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中国经济周刊:奋楫扬帆 勇立潮头——陕西有色天瑞硅材料:能源革命助力“双碳”目标实现
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来源:天瑞硅材料|2023/6/21 9:02:00|作者:天瑞硅材料|人气:11191

陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司(以下简称“天瑞硅材料”)是一家集超纯硅材料制造、销售、服务和研发于一体的中外合资高新技术企业,具有全球领先的电子级硅烷气、粒状多晶硅与超纯多晶硅生产技术,一期建成了年产18000吨粒状多晶硅、300吨超纯多晶硅、2000吨高纯硅烷气装载能力的电子及光伏新材料产业化项目,生产的超纯多晶硅和高纯硅烷气,填补了国内空白,大幅提升陕西省相关产业链上下游配套水平。

天瑞硅材料高纯硅烷生产区10区,可年充装外售高纯硅烷气2000吨。

自主研发加快工艺技术迭代

在全球范围内,粒状多晶硅采用硅烷流化床技术生产。在发展与应用历史中,美国rec硅材料(rec silicon pte.ltd,)作为全球第一代硅烷流化床技术的代表,在行业内首先实现了硅烷流化床法的规模化连续生产,推动了粒状多晶硅应用的成熟化、高效化、多元化发展。

天瑞硅材料一期项目,具有连续生产、闭路循环、清洁生产、节能降耗等显著特点。自项目建设以来,天瑞硅材料始终把技术落地吸收和自主研发作为公司的重中之重,组织多批次技术人员赴美进行工艺操作培训,并不断深化对新工艺新技术的探索和研发。在rec硅材料第一代硅烷流化床技术的基础上,采用引进技术与自主研发相结合的发展模式,成功实现了硅烷流化床工艺技术的第一次全面迭代升级,研发投产的fbr-b(第二代硅烷流化床工艺)生产工艺技术,相比设计值,产线的实际运行时间更长、产品质量更高、净化速率更快,其还原电耗降至为西门子法1/10、综合电耗为1/3、流化床反应器净化时间缩短至7天左右、单台反应器连续运行时间突破800天、达到设计时长的4倍、单条产线进料量超设计值30%等核心优势,同时实现60%的设备国产化率,提升了产业自主可控水平。与此同时,天瑞硅材料还在核心设备和关键备品备件上加强自主研发,攻破了国产陶瓷内衬等“卡脖子”问题,填补了国内空白,降低了生产运行成本。

技术的迭代升级,推动了粒状多晶硅产品产量与品质的大幅跃升,产能从第一代技术的1万吨/年提升至二代技术2万吨/年,品质达到光伏特级,其中30%以上产品达到电子级水平,在行业内率先实现了高达95%产品比例的高效单晶领域直投批量化应用,树立起粒状多晶硅产品的令人瞩目的行业战略地位与天宏瑞科品牌市场影响力。

进入“十四五时期”,天瑞硅材料紧跟 “双碳”目标,紧抓发展战略机遇,及时规划并组织实施8万吨电子级粒状多晶硅产业升级项目。据悉,该项目通过工艺技术的第二次迭代升级,整体运行体系实现全面迭代升级,形成10万吨生产运行体系、设备国产化率达到80%、反应器净化时间固化至7天以下、产品品质全部达到电子级,部分达到电子二级至一级水平。新项目投产后单位消耗的降低与规模化效益作用显现,10万吨产能条件下制造成本比目前1.8万吨/年产能规模大幅下降33%,达到全球领先水平。

电子级多晶硅(区熔级硅棒),纯度达13n。

积极探索实现产品多元应用

粒状多晶硅产品作为天瑞硅材料主产品之一,具有碳足迹低、无需破碎、流动性好、填充性强等应用优势,是下游理想的rcz(recharged czochralski多次装料拉晶技术)、ccz(continuous czocharlski连续直拉技术)复投料。随着公司产品品质与稳定性的持续提升,天瑞硅材料高品质粒状多晶硅在单晶领域应用比例已从初期测试的5%,提升至在目前批量应用的20%,并通过了30%的拉晶测试。随着产量、供给量提升,未来将为产业链带来更高的增益。与此同时,天瑞硅材料积极拓展粒状多晶硅应用领域,并率先实现硅烷流化床法粒状多晶硅全系列产品多元化应用。

天瑞硅材料高纯硅烷气产品纯度99.9999%,品质达到国际先进水平,除在光伏电池、平板显示和半导体制造领域得到广泛认可,在新能源电池材料应用上取得突破。超纯区熔多晶硅纯度达到13n,杂质含量低至ppt(ppt part per trillion万亿分之一)级别,广泛应用于新能源汽车、新能源发电、工业自动化、轨道交通、5g等领域。

科技创新奠定行业优势地位

近年来,天瑞硅材料全面贯彻新发展理念,推进产业链、人才链、创新链深度融合,充分利用秦创原创新驱动平台,结合企业自身人才优势,联合国内外科研院所,瞄准行业前沿领域和前瞻技术,以科技创新赋能企业高质量发展,获得科学技术奖励5项,“三新三小”(新技术、新工艺、新材料和小发明、小创造、小改造)创新竞赛奖励4项,申请技术专利10项,成功申报科技项目7项,5项标准参编纳入国家2022年行业标准计划,现拥有技术专利72项。先后被评为“国家高新技术企业”“国家知识产权企业”“陕西省知识产权优势企业”“陕西省瞪羚企业”“陕西省2021年度知名品牌企业”及“第三批智能光伏试点示范企业”。生产的粒状多晶硅、超纯电子级硅烷气、电子级多晶硅产品先后被认定为陕西省重点新产品。

采用第二代硅烷流化床工艺生产的粒状多晶硅。

绿色低碳推进加速能源变革

“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,在国家“双碳”目标的顶层设计下,预计下游多晶硅需求量至2025年呈迅速上涨趋势。天瑞硅材料将充分发挥自身技术优势,积极推进二期“8万吨电子级粒状多晶硅产业升级项目”建设,届时,所生产的粒状多晶硅产品质量将全部达到电子级多晶硅国家标准,可用于高效n型单晶光伏电池。部分产品达到电子1级,可用于半导体器件制造。该项目建成后,将形成10万吨粒状多晶硅总产能,原材料单耗、电单耗、天然气单耗等生产经济指标将明显下降,规模化、低成本的发展趋势将得到凸显,可以为国内光伏和半导体产业高质量发展提供更优质、更低碳、更高效的原材料,加速可再生能源的革命进程及以大数据、ai人工智能为代表的信息技术革命,助力全球“双碳”目标早日实现。

天瑞硅材料将继续加快高端技术人才引进和核心技术的自主研发,厚植产业发展新优势和培育经济增长新动能,把科技发展的命脉牢牢掌握在自己手中,全体天瑞人将坚持固本培元、守正创新,朝着国际一流、国内领先的综合硅基材料生产基地目标奋力迈进。

《中国经济周刊》6月15日专版宣传。


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