严大洲：为多晶硅正名

　　2011年11月，中国恩菲工程技术有限公司（以下简称“中国恩菲”）副总工程师严大洲出席全国勘察设计协会年度会议，并作为中国恩菲子公司洛阳中硅高科技有限公司（以下简称“中硅高科”）年产千吨多晶硅高技术产业化项目的项目总设计师获得“工程勘察设计总承包金钥匙奖”。对于严大洲来说，这个奖很重要，但也似乎不那么重要。说它重要，是因为荣誉是一种肯定，是对他和团队多年来在多晶硅领域内的不懈钻研、努力的极大认可；说它不重要，是因为作为中国恩菲硅材料事业部主任和2010年全国劳动模范，严大洲的成就感早已不仅仅靠奖项来体现，多晶硅技术的研发与产业化已经成为一份事业，融入了他的生命。

　　严大洲，1963年4月出生，中共党员，硕士研究生学历，教授级高级工程师。现任中国有色工程有限公司控股子公司中国恩菲工程技术有限公司副总工程师、硅材料事业部主任，兼任多晶硅制备技术国家工程实验室主任，中国恩菲工程技术有限公司控股子公司洛阳中硅高科技有限公司副总经理，中国多晶硅创新产业联盟专家委员。

　　严大洲自1988年6月到中国有色工程有限公司（原北京有色冶金设计研究总院）工作，先后承担了水泥、电解铝、锆、钛、稀土冶炼、稀土应用、半导体材料单晶硅、多晶硅等项目的科研和工程设计，在多个项目的设计、研究和试车投产过程中担任过专业负责人、总设计师或项目经理，获得全国优秀工程咨询成果一等奖1项、部级优秀工程咨询成果二等奖1项、全国优秀工程银奖1项、部级优秀工程设计一等奖1项和二等奖2项。2007年2月获国务院政府特殊津贴。

　　严大洲近几年来主要从事多晶硅产业化科研、工程设计和生产管理工作。担任国家863攻关项目和国家“十一五”支撑计划课题组长，具备良好的科技攻关和开拓创新能力，积极推动和组织自主知识产权技术的开发，敢于利用新技术实施产业化，率领团队在多晶硅领域的新技术开发和成果转化方面取得重大成就。他担任课题组长的“24对棒节能型多晶硅还原炉成套装置研究”获河南省科技进步一等奖，国家科技部“十一五”支撑计划课题。“大型低温加压氢化技术”获第四届中国半导体创新产品和技术一等奖。在多晶硅生产领域形成了“物料闭路循环、能量综合利用”多晶硅清洁生产原创技术体系，拥有自主知识产权，打破了美、日、德等国的技术封锁和市场垄断，贡献突出，已成为我国多晶硅领域的知名专家。

　　他山之“石”

　　在当时年产能千吨的日本公司，一行人只受到车间主任级别人员的草草接待，规格之低可想而知

　　多晶硅是一种超高纯材料，具有用途广泛、功能强大、性能优异等特点，是制造集成电路等半导体器件的关键基础材料，更是当今光伏发电产业快速发展的核心材料。用严大洲的话来说，多晶硅是“上帝赐给人类的宝石”，具有其他材料无法实现的功能，是现代信息化社会的基石。

　　我国拥有丰富的硅矿资源，但受制于美、日、德等多晶硅大国严重的技术封锁和市场垄断，在过去很长时间里，我国多晶硅几乎全部依赖进口，直到2005年10月18日，严大洲主持的我国首条大规模产业化示范线――中硅高科年产300吨多晶硅高技术产业化项目建成投产，第一炉多晶硅产品的顺利出炉，意味着我国终于突破封锁，掌握了规模化生产的关键技术。谈到这个我国多晶硅产业发展过程中具有里程碑意义的项目，严大洲讲述了项目成功背后隐藏在他记忆中的故事，故事把时间拉回了上个世纪九十年代。

　　当时，为尽早摆脱多晶硅核心技术受制于人的被动局面，1997年，严大洲作为副总设计师，主持了四川峨嵋年产100吨多晶硅试验示范线，探索改良西门子法的相关技术，规模虽小，但项目凭借完成干法回收、氢化等多项技术研究获国家优秀工程设计银奖。这不仅对于严大洲及其团队而言意义重大，更为之后行业内对技术的不断深入研究奠定了坚实的基础。项目鉴定完毕以后，便有企业表达了投资建设千吨级生产线的意愿，这极大地鼓舞了业内的研发、实践热情。但由于千吨级项目的建设需要更大规模的设备，国内条件尚不具备，亟须通过国外先进技术的引进和学习，提升我国技术水平以扩大产业规模。

　　2000年，一支由四川省副省长组织带队、国家政府官员和多晶硅行业专家参加的“技术引进团队”迈出国门，远赴欧洲、日本等多晶硅大国“取经”，通过引进先进技术，突破我国技术障碍。但是，这支高级别、高规格的队伍却并没有受到热情的接待――在德国，瓦克公司同意此行政府官员乘坐观光车辆在厂区“走马观花”，而行业专家则由于不能进入现场只能坐在接待室里喝茶；在当时年产能千吨的日本公司，一行人只受到车间主任级别人员的草草接待，规格之低可想而知。严大洲说，由此种种显而易见，当时国外根本不把我国多晶硅产业放在眼里，技术上更是封锁加打击。而正是这件事，使我国不论是国家领导还是技术人员都受到很大震动，更加激发了我国行业崛起的斗志和行业发展的决心，这也为中硅高科第一条三百吨多晶硅生产线在建设过程中赢得了国家发改委的大力支持。

　　凭己“攻玉”

　　在2006年到2008年国际光伏市场爆发式增长过程中抓住机遇获得盈利、在全球经济危机、行业形势不佳时卧薪尝胆渡过难关

　　本世纪之初，多晶硅技术基础薄弱，行业前景尚不明确之时，严大洲及中国有色工程设计研究总院（即现“中国恩菲”）领导就已经看好多晶硅乃至光伏产业的“光明未来”。严大洲说，过去，在设计院写给国家发改委的项目建议书和可行性研究中很少附照片，但2000年的可研中却出现了一张藏民生活照，照片展示了藏族牧民在女儿出嫁时准备的两样嫁妆――光伏发电板和电视机。也就是说，设计院对光伏市场的良好预期和展望早已有之，正是这种远见，使多晶硅项目的研发建设得到了院领导的大力支持，为中国恩菲当前在领域内取得的卓越成果奠定了基础。

　　不知从何时起，多晶硅对于严大洲而言，已经不仅是原料、技术和工作，正如他所说，设计院最早成立的事业部就是硅材料事业部，表示院里把多晶硅当成一项事业来支持，而在他和他的团队看来，多晶硅早已成为每一个人、整个集体的共同事业，一份可以寄托、拥有美好未来的事业。

　　2002年，为使技术成果得到验证并推广，严大洲及有色设计院的领导和技术团队顶住质疑之声，在技术和设计费入股的条件下，还拿出个人积蓄集资现金入股，完成了唐山“年产2000吨三氯氢硅新技术产业化项目”，首次应用“合成产物加压冷凝技术、加压提纯技术和尾气干法回收技术”。严大洲回忆当时的情景时说，这个项目属于原料制备，只是多晶硅项目技术当中很小的一项，但正是这项技术在节能环保方面的显著成效，为建设万吨级工厂和改造现有厂提供了良好的技术基础，而其产业化更坚定了设计院发展多晶硅产业的决心。

　　2002年底，多晶硅行业遭遇寒冬，价格暴跌，形势十分严峻。但出于对行业的看好和对事业的坚定，有色设计院仍倾尽所能投入有史以来最大额度的现金入股，加上技术入股，支持在洛阳建设年产300吨多晶硅项目，严大洲被任命为总设计师和合资公司副总经理。

　　严大洲说，外人现在看来，项目从300吨做起，规模并不大、技术难度也不高。但是，当时国内还没有人实地见到过如此规模的多晶硅生产线，一切几乎都是从零开始，再加上行业景气度底，融资困难等问题，严大洲和团队成员顶住重重压力、克服种种不利条件，经过共同努力，终于在2005年10月迎来了中硅高科年产300吨多晶硅项目的建成投产，项目依靠自主研发技术、全部国产化设备，2006年就实现产量186吨，与设计相符。

　　年产300吨多晶硅生产项目成为良好开篇，为严大洲和他的团队获得了从国家到地方诸多荣誉，更为他们赢得了国家多项科技攻关的支持，包括国家“十一五”支撑计划项目、863项目、工信部电子基金项目、国家发改委项目等。雄厚的技术实力，也为中国恩菲之后年产1000吨多晶硅扩建项目、年产2000吨、万吨项目的逐步建成投产奠定了坚实的技术基础，更成为公司在2006年到2008年国际光伏市场爆发式增长过程中抓住机遇获得盈利、在全球经济危机、行业形势不佳时卧薪尝胆渡过难关的重要原因，为中国恩菲走在多晶硅行业领先的道路上提供了巨大助力。

　　逆风前行

　　2009年成本较2008年降低50%，能源消耗降低超过40%。不仅如此，中国恩菲还在此过程中逆流而上扩产了2000吨项目

　　当前，全球经济形势不利局面之下，各产业都受到巨大波及和影响，资金十分紧张。由于下游产品应用市场减小，库存增加，多晶硅价格再一次出现大幅下跌，行业再一次面临巨大压力，国内许多企业已经无力维持，濒临停产甚至倒闭。

　　对于严大洲而言，这样的行业遭遇并不陌生。在2008年底全球经济危机多晶硅“价格跳水”跌幅高达90%之时，中国恩菲仍能够顶住压力，成为行业内仅有的几家盈利企业之一。究其原因，严大洲表示，苦练内功、降低成本是制胜的法宝。一方面，公司领导对技术创新给予极大支持，通过大型节能还原炉、低温加压氢化回收副产物四氯化硅、尾气干法回收等各工艺环节设计实现成本降低，很多技术都是在现场边运行边调整，饱含着技术人员的智慧和汗水；另一方面，面对不利的行业局面，公司上下齐心从细节做起，通过精细化管理，降低能耗、物耗，提高转换率，最终也实现降低成本的目的。2009年成本较2008年降低50%，能源消耗降低超过40%。不仅如此，中国恩菲还在此过程中逆流而上扩产了2000吨项目。而正是这样卓越的胆识，为公司2010年和2011年获得良好利润奠定了基础。严大洲说，时局艰难并不会改变我们对于行业的判断，在苦练内功维持发展的同时，有计划地扩大规模，决策英明且实施到位，这是中国恩菲在投资发展道路上每一步都能够找准节奏，使产能形成之时能够赶上市场发展的良好阶段的重要原因。

　　当前，多晶硅市场又令人产生扑朔迷离之感，对此，严大洲表现得十分淡定。他说，无论当下形势如何，处在我国多晶硅产业前沿的中国恩菲都会立足长远，放眼未来，中国恩菲并不满足于已经国内外领先的成本优势，在技术研发和成本降低方面的努力不会停止。当前，中国恩菲已经研发了低温氢化技术第六代技术和第五代还原炉，现在正在进行36对棒、46对棒还原炉的研究开发，希望通过更大的还原炉为公司未来更大规模的生产奠定基础，也为降低能源消耗、减少投资做好铺垫。

　　为多晶硅正名

　　从长期来看，多晶硅是清洁能源的制造者，而非高能耗的替罪羊

　　一段时间以来，多晶硅都被冠以“高能耗、高排放、高污染”的帽子且饱受诟病，对此严大洲和很多行业专家都表达了不同观点：对行业的判断应从实际出发，从国家能源战略的角度出发，在光伏产品的整个产业链中，多晶硅生产过程已经可以做到绿色环保，实现达标排放。

　　严大洲介绍，从光伏全产业链来看，光伏发电的电耗从硅石冶炼成工业硅，提纯成9N多晶硅，再做成切片，制成电池、组件，直到整个光伏电站现场安装完毕，消耗电能为2.59kWh/Wp，这些消耗的能源在2年内即可全部收回。目前，国内生产的太阳能组件的合理使用寿命25年，之后发电效率衰减到80%，虽然衰减，但是仍然可以持续使用至40年甚至更多。因此，从长期来看，多晶硅是清洁能源的制造者，而非高能耗的替罪羊。

　　关于多晶硅高污染的说法，严大洲表示，这与其生产技术和工艺密切相关，改良的技术完全可以实现达标排放，这种说法最好的证明就是国外对待多晶硅产业的态度并不同于钢铁、有色冶炼等，到目前为止，国际上美、日、德七大传统多晶硅企业都没有对外转让技术，更没有在中国建厂，其原因一方面在于技术垄断，另一方面则源于本国发展多晶硅并不需要付出自身环境和能耗的代价。

　　在多晶硅生产过程中，副产物的处理至关重要，社会上对四氯化硅的“妖魔化”令行业发展受到重大负面影响。当前中硅高科采用干法回收尾气，用低温氢化技术将四氯化硅氢化转变为多晶硅原料三氯氢硅返回系统使用。也就是说，整个多晶硅生产系统是一个理想的物料循环、能量回收利用的闭路循环系统。严大洲说，目前我国的多晶硅生产在“三废”处理方面没有技术难题，国内千吨级规模的工厂都有“尾气干法回收”系统，环保评估和检测体系完善。从多晶硅生产企业的角度来说，由于将副产物排放到环境中会增加原料消耗和环保处理方面的成本，所以企业主观上就会尽量避免；更加重要的是，物料回收返回系统使用后对降低成本有巨大帮助。目前，中国恩菲在成本上的竞争力就与完全彻底回收副产品密不可分，而这更成为做好节能环保的巨大动力。严大洲不无骄傲地说，中硅高科的多晶硅厂区环境清洁，空气清新，且随时都能够接受检验。他说，降低成本和生产运营是我们的日常工作，而做好环保则是基础，只有这样，企业才有利润，才有生存发展的空间。

　　严大洲展望，未来，在煤炭、石油等原料上涨势不可挡的趋势下，传统能源发电电价上涨也成为必然，当前光伏发电成本已经低于1元/kWh，若立足长远，将光伏成本下降和火电成本上涨考虑在内，则二者价格对接指日可待，光伏产品商业化应用将会成为现实。而依照当代人类推算结果，40年以后化石类能源就会消耗殆尽，到那时免维护的光伏电站将以其巨大竞争力和优越性赢得并占领市场。

　　“光”明前景

　　一方面，业内同仁应坚定信心，着力于提升技术水平和降低成本；另一方面，外界也应努力为产业创造好的生存环境

　　目前，全球对于光伏产业的发展前景已经达成共识。随着欧美经济的逐步恢复，西方光伏市场有望实现新一轮启动。而从2007年起，中国就成为全球最大光伏生产国，但距离最大光伏应用国还尚需时日。对此，严大洲充满信心，他说，我们不能再依赖国外市场，而应该尽快启动国内光伏应用市场。严大洲指出，与2005年比较，我国多晶硅产业规模已经扩大500倍，单位产品的能源消耗降低5倍以上，全光伏产业及相关产业新增就业人数超过100倍，达到约50万人，已解决光伏产业“两头在外”中的一头问题。

　　据统计，我国绝大部分领土都属于光伏发电可用地带，西藏、青海、新疆、宁夏、内蒙古等西部地区年日照时间都在3000小时以上，十分适合建设大规模光伏电站，电站的建设，在实现供电的同时更能够通过安装太阳能板减少蒸发量，改善当地自然环境，采用微灌技术种植植物，或发展养殖业，通过合理利用荒漠“资源”，实现人与环境的良性互动。

　　针对行业发展，严大洲建议，国家应参照德国、日本等国的成熟经验，加快国内光伏发电项目实施，尽快落实上网电价法，并给与多晶硅企业以直购电条件，为多晶硅企业参与国际竞争创造平等条件；另外，应进一步支持、加大科技投入，提升技术水平，提高质量、稳定质量，降低消耗，提高综合利用能力；支持行业开展多晶硅行业共性技术研究，如检测方法、各种规范、标准的制定等，服务全行业；第三，政策上应对行业内的兼并重组予以鼓励，以实现资源共享，减少损失，支持有优势企业实施技术改造或新建产能，优先备案核准。

　　2011年被称为“中国光伏元年”，我国太阳能总装置容量达3GW，新增太阳能发电装置容量2GW，远超业界预期。根据“十二五”新能源发展规划，到2015年我国太阳能发电装机容量将达15GW，可望实现与欧、美三足鼎立。严大洲期待着中国成为世界最大的光伏应用国的那一天，他说，到那时，中国将成为全球清洁能源典范，不仅能够为国际碳排放的降低做出贡献，还将造福子孙，使后代能够享用更多清洁能源。在可预期的时间范围内，我们将迎来光伏爆发的美好前景，而这，需要我们的共同努力。