太原市XXXX年一流自主创新基地建设重大项目申报资料(样.docx

太原市2012年一流自主创新基地建设重大项目申报材料项目名称：年产500MW晶体硅太阳能电池生产线及研发中心项目项目领域： 新能源新材料、太阳能光伏和新能源汽车领域项目类别： 一流自主创新基地建设专项申报单位： 山西纳克太阳能科技有限公司协作单位： 中国科学院上海光学精密机械研究所项目负责人：孔繁敏起止时间： 2012年1月 2014年1月联系电话： 13994250486二一二年目 录一、项目申报表二、可行性研究报告三、项目单位资质材料（营业执照、机构代码、税务登记、高新技术企业证书、民营科技企业证书等）四、自主知识产权材料（专利证书或受理证书、软件著作权证书等），若属于合作项目，须附合作协议或购买专利证明五、查新检索报告、专利检索报告等六、其他相关附件一流自主创新基地建设专项重大项目申报表项目名称：年产500MW晶体硅太阳能电池生产线及研发中心项目项目领域新能源新材料、太阳能光伏和新能源汽车领域项目类别：项目专项：一流自主创新基地建设专项申报单位：山西纳克太阳能科技有限公司协作单位：中国科学院上海光学精密机械研究所项目负责人：孔繁敏起止时间：2012年1月-2014年1月联系电话：13994250486太原市科学技术局二一二年制一、申报单位及项目基本情况项目名称年产500MW晶体硅太阳能电池生产线及研发中心项目单位名称山西纳克太阳能科技有限公司详细地址太原经济技术开发区正阳街50号法人代表孔繁敏注册资金5510经济性质有限责任公司职工人数180上年度销售收入15491利 税335资产负债率47.7%开户银行工行万柏林支行账 号0502126009200116325信用等级AA项目负责人有关情况姓名孔繁敏性别男职称经济师传真/email职务董事长学历本科电话7024446项目联系人姓名杨丽萍电话手机13994250486emailnktyn技术来源产学研项 目现处阶段规模化生产阶段合作单位中国科学院上海光学精密机械研究所项目主要研究人员姓名学历专业职 称项 目中分工为项目工作时间（%）本人签名1千炳午本科陀螺自动化专业高级工程师项目组总工5%2司继良博士材料工程系高级工程师项目组长25%3夏长泰博士无机非金属材料研究院项目组副组长15%4陈建玉博士材料学助理研究员项目组组员25%5徐民博士凝聚态物理助理研究员项目组组员25%6孔繁敏学士电气工程经济师项目组组员5%7项目已获专利5项目完成后可新获专利以及其它知识产权发明专利项目完成后年经济指标年新增销售额330000.00年新增利润65835.75年新增税额23595.25二、项目主要研究内容项目先进性程度评价1项目研究和实施内容（限300字）以纳克物理法提纯高纯硅为核心技术，建立3000吨高纯硅生产线、500MW多晶铸锭和500MW电池片组件。初步建立垂直一体化产业基地，在整个产业链中由于切片、电池片加工设备和技术已经相当成熟利润相当微薄且耗能高，由其他工厂代加工完成。2国内外技术研究现状（限300字）全球超过85%的多晶硅产品采用改良西门子法工艺进行生产。改良西门子法，也称闭环式三氯氢硅氢还原法，是用氯和氢合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分享精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生成高纯多晶硅。国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。 纳克物理法以纯度99%（2N）的工业硅为原材料，通过高温脱硼、真空脱膦和真空脱重金属三道工序，生产出纯度达到99.9999%（6N）以上的高纯硅。3本领域技术发展趋势（限300字）4项目技术创新点及水平（限300字）项目立项的必要性及重要意义1与国家产业政策、地方经济发展的关联度（限300字）我国政府愈发重视光伏产业，2009年起我国财政部、科技部、国家发改委、国家电监委等相继推出“太阳能屋顶计划”、 “金太阳工程”和上网电价补贴等政策，对光伏发电项目进行补贴，大力推动国内光伏市场的发展。山西省委、省政府积极响应国家政策，作为转型发展的重点省份，袁纯清书记在7.29重要讲话中指出：要从煤炭依赖中解放出来。同时指出：转型发展是我国实现可持续发展的战略之举，是山西的根本出路，最终实现绿色发展、清洁发展、安全发展。本项目可以带动下游产业降低成本，为光伏产品的长远发展、普及起到至关重要的作用。2对行业技术进步的作用（限300字）太原经济技术开发区是实施省委、省政府转型跨越发展和太原市委、市政府建设一流新兴产业基地的主战场，根据国内外光伏产业现状与发展趋势，制定出打造太原千亿光伏产业园区产业发展目标，将以山西纳克3000吨物理法高纯硅提纯项目为龙头，充分利用中电二所在光伏成套设备生产方面的优势，引导省内众多欲从事新能源行业的大中型企业资金投放方向，不断向上、下游延伸光伏产业链，最终在园区形成高纯硅提炼、铸锭（拉棒）、切片、太阳能电池片及光伏组件为一体的链条完整、优势互补的光伏产业集群。3在国家和省市科技发展战略中的重要程度（限300字）4对太原转型跨越发展、结构调整、促进节能减排、绿色环保、循环经济的作用（限300字）以纳克500MW电池组件为龙头，打造太原千亿光伏产业园区，为加快建设资源节约型社会，推进我省光伏产业又好又快发展，为进一步贯彻落实科学发展观、推动全省节能减排和经济结构优化提供科学依据。综合各方优势，继续保持自主创新技术的领先地位，以重点企业为龙头，以优势领域为基础，以集群化、规模化、产业化为发展方向，培育出具有竞争性的产业集群以带动全省发展，带动区域空间经济活力，为山西在中部率先崛起作出贡献。项目方案的可行性1 关键技术或工艺创新点（限500字）本工艺方法采用高周波诱导冶炼、精炼技术、运动控制，真空感应炉、温度场控制，定向拉棒技术等。工艺流程图如下：工业硅 高温脱硼 真空脱磷 真空脱金属 TMT.05PPM 多晶硅99.9999%2、工艺技术方案和路线及可行性（限500字）在整个产业链当中的核心技术纳克物理法提纯多晶硅相对于传统工艺有三个方面的优势，首先没有污染，第二投资小，第三成本低。西门子法的扩产，只能起到缓解市场多晶硅供应的作用。而且，价格的下降使得工厂的盈亏对成本更加敏感。而这种情况，必然给物理法多晶硅带来相应的机会。因此，物理法不必过于担心迅速扩张的西门子法的产能，只需尽快将自己的大规模生产的纯度稳定下来，并寻找自己在市场中的位置。纳克公司与中国科学院、日本产机电业合作，共同成立光伏材料重点实验室，实验室现拥有光伏方面的专职科研人员50 名，其中高工6人，博士5人，硕士5人，现已经拥有核心专利技术30余项。设备提供商日本产机电业株式会社1973年成立于横滨市，是真空（高压）相关装置的设计、制造、安装、维护的专业制造商，在提纯设备的精密度与稳定性方面处于世界领先水平。3技术经济指标的合理性和可考核性（限500字）传统的工艺在生产过程中加入大量的强酸，导致每产出1吨高纯硅产生12吨四氯化硅，处理成本高达10万人民币（四氯化硅处理成本为0.83万RMB/T），提取高纯硅的成本31.60 万（RMB）/T；纳克物理法提取高纯硅成本为 12.13万（RMB）/T。 传统方法建设周期需要36个月，每吨固定资产投资100万（RMB）；纳克物理法建设周期仅需18个月，每吨固定资产投资40万（RMB）。 目前，国际、国内多晶硅市场售价为25万（RMB）/吨，纳克物理法生产多晶硅成本价为12.13万（RMB）/吨，利润超过50%以上。项目研究基础及条件1申报单位现有基础条件及项目配套能力（限300字）山西纳克太阳能科技有限公司成立于2008年7月，位于太原经济技术开发区正阳街50号，占地13376平米，拥有生产车间和办公研发楼共计13000平方米，是目前山西省知名的民营光伏企业。公司先后申请了6项发明专利，并获得24项实用新型专利技术，于2010年先后被评为“高新技术企业”和“山西省潜力百强企业”。2项目技术负责人、研发团队及产学研合作情况（限300字）公司立足自立知识产权，与中国科学院上海光学精密机械研究所共建光伏材料重点实验室，实验室现有太阳能光伏方面的专职科研人员50 名，其中高工6人，博士5人，硕士5人，已经拥有一支以教授领军，以具有博士学位和高级职称人员、工程化实践经验丰富的科研技术人员为主体，学科交叉的科研团队3申报项目的前期研究工作进展（限300字）（1）2011年10月26日与日本产机电业株式会社签定生产设备引进协议。（2）2011年12月13日与太原经济技术开发区签订了投资协议，确定了150亩项目用地。 （3）2011年12月16日取得晋发改备案（2011）582号备案文件。 （4）2011年12月29日举行项目奠基仪式 （5）10条生产线2012年8月正式投产。 （6）全部项目2014年1月全部建成投产。4经费保障和预算的合理性（限300字）项目预期效果及技术经济评价1技术指标及专利、成果、科技奖预期（限300字）2成果转化推广或产业化实现程度（限300字）3应用前景及经济效益（限300字）4社会效益（改善民生、拉动就业、环境效益等）（限300字）充分发挥山西省硅矿资源及电力资源优势，在太原经济技术开发区山西纳克公司拥有国际先进硅提纯技术的基础上，充分利用上游企业的辐射带动作用，加快产业聚集，形成有价格优势和数量保障的上游产品供给，带动铸锭、切片、电池片加工、组件等项目，以及相关的硅矿、设备制造、LED照明、蓄电池、光伏玻璃、TPE背板等产业，形成完整的光伏产业链条，用以构筑太原市新的支柱产业和优势产业集群，从而加快推进太原市工业新型化，尽早建成全国一流的新兴产业基地，在全省转型跨越发展中发挥重要作用。三、项目分阶段实施目标时间区间实施内容和目标四、项目经费预算项目总投资（万元）150000科技投资（万元）2000其 中自有资金银行贷款项目研究与开发费其 它48000.00100000.00科技投资预算1、人员费300.00万元2、设备费600.00万元3、能源材料费400.00万元4、试验外协费250.00万元5、差旅费150.00万元6、会议费150.00万元7、管理费0.00万元8、其它相关费150.00万元合计2000.00万元五、申报单位意见盖 章 年 月 日 六、组织单位意见盖 章 年 月 日 七、科技局立项意见 盖 章 年 月 日 一流自主创新基地建设专项重大项目可行性研究报告提纲一、总论1、项目概述。项目主要内容及预期技术经济目标及效益“新建晶体硅太阳能电池生产线及研发中心”项目围绕高纯硅提纯技术，建立3000吨高纯硅生产线、500MW多晶铸锭和500MW电池片组件，初步建立垂直一体化产业基地。项目建成后，预期实现销售收入35亿元，上缴税收4亿元，实现利润62580.85万元，提供6000个以上有效工作岗位。2、项目计划目标、成果和知识产权预期、经济效益。二、申报企业情况1、申报企业基本情况包括企业名称、通讯地址、注册时间、注册资金、企业登记注册类型。1.1 建设单位情况建设单位：山西纳克太阳能科技有限公司（简称“山西纳克”）法定代表人：孔繁敏住所：山西省太原市经济技术开发区正阳街50号注册资本：5510万元公司类型：有限责任公司山西纳克太阳能科技有限公司成立于2008年，是集太阳能科技研发、产品制造、销售为一体的高新技术企业，拥有太阳能研发中心和1.5万平方米光伏研发生产基地，是中国最大的太阳能应用和系统集成商之一。公司通过了ISO9001、ISO14001以及中国环境标志等多项权威认证。山西纳克创立了中国首例太阳能热水器超市，并在山西省内建立65家连锁店，已开发出200多个太阳能应用产品，先后承建了省内最大太阳能热水工程（省委30吨热水工程）、国内最大太阳能屋顶集群电站（吕梁8MW太阳能电站）和中国太阳能综合利用第一楼。公司承担了多项国家级计划项目，获得国家财政部产业技术成果资金支持、省级科技型企业发展专项引导资金项目（技术创新）支持，拥有26项核心专利技术，具有较强的工程安装和科技研发实力。截止2010年，公司拥有总资产8136万元，其中固定资产6392万元，实现营业收入7549万元，净利润1043万元；公司资金结构合理，资产负债率为51.4%，总体财务状况良好。2、企业人员及开发能力论述企业法定代表人、项目技术负责人的基本情况，包括学历、所学专业及主要工作业绩。企业人员基本情况，包括企业人员总数、大专以上人员数；主要管理人员数、文化水平。新产品开发能力情况，包括企业研发投入占企业年销售收入比例；科研开发队伍情况。企业高层管理人员或项目负责人简历、教育背景、科技意识、市场开拓能力和经营管理水平。（1）实验室主任千炳午，享受政府津贴的教授级高级工程师，从事太阳能研发工作二十余年。取得了多项国家级、省级科研成果。近年来，承担了太阳能级多晶硅提纯及光伏应用产品及高效组件课题项目10余项，主持申请专利30多篇。（2） 学术委员会成员司继良，高级工程师，任职于中科院上海光学精密机械研究所。1998年毕业于长春光学精密机械学院材料工程系。先后在中国兵器工业总公司第205研究所和北方夜视技术股份有限公司西安分公司工作，从事光学材料研发工作。2001年通过上海人才引进到上海光机所工作，在激光与光电子材料研发中心温度梯度法课题组担任钛宝石和蓝宝石晶体生长的负责人。本人还参与863、院军工重大项目、以及多项有关蓝宝石的科研项目，其中“大尺寸优质蓝宝石晶体研制”获国家科技进步二等奖。现任岗位以来，申请专利21项，获得专利授权10项。 自2005年5月，独创性的将温梯法技术应用于太阳能级多晶硅的提纯上。经过多次实验及积累实验数据资料，不断完善工艺技术路线，提出了P-C-TGT法太阳能级多晶硅提纯技术。该系技术自2008年5月已初显成效，一直在为进一步优化完善工艺、降低成本、扩大规模，生产出性能更加优异的太阳能级多晶硅而努力。夏长泰，1996年8月毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所无机非金属材料专业, 获博士学位。现为中国科学院上海光学精密机械研究所研究员、博士生导师。十多年以来从事晶体生长和性能研究, 曾负责和参与国家自然科学基金、国家863高技术、智利国家科学技术委员会、豊田中央研究所先端研究部门和国际环境技术转移研究中心的科研项目。1997年-2000年间在智利大学物理系做博士后三年，负责智利国家科学技术委员会项目水热-电化学法制备复合氧化物薄膜。2001年-2003年间在日本豊田中央研究所先端研究部门做客员研究员两年，致力于发展先进环境友好热电发电材料，主要负责板状模板晶体材料的制备，用水热法、共沉淀法和助熔剂成功制备出了多种板状晶体材料，并采用模板晶粒生长技术(TGG)和反应模板晶粒生长技术(RTGG)实现了环境友好型热电发电陶瓷的原位单晶化，显著地提高了材料的热电发电特性。2004年作为国外杰出人才被上海光学精密机械研究所引进回国。五年多来在宽禁带半导体材料GaN和ZnO的新型单晶衬底和氧化物稀磁半导体材料等方面开展研究工作。在国内率先开展白光LED荧光衬底研究，在国际上首次提出了几种新型荧光衬底，已取得一定进展。在Phys. Rev. B， J. Cryst. Growth，J. Lumin.,Scripta Mater., Curr. Appl. Phys.等刊物上发表论文80余篇, 其中SCI收录50余篇, EI收录50余篇，论文SCI他人引用400余次。申请日本发明专利一项、中国发明专利十多项。现指导博士生3名、硕士生2名。研究方向：1宽禁带半导体衬底材料；2发光材料；3 能源材料。孔繁敏，男，本科学历，专业：电气工程。纳克公司的创始人，CEO。国内太阳能光伏企业的未来风云和领军人物，最执着的太阳能光伏事业经营者。成功案例：太阳能综合利用第一楼、中北大学300KW太阳能光伏电站、中国煤炭博物馆80KW太阳能光伏电站、山西省委大院照明、吕梁8MWp屋顶太阳能光电建筑应用示范项目、山西首届光伏发展论坛主办方。曾接受中央电视台专访、拥有和国内及国外多个太阳能光伏高端科技专家团队的紧密联系和战略合作。陈建玉，男，博士，现任职中科院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，参与“国家自然科学基金项目”、“中科院创新项目”、“国防科工委项目”等项目；博士期间，参与了上海市重点课题“钨酸铅晶体点缺陷的电子结构研究”等一系列科研项目的研究工作；目前以第一作者在国内外期刊发表14篇高水平学术论文，申请专利5项。掌握多种晶体生长技术，熟悉晶体生长设备的结构。熟悉各种发光材料的测试设备以及分析方法，如X射线衰减时间谱，XEL，荧光，吸收，红外，XRD，SEM等。徐民，男，博士，毕业于山东大学晶体材料研究专业，现任职中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，主要从事晶体材料的生长及其物理性能、激光特性的研究，熟练掌握材料测试方法与原理，包括使用X射线粉末放射仪、拉曼光谱仪、光学显微镜、热扩散仪、差式扫描量热计等.目前参与了国家自然科学基金项目、国家863军工科研等项目，以第一作者在国内外核心期刊发表6篇高水平学术论文，申请专利2项。3、企业员工构成（包括分工构成和学历构成），企业从事研究开发的人员力量、资金投入，以及企业内部管理体系等情况。纳克公司拥有企业员工180人，在2009年成立了研发团队，研发人员36人，占全体员工的20%，大专以上学历员工70人，占全体员工的40%，主要管理人员20人，占全体员工的10%。企业特别注重科研人员的培养及新产品的开发，其平均研发投入占年销售收入的3%。同时，企业建立了完善的ISO9000质量管理体系，实现了从技术引进到自主创新、从研究试验到规模生产的全方位的转变和提升。3、产学研合作情况三、项目先进性程度分析1、国内外技术现状、专利等知识产权情况分析和国内现有的工作基础3.1 国内外技术现状、专利等知识产权情况分析和国内现有的工作基础 目前制备太阳能级多晶硅主要采用化学法和物理法。化学法包括三氯氢硅氢还原法(即改良西门子法)、硅烷热分解法和四氯化硅氢还原法；物理法是针对化学法存在的问题而产生的新兴的生产方法，核心技术主要被德、日、美等少数几个国家所掌控，国内对物理法的研究尚处试验摸索阶段，只有少数几家企业已形成小规模化生产。 自20世纪60年代,西门子公司开始采用氢还原法的方法来提纯和生产高纯硅,这种被命名为“西门子法”的多晶硅生产工艺一直延续至今,奠定了今天的半导体工业。到了20世纪末21世纪初 ,太阳能电池产业化逐步显现,西门子法凭借其在半导体工业中的优势,在与半导体有着相似工艺流程的光伏产业中延续了霸主地位。目前，改良西门子法为化学法的主流，约有70%80%的太阳能级多晶硅项目采用改良西门子法。改良西门子法是实现物料闭环生产的规模化成熟技术，相比较其它化学法而言，其优点主要在于：(1)节能：由于改良西门子法采用多对棒、大直径还原炉，可有效降低还原炉消耗的电能；(2)降低物耗：改良西门子法是一个闭路循环系统，生产中的各种物料得到了充分的利用，大大降低了原料的消耗。 然而，改良西门子法中四氯化硅氢化技术、加压分离提纯技术和合成尾气干法回收技术仍需要进一步完善；同时需要开发出更高效、节能的还原炉及附属设备，以实现生产的太阳能级多晶硅产品的高质量和稳定性；需要研究、设计高效、节能的还原炉反应器及供电设备， 使还原炉反应器电耗尽可能降低。 随着光伏产业逐步扩大,硅材料的需求呈爆发式增长,同时,因缺料造成多晶硅价格不正常飙涨 ,成为光伏产业降低生产成本的强大阻力。加之以西门子法为主的高纯度多晶硅生产工艺需消耗大量电力，且投资多晶硅厂的资本支出过于庞大 ,上游多晶硅料源生产成本下降空间有限。种种因素,促使低成本的替代性料源是兴起。其中,纳克纳克纳克物理法是表现最为突出的一种。 硅烷热分解法主要由日本小松电子公司和美国联合碳化物公司所采用，其中日本小松电子公司的工艺利用硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等技术制取硅烷，将制得的硅烷气提纯后， 通过热解生产出纯度较高的棒状太阳能级多晶硅。而美国联合碳化物公司以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床高温高压下生成三氯氢硅，然后三氯氢硅歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气，硅烷经精馏提纯后进入反应室，细小的太阳能级多晶硅硅棒通电加热至850 以上，硅烷分解，生成的太阳能级多晶硅沉积在硅棒上。硅烷法最大的问题是烷气是易燃易爆气体，整个吸附系统以及分解室都必须高度密封，若操作不当就会引发重大事故。 四氯化硅氢还原法利用金属硅和氯气反应，生成中间化合物四氯化硅，然后用精馏技术对四氯化硅进行提纯，再利用高纯氢气在11001200还原，生成太阳能级多晶硅。四氯化硅氢还原法是早期最常用的技术，但材料利用率低、能耗大，现在已很少采用。物理法与西门子法的机理和除杂方式有着很大的不同,西门子法通过分馏的原理对气体提纯,在分馏过程中,所有的杂质几乎全部排除。物理法则是通过冶金包括常规冶炼、真空熔炼、湿法冶金、定向凝固等的方法将不同的杂质采用不同的方式逐一去除,这期间,由于硅未参加反应,因此将这种方法称为纳克物理法。2、国内外技术发展趋势3.2 国内外技术发展趋势 制备高纯多晶硅的新工艺很多，目前还处于研发阶段，也有部分投产。其中物理法制备高纯多晶硅被认为是有效降低多晶硅生产成本的技术之一。物理法制备多晶硅主要是指使用先进熔炼制造设备、通过冶金熔炼的手段制备高纯的多晶硅材料，熔炼方法主要有真空熔炼法、等离子束熔炼法、电子束熔炼法等，并辅助以定向凝固、区域重熔、表面造渣、气氛控制等各种精炼工艺和手段来制备高纯多晶硅。 近年来，日本在使用物理法精炼提纯多晶硅方面有了很大的突破，于2000年成功地将工业级金属硅精炼成太阳能级多晶硅，打破了原来只有使用西门子法才能够大量生产多晶硅一统天下的局面，并且大幅度地降低了制造时的耗电量。从2000年开始进行中试生产，2004年生产能力已达到年产800吨。但是其生产技术仍然处于十分保密阶段。 由于物理法低耗、环保、低成本等的显著优势，正在成为国内外多晶硅提纯产业的主要研发对象，随着技术的不断成熟，提纯能力的不断提高，物理法将在行业中显示出越来越重要的作用，物理法多晶硅产品将占据越来越大的市场比重。 观察物理法的发展趋势,无外乎两种方式 第一,替代西门子的方法。即在保证能耗、成本、环保等要素优于现有西门法的前提下,尝试用各种有效途径降低杂质含量,提高纯度,进而提供优质硅材料供应现有的太阳能电池生产工艺使用。第二,对物理法工艺的不断研究，在提纯的过程很大程度的降低杂质的含量，提升硅的纯度，满足和超越胎压能级多晶硅的要求。一直以来,国内外绝大多数的物理法探索者走的都是第一条路,毕竟延续半导体工艺的太阳能电池工艺制程是电池工艺的主流,其生产出的太阳能电池拥有较高的光电转化效率。目前,全世界的光伏市场整体还主要由政府驱动。对于太阳能电池消耗的主要市场欧洲、日本和美国而言,用户市场的选择下高转化率的电池更容易获得订单。 然而,巨大的中国光伏市场尚未完全开放,光伏产业真正的商业循环还没开始。光伏发电想要达到与常规能源价格相当,材料与电池工艺的成本必须同步下降,这已是必然的趋势。不过,这个目标谁将会率先达到目前来看,下结论还为时尚早。纳克纳克纳克物理法这个一定意义上带有“草根”性质的生产工艺以及未来与之匹配的太阳能电池生产能否突出重围,达到占硅材料一半的份额,时间应该不会太短。3、本项目技术创新点及与国内外水平比较3.3 本项目技术难点、创新点及与国内外水平比较 纳克物理法制造多晶硅具有投资少、能耗低、环境友好等优点，能满足快速发展光伏产业的需求。冶金法与改良西门子法的比较如表1所示。表1 冶金法与改良西门子法的比较项目冶金法改良西门子法纯度太阳能等级67N电子级11N，太阳能级6N7N生产成本121RMB/kg（大规模时）316MB/kg（太阳能级、规模化）投资额1.5亿元（1000吨/年）10亿元（1000吨/年）电力使用量大规模时32kWh/kg100150kWh/kg技术成熟度中等（改进余地大）高（改进余地小） 本项目通过引进日本先进物理冶炼设备；与中国科学共同打造的技术、工艺，生产6N高纯度多晶硅，并在多项技术上实现创新，主要包括脱硼、脱磷、脱金属杂质的创新方法，具体见表2所示。表2 建设单位新申请专利一览表技术类型序号专利技术名称专利授权号或申请号多晶硅、电池片制备技术1一种太阳能级多晶硅的制造方法201110268630.32一种太阳能级多晶硅脱硼的提纯方法201110268626.73一种太阳能级多晶硅脱磷的提纯方法201110268669.54一种太阳能级多晶硅脱金属杂质的方法201110268620.X5一种太阳能电池片的制造方法201110333979.0 本项目多晶硅生产每公斤电耗为32 KWh左右，大幅低于化学法生产100150 KWh/kg的电耗指标；由于本项目生产规模相对较小，所以电耗指标还未达到22 KWh/kg的国际先进水平。综合起来，本项目采用物理法生产多晶硅，是一种能耗低、无污染、低成本的先进工艺，该技术的应用突破了传统的改良西门子法，是一种实现了真正意义上的物理冶金法提纯多晶硅技术。同时通过物理方法分解废弃物，掩埋甚至可以再利用做成建材（纳克纳克纳克物理法提纯后产生的废弃物可以进行物理分解并做成建材，降低多晶硅生产的污染。），不会污染环境。基于上述优势，纳克物理法多晶硅提取技术更环保，更适合缺水、“低碳”发展的山西。四、项目立项的必要性和重要性分析1、项目提出背景、意义及必要性4.1 项目提出背景、意义及必要性 新能源行业是21世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔。太阳能作为一种可持续利用的清洁能源，不但具有巨大的开发应用潜力，而且还具有较高的投资价值。据世界能源组织（IEA）、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会预测，至2020年世界太阳能光伏发电将占总电力的1%， 2040年光伏发电将占全球总发电量的20%。预计未来20年全球光伏产业的年增长速度将高达15%-20%。在化石能源保存量逐日锐减和价格节节攀升的严峻形式下，各能源消耗大国纷纷制定了鼓励发展光伏产业的阳光政策，如美国2000年的“国家光伏计划”、2005年能源法案、加州“百万屋顶计划”，欧洲的可再生能源白皮书及伴随的“起飞运动”,日本政府的“太阳能发电普及行动计划”等，都提出了明确的阶段发展目标，并取得了显著成效。在技术进步的推动和逐步完善的法规政策的强力驱动下，太阳能光伏产业进入了快速发展时期。我国相继颁布了中华人民共和国可再生能源法、国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020年）(国发200544号)、可再生能源中长期发展规划（发改能源20072174号)、新能源产业振兴规划等相关文件，都将太阳能光伏产业列为可再生能源的重点发展目标之一。国家正式启动了金太阳示范工程对太阳能光伏产业在财政上给予补贴支持。我国可再生能源发展“十二五”规划目标已经正式公布，到2015年，太阳能发电将达1500万千瓦，年发电量200亿千瓦时，据此推算，光伏发电装机将是目前水平的近5倍，尚有1200万千瓦的市场空间。山西纳克目前主营业务为光伏组件制造、太阳能光伏发电系统制造及太阳能照明系统制造，大型光伏工程设计、制造与安装等，原有产品的原材料大部分是外购的，价格质量都受到上游相关企业的制约。为提高企业竞争力，保持企业的可持续性发展，山西纳克在充分调研论证的基础上，从战略发展的角度出发，提出建设本项目，进一步拓展企业产品线，满足了企业未来战略发展规划需求。2、项目技术攻关的必要性4.2 项目目前现状及未来发展公司以科技创新为主导、拥有全球战略高端科研团队，已成功研制出世界最先进的物理法提纯多晶硅技术和设备，现年产150吨物理法提纯多晶硅生产线已成功投产，规划未来2年内年产3000吨多晶硅料、500MW多晶硅片和电池组件差能，带动太原经济开发区千亿光伏产业园的发展，力争5年内成为世界级品牌光伏企业。纳克公司坚持“持续的创新"理念，纳克物理法提纯多晶硅现已经达到6.2N,专家团队计算在未来的两年内纳克物理多晶硅的纯度可以达到7N，从而进一步降低整个光伏产业链成本的15%, 引领光伏产业新一轮的革命。3、项目的市场需求分析4.3 项目的市场需求分析据欧洲光伏产业协会（EPIA）统计，2010光伏市场新增装机量达 15.5GW，同比增长 115%。截止到 2011年11月底，全球光伏发电系统累积安装61.4GW，同比增长34% 。据iSuppli统计，2011年,意大利新增光伏装机量将达到6.9GW，超越德国的5.9GW，成为全球最大的光伏市场。美国将以2.7GW的光伏装机成为全球第三大光伏市场。中国占比由2010年的2%提升到2011年的8%，市场迅速启动并快速发展。 展望未来，全球光伏行业的市场需求不仅取决于世界各国政策支持的跟进程度，还决定于行业技术的革新，使得成本降低。EPIA基于政策驱动方案，预测 2014年全球新增装机容量将达35GW，2020年达到 56GW，占总电力的 1%，2030年达到 281GW，直到 2040年光伏发电将占全球发电量的 20%，按此推算，未来数十年全球光伏产业的年均复合增长率将高达25%-30%。五项目的技术可行性和成熟性分析五项目的技术可行性和成熟性分析1、项目的技术可行性论述（1）详细说明本项目的基本原理及关键技术内容；论述项目创新点，包括技术创新、产品结构创新、生产工艺创新、产品性能及使用效果的显著变化等。（2）详细描述项目的技术来源、合作单位情况；说明项目知识产权的归属情况。（3）项目主要研究方案和工艺路线论述技术路线的合理性和可行性；预期技术指标的合理性和可考核性5.1 项目的技术路线、工艺的合理性和成熟性，关键技术的先进性 项目技术线路、工艺布局本项目是通过纳克物理法高纯硅提纯技术生产多晶硅，完成铸锭后外加切片、电池，最后回公司通过层压工艺生产太阳能电池组件的光伏产业项目。项目关键技术是纳克物理冶炼法，该方法的应用是本项目的亮点。（1）以金属硅（2N）为原料，采用该方法生产的多晶硅纯度可达99.9999%（6N）以上；（2）高周波诱导精炼脱硼（B）和真空脱磷（P）提拉脱金属杂质物理冶金法提纯多晶硅技术；（3）本工艺方法涉及到高周波诱导冶炼、精炼技术、运动控制，真空感应炉、温度场控制，定向拉棒技术等。 山西纳克太阳能科技有限公司纳克光伏材料与技术实验室采用完全自主知识产权的工艺方法，把物理冶金法提纯太阳能级多晶硅技术提升到了一个新的层次，主要表现在以下三个方面：（1）工艺技术路线涉及的工序布局合理（少而精）：整个提纯工艺分二大部分，即三段工序：特制坩埚造渣精炼除硼、真空除磷、提拉除金属；（2）工艺过程中没有破碎制粉体，没有化学处理、没有酸（碱）洗；（3）采用中频炉加热、没有使用多晶铸锭、等离子体、电子束及相关设备，大大减少了实验设备的投入，从而真正实现了太阳能级多晶硅材料生产的低成本化。2、项目的成熟性和可靠性论述详细说明项目目前进展情况、技术成熟程度、有关部门对本项目技术成果的技术鉴定（或验收）情况；本项目产品的技术检测、分析化验的情况；本项目在小试、中试或生产条件下进行试验或小批量试生产的情况，包括项目质量的稳定性、成品率；本项目产品在实际使用条件下的可靠性、耐久性、安全性的考核情况等（可提供用户使用报告）。5.2 项目的成熟性和可靠性论述本项目前已进入前期准备阶段，其中多晶硅已进入中试阶段。11月26日，山西纳克太阳能科技有限公司召开新闻发布会，宣布其纳克物理法冶炼提取高纯度多晶硅技术成功投产，产品经法国埃文斯检测权威机构认证，纯度达到99.9999%以上，太阳能转换率达16.5%-17.5%。详见下图5.3 项目承担单位在实施本项目中的优势 设备提供商日本产机电业株式会社1973年成立于横滨市，是真空（高压）相关装置的设计、制造、安装、维护的专业制造商，在提纯设备的精密度与稳定性方面处于世界领先水平。 纳克公司与中国科学院、日本产机电业合作，共同成立光伏材料重点实验室，实验室现拥有光伏方面的专职科研人员50 名，其中高工6人，博士5人，硕士5人，现已经拥有核心专利技术30余项。 物理法提练高纯硅的主要上游原材料为石英硅矿（二氧化硅），中国为世界上高纯度硅矿最为丰富的国家，日本美国等高纯硅生产厂家的主要原材料均采购自中国。其中山西硅矿石占中国总储量的30%,硅含量达到99.9%，储藏量、纯度占据国内首位。原料供应充足，价格一直稳定在1.2-1.5万人民币/吨。 山西省为传统资源大省，煤炭含量丰富。近年来，山西省调整能源发展方向，将在晋北、晋中和晋东建设三大煤电基地，十二五期间新增电力装机容量5000万千瓦。因此，在电力供应日趋紧张、多省屡次大规模限电的情况下，山西省有充足的电力供应保障。 太原经济技术开发区打造千亿光伏产业园，目前已入区和在建项目：中国电子科技集团公司第二研究所投资6.35亿元人民币建设年产100MW太阳能电池硅片及成套