突破转化率，把“热”传导到极致
□ 本报记者 胡春春
“我们的第八代冷氢化反应器已经大规模投入市场了！”近日，中圣科技（江苏）股份有限公司多晶硅冷氢化研发团队传出好消息。
走进中圣科技制造基地，只见远处一台长长的拖车正载着一个头部“长满了刺”的巨大罐体向外驶出。
“那是什么？”记者好奇地问。
“它就是冷氢化反应器，样子是不是很科幻很可爱？”中圣科技一位研发人员骄傲地回答。
冷氢化反应器是生产多晶硅的核心设备，而多晶硅是光伏行业的主要原材料。早期国内多晶硅生产普遍采用国外工艺，不仅成本高昂，生产过程更会产生大量易燃易爆且具有强腐蚀性的副产物——四氯化硅，遇到潮湿空气就会分解成硅酸和剧毒气体氯化氢，危害极大。 “早期生产多晶硅的设备和工艺都是从国外进口，属于典型的‘卡脖子’技术。”中圣科技董事长郭宏新介绍，为了啃下这块技术“硬骨头”，中圣科技组建一支20多人的年轻团队——新能源高效装备工程技术研究中心，开始向行业技术顶峰攀登。研发团队通过大量的研究和试验，用一年多的时间攻克了冷氢化反应器制造中设备及核心部件设计、特种材料应用等诸多难题。
2008年，中圣科技成功推出中国自主研发的首台冷氢化反应器。相比于进口设备，它可将多晶硅生产过程中产生的四氯化硅转化为原材料三氯氢硅并能循环利用，在大大降低光伏原材料成本的同时，彻底解决了生产过程中的环保问题。
第一代冷氢化反应器投入市场后，中圣科技又相继推出第二代、第三代……到今天，最新产品升级到第八代。在中圣科技产品展示区，记者看到，一代和二代冷氢化反应器的外形是上大下小的不均匀罐体，随着设备材质和工艺的不断进化，第七代、第八代变成“通体均匀”“头部带刺”的罐体，其中第八代冷氢化反应器产品设备直径达4.5米，单台反应器处理能力达到行业最大的36万吨/年，市场占有率已超过80%。
中国有色金属工业协会根据硅业分会及公开信息统计，2022年市场新增投产的10个主要多晶硅项目中，8个使用了中圣科技生产的冷氢化反应器。同年，中圣科技冷氢化反应器的销售收入约为16.43亿元。
以冷氢化反应器为开端，中圣科技围绕多晶硅生产装备进行持续研发投入，截至目前已经形成丰富的下一代产品储备。其中，电子级还原炉、颗粒硅流化床反应器等前沿产品，在实现光伏产业节能降耗以及半导体产业原材料自主化方面展现出较强的竞争力和发展前景。
多年来，中圣科技作为高端设备国产化的中坚力量，专注化工、多晶硅、LNG（液化天然气）、冶金等领域高端装备的研发、生产和销售，其所有技术的基础都是“高效传热”技术。由于生产生活中几乎到处存在温度差，所以传热成为自然界和工业生产中一种非常普遍的现象。如何极致地发挥和运用“传热”技术，成为中圣科技研发团队不断突破的方向。冷氢化反应器正是依托高效传热技术生产的高端设备之一，还有LNG核心成套设备等，在火炬及火炬气回收、高含盐废水处理以及工业废热回收上，解决了能源浪费与高能耗等问题。中圣科技还成功运用这一技术助力多项国家重大工程建设，其中“热棒”作为高效传热技术的创新应用，解决了青藏铁路冻土区路基变形难题，被指定为青藏铁路等重大工程冻土保护重要支撑和病害整治唯一技术储备，为保护青藏地区生态环境作出了不可或缺的贡献。该技术被评为中国科学院改革开放40年40项标志性重大科技成果，并荣获国家科技进步奖二等奖。现如今，“热棒技术”作为科技创新应用案例，被收录进江苏物理教学课本里。
“发展新质生产力，就是通过技术突破推动市场、拉动经济。今年年初冷氢化反应器首次实现了出口，这是国际市场对中国高端装备技术的认可。相信通过我们不断地努力，一定能够获得越来越多的国际市场份额。”郭宏新充满信心。