500～1700美元/t波动，而同期我国工业硅出口的
平均离岸价是1040美元～1080美元/t。我国硅的创汇收入只有国际市场价的60％。2007年以来，我国出口工业
硅价格有所提高。进入2008年以来增幅较大，主要是受国家开始征收出口关税和电力价格上涨等因素影响。但
在我国工业硅出口价格上涨的同时国际市场的工业硅价格也在不断上涨，如2008年1、2、3月份我国工业硅出
口平均离岸价分别是1758美元/t，1933美元/t，1990美元/t，远高于2007年我国工业硅平均离岸价（1381美
元/t)，但美国2008年1、2、3月份工业硅现货进口价却分别是3100美元/t，3450美元/t，3825美元/t (2007
年平均价格是2330美元/t)。这些充分表明我国工业硅出口价几乎一直低于国际正常价。
2009年以来我国工业硅出口创汇的均价逐月下跌，从1月的2120美元/t降至5月的1600美元/t，降幅达
24.5％；如与2008年5月的2558美元/t相比几乎下跌了1000美元/t，降幅高达37.4％。这只是从美元的数字
看，如果加上人民币升值的因素，则实际收入就更少了。2006~2009年我国金属硅出口创汇及出口均价走势分别
见图2、图3。
我国大量的高纯硅出口到了发达国家，每年约有1/3的高纯硅出口到日本：2006年占总出口量的35.27％、
2007年占32.22％、2008年占31.09％，今年2009年前5个月中也占到21.64％（见表2）。此外，外资企业在
我国就地使用高纯硅的数量也不在少数。有些企业在我国收购高纯硅后就地生产高耗能的气相白炭黑，如在张家
港德国瓦克公司每年需要3万多吨三氯硅烷供生产气相白炭黑；日本德山曹达在浙江嘉兴也有年产1万t气相白
炭黑的工厂。有的跨国公司不仅在中国合资生产金属硅，还计划在中国生产有机硅，将“两高一资”的硅产业链
植根中国；有的企业还开展了收购硅块进行分拣和出口业务。
表2 2006年以来我国金属的出口情况 万t
年份 2006 2007 2008 2009年1～5月
出口量 61.381 69.724 69.268 9.014
创汇，亿美元 6.623 9.642 15.44 1.71
均价，美元/kg 1.079 1.382 2.229 1.874
出口日本 21.65 22.468 21.533 1.951
出口日本占比，% 35.27 32.22 31.09 21.64
3. 以多晶硅生产太阳能电池
太阳能是取之不竭的绿色能源，以多晶硅制作太阳能电池是获取太阳能路线之一。据统计，截至2009年3
月，我国已建、在建或拟建的多晶硅项目有55家之多，总规模达20万t/a。如果产能全部实现的话，我国生产
多晶硅的量将大大超过世界产量的总和。
目前，我国生产多晶硅的工艺主要还是采用改良西门子法。改良西门子法需要用高纯度的硅与氯化氢反应生
成爆炸极限很宽、腐蚀性极强的三氯氢硅，然后再在氢气作用下将三氯氢硅还原成多晶硅，采用该技术每生产1t
多晶硅要消耗电能14万kWh。
此外，生产1t多晶硅副产8～12t四氯化硅。由于四氯化硅极易与水气作用生成二氧化硅和腐蚀性的氯化氢，
如果工艺过程不够完善或无法将四氯化硅有效利用，会严重污染生态环境，产生不安全隐患。如果按10万t/a
多晶硅产能实现一半产量计算，副产四氯化硅也将有75万～100万t之多，如何解决数量庞大的副产物四氯化硅
的转化和处理，成为我国多晶硅企业面临的大难题。尽管可以将四氯化硅用热氢化技术或冷氢化技术转化成三氯
氢硅，但两者都需要消耗大量的能源，会大大提高成本。
四氯化硅的有效利用途径之一是制备气相法白炭黑。按每吨四氯化硅可生成0.35t白炭黑计，75万～100万
t的四氯化硅能制备白炭黑不会少于26万t。据了解，2008年全球的气相法白炭黑的消费量不过10多万t，估
计到2012年消耗量也不会超过20万t，因此26万t的产量远超出了全球的市场容量。
与国内相比，国外用西门子法生产高耗能的多晶硅主要是用以进一步生产纯度要求极高（11N～12N）的半导体用
单晶硅，而纯度相对要求较低的太阳能电池用的多晶硅（6N）一般是用“物理法”、或用锌还原四氯化硅制取。
目前世界各国已经将以单硅烷（SiH4）为原料制作太阳能薄膜电池提到日程上来了。尽管单硅烷的爆炸极限比三
氯氢硅要宽，但与西门子法相比，该法没有氯元素参与其间、没有大量四氯化硅副产问题和腐蚀问题，特别是大
大降低了能耗，成本比较低廉。
产业发展亟需加强监管与引导
为供应有机硅工业、出口创汇和多晶硅产业所需要的化学级高纯硅的粗略加和约在120万t。为此我国每年
要供应炼硅炉的电力150亿kWh，为供应144万t木炭而要砍伐的林木约700万m3，排放出的热量和污染物更是
不计其数。
一些发达国家为保护本国的生态和资源以及良好生活环境和人民健康，应对气候变化节能减排、创建低碳社
会，设法将高耗能的金属硅生产转移到中国、植根于中国。我国大量发展硅产业和耗能极高的多晶硅产业和大量
出口化学级硅，实质上是在大量耗费我国并不富裕的能源、林木资源；在廉价出卖自己宝贵的不可再生的资源同
时，又将污染留给了自己，这不符合节约能源、资源和保护环境的国策，与科学发展观也大相径庭。
目前一些发达国家在化合物太阳能电池、染料增感太阳能电池等开发上已有进展，这进一步说明高耗能的多
晶硅并不是太阳能电池的唯一原料。当前是世界各国已经高度重视气候变暖的低碳经济时代，我国在8月26日
国务院总理温家宝主持召开的国务院会议上也研究部署了抑制部分行业的产能过剩和重复建设，多晶硅产业就位
列其中。会议指出加强对多晶硅等行业发展的指导、建立和完善准入标准与强化环境监管是十分必要和及时的。
对于我国硅产业的发展，还需要在从以下几个方面进行引导和监管：
（1）对使用高耗能和高污染的化学级硅作原料的有机硅和多晶硅这两大行业的无序发展，国家要加强宏观调
控，特别要关注使用大量林木资源的木炭作为还原剂的化学级硅的生产、使用和出口；
（2）在建、拟建的有机硅单体甲基氯硅烷总产能已经超过实际需要。最近发改产业[2009]1926号文发布的鼓
励进口技术和产品目录（2009年版）通知中，鼓励引进的先进技术包括20万t/a以上有机硅单体生产技术等，
这已经没有必要；
（3）多晶硅行业要鼓励研究低能耗的太阳能电池的制备工艺，如：鼓励开发锌还原四氯化硅制取生产太阳能
电池用的多晶硅；对光伏行业鼓励研究用单硅烷还原制备用硅量少的薄膜太阳能电池和不用硅的化合物太阳能电
池等高转化率、长寿命的太阳能电池；并鼓励研究为太阳能电池配套所需的封装材料、胶粘剂、薄膜和隔气材料
等。对多晶硅行业要鼓励研究低能耗的太阳能电池的制备工艺，如：鼓励开发锌还原四氯化硅制取生产太阳能电
池用的多晶硅；对光伏行业鼓励研究用单硅烷还原制备用硅量少的薄膜太阳能电池和不用硅的化合物太阳能电池
等高转化率、长寿命的太阳能电池；并鼓励研究为太阳能电池配套所需的封装材料、胶粘剂、薄膜和隔气材料等。