三氯氫硅(SiHCl3)是鹵硅烷系列化合物中最重要的一種產品,通過金屬硅粉和氯化氫反應合成,主要用于制造多晶硅及硅烷偶聯劑。其中多晶硅應用領域為太陽能電池、半導體和金屬陶瓷等;硅烷偶聯劑主要應用于表面處理劑、無機填充塑料、增粘劑、密封劑、特種橡膠粘合促進劑等領域。多晶硅為三氯氫硅最主要的下游應用領域,2021 年消費量占比為 32%,硅烷偶聯劑消費占比為 25%。
改良西門子法為生產多晶硅的主流工藝,技術路線成熟且具備規模優勢。多晶硅的制備方法主要有改良西門子法和硅烷流化床法這兩種,目前改良西門子法為全球最成熟、應用最廣的方法,自 2019 年以來全球采用改良西門子法生產的多晶硅產量占比維持一直在 98%。這一技術是以氫氣為載氣,通過三氯氫硅氣體在還原爐內的高溫硅棒表面發生氣相沉積反應生成多晶硅,當前從技術到設備均已全面實現國產化。目前硅烷硫化床法實現工業化生產的企業極少,國內僅有保利協鑫建成了規模化生產裝臵。
硅烷流化床法雖然具備一定的優勢,但在中短期仍難動搖改良西門子法的主流地位。對比兩種工藝可以發現硅烷硫化床法的生產流程符合大化工概念,適宜規模化生產,且在裝臵運行的連續性和能耗降低方面都具備優勢,但由于其生產穩定性和產品純度等方面仍然存在技術問題,還需要時間去解決和完善當前的工藝。同時考慮到國內僅有保利協鑫一家企業掌握了顆粒硅的工業硅技術,獨家的技術壁壘也限制了技術的進一步普及優化,因此我們預計未來很長一段時間內多晶硅生產的主流工藝仍是改良西門子法。