第一節(jié) 工業(yè)可控硅產(chǎn)品定義及基本屬性
一、產(chǎn)品定義、性能
可控硅又叫晶閘管(SiliconControlledRectifier,SCR)。自從20世紀50年代問世以來已經(jīng)發(fā)展成了一個大的家族,它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管、可關斷晶閘管、快速晶閘管,等等。
二、產(chǎn)品所屬行業(yè)界定
工業(yè)可控硅屬于電力電子元器件制造行業(yè)(3924),指用于電能變換和控制(從而實現(xiàn)運動控制)的電子產(chǎn)品的制造。
包括:電力半導體器件:整流管、晶閘管、電力晶體管、電力場效應器件、場控雙極型復合器件、靜電感應器件(SIT)、電力半導體模塊、電力半導體組件;電力集成電路:普通穩(wěn)壓電路、開關電源控制電路、DC-DC變換器等;電子設備用機電元件:連接器、插入式電子元件插座及其附件、端接件及接線裝置、連接器線纜組件、電子設備用面板元件、電子設備用小型管狀熔斷器等;繼電器、繼電保護及自動化裝置等;電力電子裝置及相關配套件。
第二節(jié) 工業(yè)可控硅產(chǎn)品應用概況
一、產(chǎn)品主要應用領域
晶閘管在自動控制控制,機電領域,工業(yè)電氣及家電等方面都有廣泛的應用。晶閘管是一種有源開關元件,平時它保持在非道通狀態(tài),直到由一個較少的控制信號對其觸發(fā)或稱“點火”使其道通,一旦被點火就算撤離觸發(fā)信號它也保持道通狀態(tài),要使其截止可在其陽極與陰極間加上反向電壓或將流過晶閘管的電流減少到某一個值以下。
可控硅有單向、雙向、可關斷和光控幾種類型它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、控制方便等優(yōu)點,被廣泛用于可控整流、調(diào)壓、逆變以及無觸點開關等各種自動控制和大功率的電能轉換的場合。
晶閘管在我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和民用方面主要應用在:交流調(diào)壓、可控整流以及無觸點功率靜態(tài)開關等領域。交流調(diào)壓是利用晶閘管(可控硅)的開關特性替代老式的接觸調(diào)壓器、感應調(diào)壓器和電抗器調(diào)壓,用晶閘管(可控硅)實現(xiàn)交流到可變交流之間的變換叫交流調(diào)壓。其主要用于溫度控制,燈光控制以及交流電動機調(diào)壓速等領域??煽卣魇怯镁чl管(可控硅)組成的整流器可以在交流電壓不變的情況下,方便的改變直流輸出電壓的大小即可控整流。晶閘管可控硅可控整流已取代直流發(fā)電機組用于直流拖動調(diào)速裝置,廣泛應用于軋鋼、電解、電鍍、機床、造紙、紡織、勵磁等領域。
工業(yè)可控硅產(chǎn)品主要應用領域
主要產(chǎn)品名稱 | 主要用途 |
晶閘管 | 鋼鐵及有色金屬冶煉、精密鑄造、淬火透熱等 風機、水泵控制;機床、軋機傳動調(diào)速 火車、地鐵、城市輕軌等機車牽引 電力系統(tǒng)的無功補償及諧波抑制、消磁滅弧 艦船的發(fā)電、配電系統(tǒng) 軍工野外電源、大功率激光電源 水電、風電、火電、核電勵磁 環(huán)保除塵 電焊機、焊接機器人等焊接設備 |
二、產(chǎn)品應用成熟度分析
晶閘管能在高電壓、大電流條件下工作,具有耐壓高、容量大、體積小等優(yōu)點,它是大功率開關型半導體器件,廣泛應用在電力、電子線路中。
隨著晶閘管技術不斷成熟,該技術在20世紀70年代才在國際上逐漸應用起來,我國在20世紀90年代才逐漸發(fā)展起來。晶閘管技術在電力系統(tǒng)中的應用可以說是晶閘管應用領域的一場革命,高壓動態(tài)無功補償裝置(SVC)、智能瓦斯排放裝置(MABZ)、電力濾波裝置(FC)、高壓變頻裝置(HVC)等產(chǎn)品均處于產(chǎn)業(yè)的幼稚期,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
晶閘管技術應用在電力領域,可以說是晶閘管應用歷史上的一次很大的變革也是自動控制領域一個很大變革,晶閘管會廣泛的應用于自動控制領域。這項技術國內(nèi)比國外晚了20年左右,單項產(chǎn)品市場空間巨大的同時,新產(chǎn)品會層出不窮(如statcom、facts系統(tǒng))。
從目前產(chǎn)品的成熟度來看,可以簡單預期產(chǎn)品應用領域的一個擴展路線:
冶金(市場已經(jīng)開拓)→鐵路牽引(國外應用成熟、且技術有硬性需求)→工礦企業(yè)(市場正逐步認同)→其它大型企業(yè)→電力系統(tǒng)(保守)。略……
第三節(jié) 宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析
一、2005-2009年我國宏觀經(jīng)濟發(fā)展分析
(一)主要經(jīng)濟指標增長情況
2005-2009年我國GDP增長變化情況
單位:%
2009年國內(nèi)生產(chǎn)總值335353億元,按可比價格計算,比上年增長8.7%,增速比上年回落0.9個百分點。分季度看,一季度增長6.2%,二季度增長7.9%,三季度增長9.1%,四季度增長10.7%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值35477億元,增長4.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值156958億元,增長9.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值142918億元,增長8.9%。
2008年國內(nèi)生產(chǎn)總值300670億元,比上年增長9.0%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值34000億元,增長5.5%;第二產(chǎn)業(yè)增加值146183億元,增長9.3%;第三產(chǎn)業(yè)增加值120487億元,增長9.5%。第一產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重為11.3%,比上年上升0.2個百分點;第二產(chǎn)業(yè)增加值比重為48.6%,上升0.1個百分點;第三產(chǎn)業(yè)增加值比重為40.1%,下降0.3個百分點。
2007年國內(nèi)生產(chǎn)總值246619億元,比上年增長11.4%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值28910億元,增長3.7%;第二產(chǎn)業(yè)增加值121381億元,增長13.4%;第三產(chǎn)業(yè)增加值96328億元,增長11.4%。
2006年國內(nèi)生產(chǎn)總值209407億元,比上年增長10.7%。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值24700億元,增長5.0%;第二產(chǎn)業(yè)增加值102004億元,增長12.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值82703億元,增長10.3%。
2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值182321億元,比上年增長9.9%。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值22718億元,增長5.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值86208億元,增長11.4%;第三產(chǎn)業(yè)增加值73395億元,增長9.6%。
2005-2009年我國CPI指數(shù)同比增長變化情況
單位:%
二、2010年我國宏觀經(jīng)濟走勢預測
2009年,在一攬子經(jīng)濟刺激政策作用下,我國經(jīng)濟企穩(wěn)回升勢頭好于預期。2010年,我國經(jīng)濟發(fā)展仍將處于保增長與調(diào)結構的關鍵階段,預計宏觀經(jīng)濟政策將總體寬松,積極財政政策和適度寬松貨幣政策的總基調(diào)將不會改變,但財政政策將更加注重“調(diào)結構”和“惠民生”,貨幣政策將更加注重“適度”,預計2010年我國GDP增長率將達9%左右。
1、世界經(jīng)濟溫和復蘇,外部需求轉暖
2009年二季度,美國GDP環(huán)比折年率為-1%,好于前兩個季度-5.4%和-6.4%的增長;房市和車市也出現(xiàn)轉機,美國房屋銷售2009年8月份同比增長1%,環(huán)比增幅達30%。法國、德國和日本等主要經(jīng)濟體增長超出預期,環(huán)比出現(xiàn)正增長。表現(xiàn)最差的英國經(jīng)濟也已經(jīng)在09年年底開始增長。2009年四季度美、日、歐三大經(jīng)濟體經(jīng)濟很出現(xiàn)正增長,經(jīng)濟金融形勢好于預期。在各國干預政策繼續(xù)發(fā)揮作用、市場主體信心恢復和各國積極培育新經(jīng)濟增長點等因素的共同作用下,預計2010年世界經(jīng)濟將溫和復蘇。
對于2010年世界經(jīng)濟,各大機構普遍預期要好于今年。世界銀行預測2010年世界經(jīng)濟增長1.6%,而2009年是負的2.5%;IMF最新預測2010年世界GDP增長3%,而2009年是負的1.4%。2010年世界經(jīng)濟將溫和復蘇,世界GDP增長2%左右,貿(mào)易量增長1.5%左右。
2、固定資產(chǎn)投資增速回落,但仍有后勁
2010年我國投資增長繼續(xù)較快,一是經(jīng)濟刺激效應還將進一步顯現(xiàn)。2010年積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策總基調(diào)不會改變;十大產(chǎn)業(yè)振興計劃和新能源發(fā)展規(guī)劃等將對相關產(chǎn)業(yè)投資起到推動作用。按計劃2010年還有5885億元左右的中央新增投資,將帶動全社會投資至少增加11770億元。二是國務院剛剛通過的《促進中部地區(qū)崛起規(guī)劃》,必將帶動中部地區(qū)在新型農(nóng)業(yè)、能源原材料、現(xiàn)代裝備業(yè)和交通運輸?shù)阮I域的投資。三是新開工項目計劃投資高增長,預示著未來投資高增長的可能性和持續(xù)性都比較大。從施工和新開工項目情況看,2009年前8個月新開工項目計劃總投資96739億元,同比增長81.7%。四是國家近期啟動民間投資政策將促進社會投資。
3、擴大消費政策繼續(xù)發(fā)力,社會消費品零售總額繼續(xù)較快增長
2010年,國家擴大內(nèi)需尤其是消費需求的總方針不會改變,消費需求依然保持較快增長。一是政策性增收因素較多。增加“三農(nóng)”補貼,提高城鎮(zhèn)低收入人群補貼額度,拓展了醫(yī)保、社保覆蓋范圍,有利于穩(wěn)定中低收入階層的收入。二是隨著企業(yè)效益好轉,就業(yè)增加,有利于提高居民收入和消費能力。三是經(jīng)濟企穩(wěn)回升,有利于增強消費者信心。萬事達卡調(diào)查結果顯示,中國政府的經(jīng)濟刺激措施有效帶動了消費者消費意愿回升:41%的城市家庭及59%的農(nóng)村家庭計劃在未來12個月增加家庭開支。初步預計,2010年社會消費品零售總額名義增長15%,扣除物價因素實際增長約12%。
4、2010年宏觀經(jīng)濟政策將在寬松中調(diào)整
2010年,預計國家將保持宏觀調(diào)控政策的連續(xù)性和穩(wěn)定性,不會進一步加大經(jīng)濟刺激政策力度,宏觀調(diào)控的重心將轉移到完善補充已出臺政策和加快結構調(diào)整上來。理由在于:一是我國經(jīng)濟企穩(wěn)回升態(tài)勢基本確立,在政策持續(xù)刺激和外部需求轉暖的作用下,回升勢頭在2010年得以延續(xù),GDP增速高于2009年;二是投資增長已經(jīng)處于歷史較高水平,發(fā)生投資過“熱”的風險增大;三是總體來看,2009年“保增長”政策的成效比較顯著,但“調(diào)結構”進展相對緩慢,2010年國家將把“調(diào)結構”擺在更加重要的位置。
第四節(jié) 政策、法規(guī)環(huán)境分析
一、行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制
根據(jù)《上市公司行業(yè)分類指引(2001)》,大功率半導體器件屬于C51類電子元器件制造業(yè),為競爭性行業(yè),遵循市場化發(fā)展的模式。本行業(yè)宏觀管理部門為國家發(fā)改委,主要負責產(chǎn)業(yè)政策的制定、提出高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術進步的戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策、重點領域和相關建設項目、指導行業(yè)發(fā)展。
國家有關行業(yè)協(xié)會協(xié)調(diào)指導本行業(yè)發(fā)展,主要有中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會及中國半導體行業(yè)協(xié)會分立器件分會。行業(yè)協(xié)會履行行業(yè)管理職責,并受國家發(fā)改委委托開展行業(yè)統(tǒng)計、標準化、行業(yè)損害和反傾銷調(diào)查等工作。
標準化組織主要有:全國輸配電用電力電子器件標準化技術委員會,全國電力電子技術標準化委員會,中國半導體技術標準化委員會分立器件專業(yè)委員會。
大功率半導體器件為電力整流器類產(chǎn)品,根據(jù)《中華人民共和國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理條例》及其實施辦法,電力整流器生產(chǎn)企業(yè)必須取得全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證。全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證由國家質(zhì)檢總局核發(fā)。
二、2005-2009年行業(yè)重點政策、法規(guī)
(一)行業(yè)主要法律法規(guī)
《中華人民共和國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理條例》
(二)行業(yè)政策
1、2006年2月,國務院發(fā)布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,將能源領域列為重點領域,其中工業(yè)節(jié)能及超大規(guī)模輸配電和電網(wǎng)安全保障為優(yōu)先主題,將重點研究開發(fā)冶金、化工等流程工業(yè)和交通運輸業(yè)等主要高耗能領域的節(jié)能技術與裝備,機電產(chǎn)品節(jié)能技術,能源梯級綜合利用技術,以及大容量遠距離直流輸電技術和特高壓交流輸電技術與裝備,間歇式電源并網(wǎng)及輸配技術,電能質(zhì)量監(jiān)測與控制技術,大規(guī)?;ヂ?lián)電網(wǎng)的安全保障技術,西電東輸工程中的重大關鍵技術,電網(wǎng)調(diào)度自動化技術,高效配電和供電管理信息技術和系統(tǒng)。科學和技術發(fā)展規(guī)劃直接推動大功率半導體器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、2006年3月14日,十屆全國人大四次會議表決通過了《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》,提出應提高重大技術裝備研發(fā)設計、核心元器件配套、加工制造和系統(tǒng)集成的整體水平。裝備制造業(yè)振興的重點包括超高壓輸變電設備、大型冶金設備、煤礦綜合采掘設備、大型船舶裝備、軌道交通裝備、大型環(huán)保設備等,同時強調(diào)節(jié)約能源,在煤炭等行業(yè)將電機系統(tǒng)節(jié)能,風機、水泵系統(tǒng)優(yōu)化改造等列為重點工程。上述裝備業(yè)的發(fā)展及對節(jié)能的需求將帶動電力電子技術應用的普及,促進大功率半導體器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3、2007年1月,國家發(fā)改委、科技部、商務部以國家發(fā)展改革委、科學技術部、商務部、國家知識產(chǎn)權局公告(2007年第6號)聯(lián)合發(fā)布《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南》,指出:電力電子技術是實現(xiàn)高效節(jié)能、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)并促進機電一體化的關鍵技術,而電力電子器件是電力電子技術的核心和基礎。近期產(chǎn)業(yè)化的重點是:中、小功率單管、功率模塊和智能模塊,非穿通型絕緣門極雙極晶體管芯片及模塊,變頻調(diào)速裝置和變頻電源,大容量晶閘管等產(chǎn)品。
4、2007年8月,科技部發(fā)布“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“電力電子關鍵器件及重大裝備研制課題申請指南”,將新型電力電子器件及電力電子集成技術的研究開發(fā)列為重點支持項目。
5、2007年10月,國家發(fā)改委發(fā)布《國家發(fā)展改革委辦公廳關于組織實施新型電力電子器件產(chǎn)業(yè)化專項有關問題的通知》(發(fā)改辦高技[2007]2484號),提出專項目標為:提高新型電力電子器件技術和工藝水平,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,滿足市場需求,以技術進步和產(chǎn)業(yè)升級推進節(jié)能減排;推動產(chǎn)、學、研、用相結合,突破核心基礎器件發(fā)展的關鍵技術,完善電力電子產(chǎn)業(yè)鏈,促進具有自主知識產(chǎn)權的芯片和技術的推廣應用;培育骨干企業(yè),增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力。并將多項大功率半導體器件列為支持重點。
6、2007年10月,國家發(fā)改委、商務部聯(lián)合發(fā)布《外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄(2007年修訂)》,將新型電子元器件制造(含電力電子器件)列入鼓勵類。
7、2005年12月,國家發(fā)改委公布《產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄(2005年版)》,2007年12月,公布《產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄(2007年)》(征求意見稿),將新型電子元器件(含電力電子器件)制造列入鼓勵類。
8、十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃:2009年國務院發(fā)布的《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中提出:提升四大配套產(chǎn)品制造水平,夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。在其中的基礎部件領域,重點發(fā)展大功率電力電子元件、功能模塊等。加快發(fā)展工業(yè)自動化控制系統(tǒng)及儀器儀表、中高檔傳感器等。《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出:加快電子元器件產(chǎn)品升級。充分發(fā)揮整機需求的導向作用,圍繞國內(nèi)整機配套調(diào)整元器件產(chǎn)品結構,提高片式元器件、新型電力電子器件、高頻頻率器件、半導體照明、混合集成電路、新型鋰離子電池、薄膜太陽能電池和新型印刷電路板等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)能力,初步形成完整配套、相互支撐的電子元器件產(chǎn)業(yè)體系。加快發(fā)展無污染、環(huán)保型基礎元器件和關鍵材料,提高產(chǎn)品性能和可靠性,提高電子元器件和基礎材料的回收利用水平,降低物流和管理成本,進一步提高出口產(chǎn)品競爭力,保持國際市場份額。略……
第五節(jié) 可控硅行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概述
可控硅行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈簡圖
第六節(jié) 可控硅上游行業(yè)發(fā)展狀況分析
一、上游原材料生產(chǎn)情況分析
(一)主要原材料產(chǎn)量情況
1、硅單晶
硅單晶又稱單晶硅,是一種比較活潑的非金屬元素,是晶體材料的重要組成部分,處于新材料發(fā)展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發(fā)電、供熱等。由于太陽能具有清潔、環(huán)保、方便等諸多優(yōu)勢,近三十年來,太陽能利用技術在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展,成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。單晶硅建設項目具有巨大的市場和廣闊的發(fā)展空間。在地殼中含量達25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。
2007年,中國市場上有各類硅單晶生長設備1500余臺,分布在70余家生產(chǎn)企業(yè)。2007年5月24日,國家“863”計劃超大規(guī)模集成電路(IC)配套材料重大專項總體組在北京組織專家對西安理工大學和北京有色金屬研究總院承擔的“TDR-150型單晶爐(12英寸MCZ綜合系統(tǒng))”完成了驗收。這標志著擁有自主知識產(chǎn)權的大尺寸集成電路與太陽能用硅單晶生長設備,在我國首次研制成功。這項產(chǎn)品使中國能夠開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的關鍵制造技術與單晶爐生產(chǎn)設備,填補了國內(nèi)空白,初步改變了在晶體生長設備領域研發(fā)制造受制于人的局面。
硅材料市場前景廣闊,中國硅單晶的產(chǎn)量、銷售收入近幾年遞增較快,以中小尺寸為主的硅片生產(chǎn)已成為國際公認的事實,為世界和中國集成電路、半導體分立器件和光伏太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了較大的貢獻。
可控硅上游主要原材料硅單晶產(chǎn)量增長統(tǒng)計表
單位:噸
年份 | 產(chǎn)量 | 增長率 |
2005年 | 1610 | 47% |
2006年 | 3740 | 132.30% |
2007年 | 5819 | 55.59% |
2008年 | 5186 | -10.88% |
2009年 | 6361 | 22.65% |
2、鉬片
鉬片是一種重要的無機礦物。從地質(zhì)學角度來看,鉬片就是地球外殼的天然礦物。鉬片礦床有3種類型:石灰石、白堊和大理石。據(jù)有關部門研究,世界碳酸巖(包括鉬片和白云石)的分布面積達534萬平方公里,占地球陸地表面積的4%。中國碳酸巖分布面積為344萬平方公里,占世界的64%。
鉬片分輕質(zhì)鉬片(PCC)和鉬片(GCC)兩種。鉬片的特性是可以人工調(diào)控色澤、粒徑、表面特性、分散度、流變性、觸變性以及晶型等,而且鉬片化學純度高,化學惰性強,熱穩(wěn)定性好,在400攝氏度以下不會分解。另外,鉬片還具有吸油率低、硬度低、磨耗值小、無毒、無臭、無味,分散性好等優(yōu)點。
由于上述特殊性能,鉬片的應用發(fā)展較快,目前已廣泛地應用于工農(nóng)業(yè)領域,如橡膠、塑料、造紙、涂料、油漆、油墨、電纜、制藥、化肥、飼料、食品、制糖、紡織、玻璃、陶瓷、衛(wèi)生用品、密封劑、膠粘劑、殺蟲劑和農(nóng)藥載體以及煙道除硫、水處理等環(huán)保方面。輕質(zhì)鉬片用途與鉬片有重疊也有不同,主要用于造紙、塑料、人造橡膠、食品、食用色料、醫(yī)藥、黏結劑和衛(wèi)生用品等領域。近年來,因為有資料談及輕質(zhì)鉬片可增強某些材料的性能,所以它的使用范圍有所增加。
二、上游原材料需求情況分析
1、硅單晶的應用
在日常生活里,單晶硅可以說無處不在,電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車,處處都離不開單晶硅材料,單晶硅作為科技應用普及材料之一,已經(jīng)滲透到人們生活中各個角落。人類在征服宇宙的征途上,所取得的每一步進步,都有著單晶硅的身影。航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星都要以單晶硅作為必不可少的原材料。直拉單晶硅產(chǎn)品,可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產(chǎn)品的生產(chǎn)和深加工制造,其后續(xù)產(chǎn)品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域,在軍事電子設備中也占有重要地位。
近年來,各種晶體材料,特別是以單晶硅為代表的高科技附加值材料及其相關高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為當代信息技術產(chǎn)業(yè)的支柱,并使信息產(chǎn)業(yè)成為全球經(jīng)濟發(fā)展中增長最快的先導產(chǎn)業(yè)。單晶硅作為一種極具潛能,亟待開發(fā)利用的高科技資源,正引起越來越多的關注和重視。與此同時,鑒于常規(guī)能源供給的有限性和環(huán)保壓力的增加,世界上許多國家正掀起開發(fā)利用太陽能的熱潮并成為各國制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略斬重要內(nèi)容。
在跨入21世紀門檻后,世界大多數(shù)國家踴躍參與以至在全球范圍掀起了太陽能開發(fā)利用的“綠色能源熱”,一個廣泛的大規(guī)模的利用太陽能的時代正在來臨,太陽能級單晶硅產(chǎn)品也將因此炙手可熱。此外,包括我國在內(nèi)的各國政府也出臺了一系列“陽光產(chǎn)業(yè)”的優(yōu)惠政策,給予相關行業(yè)重點扶持,單晶硅產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出美好的發(fā)展前景。
2、鉬片的應用
(1)鉬片在造紙業(yè)的應用
在造紙工業(yè)使用鉬片,可使紙張亮度好、結構堅實、利書寫、涂布均勻、摩擦度低、易排濕以及易干燥等。由于世界造紙業(yè)從上世紀80年代初開始成功地由酸性工藝轉向堿性工藝,使填充料的使用發(fā)生了革命性的變化:鉬片代替木槳和其他顏料,可改善紙張的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。堿基加工主要用于生產(chǎn)精細印刷和書寫紙張,對新聞紙等一些重要用紙,雖然使用酸基環(huán)境生產(chǎn),但也可使用鉬片。目前造紙涂料配方中鉬片使用量大幅增加,已從5%~10%上升到30%左右。
世界由酸性轉向堿性工藝造紙在上世紀90年代中期達到高潮,以造紙生產(chǎn)能力計,1997年美國堿性或中性造紙工藝占造紙總生產(chǎn)能力的80%,西歐占65%;到2000年,美國除少量特殊紙品外,95%生產(chǎn)能力已采用堿性或中性,歐洲也達80%。這種轉向給了鉬片一個巨大的市場。目前我國生產(chǎn)的造紙涂布級鉬片不能滿足需求,缺口尚需進口補足。
(2)鉬片在塑料聚合物方面的應用
鉬片是非常重要的填充料,特別是在歐洲,以重量計,占礦物填充劑和加強劑市場的60%。鉬片填充料的主要用途有增塑PVC(電纜、地板人造革等,重鈣占10%~30%,),硬聚氯乙烯(rigidPVC門窗、異型材、板材、管材、薄板中占5%~20%,地板磚中占40%~80%),不飽和聚酯材料(汽車、電器和器具工業(yè)的薄板模塑和整體模塑),聚丙烯(家具、汽車、包裝、纖維等)和聚乙烯。
重鈣作為填料加入塑料中,不僅起到增容、增量、降低成本、使布料均勻作用,還能提高加工性能、耐磨性能、拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、斷裂伸長率和制品熱學性能等,另外,加入重鈣,可改進塑料制品的穩(wěn)定性。
據(jù)報道,重鈣目前廣泛應用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和各種不飽和樹脂中,其中PVC制品是鉬片最早和最大的市場,比如,在軟質(zhì)聚乙烯電線、聚氯乙烯、聚氯乙烯瓦、鈣塑料材料中,占20%~50%,在聚乙烯、聚丙烯包裝材料中占10%~30%,在汽車零部件、天棚中占20%~60%。
(3)鉬片在生產(chǎn)油漆、涂料方面的應用
生產(chǎn)油漆是鉬片的另一個重要用途。鉬片是油漆生產(chǎn)中重要的填充劑,細度和顆粒分配決定了油漆的透明度。還有,鉬片耐候性好,具有耐磨損、低電解液含量、PH穩(wěn)定效應、可提高耐腐蝕性能和涂料的流變性等重要特性。鉬片在水基涂料系列也非常重要,它能提高速干性能,在公路劃線方面有重要意義。
另外,在油漆中使用鉬片可以減少鈦白粉的用量,從經(jīng)濟上考慮是有利的。這必將進一步刺激鉬片在油漆、涂料中的用量增長。
第六節(jié) 可控硅下游行業(yè)發(fā)展情況分析
一、下游主要行業(yè)發(fā)展情況分析
可控硅主要使用在輸電、變電和配電行業(yè),電機驅動行業(yè),鋼鐵及金屬冶煉行業(yè),軌道交通行業(yè),大功率電源行業(yè),電焊機行業(yè)等領域,其需求約占大功率半導體市場需求的90%以上。以下選取其中的四個行業(yè)加以敘述,即輸配電行業(yè)、電機驅動行業(yè)、鋼鐵及金屬冶煉行業(yè)及軌道交通行業(yè)。
(一)輸配電行業(yè)
輸配電與發(fā)電資產(chǎn)的比例可以反映一個國家對電能的利用水平。根據(jù)CCID的市場調(diào)研報告,目前,發(fā)達國家中輸配電與發(fā)電資產(chǎn)的兩者的投資比例約是6:4,其資產(chǎn)結構較為科學合理。而2005年前中國輸配電和發(fā)電資產(chǎn)的比例是4:6,2006-2007年新增投資中兩者比例更達到了3:7,可見近年來我國在輸配電方面的投資落后于發(fā)電設備方面的投資,輸配電資產(chǎn)比例嚴重偏低,電能的利用水平不高。因此,未來持續(xù)加大輸配電領域的投資是中國電力工業(yè)長期發(fā)展的必然趨勢。
2007年中國與日本電源和電網(wǎng)投資比例比較(假設發(fā)電資產(chǎn)投資為1)
國家 | 發(fā)電 | 輸變電 | 配電 |
日本 | 1 | 0.47 | 0.63 |
中國 | 1 | 0.28 | 0.19 |
輸配電行業(yè)的投資主要是電網(wǎng)投資。國家電網(wǎng)公司、中國南方電網(wǎng)有限責任公司兩家公司是國內(nèi)電網(wǎng)的投資主體。根據(jù)“十一五”電網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整報告,國家電網(wǎng)公司計劃“十一五”期間投資電網(wǎng)11,300億元,中國南方電網(wǎng)有限責任公司預計電網(wǎng)建設和改造投資的總額則在3,000億元左右,行業(yè)總投資規(guī)模是“十五”期間電網(wǎng)投資的2倍多。根據(jù)投資規(guī)劃,預測“十一五”后三年仍能保持16%的年均復合增長率。
2008年-2010年中國電網(wǎng)投資總額圖
單位:億元
(二)電機驅動行業(yè)
可控硅在電機驅動領域主要應用在變頻器和軟啟動器。因生產(chǎn)和工藝需要,許多設備需頻繁啟動、制動、反轉、變速,上述動作嚴重影響設備能耗水平,其中風機、水泵、機床尤為明顯。變頻器通過改變交流電的頻率進行調(diào)速,實現(xiàn)節(jié)能和對電機的高精度控制。軟啟動器則可以減少電動機起動時對電網(wǎng)帶來的沖擊,避免電網(wǎng)的電壓波動影響電網(wǎng)中電氣設備的正常運行,降低了無用功的損耗,節(jié)約能源,同時提高電動機及傳動機械的使用壽命。因此,變頻器和軟啟動產(chǎn)品近年來在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應用。
1、變頻器
我國變頻器行業(yè)在過去的20年中逐步從起步階段發(fā)展到趨于成熟。進入21世紀以來,中國變頻器市場快速增長,中國變頻器市場的年均增長速度超過了20%,遠遠大于近幾年的GDP增長水平。
2、軟啟動器
根據(jù)有關部門統(tǒng)計,全國總電機功率的50%-70%未使用任何軟啟動產(chǎn)品而直接并網(wǎng)運行,所以軟啟動器的市場需求量巨大,隨著工業(yè)領域的現(xiàn)代化進程加快,在今后的幾年內(nèi)軟啟動器的市場需求量預計每年都會有數(shù)億的快速增長。2008年中國軟啟動器的市場需求量在12億人民幣以上,軟啟動器未來的年市場需求將穩(wěn)定在15-20億人民幣。
(三)鋼鐵及金屬冶煉行業(yè)
近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,鋼鐵工業(yè)也取得了穩(wěn)定發(fā)展。2002年至2008年,我國生鐵、鋼、鋼材年產(chǎn)量從1.71萬噸、1.82萬噸和1.93萬噸分別增長至4.71萬噸、5.0萬噸和5.82萬噸,期間年復合增長率高達18.40%、18.34%和20.20%。
2002年-2008年中國鋼鐵重要產(chǎn)品產(chǎn)量情況表
單位:億噸
類別 | 2002年 | 2003年 | 2004年 | 2005年 | 2006年 | 2007年 | 2008年 |
生鐵 | 1.71 | 2.03 | 2.52 | 3.21 | 4.04 | 4.68 | 4.71 |
鋼 | 1.82 | 2.21 | 2.72 | 3.53 | 4.18 | 4.89 | 5 |
鋼材 | 1.93 | 2.42 | 2.97 | 3.4 | 4.67 | 5.32 | 5.82 |
(四)軌道交通行業(yè)
1、鐵路機車
根據(jù)《2008-2012年中國鐵路機車車輛市場需求分析報告》,2009年我國的客車(內(nèi)燃機車和普通電力機車)新增大約2000輛。截至2008年11月,鐵道部動車組招標總計為420列。鐵道部在2009-2010年間的動車組采購數(shù)量為370列,2011-2012年,需要采購動車組1000列。
2、城市軌道列車
近年來,中國城市軌道交通發(fā)展迅速。到2006年底,全國已開通城市軌道交通的城市有北京、上海、天津、廣州、長春、大連、重慶、武漢、深圳、南京10個城市,共20條線,運營線路總長近500公里。根據(jù)中國城市軌道交通建設規(guī)劃,到2010年,中國規(guī)劃新建城市軌道交通約500至600公里,總投資約1700億元。2010-2015年間,中國規(guī)劃建設的城市快速軌道交通項目總長度達1700公里,6000多億元投資將聚集在這一領域。
二、下游主要行業(yè)對可控硅的應用現(xiàn)狀分析
1、輸配電行業(yè)
可控硅是輸變電及配電控制設備的核心器件,因此,本行業(yè)中可控硅需求與設備的需求呈正相關,而設備需求又與電網(wǎng)投資呈正相關。
電網(wǎng)的投資將直接拉動直流輸電(HVDC)等裝置需求的增長,而直流輸電(HVDC)等裝置需要配套一定比例的可控硅,因此,電網(wǎng)投資及直流輸電等裝置的增長直接推動了可控硅的市場需求。
2、電機驅動行業(yè)
凡用電場合,都可能應用電力電子技術進行電能優(yōu)化,而目前電機系統(tǒng)(如風機、泵類、壓縮機、空調(diào)制冷機等)用電量大、使用面廣,使用量大,總用電量約占全國發(fā)電量的60%。目前大多數(shù)電機未使用電力電子技術進行控制,致使大量電機能耗高、效率低;且國內(nèi)電機制造技術和工藝與國外有差距,電機傳動調(diào)速及系統(tǒng)控制技術差距較大,導致電機系統(tǒng)運行效率比國外先進水平低10-20個百分點。因此,節(jié)電潛力巨大,電力電子技術在電機驅動領域發(fā)展空間巨大。根據(jù)《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》,全國現(xiàn)有各類電機系統(tǒng)總裝機容量約4.2億千瓦,相當于每年浪費電能約1500億千瓦時;以三峽電站2008年完成發(fā)電量808.12億千瓦時計算,約相當于兩個三峽電站。
而電力電子技術的關鍵點即是可控硅的運用,由此可見隨著電機驅動行業(yè)的迅速發(fā)展,可控硅的需求將進一步提升。
3、鋼鐵及金屬冶煉行業(yè)
在鋼鐵及金屬冶煉領域,各種復雜的、精密的,對電能質(zhì)量敏感的用電設備被廣泛使用。冶煉企業(yè)通常采用的設備中包括電弧爐、感應爐或礦熱爐等熔煉加熱設備以及軋機調(diào)速、諧波抑制、無功補償?shù)却罅康目刂祁愲娫丛O備,例如,礦熱爐等設備在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生大量諧波,造成電網(wǎng)污染,使供電質(zhì)量下降,對其他用戶造成不良影響,電力電子技術的應用可有效化解這類不良影響;同時,精密鑄造、透熱、淬火、保溫等熱處理裝置的變流電源大量采用可控硅;此外,由于節(jié)能的壓力以及提高效率的要求,鋼鐵企業(yè)作為用電大戶越來越重視無功補償所發(fā)揮的重要作用,各種調(diào)壓器、整流器、功率補償裝置因此得到廣泛利用,從而帶動了可控硅需求的增長。
熔煉、鑄造、軋機等設備需配備電力電子設備,其需求與煉鋼量的增長正相關,可控硅需求又與電力電子設備需求正相關;此外,由于可控硅在使用過程中屬于易損件,帶來了設備維修市場的需求。據(jù)公司估計,在鋼鐵及金屬冶煉領域,每年新裝機所需可控硅與維修需求比例為5:1。
4、軌道交通行業(yè)
軌道交通機車完全靠電機牽引,由變流電源設備供電。上述電源部分安裝在機車上,部分安裝在軌道沿線。根據(jù)國務院批準的《綜合交通網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃》,為適應全面建設小康社會的目標要求,鐵路網(wǎng)要擴大規(guī)模,完善結構,提高質(zhì)量,快速擴充運輸能力,迅速提高裝備水平。到2020年,全國鐵路里程達到12萬公里以上,復線率和電氣化率分別達到50%和60%以上,且主要技術裝備達到或接近國際先進水平。其中,建設客運專線1.6萬公里以上,規(guī)劃建設新線約4.1萬公里,規(guī)劃既有線增建二線1.9萬公里,既有線電氣化2.5萬公里。2010年階段目標調(diào)整為:到2010年,全國鐵路里程達到9萬公里以上,其中客運專線約7000公里,復線、電氣化率均達到45%以上。
在機車沿線電力系統(tǒng)領域,2020年要實現(xiàn)全國鐵路里程達到12萬公里以上,復線率和電化率分別達到50%和60%以上,要相應加大對機車沿線變流設備投資。由于變流設備與里程數(shù)的增長呈正相關,因此,鐵路里程的迅速延展也將帶來對可控硅的大量需求。略……
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