這是今年1月，工人在武漢日新公司工業園安裝由非晶硅太陽能玻璃構成的廠房屋頂。硅烷氣體附在玻璃上形成非晶硅薄膜吸收太陽能發電。這種太陽能一體化建筑在我國的市場潛力十分巨大。 （CFP 供圖）

　　
    “2010年是中國硅烷氣體鳳凰涅磐的一年。我國在經歷了幾十年的艱苦磨練后，硅烷國產化終于在今年獲得了突破。近兩年上馬的硅烷氣體企業，終于在2010年破繭而出。”光明化工研究設計院總工程師孫福楠近日在接受CCIN記者采訪時欣慰地說。

　　據了解，硅烷是易燃易爆、危險性大的特種氣體，被認為是衡量一個國家氣體產業是否先進的重要標志。由于我國不能規模化生產硅烷，長期以來全部依賴進口。直到金融危機前的半年，中國市場硅烷價格猛漲，甚至無貨可用。這讓飽受外國產品壟斷折磨的中國企業家痛下了決心：一定要生產中國自己的硅烷。因此，2008年我國集中上馬了一批硅烷生產企業。隨著這批企業陸續投產，目前中國硅烷產業可稱得上是“小荷已露尖尖角”。
　　
　　
　　受約束的不只是價格
　　
　　
　　孫福楠告訴CCIN記者：“硅烷是高科技領域必備的原材料。50年前，美國貝爾實驗室展示了世界上第一塊集成電路，開創了微電子技術的先河。其中硅烷尤其是高純度硅烷，是制約集成電路可靠性和成品率的重要因素。硅烷的生產和使用由此進入人們的視野。此后，硅烷被廣泛應用于半導體元器件、液晶顯示器、硅材料太陽能電池等生產中。近年來十分熱門的發光二極管（LED）生產更是離不開硅烷氣體。”


　　但是，由于我國不掌握生產技術，在2008年以前，只能從國外進口硅烷氣體。

　　孫福楠表示，硅烷氣體生產技術含量非常高，中國此前不具備規模化生產硅烷的能力，國內高純硅烷市場長期被美國和日本等發達國家壟斷。為了技術保密，發達國家甚至都不在中國建廠。中國只能出高價格從國外購買產品，再千里迢迢運回國。

　　“如果能從國際市場上買到產品還好，就怕出高價也買不到。”孫福楠指出，從2007年下半年開始，國際市場硅烷供應趨緊。到2008年8月，國內硅烷供應已經極度短缺，市場無貨，價格猛漲。國內硅烷市場價格高達3元/克，也就是300萬元/噸，還買不到貨。當時中國經濟高速發展，各應用領域對硅烷的需求量很大，購買是論“噸”計，但卻像黃金一樣論“克”賣。當時許多非晶硅太陽能電池企業、節能玻璃生產企業因硅烷無貨而“斷炊”。

　　浙江大學半導體材料研究所研究員余京松告訴CCIN記者，中國不能自主規模化生產硅烷，直接導致多方面受制于人。其一，供應量由外國企業說了算。如果國際市場行情好，外商就會減少對中國的供應。如2007年前后，國際上多晶硅價格處于高位，跨國公司把更多的硅烷氣體用于生產多晶硅，減少向中國市場供應硅烷的數量。更有國外企業要求中國買家先付款，但產品要到多年后再供應。

　　其二，價格由外國供應商掌握。余京松說：“按照比較理性的市場價格，硅烷的售價應為約100萬元/噸，而國外企業對中國市場的硅烷賣價曾經高達300萬元/噸。中國用戶根本沒有價格話語權，為了拿到產品，就必須給對方要求的高價格。”

　　其三，技術轉讓被人牽著鼻子走。“我國不少企業曾經嘗試引進國外硅烷生產技術，但事實上這些引進的技術難以開花結果。有些引進設備最后就變成了一堆破銅爛鐵。”余京松舉例說，我國東北一家非晶硅太陽能電池企業，曾經從美國引進了全套設備和生產技術，但是這條生產線僅運行了半年，其核心部分——硅烷提純系統便出現故障。該公司請求美方派技術人員來維修，美方卻要求中方將提純系統打包送往美國維修，等美方修好后再打包運回中國。雙方都不能妥協，最后這條生產線便成為一堆廢鐵。美方這樣做無非是怕自己的核心技術外泄。

　　“此外，引進國外技術除了意味著要引進全套的生產設備，還要被迫引進關鍵的原料和催化劑。如果關鍵原料控制在別人手里, 很難發展獨立自主的硅烷產業。”余京松指出。
　　
　　
　　國內硅烷幼苗開始破土
　　
　　
　　“中國硅烷市場的缺貨危機比金融危機來得更早一些。”余京松告訴CCIN記者，在金融危機前的半年，中國市場硅烷供應緊張到了極點，除了國際市場硅烷大多用于生產多晶硅減少對中國供應外，還有一個重要原因是中國舉辦奧運會，危險化學品難以在中國的所有港口靠岸。沒有了進口貨，中國就無硅烷可用了。

　　這時候國內一些有見識的企業家意識到中國必須搞自己的硅烷。中國有資金、有場地和勞動力，搞硅烷產業具備一定的基礎，但是技術上比較欠缺。為了搞硅烷生產，浙江、江蘇、山東、東北等地的很多企業家積極開始尋求中國自主知識產權的技術。

　　據了解，目前國際上生產硅烷的方法主要有硅化鎂法，氫化鋰還原三氯氫硅法，氫化鋁鈉還原四氟化硅法和UCC法（氯硅烷經氫化和二次歧化反應)。其實我國早在幾十年前就掌握其中的硅化鎂法生產硅烷技術。

　　據余京松介紹，早在1967年，浙江大學就通過硅化鎂法成功制備了硅烷，擁有獨立自主的知識產權。中國的第一瓶5千克重硅烷氣體就是由浙江大學采用硅化鎂法生產的。之后，該技術得到了一定的應用。在20世紀80年代，中國采用該技術的浙江大學半導體廠、開化601廠和保定單晶硅廠等幾家單位最具代表性。“遺憾的是，后來隨著國外生產的硅烷憑著價格優勢紛紛進入國內市場，國內硅烷企業受到極大沖擊，無法生存紛紛停產。”余京松說。

　　“在經歷了金融危機前夕的市場極度緊張后，國內企業又開始重新采用硅化鎂法生產硅烷，并在技術細節和成本控制上有了進一步的改進。”余京松說，目前我國已經建成的硅烷年產能約100噸。其中浙江金華美晶硅電子有限公司年產能5噸左右，南京華特硅材料有限公司年產能約為10噸，安徽滁州市硅谷特種氣體有限公司年產能約15噸，南京亞格泰新能源材料有限公司年產量約為15噸，浙江賽林硅業有限公司年產能50噸。除了上述幾家企業已經投產外，還有浙江中寧硅業有限公司和河北六九硅業有限公司引進美國生產線的大型硅烷項目也已經建成。

　　孫福楠欣慰地說，這些已投產的硅烷企業雖然產能不大，但解決了國產硅烷的有無問題，國產硅烷企業如雨后春筍般涌現的可喜局面為業界帶來了信心。金融危機后，我國提出了擴大內需、扶持太陽能產業的“金屋頂”計劃等對策，使半導體、太陽能、LED等領域出現了發展高峰，因此對硅烷的需求大幅增加。硅烷氣體企業只要有好產品這個“金剛鉆”，就一定能攬到下游市場這“瓷器活”。
　　
　　
　　長高長大的路還很長
　　
　　
　　“現在我國硅烷產業的發展才剛剛開始，嚴格地說只是有個苗頭和趨勢。無論是生產技術、產品質量還是產業配套方面，與國際水平都還有較大差距。國外還沒有把它當成威脅。”在肯定國內硅烷產業發展勢頭的同時，孫福楠也這樣提醒業內人士。

　　在生產技術方面，余京松告訴CCIN記者，我國曾經嘗試引進氫化鋰還原三氯氫硅法，但其關鍵原料氫化鋰掌握在外商手中，只能作罷。而全套引進UCC工藝生產線的投資又十分巨大，曾有企業嘗試過但未成功。目前中國已經投產的企業基本都采用了硅化鎂法，建設年產能50噸的硅烷生產裝置大約投資6000萬元。在建的2個投資數以億元計的大型項目則采用了氫化鋁鈉還原四氟化硅法。

　　孫福楠認為，硅化鎂工藝是中國具有自主知識產權的技術，具有投資小、工藝成熟、上馬快的優勢。但與國外的先進工藝相比，它生產成本高，不能形成量產，企業規模小，產品質量更無法與國外產品相抗衡。當務之急是在質量方面狠下功夫，將生產工藝的細微之處處理好。年產幾十噸的企業應在提高質量的同時降低成本，千方百計進入非晶硅太陽能電池的使用行列，拓寬自己的生存空間。

　　河北六九硅業有限公司和浙江中寧硅業有限公司分別投資30億元和13億元進軍硅烷生產，引進了美國工藝技術的硅烷生產線，硅烷年產能在千噸級的規模。他們除了生產瓶裝硅烷以外，還計劃采用硅烷生產優質多晶硅。余京松表示，這些企業正在摸索和打通工藝路線。“因為有一些小小的技術細節并不是用錢可以買來的，例如反應釜的攪拌器設置、四氟化硅合成的工藝條件摸索等。打通復雜工藝的全流程還需要一個不斷探索和改進的過程。”

　　另外，在配套裝備方面，我國也欠缺很多。南京亞格泰新能源材料有限公司董事長陳關夫指出，硅烷氣體生產出來后還必須要有精密的鋼瓶、閥門等設備與之配套，這樣硅烷產品才能被運送到客戶手上。所以除了硅烷生產技術要跟上外，我國硅烷盛裝設備的制造技術也要跟進。

二○一○中國國際創意設計展十一月十三日在北京舉行。圖為展會上，觀眾正在觀看LED燈。硅烷為該燈的生產原料之一。   （CFP 供圖）