作者簡介：

王世江博士，高級工程師

現為中國電子信息產業發展研究院電子信息產業所副所長

中國光伏行業協會副秘書長。

從事電子信息產業和新能源產業發展規劃與技術研發等方面的工作，對光伏產業、集成電路產業有深入研究，在產業公共服務體系建設和決策支撐咨詢服務、行業公共服務提供方面有豐富的工作經驗。曾參與國務院關于促進光伏產業健康發展若個意見、國家太陽能“十二五”“十三五”發展規劃、光伏制造行業規范條件、光伏行業兼并重組、領跑者計劃、國家集成電路產業投資基金等政策和文件的起草。在專業刊物和會議上發表文章30余篇，其中SCI收錄文章14篇，曾獲中國科學院院長獎，中國電子信息產業發展研究院優秀中層干部、優秀黨員等。

多晶硅是太陽能光伏和半導體制造業的核心原材料，也是中國實現制造業強國的重要支撐。《當代多晶硅產業發展概論》圍繞多晶硅產業化技術、格局、政策和企業等各個層面，詳細梳理當代多晶硅產業發展情況。當代多晶硅產業發展概論從多晶硅產品的簡介出發，介紹了多晶硅產業的發展歷程、西門子法和流化床法等關鍵工藝和技術、太陽能級和電子級多晶硅發展情況、國外主要多晶硅強國美國、日本、韓國和歐洲的發展經驗、國內外重點光伏企業發展特點、多晶硅產業政策等等，全面描繪了當前國內外多晶硅產業的發展圖景，既有成功經驗的推介，又有對失敗教訓的總結。《當代多晶硅產業發展概論》可為行業管理部門、光伏企業、集成電路企業和研究機構提供參考，也可供高等院校相關專業師生及其他對太陽能光伏、半導體和原材料行業感興趣的讀者閱讀，從中可對太陽能發展與多晶硅發展有較為全面的瞭解。

能源技術進步與革新是催生世界經濟發展和社會變革的重要驅動力，也是當今人類生產生活的基礎之一。伴隨著科技進步的城鎮化進程，能源問題與經濟、環境、氣候變化和政治等問題緊密交織，能源科技的每次突破與潛在的能源、環境危機無不牽動億萬人的神經并在全球范圍內引起震動。這源自傳統化石能源煤炭、石油的大規模使用造成了環境污染和溫室氣體排放造成全球氣候變暖危機和生物多樣性銳減，這直接威脅著地球生態環境與人類生存。當今石油、煤炭等等化石能源是人類用能的主要來源，約占一次能源的86%，減少化石能源比重和發展清潔可再生能源是人類面臨的巨大挑戰，需要當今各國政府與人民共同努力，才能應對這一生態環境和氣候變化挑戰。

中國政府在2015年11月在巴黎氣候大會上莊嚴承諾，中國將在2030年左右二氧化碳排放達到峰值并爭取早日實現，這無疑意味著中國化石能源的桿頭貼近兒童市場彀峰值并逐步下降，中國經濟發展與城鎮化進程所需增加的能源用什么來彌補？這顯然是更多地依靠可再生能源，特別是太陽能、風能、水能等等清潔可再生能源。而太陽能個為清潔可再生能源，或許是未來低碳社會最理想的能源之一。太陽能來自于太陽光，可謂取之不盡用之不竭，中國76%的國土光照充沛，是光能資源較為豐富的國家，而目前利用多晶硅光伏發電是太陽能資源最主要的利用方式。用于建設太陽能光伏電站的廠址豐富靈活，中國經過多年努力，從2006年到2016年，太陽能累計裝機量從0.2GW快速增長到75GW，占全國發電總裝機量的5%左右，成本從4元（KWH）下降至0.7元（KWH）左右，在最近一次招標報價已突破到了0.5元以下，已經初步具備了與傳統化石能源競爭的能力。

多晶硅是集成電路和太陽能光伏產業最為關鍵的基礎原材料，回顧歷史，中國早在1958年就開始了多晶硅生產的研究及中試，但數十年產量始終維持在幾十噸規模，直至2005年洛陽中硅年產300噸多晶奎生產線投資，才開啟了中國多晶硅的產業化發展過程，中國當年多晶硅幾乎全部依靠進口，而10年后的2-15年中國多晶硅產量已占全球份額的48%，目前太陽能級多晶硅在國際市場上已經具備較強競爭優勢，而電子級多晶硅也已小批量供給。專家認為中國多晶硅這一發展來之不易，發展過程中曾被看作是高能耗、高污染、高耗資源型產業，但目前中國已掌握了改良型西門子法生產技術，各企業通過降能耗與循環利用副產品以降低生產成本與環境損害，目前多晶硅生產耗電已從10年前每千克近400KWH（千瓦時）下降到了80KWH，染色體全周期能耗僅需1.3年即可全部收回，生產中中副產品也以基本實現閉環生產，少量無法回收的氮硅烷也可中和后實現達標排放。

專家認定，多晶硅產業在中國發展前景美好，因為中國硅資源豐富，在已知宇宙中硅元素儲量排列第8位，而在地球中則是儲量第二豐富的元素，構成地殼總質量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）書中所指多晶硅指以純度99%的工業硅為原料，經過物理、化學方法提純后，使得硅純度達到99.9999%以上的高純硅材料，而依據產品純度不同，從低到高歌分為工業硅、冶金級多晶硅、太陽能多晶硅和電子級多晶硅。全世界半導體器件中，有95%是硅材料制成，其中85%的集成電路由硅材料制成。太陽能光伏發電是新能源重要組成部分，%以是的太陽能電池使用多晶硅作為原料制成，隨著太陽能光伏發展，2003年以前多晶硅市場需求主要以電子級多晶硅為主，太陽能級多晶硅市場需求于2006年超過電子級多晶硅，2015年光伏產業對多晶硅需求量超過30萬噸，約為半導體工業耗硅量的10倍。2015年全球太陽能電池組件總產量達到63.5GW，其中晶體硅電池產量約為59GW，約占全球太陽能電池總產量的93%，薄膜電池和聚光分別為4.3GW和0.15GW總占比約為7%，預計未來5至10年內晶體硅電池仍將是太陽能染光伏行業主流產品。

中國多晶硅企業在2013年國務院出臺《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》后，國內光伏市場開始規模化擴大，多晶硅生產線投資也大幅下降，已從2005年至2010年的每千噸7億元至10億元下降到2013年的2億至4億元，多晶硅生產成本也逐步觀念不同，部分企業生產成本已降至每千克13美元以下的全球領先水平，中國多晶硅企業歷經50年發展，終于在質量完全能滿足太陽能光伏產品需求的基礎上，實現成本全面領先于國外企業，預計隨著新多晶硅工廠的進一步投產，已經完全具備實現太陽能能多晶硅進口替代基礎，并且有望在電子級多晶硅領域也實現進口替代。

作者還對部分不利于多晶硅產業的熱點問題進行了理論上的探討與正本清源，指出多晶硅產業不是高耗能產業。作者還分析了太陽能光伏系統能量回收期，指出光伏發電能量回收期平均為1.17年，而預期壽命為25年，全生命周期每度電耗費14.7克標煤，公為最先進煤電機組的5.4%，太陽能發電是名副其實清潔能源電力。作者還回答了關于多晶硅產業高污染問題，指出這是由于個別企業未回收產業副產品造成的，而這些副產品回收利用不僅可以消除污染還能獲得極大收益，只要掌握相關工藝技術，多晶硅一樣可以做到清潔生產。