多晶硅生產(chǎn)工業(yè)規(guī)模小，達不到經(jīng)濟規(guī)模
目前，全球高純度晶體硅的供應(yīng)基本上處于國際7大廠家的壟斷之中，主要分布在德國、日本、美國、意大利以及挪威等國家。美國的公司主要有Hemlock Semiconductor Co.，MEMCElectronic Materials；挪威的公司主要有Renewable Energy Co.(包括Solar GradeSilicon LLC以及AdvancedSiliconMaterialsLLC.)和Elken；德國的公司主要有Wacker-Chemie，Joint Solar Silicon GmbH；日本的公司主要有Tokuyama Co.，SumitomoMitisubishSiliconCo.，Mitsubishi等，其中的7大廠家的總產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量95%以上。
國外多晶硅生產(chǎn)7大廠家年產(chǎn)能力一般都在1000t以上，2004年多晶硅生產(chǎn)能力28800t。而我國2004年前僅剩1家多晶硅廠，年生產(chǎn)能力不足100t（國外臨界經(jīng)濟規(guī)模為2000t/a）,僅占2004年全世界產(chǎn)能的3％左右。由于生產(chǎn)規(guī)模過小，不能形成優(yōu)勢，缺乏市場競爭力，難以參與國際競爭。
多晶硅生產(chǎn)工藝落后，消耗指標高國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)雖然通過100噸/年多晶硅國家重點工業(yè)性試驗，與國際先進水平相比，但還有一定的差距，尤其是電耗指標。表1列出了國內(nèi)外多晶硅生產(chǎn)消耗指標的對比。
改變落后狀態(tài)，新建多晶硅生產(chǎn)線
近年來，國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)困難局面未能扭轉(zhuǎn)，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)規(guī)模小，工藝技術(shù)落后，生產(chǎn)成本高，不少廠難以維持生產(chǎn)，相繼停產(chǎn)。從1990年6家生產(chǎn)廠減為目前的1家生產(chǎn)廠。生產(chǎn)能力從1983年的144噸減少為目前的不到100噸。
多晶硅生產(chǎn)設(shè)備絕對部分為20世紀90年代初，甚至80年代的設(shè)備，設(shè)備陳舊，裝備水平低，自動化程度與國外先進水平相比，有較大的差距，遠不能適應(yīng)生產(chǎn)的需求。
為適應(yīng)多晶硅市場的需求，促進信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，改變半導(dǎo)體硅材料受制于人的被動局面，國內(nèi)廠家計劃新建多晶硅生產(chǎn)線，以擴大其生產(chǎn)能力。國內(nèi)目前已經(jīng)生產(chǎn)或者計劃生產(chǎn)的晶體硅生產(chǎn)廠家，基本上都是從俄羅斯引進或者計劃從俄羅斯引進的改良西門子反應(yīng)法提煉技術(shù)。
目前在建的有：.四川新光硅業(yè)科技有限責(zé)任公司：建設(shè)規(guī)模年產(chǎn)多晶硅1000t，二期將超過4,000噸，引進俄羅斯工藝技術(shù)。.洛陽中硅高科技有限公司：建設(shè)規(guī)模年產(chǎn)多晶硅300t，利用國內(nèi)試驗成果的產(chǎn)業(yè)化工程。預(yù)計2007年相繼建成投產(chǎn)，在建二期3,000噸。.云南曲靖愛信硅（計劃3,000噸）、寧夏石嘴山（計劃4,000噸）、湖北宜昌（計劃4,500噸）等，累計總產(chǎn)能超過2萬噸。
中國將成為世界第二大半導(dǎo)體市場
電子信息技術(shù)是21世紀的巨大技術(shù)進步，是當前國際經(jīng)濟、軍事、科技、政治的戰(zhàn)略焦點，隨著我國電子信息網(wǎng)絡(luò)的形成和擴展，促進了我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路產(chǎn)品的需求急劇上升，中國已成為IC產(chǎn)品的消費大國，據(jù)Isuppli分析，2004年中國半導(dǎo)體需求約占世界總需求量的14%，到2008年將上升至22%，2006年中國將超過日本，成為世界第二IC市場，到2010年中國將取代美國，成為全球最大的電子產(chǎn)品制造基地和IC器件采購國。
目前國內(nèi)IC制造廠家50家，64條生產(chǎn)線，總生產(chǎn)能力以8英寸（直徑200mm）計為60萬片/月。中國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度引人注目，預(yù)計今后仍將以20%的速度增長。2004年集成電路產(chǎn)量為211億塊，比2003年增長57.3%，但僅能滿足國內(nèi)市場的20%。
單晶硅產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)能不斷擴大
在改革開放大好形勢下，國內(nèi)市場是世界市場的一部分，國內(nèi)基礎(chǔ)電力市場需求量比國外發(fā)展更迅速。為適應(yīng)國內(nèi)外市場的需要，國內(nèi)單晶硅生產(chǎn)及市場大幅度增加，廠商紛紛擴大其生產(chǎn)能力或新建生產(chǎn)線，目前單晶硅生產(chǎn)能力已超過1000噸，2003年產(chǎn)量達1100噸。目前我國太陽能電池的生產(chǎn)以晶體硅為主，拉制太陽能電池用單晶硅爐已超過200臺，產(chǎn)能1000噸/年以上，2003年產(chǎn)量為700噸，2003年累計裝機50MW。
多晶硅是實施“光明工程”的基礎(chǔ)材料
多晶硅太陽能電池是最早商業(yè)化的硅太陽能電池，具有轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好、壽命長等優(yōu)點，是目前光伏市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品。雖然自2004年以來，多晶硅原材料緊缺，硅片價格飆升，但隨著國內(nèi)外眾多廠商紛紛投入多晶硅原材料提煉、生產(chǎn)、拉棒、切割，線據(jù)技術(shù)使硅片可以切割得更薄，硅片供應(yīng)緊張的局面正在逐步緩解，未來20年時間內(nèi)，多晶硅太陽能電池仍將在國際太陽能電池市場中占據(jù)主流地位。
多晶硅嚴重短缺，大量進口，價格暴漲
由于近十年來單晶硅產(chǎn)量大幅度上升，多晶硅需求量急劇增加，全國多晶硅產(chǎn)能不足100噸，而實際需量遠遠超過，2003年進口750噸以上，2005年國內(nèi)需求量1000噸左右，單晶硅生產(chǎn)主要靠大量進口多晶硅或來料加工來維持。
隨著單晶硅生產(chǎn)能力的增加，多晶硅需求量缺口將越來越大，更加依賴國際市場，出現(xiàn)我國微電子產(chǎn)業(yè)在重要原材料上受制于人的局面，成為制約我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。隨著在建的兩條多晶硅建成后，將緩解國內(nèi)目前的供不應(yīng)求的局面。
由于光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，晶硅原材料的緊缺狀況越來越嚴重，硅材料的價格持續(xù)上漲，而硅材料占整個晶硅太陽能電池成本的70%以上。2001－2003年，世界太陽能級多晶硅原材料的銷售價格大致在25美元/公斤的水平，2004年以后價格不斷上漲，2005年世界市場超過50美元/公斤，2006年超過100美元/公斤，而且繼續(xù)保持上漲趨勢。
由于種種原因（技術(shù)和市場壟斷的需要、擴產(chǎn)的滯后性），目前多晶硅原材料的先進生產(chǎn)技術(shù)基本上掌握在幾家主要生產(chǎn)商手中。多晶硅原材料生產(chǎn)量的增長遠遠落后于光伏產(chǎn)業(yè)需求量的增長，這導(dǎo)致了自2004年以來世界范圍內(nèi)多晶硅原材料的持續(xù)緊缺。預(yù)計這種緊缺狀況將持續(xù)到2008－2010年。多晶硅原材料的短缺已經(jīng)成為整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈的瓶頸，不但限制了太陽電池產(chǎn)量的增長，而且使太陽電池的成本持續(xù)保持在3－4美元/W的水平，嚴重制約了光伏產(chǎn)業(yè)和市場的發(fā)展。
多晶硅市場前景
我國太陽能資源非常豐富，大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上，理論儲量達每年1.7萬億噸標準煤，太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。
從全國太陽年輻射總量的分布來看，青藏高原和西北地區(qū)、華北地區(qū)、東北大部以及云南、廣東、海南等部分低緯度地帶均為太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)。
我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用空間也非常廣闊。第一，我國有荒漠面積100余萬平方公里，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)，如果利用荒漠安裝并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)則可以提供非�？捎^的電量；第二，太陽電池組件不僅可以作為能源設(shè)備，還可作為屋面和墻面材料，既供電節(jié)能，又節(jié)省了建材，具有良好的經(jīng)濟效益；第三，迄今我國邊遠地區(qū)仍有較多居民尚未用電，如果單純依靠架設(shè)電網(wǎng)供電，則成本高，建設(shè)周期長，不經(jīng)濟。
太陽能發(fā)電無需架設(shè)輸電線路，且建設(shè)周期短，可以有效解決邊遠地區(qū)用電的難題。太陽能是一種可再生的潔凈能源，為推動我國光伏技術(shù)和產(chǎn)量的發(fā)展，2007年6月，國務(wù)院審議通過了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，明確指出太陽能發(fā)電是可再生能源發(fā)展的重要組成部分，當前和今后一段時間要加快開發(fā)利用。按照國家規(guī)劃，到2010年中國光伏發(fā)電的累計裝機將達到350MW，到2020年將達到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達到600GW（百萬千瓦），見表2。按照中國電力科學(xué)院的預(yù)測，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25％，其中光伏發(fā)電裝機將占到5％。
2020年光伏發(fā)電總?cè)萘?80萬千瓦，其中偏遠農(nóng)牧區(qū)應(yīng)用50萬千瓦，建筑物和公共設(shè)施應(yīng)用100萬千瓦，大型并網(wǎng)光伏電站20萬千瓦，其他商用應(yīng)用10萬千瓦，按照行業(yè)統(tǒng)計，太陽能電池總量中90%是晶體硅太陽能電池，據(jù)此測算，到2020年僅供純發(fā)電所需的晶體硅太陽能電池將達162萬千瓦,這還不包括市場潛力巨大的晶體硅太陽能電池消費產(chǎn)品需求。
電子信息產(chǎn)業(yè)是國家發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)的功能材料多晶硅，是當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品。即使在建的多晶硅項目投產(chǎn)，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量仍不能滿足市場需求。隨著我國集成電路高速增長的勢態(tài)，以及“光明工程”的實施，光伏發(fā)電技術(shù)及其產(chǎn)量的騰飛，對多晶硅的需求量將持續(xù)增長。國內(nèi)多晶硅需求將以15~20%的速度增長，預(yù)計到2010年國內(nèi)為3500噸。
太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度之快，是現(xiàn)代工業(yè)中罕有的，甚至超過半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展速度。全球太陽能電池產(chǎn)量1996-2006年10年間增長26倍，年復(fù)合增長率38%，2001-2006年5年間年復(fù)合增長率42%；太陽能電池年裝機量1996-2006年10年間增長22倍，年復(fù)合增長率36%，2001-2006年5年間年復(fù)合增長率39%。但即便如此，目前太陽能發(fā)電占全球能源消耗總量之比仍是微不足道的。德國是全球最大的光伏市場，光伏電池的年發(fā)電量已在2TWh（20億千瓦時）之上，但光伏發(fā)電量占其總發(fā)電量仍不到0.5%。所以，太陽能電池的市場空間之大幾乎是無限的。
按照西方發(fā)達國家的規(guī)劃，2010年全球光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量將達到15GW（1500萬千瓦），未來數(shù)年光伏行業(yè)的復(fù)合增長率將高達30％以上。至2030年全球光伏發(fā)電裝機容量將達到300GW（屆時整個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值有可能突破3000億美元），至2040年光伏發(fā)電將達到全球發(fā)電總量的15－20％。按照行業(yè)統(tǒng)計，太陽能電池總量中90%是晶體硅太陽能電池，據(jù)此測算，到2010年僅供純發(fā)電所需的晶體硅太陽能電池將達13.5GW，這還不包括市場潛力巨大的晶體硅太陽能電池消費產(chǎn)品需求，而目前全球晶體硅太陽能電池的總產(chǎn)量僅為2500MW,未來發(fā)展空間十分巨大。全球光伏產(chǎn)業(yè)的增長率將高達25%-30%，預(yù)計到2010年為35000噸多晶硅。
發(fā)展我國多晶硅材料途徑
為了增強我國硅材料工業(yè)競爭實力，必須增大科研開發(fā)的投入，包括國家的與企業(yè)的投入，尤其是估計的投入更為重要，國家和政府的直接介入，使發(fā)展我國硅材料的關(guān)鍵。國外硅生產(chǎn)廠家的科研開發(fā)費用占銷售額的5%或更高，而我國的科研開發(fā)費用遠低于此。將近期的科研開發(fā)與長期科研攻關(guān)相結(jié)合，作好科研成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化工作。
加強多晶硅工藝與設(shè)備的研究，尤其是新工藝、新流程的研究，達到降低消耗、降低成本、提高質(zhì)量，保證生態(tài)環(huán)境的要求。建設(shè)具有經(jīng)濟規(guī)模的現(xiàn)代化的多晶硅廠。
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