《光伏春秋》春秋初兴之全球硅料巨子（一）

第一节 海姆洛克Hemlock 半导体光伏硅料双称王 专注硅料新王决雌雄

说起海姆洛克，不能不提到道康宁，毕竟前者只是后者的合资子公司，后者绝对控股前者六成多股份。而道康宁为陶氏化学和康宁玻璃的对等投资的合资公司。如果说海姆洛克的硅料研发和生产可以追溯到其成立的1960年，那么道康宁的硅料研发则可追溯到其成立的1943年，而康宁玻璃硅料的研究可追溯到更早的1930年。

1930年，日本发动继一战后二战时期侵华战争的前夜，美国和世界大萧条期间以及后来闻名于世的罗斯福新政的前夜，也是发明大王爱迪生一百岁和后爱迪生创新的时代，美国的科研继续前行。1930年，康宁玻璃公司(Corning Glass Co.,)的研发总监(director of research)数理文博士(Dr. Eugene C. Sullivan)请海德博士(Dr. J. Franklin Hyde)调研开发具有玻璃特性的塑料的可行性。玻璃是硅基的，可抗温湿度变化(temperature and moisture-resistant)，化学反应惰性(chemically inert)，且绝缘(dielectric)。塑料是碳基的，很强，各易塑形。而硅综合了玻璃和塑料的优点，从而进入其研究视野，这无意中触发且由此进入一个硅的新世纪的开始。

1937年中国人民绝不会忘记，这一年是日本二战时期从1931年启动侵华战争步入全面侵华战争新阶段的一年，也是国人从此前的边抵抗、边撤退、边战备的反日准备阶段进入全民族全方位总动员抗日战争新阶段，中国人民与其他一样被法西斯蹂躏，处于水深火热中。而在美洲新大陆，这个未来世界的发动机现在确是世界战争的世外桃源，美国人继续科研奋进。1937年，在康宁公司的资助下，作为康宁研究员(Under a Corning Fellowship)，迈瑞格博士(Dr. Rob Roy McGregor)领导一个研究团队，团队成员包括瓦瑞克博士(Dr. Earl Warrick)，施佩尔博士(Dr. John Speier)等开始在美国宾州匹兹堡梅隆研究所(Mellon Institute, Pittsburgh, Pennsylvania (USA))开始硅的研究工作。

(照片备注：卡耐基-梅隆 大学研究小组(The Carnegie-Mellon University Research Group)Dr. McGregor, Dr. Speier, Dr. Warrick, Ruth Zimmerman,

Helena Corsello, and Charlie Kohl)

1942年，中国和世界人民处于世界法西斯蹂躏的最水深火热时期，也是美国等世界反法西斯联盟启动、即将埋葬世界法西斯，迎来世界和平和发展曙光的前夜，这一年，世界硅的研究也取得里程碑式的进展，从1930年的可能性的设想，到1937年正式研究工作的启动，终于看到一丝曙光。1942年，作为康宁玻璃和后来的道康宁的研究员(Under fellowships from Corning Glass Works and later Dow Corning)，研究人员探索到有机金属硅化学的惊人的无线前景和可能(amazing potential of organosilicon chemistry)。

1943年康宁玻璃和陶氏化学强强联合，对等合资，道康宁成立，加速了硅研究进程和产业化、工业化和商业化进程。

半个世纪之前的1957年，道康宁公司开发了技术来制造多晶硅。

1960年，在密歇根州，海姆洛克成为第一个集成制造多晶硅的工厂，1961年，在新Hyper-Silicon工厂开始生产多晶硅，时至今日，整整半个世纪。

到1969年，十年内三次实现了产能倍增，这得益于电子产业的高速成长。

1979年，Hemlock Semiconductor Corporation (HSC海姆洛克半导体公司)成为道康宁的完全子公司。

1984年，为了海姆洛克的战略发展，道康宁引进战略投资者，两个来自日本最大单晶硅硅片生产商Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.(信越半导体，占股24.5%)和Mitsubishi Materials Corporation(三菱材料公司，占股12.25%)。海姆洛克的发展将进入新的里程碑时代，多晶硅产业将由此大大提速。

(照片备注：1984年海姆洛克作为合资公司成立仪式)

1986年，海姆洛克扩产三倍，且技术上进一步提升，专注于前沿的提纯技术和每万亿所含杂质的分析技术。

1989年，使用洁净室处理技术用于高纯硅完成操作进一步改善和扩展。

1992年，海姆洛克产能提升20%，通过ISO9002认证。

1994年，海姆洛克完成PHARO二第一期扩产，成为当时世界最大的多晶硅工厂之一。

1995年，海姆洛克大幅扩产，完成PHARO二的二期扩产工程，产能达到4000公吨。

1997年，海姆洛克再次扩产，完成PHARO三的一期扩产工程，产能提升40%，达到5600吨。

1998年，海姆洛克启动PHARO三的二期扩产计划，计划增产35%，199年增产完成，扩产到6200公吨。其技术也进一步提升，可以满足未来300-400毫米超清洁多晶硅晶圆的需求。

2002年，海姆洛克获得ISO9001:2000的认证(包含研发)。

同年，针对光伏市场的快速启动，海姆洛克启动太阳能光伏所需硅料的生产。

2005年,“Solar1”(太阳能1)产能计划得以批准和实施，投资5亿美元实现产能倍增，规划2008年启动生产，产能14500公吨。

2006年，海姆洛克的产出增长到10，000公吨。

同年，启动“Solar 2”扩产计划，投资5亿美元，实现产能倍增，规划2009年启动，产能19000公吨。同年，开始世界范围的“Green Site(绿色选址)”计划。

2007年，“Solar3”启动，投资10亿美元，规划2010年开始生产，产能高达36000公吨，增加产能90%。

2008年，宣布高达22亿美元的产能扩张计划，10亿美元用于扩张密歇根工厂，12亿美元投资于田纳西州新选址的工厂。

2009年，完成2007年扩产的第一期项目，产能增长到27,500公吨。

2009年田纳西州工厂启动建设，并且成为Hemlock Semiconductor L.L.C.(12亿投产后可达20000公吨。

2010年，海姆洛克得到联邦1.42亿美元的税收返还激励，以支持海姆洛克在太阳能领域的投资。同年，副总统拜登参观海姆洛克密歇根工厂。

正如美国CNN报道，从2005到2015年，道康宁将投资50亿美金，实现海姆洛克的产能的十倍增长，达到56000公吨的规模。按照其中文网站宣传材料，计划每年新增产能1万吨，则业界可期待2010年海姆洛克实现产能36000吨，2011年实现产能46000吨，2012年实现产能56000吨，比2015年提前三年实现这一战略规划。

回顾海姆洛克半个世纪的创业、发展以及成长历程，我们可以大致将海姆洛克的发展分为以下几个阶段。

第一阶段为诞生阶段，1957年-1961年，历时五年，道康宁完成了多晶硅制造技术的研发到产业化和工业化生产阶段，初期产能仅百吨级别。

第二阶段为启蒙阶段，1961-1969年，历时十年，继续工业化生产和商业化，产能也得以扩大三倍，达到500吨级别。

第三阶段为学步阶段，1969-1983年，历时十五年，经过前面十五年的诞生和启蒙后，新的十五年，海姆洛克保持稳健发展。

第四阶段为起步阶段，1984-1992年，历时近十年，海姆洛克通过与日本硅片晶圆大厂的战略合资进入新的发展阶段，产能再次扩大三倍，跃居千吨级硅料大厂行列，产能冲刺2000吨规模。

第五阶段为起飞阶段，1993-2004年，历时十年，海姆洛克继续扩产产能也跃居近8000吨规模，十年增长四倍，且进一步提供大晶圆片德尺寸和纯净度，以满足半导体不断提升的技术要求，成为世界半导体硅料大王。

第五阶段为双飞阶段，2005-2015年，历时将十年，主要基于光伏行业的高速发展而启动太阳能战略。从2005年开始，启动太阳能一、太阳能二、太阳能三的扩张计划，产能也从初期的近万吨级进入2010年的近三万吨级别，2011年进入40000吨规模，2012年冲刺5万吨规模，几乎是每年增长一个万吨级硅料工厂，成为世界级太阳能和半导体硅料双冠王。

海姆洛克的战略很简单清晰，专注于高纯硅，那就是做精做尖做强做大，从二十世纪六十年代计算机所用的硅片到八十年代与日本企业合资更进一步拓展电子和半导体的硅片和晶圆市场，二十一世纪更是抓住太阳能产业的兴起的计划，大举进入太阳能硅料行业，从而成为世界电子半导体和太阳能光伏行业所需硅料厂商的双料冠军。

在2008全球金融危机后，基于硅料作为光伏产业基础和核心的判断，海姆洛克继续战略性布局，选择低谷期启动，在12月份启动22亿美元，近三万吨的硅料扩张计划，从而使得海姆洛克继续保持世界硅料大王的领先和领袖地位，并且希望在未来几年继续保持第一或者并列第一，而不是被德国瓦克等老将和亚太新兴硅料巨子保利协鑫和OCI赶超，甚或超越。

海姆洛克的多晶硅销售额从早期的不足一成，慢慢提升到二成、三成、四成乃至更高，新世纪光伏产业的崛起和太阳能业务的新版块，给海姆洛克带来新生，也为其大股东道康宁等带来新亮点。

海姆洛克的大股东为道康宁，而道康宁则为陶氏化学和康宁公司的各自50%：50%的组成的合资公司，1943年成立，可谓世界硅料行业的鼻祖之一。如今道康宁在太阳能领域的产品和服务可谓覆盖上下游，成为从硅料到电池和组件的涂层、封装材料等一揽子解决方案提供商。

作为海姆洛克的母公司，道康宁对世界硅料产业贡献更是举世瞩目。

道康宁的硅科技的第一个重大成果适逢二次大战，在军事上的应用很是时候，悄然给力美国的航空和军事力量的提升，进而悄然加速美国和世界反法西斯联盟的胜利进程。道康宁4 复合物(Dow Corning® 4 Compound)给飞机披上了电子铠甲(packed in aircraft electrical harnesses)以避免电晕放电，从而使得飞机可以在3.5万英尺高空飞行八小时，这使得美国可以将飞机投放到北非和英国这么远的地方而替代费时费力更不安全的海事运输。这吸引了战时美国海军的关注，海军指挥官(Commander Hyman Rickover, U.S. Navy)到密歇根米德兰道康宁的参观，进而帮助道康宁取得战时政府批文，建设和运营道康宁的第一个工厂。

(照片备注：美海军司令员参观道康宁，左起: E.C. Britton, Lt. Fluke和 Commander Hyman Rickover)

1945年，道康宁工厂投入运营，瓦瑞克博士(Dr. Earl Warrick) 发明硅树脂橡胶。适逢二次大战结束，世界进入新的发展和美国科技主导世界进步的时期，道康宁也由此进入和平时期发展的里程碑，硅树脂初次登场，从飞机引擎的军事和高科技应用，进入工业化和商业化时代，如工业润滑，纺织品处理和个人护理以及生物医药(Classical “silicone” (polydimethylsiloxane) materials from Dow Corning make their debut in applications ranging from aircraft engines to industrial lubrication, from textile treatments to personal care and biomedical)。

1958年， Dr. Edwin “Dr. Glue” Plueddemann 博士(也被称为胶博士)开发了第一个硅树脂胶黏剂 (silicone adhesive。“胶博士”声称并且不久证明了有机硅耦合作用(organosilane coupling agents)可以“任何一物粘合另外一物stick anything to anything)。

(照片备注：Dr. Edwin “Dr. Glue” Plueddemann 博士(也被称为胶博士))

1969年，道康宁产品用于Neil Armstrong的首次登月鞋以及其他产品应用如封装等。

其后，其硅酮也被广泛应用于人体整形外科手术如隆胸，不过，始料未及的是，后来引发了历史上著名的隆胸官司。1995年道康宁面对高达2万件官司和近41万潜在的隆胸相关问题的隐忧，不得不启动美国破产法第11章的破产保护(files for Chapter 11 bankruptcy protection)。直到十年后的2004年，美国各方证明道康宁基本与隆胸案无关，从而道康宁渡过破产保护危机，走向21世纪新生。

提起陶氏化学，也许知道的读者不是那么多，那要提起杜邦公司，在华可谓家喻户晓，而陶氏化学与杜邦可谓化学工业界的老大与老二，自然各位可以相信一下陶氏化学的历史、实力和地位。美国陶氏化学公司(Dow Chemical，道氏化学公司)，1897年创建于美国，位居世界化学工业界第二名的国际跨国化工公司。(美国杜邦公司居第一位)。陶氏化学公司是一家具领导地位的全球企业，以科学和技术见称，为各个主要消费市场提供创新的化学品、塑料、农用化工产品及服务，2010年总销售额高达五百多亿美元。陶氏的客户遍布全球180个国家，所服务的多个市场，包括食品、运输、保健和医药、个人及家居护理、建造与工程等，均是对人类生活发展非常重要的环节。陶氏于在2004年财富全球500强排名第105位, 财富全美500强中排名第34位。陶氏在世界50多个国家和地区建有工厂，产品类型多达3,500余种。

陶氏化学是一家具有百年历史，销售额高达五百多亿美元、净利润二十几亿美元的的泛化工巨头，康宁公司也是一家具有160多年历史的特殊玻璃和陶瓷材料的全球领导厂商，2010年销售额超过65亿美元，净利润高达近4亿美元。基于160多年在材料科学和制程工艺领域的知识, 康宁创造并生产出了众多被用于高科技消费电子、移动排放控制、通信和生命科学领域产品的关键组成部分。

此外海姆洛克的另外两个日本股东也不可小觑，也许读者朋友对信越半导体所知不多，但三菱材料及三菱集团想必大家都有所耳闻，知道三菱是日本军工和重工业等综合巨头，世界闻名。

正是笼罩在如此巨头的身影下，海姆洛克的业务额只是道康宁的一部分，可谓三分天下有其一，但在陶氏和康宁的巨人身份下，只业务大概只能占比重不足百分之五，只能是站在巨头肩膀上的小巨人罢了。

海姆洛克作为世界半个世纪的电子半导体和光伏太阳能双料硅王，以高技术和高品质见长，其董事长、CEO、总裁等高管层也多从基层技术岗位干起，二三十年后走上最高管理和领导岗位，这是海姆洛克一往无前的保障，何况海姆洛克还是站在巨人肩头上的巨子，海姆洛克寄望继续保持二十一世纪的双料硅王。

但受到2013年之后保利协鑫、OCI等这样的亚太新秀正在发起向海姆洛克王者之位的挑战，亚太企业以超级低价冲刺世界硅料最低成本制造商，特别是美国对中国双反后，中国协鑫等藉此提起对美国等多晶硅双反，使得其美国太阳能多晶硅项目逼迫停产，关停并转，退守半导体高纯多晶硅领域。不过，协鑫、OCI等企业也在逐步进入这一领域，未来十年将遭遇新一轮挑战。此为后话。

文章作者：光伏扫地僧（夏爱民）