中國粉體網訊 經過多年的快速發(fā)展，我國光伏產業(yè)成就顯著，已成為全球光伏產業(yè)引領者，是我國少有的具備全球競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)端到端自主安全可控并有望率先成為高質量發(fā)展典范的新興產業(yè)。
受全球光伏裝機量持續(xù)高增長的帶動，拉單晶硅用石英坩堝及原料高純石英砂、封裝用光伏玻璃及原料低鐵石英砂的需求也迎來快速增長，與此同時，我國目前卻面臨著高純石英坩堝內層砂依賴進口、光伏玻璃超白低鐵砂大規(guī)模供應瓶頸等一些痛點難題。
為早日實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，推動經濟、社會發(fā)展全面綠色低碳轉型，建設穩(wěn)定、高質量的光伏供應鏈顯得至關重要。在“第二屆光伏行業(yè)用石英砂技術與市場交流大會”召開期間，中國粉體網記者就光伏用石英砂相關問題專訪了我國礦物材料學及石英原材料行業(yè)的知名專家、成都理工大學汪靈教授。
中國粉體網：汪教授，本次報告您沒有像以往一樣講高純石英砂而是講光伏超白玻璃砂，請問是出于怎樣的考慮？
汪教授：今天我在報告開場白講了很關鍵的兩句話，第一，在AI和雙碳目標背景下，我們的光伏產業(yè)景氣度持續(xù)走高；第二，我認為目前還沒有哪一個行業(yè)像光伏產業(yè)這樣如此的依賴石英。
光伏產業(yè)中我們不僅僅是依賴于單晶硅、多晶硅，還有一個由多晶硅變單晶硅用到的關鍵材料叫石英坩堝，石英坩堝是以高純石英砂為原料。在去年的第一屆光伏行業(yè)用石英砂會議上，我重點介紹的就是這個。
實際上，在我們光伏產業(yè)中，除了高純石英和單晶硅、多晶硅以外，還有一塊也很關鍵，用量也很大，2023年全國用了將近1500萬噸，這個東西也是非常重要的，就是光伏超白玻璃用石英砂。
我今天報告中有一個數(shù)據(jù)，就是去年年底與我們疫情之前的2019年相比，光伏超白玻璃石英砂從510萬噸增長到了接近1500萬噸，翻了三倍，這個增長是很迅速的。在這個增長過程中就需要更多的礦產資源，也就需要更多的技術進行支撐。
經過我們這些年的研究，我們發(fā)現(xiàn)在整個行業(yè)內的確存在一些共性問題，有一些甚至是新的問題，比如我今天談到的質量標準怎樣把握。另外由于酸洗產生的新問題，這些在以往可能注意不是很夠。
通過今天這個報告，我們希望能夠促進我們光伏產業(yè)的高質量發(fā)展。應該說高純石英坩堝砂重要，我們低鐵石英或者說超白玻璃石英也重要。同時還有一個重要考量，就是我們的礦產資源應該物盡其用，我們不可能全國都只做高純石英。這個低鐵石英或者說超白玻璃石英，它用量那么大，同樣也可以產生很好的經濟社會效益，這就是我的考量。
中國粉體網：與高純砂相比，光伏玻璃砂在礦石原料、提純技術、加工裝備方面有什么區(qū)別？是否也存在薄弱環(huán)節(jié)或瓶頸？
汪教授：這個問題很重要，也是我今天講這個報告的一個出發(fā)點。我們不僅僅在做脈石英等與高純石英相關的石英原材料，其它礦產資源我們也在做。我們成都理工大學作為一個以地質資源為背景的大學，如何為國家光伏產業(yè)的發(fā)展提供技術支撐，這是我們的一個思考。
說到光伏玻璃用石英砂，它和高純石英砂相比，的確有很多不一樣的地方。因為它產品的質量標準要求明顯的不一樣，它們都是砂，甚至粒度也都具有相似的地方，但它們的純度以及對氣液包裹體的要求是不一樣的。比如說光伏玻璃石英砂就沒有講什么氣液包裹體的問題，因為在玻璃制造過程中的各種配方中可以克服這個困難。我今天講的七種礦床工業(yè)類型中，除了粉石英不能做以外，其余都能加工。但是要考慮量的因素、礦產資源規(guī)模的因素。
我們認為目前能夠做這一塊的應該是三種礦產資源，第一個就是石英砂巖，比如說我們四川的，第二個是石英巖，比如說安徽鳳陽的，第三個就是天然石英砂，比如說北海的和福建的。這三種礦產資源工業(yè)類型，有個特點就是規(guī)模很大。也許它們并不適合去做高純石英，但是由于它們具有規(guī)模大的優(yōu)勢，因此在這一塊還是大有作為的。我們國家石英礦產資源十分豐富，主要是指這些石英巖、石英砂巖、天然石英砂。我們國家光伏產業(yè)能夠發(fā)展，也得益于這些礦產資源的保障。
對于光伏玻璃石英砂的加工來講，如果我們用高純石英砂的技術來做，那經濟效益可能就不一定合算了。由于它的量大，但它質量要求明顯沒那么高，比如說它總共就要求SiO2含量在99%左右，它的鐵（Fe2O3）一般是在150ppm以內。而高純石英砂全部的雜質要求在20ppm以內。
如何在這種量大的情況下提高經濟效益，的確也存在技術方面問題。我們把經濟效益放在很高的位置，才能夠實現(xiàn)我們的高質量發(fā)展。那么在一定的經濟技術指標的控制下，如何做好這篇文章，它是有很多技術難點的。比如說是否要用酸洗？在酸洗的過程中是用單酸還是復合酸？是否還需要做其它工藝的處理？這些實際上背后既有技術問題，更多的是有成本問題。所以說這里面的技術瓶頸問題，也不能一概而論。比如有的礦它比較好提純，好加工，就沒有什么難度。但有一些礦，它加工難度就比較大，存在技術瓶頸。
那么，又有一個問題產生了，既然有些礦沒有技術瓶頸，那么我們就用這個礦不就可以了嘛。但是這個礦的資源也是有限的，全國一年要使用1000多萬噸，將近2000萬噸低鐵石英砂。那么礦可能就需要2000多萬噸，2000萬噸以上的礦算大礦，一個礦一兩年就用完了，因此還得要全國的各種礦產資源利用起來，這是一個考量。
第二個考量，因為光伏低鐵砂不像高純石英砂，高純砂是3萬塊錢一噸，甚至上10萬塊錢、20萬塊錢1噸，它的輻射半徑，它的運費就不是一個大問題，與它的售價相比是可以忽略不計的。但是光伏超白低鐵石英砂就沒那么貴了，都是1000元以下1噸。那么在這種情況下，輻射半徑就是一個要考量的問題了。
因此，有一些地方的礦，盡管它的加工難度比較大，但是它疊加了運費這個方面的因素，它應該還是可行的。所以說只要你有礦，就是一件好事情。因為這塊蛋糕很大，也只有把各個地方的礦產資源合理的利用好了，才能支撐我們國家玻璃產業(yè)及光伏產業(yè)的高質量發(fā)展、可持續(xù)的發(fā)展。
技術方面應該說普遍存在問題。但是可能更多的還是要看某一個礦具體的問題。如何在你這個礦的特點和輻射半徑條件下，能夠找到一種比較合適的加工工藝，這或許才是我們的生存之道。
中國粉體網：光伏玻璃砂的市場行情如何？目前每年的需求量大約有多少？是否存在供給過剩的情況？
汪教授：目前，在AI和雙碳背景下，光伏景氣持續(xù)向好。我收集了一個數(shù)據(jù)，疫情前的2019年的光伏玻璃用低鐵砂使用了510萬噸，到了去年年底的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，已經接近1500萬噸。增速非�？�，這是現(xiàn)實。
AI，是這兩年比較熱的一個行業(yè)。隨著這個技術的推廣應用，它需要大量的電力資源。業(yè)內有人提出AI的盡頭是光伏和儲能是有道理的。我們以前只是在雙碳背景下就已經有如此趨勢，現(xiàn)在AI又發(fā)展得這樣火熱，我想光伏產業(yè)的可持續(xù)的發(fā)展前景必定是可期的。
實踐證明光伏是一個可再生能源，可以說是取之不竭、用之不盡的。但是我們要把它用好，也是不容易的。光伏產業(yè)今后的增長的斜率可能會適當?shù)挠兴档�，但是總體應該是向上的，這個大趨勢其實沒問題。
從這個角度來講，我們國家的礦產資源也涉及一個優(yōu)礦優(yōu)用的問題，因為這個使用量太大。盡管我們國家的石英礦產資源非常豐富，但是比如說只是水洗砂就能達到要求的，或者說不復雜的工藝可以加工的畢竟是少數(shù)。所以說我們如何把礦產資源利用好，應該說是一個很重要的事情。
現(xiàn)在每年有這么大的用量，那么我想在短期之內，還看不到飽和的趨勢，因為我們國家有大量的地方很適合于光伏，如果把那些地方全部都用起來，這條路還很遙遠。
全世界都看到了光伏美好的前景，更重要的是我們光伏的光電轉換效率在提升以及成本降下來了。目前我們國家光伏的裝機用量，已經超過水電，排在第二了。它的潛力超乎我們的想象。光伏也成為我們國家在全世界引以為自豪的產業(yè)，新能源汽車、鋰電池、光伏是我們國家的新三樣，隨著和平和發(fā)展逐步實現(xiàn)，我想這個空間還是很大的。
空間很大但并不等于說我們要盲目的擴張，因為它本質上還是高度的依賴礦產資源，你變戲法變不出來。有一些礦它不能加工出來這個東西。以我們四川為例，四川是全國玻璃制造的一個最重要的基地，其原因就是四川的氣源很豐富。對于玻璃工業(yè)來講，氣的成本占了很大的考量，所以各大頭部企業(yè)在四川都有布局。同時我們四川的光伏玻璃這些年也在快速發(fā)展。
我們四川做浮法玻璃的原料，我們是有資源保障能力的，像我們江油、青川這些地方是有資源保障的。但是我們光伏玻璃砂的礦物原料還要從四川省外進來，原因就是我們那的礦就不一定適合加工這個東西。因為它的粒度比較細，主體是80目以下。這個粒度如果進行水洗還可以，如果要進行酸洗才能達標的話，這個粒度不適合酸洗。四川這么大一塊基地，還缺少這個東西，還要靠從外邊來，現(xiàn)實就是這樣一個情況。當然隨著時間的開展，會不會在四川也會發(fā)現(xiàn)合適的礦產資源或者技術進步解決這個問題，現(xiàn)在還說不清楚。
中國粉體網：去年我們報道了我國首條全自動4N8高純石英砂高端產品生產線成功點火運行，請問它現(xiàn)在的進展如何？
汪教授：謝謝粉體網及時的報道，而且是以“重大突破”為標題報道了這個消息。這個消息發(fā)布以后，在石英原材料行業(yè)，尤其是高純石英產業(yè)，引起了不小的震動。大家都很關注，很多業(yè)內同行都來了解情況。這的確是我們國家高純石英產業(yè)發(fā)展的一件大事情，它具有重要的標志意義，主要體現(xiàn)在兩點：
第一點，這條生產線它采用的是國產的礦。高純石英按用途可以劃分為打坨料、拉管料和坩堝料。坩堝料，也就是高純石英的高端產品，是整個高純石英中的最難的。我在以前的報告中打過一個比方，如果把高純石英比作是整個石英原材料三大類中的皇冠的話，那么坩堝石英砂應該是這個皇冠上的那顆明珠。
目前我們國家在石英原材料領域，除了這一塊我們全部都解決了。就這一塊來講，過去我們認為我們技不如人，后來發(fā)現(xiàn)是礦不如人，當然技術也是一個重要因素，但很大的原因還是在礦石上。
因此我們這一條生產線它采用了國產礦石，它就有標志性的意義。因為現(xiàn)在國內坩堝用的高純石英砂，國產的主要是中外層砂，內層砂還要進口，但是中外層砂也是進口國外的礦石加工的，由于這塊很重要，不光是光伏產業(yè)，還包括我們芯片產業(yè)。
如果我們沒有自己的礦作為壓艙石，作為如此重要的礦產資源保障和支撐，我們這個行業(yè)的高質量發(fā)展也好，可持續(xù)發(fā)展也好，應該是令人擔憂的。所以這是它的一個很重要的意義。有了這個以后，我們中國人做這個產業(yè)，我們就有底氣，也有保障了。
第二個意義，也是標志性意義，就在于目前由于國際上對這一塊技術封鎖，最先進的裝備我們是看不到的。包括我提出的四大高純石英技術，也就是原料技術、提純技術、裝備技術和檢測技術，我們都不知道，都要自己摸索。
我們國內通過近些年自主研發(fā)，也形成了中外層砂的產能，說明我們的裝備方面還是有很大進步的。但是由于這個行業(yè)有一個特點，就是它一般規(guī)模都不大。另外還有各種各樣的原因，國外對我們保密，我們國內企業(yè)之間也有這個因素。所以這個行業(yè)基本上采用的工藝和裝備技術，我認為是可行的，但不是先進的。
不先進主要體現(xiàn)在：第一，它單條生產線的產能很小，就是一兩千噸；第二，它是間斷式的生產，模塊化的生產，它是分若干個車間來生產的。這些車間之間物料的轉移，目前是靠人工的；第三，高純石英砂加工都會用到酸洗，那么酸洗之后的產品又通過人工轉運，質量就受到影響。尤其是對工人和生產環(huán)境都有影響。盡管相關企業(yè)也做了很多工作，但是這些問題是客觀存在的，也是不可避免的。
我們這條生產線的標志意義就在于它不是采用前面這種方式，而是采用集成的方式，從物料進入生產線以后，再到產品出來這期間就不見天了。因此很多環(huán)境問題，尤其是對工人的健康問題，我們就迎刃而解。
昨天一位老總問我，你們生產線有幾十號人？我告訴他說，我們現(xiàn)在培訓的操作人員總共有六個人，分三班，每一班只有兩個。因為它不需要那么多人，一個主要是看儀表，因為我們每一個工藝點都有若干個攝像頭，另一個是負責智能監(jiān)控取樣、窗口取樣，還有一些巡查。從我們公布的照片中，大家看到的是一個樓層式的六層樓那么高的廠房，它是靠重力作用，加上其他因素來實現(xiàn)這個過程。
我國首條全自動4N8高純石英砂高端產品生產線全景
總體來講就是這兩個特點，第一它是國產礦，第二它實現(xiàn)了自動化和綠色化，這是我們這個行業(yè)夢寐以求的。
從去年12月28號成功點火運行，已經過去幾個月了，我們也一直在進行不斷的優(yōu)化，很高興的告訴大家，我們現(xiàn)在的產品的純度經過若干次檢測都穩(wěn)定在99.9985%及以上。
這個國產礦從這條生產線走出來，是很難得的，是讓人振奮的。因為這是第一個吃螃蟹，我們就想把這件事情做好，進一步把細節(jié)做好，真正為我們國家這個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、高質量發(fā)展提供一個支撐。
還要說明的是，由于礦產資源有一個優(yōu)礦優(yōu)用、高值化利用的問題，因此我們這條線主要是對國內的市場起到一個壓艙石的作用，有一個支撐的作用，我們更多的是這個考量。現(xiàn)在國內很多企業(yè)是利用國外的礦，我覺得這條路也是很好的，兩條腿走路可能更穩(wěn)當一點，這是我們的想法。
中國粉體網：據(jù)我們觀察，國內光伏產業(yè)鏈上的高純石英砂項目、超白石英砂項目都在如火如荼地開展，但是光伏產業(yè)近兩年面臨總體產能過剩、技術快速迭代、市場競爭激烈等現(xiàn)狀，對于石英砂企業(yè)會有什么影響？
汪教授：整體來講，石英砂處在光伏產業(yè)鏈的上游，包括三塊：高純石英、工業(yè)硅、光伏超白玻璃。由于復雜的國際形勢，地緣政治的影響，我想可能我們這個產業(yè)的增長的速度不會像2019到2023年增長2倍，光伏石英砂增長2到3倍那樣快。
但是剛才說到這個趨勢：雙碳背景、可再生能源以及環(huán)保這些因素的疊加和耦合應該是持續(xù)向好的。至于說到了具體的某個階段中有可能因為大家看到有比較大的利潤空間，尤其是高純石英這一塊，以及光伏玻璃這一塊，大家都往這個方面積極的投資參與，這是正常的。
但是我要說明的是，除了工業(yè)硅那一塊來講，因為它對原料要求并不高，石英巖就能夠滿足要求，一些抗爆率比較低的石英砂巖也符合要求。最早出現(xiàn)瓶頸的是高純石英、光伏玻璃。凡是原料沒有任何瓶頸的，就容易出現(xiàn)飽和。
高純石英這條線，它不是一個資金推動型，也不是一個簡單技術推進型，它是一個礦產資源加技術推進型，礦產資源還排在前面，所以說現(xiàn)在你就是有再多的資金，想迅速的使高純石英坩堝砂飽和，我看還是比較難的，因為用國產礦石做坩堝砂，我們這兒還才是開始。
我在2019年發(fā)表一篇文章就指出高純石英尤其是做高端產品的，是我們的緊缺礦產，我們目前對國外依賴程度很高。它的礦床工業(yè)類型，現(xiàn)在我們更多研究的是脈石英，比如我們從印度進口的主要還是脈石英。脈石英的特點是礦床規(guī)模小，質量變化大，脈與脈之間，不同的礦點之間變化比較大，所以這兒就出現(xiàn)瓶頸了。
美國高純石英產率比較低，環(huán)境的壓力它要產生大量的廢物，它的資源也不是無窮大，也是很有限的。正因為資源成為它的瓶頸，盡管售價比較高，不少個人和單位都很想介入這個產業(yè)，但是目前高純石英高端產品這塊仍然沒有出現(xiàn)市場飽和的狀況。
所以說去年粉體網的那個采訪題目很好，就是《投資高純石英，千萬不要盲目跟風》。因為這塊涉及的不僅僅是技術，更重要的還是在礦產。目前這塊還沒有很好的解決。
至于光伏玻璃石英砂，它也不是所有的礦床工業(yè)類型都能加工的，比較符合的也只有三種。這三種還需要滿足浮法玻璃用的石英砂，浮法玻璃實際上用量也很大，大概是兩三千萬噸（國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2023年我國平板玻璃產量為96942萬重量箱，即4847.1萬噸（1重量箱=50kg），以占比60%計算，石英砂用量為2908.26萬噸）。那光伏玻璃這塊就已經是1500多萬噸，今年可能就要到2000萬噸。這個礦產資源也是受到瓶頸制約的。
所以我們的礦山企業(yè)一定要堅持：礦產資源是寶貴的資源，是不可再生的資源，我們一定要做到好礦好用、優(yōu)礦優(yōu)用、高效利用、綠色利用，這是我們的一個發(fā)展理念。我想如果按照這個理念走，就不會出現(xiàn)那種盲目投資后的結果。
所以我整體來講，對于這一塊產業(yè)的發(fā)展還是有信心的。根據(jù)國家對光伏產業(yè)發(fā)展的需求，粉體網專門舉辦這個光伏石英大會，也是為我們國家光伏產業(yè)高質量發(fā)展搭建了很好的平臺，做了很大的貢獻。也借這個機會，謝謝很多朋友對我們成都理工大學，對我們團隊，包括我個人的關心，謝謝大家的支持。
（中國粉體網采訪/初末、編輯整理/平安；經汪教授審閱）
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