推動新疆硅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑選擇

潘志剛(新疆維吾爾自治區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

硅是地殼中第二豐富的元素，在自然界中，極少以單質(zhì)的形式出現(xiàn)，多以硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中，是重要的非金屬材料。硅基新材料是指工業(yè)硅經(jīng)過進(jìn)一步延伸產(chǎn)業(yè)鏈深加工生產(chǎn)得到的具有優(yōu)異性能的材料，具有工藝技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品附加值高，市場前景廣闊等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軌道交通、航空航天、電子信息、生物醫(yī)藥、精細(xì)化工等國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的新的基礎(chǔ)性材料，具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位，發(fā)展應(yīng)用潛力巨大。目前，主要包括工業(yè)硅、有機(jī)硅、鋁硅合金、晶體硅等。大力發(fā)展硅產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持全產(chǎn)業(yè)鏈采用世界的先進(jìn)工藝及設(shè)備、實(shí)現(xiàn)最低能耗水平、最小污染物排放，打造具有國際經(jīng)濟(jì)競爭力的硅料產(chǎn)業(yè)鏈條，對推動新疆工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。

1 國內(nèi)外硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 世界硅產(chǎn)業(yè)概況

2018 年，全球工業(yè)硅產(chǎn)能638 萬噸，產(chǎn)量352 萬噸，主要集中在中國、美國、巴西等國。多晶硅產(chǎn)能62.8 萬噸，產(chǎn)量44.6 萬噸，比2017 年分別增加21.7%、0.9%，主要集中在中國、韓國、德國、美國、日本等國。硅片產(chǎn)能約161.2GW，產(chǎn)量約為115GW。其中單晶硅產(chǎn)能達(dá)72.1GW，同比增長67%，多晶硅片89.1GW，同比增長9.6%。有機(jī)硅單體產(chǎn)能265 萬噸，產(chǎn)量208 萬噸，比2017年分別增加6.9%和8.3%。

1.2 國內(nèi)硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本情況

1.2.1 工業(yè)硅

近年來我國工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量均顯著增加。2018 年我國工業(yè)硅裝置產(chǎn)能500 萬噸(有效產(chǎn)能350 萬噸)、產(chǎn)量為240 萬噸，較2008 年年均增長達(dá)到8.6%和9.1%。同期工業(yè)硅消費(fèi)量達(dá)156 萬噸，年均增長18.5%。主要集中在擁有能源優(yōu)勢的新疆、云南和四川等地區(qū)。25000kVA(含)以上礦熱爐占比超過30%。

1.2.2 多晶硅

近年來，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)迎來新一輪建設(shè)高潮，全球產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，國內(nèi)產(chǎn)能則向新疆、內(nèi)蒙等能源價格相對低廉的地區(qū)轉(zhuǎn)移。2018 年產(chǎn)能超35 萬噸，產(chǎn)量達(dá)26 萬噸。大部分多晶硅企業(yè)在規(guī)模、技術(shù)、成本方面已經(jīng)接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有明顯競爭優(yōu)勢。

1.2.3 硅片

隨著產(chǎn)能向西部低電價地區(qū)轉(zhuǎn)移，目前單晶硅產(chǎn)能主要分布在內(nèi)蒙古、寧夏、新疆、陜西、云南等地區(qū)。2018 年，全國產(chǎn)能產(chǎn)能146.4GW，同比增長39.4%，產(chǎn)量107.1GW，同比增長16.8%。

1.2.4 有機(jī)硅

近十年，有機(jī)硅全球產(chǎn)能向中國國內(nèi)轉(zhuǎn)移趨勢明顯，我國已成為有機(jī)硅生產(chǎn)和消費(fèi)大國。截止2018 年底，我國有機(jī)硅總產(chǎn)能超150 萬噸/年，當(dāng)年產(chǎn)量約110 萬噸。我國已成為全球最大的有機(jī)硅消費(fèi)國，約占全球總消費(fèi)量的 45%。

2 新疆硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 取得的成效

近年來，依托新疆明顯的資源、電價等優(yōu)勢條件，硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在全國已形成了明顯的影響力和帶動作用。

一是產(chǎn)業(yè)規(guī)模居全國前列。截至2018 年，新疆工業(yè)硅產(chǎn)量超100 萬噸，占全國總產(chǎn)量三分之一以上，居全國首位；多晶硅產(chǎn)能超20 萬噸，占全國總產(chǎn)能一半以上，新疆已成為全球多晶硅產(chǎn)業(yè)最為集中的地區(qū)。

二是產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展效果明顯。依托當(dāng)?shù)丶爸苓呚S富的硅石、煤炭資源以及較低的電價優(yōu)勢，準(zhǔn)東、鄯善等地已形成了新疆工業(yè)硅、多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展集群，兩地工業(yè)硅、多晶硅、單晶硅產(chǎn)量占全區(qū)一半以上。

三是技術(shù)裝備水平全國領(lǐng)先。工業(yè)硅生產(chǎn)中能源節(jié)約最主要的途徑就是爐型的大型化，新疆工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)整體工藝水平較為先進(jìn)，33000kVA 礦熱爐占比一半以上。大型節(jié)能還原爐系統(tǒng)是解決多晶硅大規(guī)模生產(chǎn)、成本低廉、提高產(chǎn)品質(zhì)量的根本途徑。新疆多晶硅企業(yè)注重節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，行業(yè)綜合能耗低至60 度/千克多晶硅，單體規(guī)模在全國屬于領(lǐng)先水平。

2.2 存在的問題

目前，新疆硅產(chǎn)業(yè)雖然取得一定成效，但仍存在產(chǎn)業(yè)鏈條短、產(chǎn)品附加值低、原料供應(yīng)短缺的問題。一是新疆工業(yè)硅產(chǎn)能超100 萬噸，下游精深加工產(chǎn)業(yè)占比仍然較少，下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸的企業(yè)規(guī)模和數(shù)量明顯不足。產(chǎn)品鏈條短，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，附加值低，導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較差，抗風(fēng)險能力弱。二是近年來因生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度加大，新疆部分硅石礦產(chǎn)區(qū)被列為禁采區(qū)，硅產(chǎn)業(yè)企業(yè)尤其是工業(yè)硅企業(yè)生產(chǎn)所需原材料供應(yīng)短缺，企業(yè)生產(chǎn)受到一定的限制，高品位工業(yè)硅產(chǎn)量占比減少。三是目前新疆硅基新材料企業(yè)眾多，企業(yè)之間信息不共享、不對稱，各地?zé)o序發(fā)展不利于產(chǎn)業(yè)健康成長。

3 新疆發(fā)展硅產(chǎn)業(yè)具有比較優(yōu)勢

新疆新建硅產(chǎn)業(yè)單耗水平低、環(huán)保水平高，相對于其他省份，新疆發(fā)展硅基新材料產(chǎn)業(yè)更具有低成本優(yōu)勢，應(yīng)大力發(fā)展。

一是低電價優(yōu)勢為硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展降低了成本。雖然四川、云南等地區(qū)具有低成本的水電，但其小水電工業(yè)存在豐水期～枯水期的周期性特征，發(fā)電不具備穩(wěn)定性。新疆硅產(chǎn)業(yè)企業(yè)用電成本普遍在0.3 元/度以下，低于全國平均工業(yè)用電，電價優(yōu)勢極為明顯。

二是硅產(chǎn)業(yè)能耗水平低。新疆工業(yè)硅新建產(chǎn)能采用的33000KVA 礦熱爐，每年可降低冶煉電耗6.5 億千瓦時，折合標(biāo)煤21 萬噸，實(shí)現(xiàn)余熱發(fā)電后還可降低電耗2000 度/噸以上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效清潔生產(chǎn)。

三是硅產(chǎn)業(yè)環(huán)保能力高。以鄯善合盛硅業(yè)工業(yè)硅項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目配套建設(shè)工業(yè)硅煙氣脫硫、脫硝設(shè)施，這是行業(yè)內(nèi)目前首例配套煙氣脫硫、脫硝的工業(yè)硅項(xiàng)目，實(shí)施后將大大提升工業(yè)硅冶煉工業(yè)的環(huán)保水平，SO2排放將低于30mg/Nm3，NOX排放低于40 mg/Nm3，低于目前火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 推動新疆硅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑選擇

4.1 強(qiáng)化空間布局引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展

加強(qiáng)對硅基新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局引導(dǎo)，堅(jiān)持有所為有所不為。準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)重點(diǎn)發(fā)展多晶硅、單晶硅、切片及組件、鋁硅合金新材料等；吐魯番市鄯善工業(yè)園區(qū)重點(diǎn)發(fā)展含硅合金、有機(jī)硅等新材料等。引導(dǎo)基地外現(xiàn)有硅產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目向基地集聚。充分發(fā)揮市場作用，采用“飛地”經(jīng)濟(jì)等模式，在稅收、增加值實(shí)現(xiàn)收益共享，引導(dǎo)基地外現(xiàn)有合規(guī)的硅產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目向基地內(nèi)轉(zhuǎn)移。

4.2 延伸工業(yè)硅下游產(chǎn)業(yè)鏈

依托新疆工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為引領(lǐng)，加快延伸產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)業(yè)供給能力。重點(diǎn)打造含硅合金材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈，有機(jī)硅材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈，電子級硅材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈。

4.2.1 含硅合金材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈

依托新疆電解鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，加快鋁和硅合金新材料產(chǎn)業(yè)融合，發(fā)展鋁硅合金棒材、板材等鑄造產(chǎn)品，進(jìn)一步延伸發(fā)展鋁硅合金門窗、運(yùn)輸車廂體、輪轂等深加工產(chǎn)品和終端產(chǎn)品。

4.2.2 有機(jī)硅材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈

采取“規(guī)模化生產(chǎn)單體(中間體)、分散化開發(fā)下游產(chǎn)品”為主的生產(chǎn)模式大力發(fā)展有機(jī)硅，包括大力發(fā)展聚硅氧烷中間體、氯硅烷單體等有機(jī)硅上游產(chǎn)品；重點(diǎn)發(fā)展高品質(zhì)硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑等下游產(chǎn)品及其改性材料。

4.2.3 電子級硅材料加工制造產(chǎn)業(yè)鏈

提高多晶硅、單晶硅工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量，加快引進(jìn)單晶硅、多晶硅切片項(xiàng)目，逐步向高科技、高附加值的電子級硅材料產(chǎn)業(yè)鏈延伸；加快多晶硅、單晶硅制造的配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展高純石墨電極、碳素電極、高品質(zhì)石英坩堝等產(chǎn)品。同時，鼓勵其他材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，使用硅產(chǎn)品，提升材料性能。

4.3 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

聯(lián)合區(qū)內(nèi)主要硅基新材料企業(yè)，建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用深度融合、以制造業(yè)創(chuàng)新中心為主的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，培育硅基新材料創(chuàng)新中心，提升硅基材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。加強(qiáng)對新技術(shù)、新產(chǎn)品聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)投資、標(biāo)準(zhǔn)制定，進(jìn)一步發(fā)揮行業(yè)龍頭作用，帶動中小企業(yè)共同發(fā)展。

4.4 持續(xù)鞏固行業(yè)龍頭地位

適當(dāng)突破能耗制約。硅雖有高載能的特點(diǎn)，但又是環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，以光伏產(chǎn)業(yè)為例，據(jù)測算光伏電池所產(chǎn)生的能源是制造過程中所消耗能源的31 倍。目前新疆多晶硅產(chǎn)品全部用于光伏產(chǎn)業(yè)，對國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、建設(shè)環(huán)境友好型社會、加快本地能源就地消納都有著十分重要的作用。建議適度放寬對企業(yè)能耗指標(biāo)約束，對硅產(chǎn)業(yè)企業(yè)給予更大的支持，進(jìn)一步鞏固新疆行業(yè)龍頭地位。制定硅產(chǎn)業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。基于新疆工業(yè)硅、多晶硅產(chǎn)業(yè)的高度聚集性，較強(qiáng)的行業(yè)影響力，建議制定新疆工業(yè)硅、多晶硅產(chǎn)業(yè)省級標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提升行業(yè)話語權(quán)，推動新疆乃至全國的產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

4.5 積極協(xié)調(diào)硅石資源供給

全區(qū)已發(fā)現(xiàn)的硅質(zhì)原料(石英巖、脈石英、石英砂巖和石英砂)礦點(diǎn)近140 處，上資源量簡表的冶金用石英巖、脈石英23處，保有儲量1919.45 萬噸，可用于生產(chǎn)金屬硅的礦山只有2 處，遠(yuǎn)不能滿足自治區(qū)硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。建議加大硅質(zhì)原料礦產(chǎn)資源地址勘查力度。

4.6 積極承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

應(yīng)搶抓機(jī)遇，積極承接硅產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。新疆相比西部其他省區(qū)在運(yùn)輸距離上不占有優(yōu)勢，應(yīng)充分發(fā)揮政策優(yōu)勢、能源優(yōu)勢，補(bǔ)足運(yùn)距遠(yuǎn)的短板。加快建設(shè)準(zhǔn)東硅產(chǎn)業(yè)基地，持續(xù)打造電價洼地，營造良好的營商環(huán)境，出臺專項(xiàng)支持政策，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步聚集。

4.7 進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范

各地州市不得以任何名義、方式審批、核準(zhǔn)、備案新增產(chǎn)能工業(yè)硅項(xiàng)目。各部門不得辦理土地供應(yīng)、能評、質(zhì)量、環(huán)評和新增授信支持等業(yè)務(wù)。嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)政策和行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、能耗、環(huán)保、質(zhì)量、安全等沒有達(dá)到國家行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的落后產(chǎn)能，必須在規(guī)定時間內(nèi)完成技術(shù)改造或關(guān)停。嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)政策和行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)國際、國內(nèi)一流，采用較為先進(jìn)的技術(shù)工藝路線，工業(yè)硅礦熱爐必須采用矮煙罩全封閉型，礦熱電爐單臺容量25000 千伏安以上，著重智能化、綠色化制造，持續(xù)實(shí)施節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)“三廢”綜合利用，礦熱爐煙氣余熱須全部回收利用。