2011年中国光纤光缆行业发展前景与投资预测分析报告

全国半导体设备与材料标准化技术委员会

材料分技术委员会 李素清 #

据前瞻产业研究院发布的《中国光纤光缆行业发展前景及投资预测分析报告》统计数据显示，2011年以来，我国光纤光缆产量呈现逐年增长的趋势。 。 2011年，我国光纤光缆行业产量仅为9500万芯公里。 到2023年，我国光纤光缆行业产量增长超过2亿芯公里，2011年至2023年年均增速高达16.7%。 预计2023年国内光纤总体需求将达到3.48亿芯公里，2023年全球光纤需求将突破6.1亿芯公里，2023年将增长至6.5亿芯公里。未来五年，全球将铺设约30亿公里光纤。 光纤用四氯化硅是光纤预制棒的主要原材料，占光纤组件总量的85%～95%[1]。 作为生产光纤的主要原料，四氯化硅中的金属离子杂质是造成光纤损耗的关键因素。 高纯四氯化硅分为外包层和纤芯层两个级别。 为了严格保证光纤产品质量，用于制造光纤预制棒的四氯化硅中金属杂质含量应符合表1的技术指标。 #

表1 光纤用四氯化硅金属杂质含量技术指标

1、光纤用四氯化硅产业现状 #

目前，我国光纤使用的四氯化硅大部分是从德固赛和默克公司进口的。 德固赛已在中国青岛拥有轮胎气相二氧化硅和橡胶填料白炭黑生产基地，并在上海设有销售机构。 默克公司在上海设立了办事处，负责高纯四氯化硅对中国的销售。 国内生产高纯四氯化硅的企业主要有唐山三福硅业有限公司、洛阳中硅高科有限公司、湖北晶星科技有限公司等，但产能分别为一般较小，无法满足光纤预制棒的生产。 要求。

我国光纤预制棒的生产目前正处于快速发展阶段。 除了具备量产能力的武汉长飞光纤光缆有限公司外，还有浙江富通昭和光通信有限公司、江苏法尔升光电有限公司、亨通光电有限公司、烽火通信科技有限公司、海南三星等单位生产光纤预制棒，但大多采用进口高纯四氯化硅。 从目前全球光纤预制棒的发展现状来看，日本、美国、法国、以色列、澳大利亚是主要的光纤生产国。 世界各国使用的四氯化硅大部分来自德国默克公司、德国德固赛公司和日本。 德仓、住友、三菱等公司。 目前，国内高纯四氯化硅的供应，尤其是等离子管化学气相沉积（PCVD）工艺用的四氯化硅，基本处于空白。 纤维级四氯化硅的开发，特别是多晶硅企业纤维级四氯化硅的开发基本处于空白。 氯化硅有着广阔的市场。

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2、四氯化硅相关标准分析

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行业标准YS/T 1195-2023《多晶硅副产四氯化硅》规定了要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书和订货单（或合同）内容。 本标准中的四氯化硅产品主要用作生产光纤四氯化硅、气相二氧化硅、氢化生产三氯氢硅、有机硅和石英玻璃的原料。 标准文本中没有单独包含光纤用四氯化硅。 规定了氯化硅的相对透射率。 该标准的核心内容是将四氯化硅分为四个等级。 一级主要用作光纤用四氯化硅提纯的原料。 II级主要用于气相二氧化硅的合成和加氢转化。 III级1级产品主要用于有机硅或有机玻璃等的合成，IV级产品指标主要是为了解决四氯化硅残液的运输问题而制定的，可用于四氯化硅的进一步提纯或萃取其他有机物。 标准规定的四氯化硅技术指标见表2。

表2 四氯化硅技术指标 #

由于目前国内多晶硅生产技术主要为改良西门子法和硅烷法，这两种方法生产多晶硅时，副产物为四氯化硅。 每生产1吨多晶硅，将产生18至24吨四氯化物。 硅，将副产四氯化硅提纯成纤维级四氯化硅已成为行业重点研究方向。 该标准的制定为规范四氯化硅市场交易提供了依据。

电子工业中使用的四氯化硅是通信光纤预制棒和集成电路的主要原材料。 2023年以来，我国国内企业打破国外技术壁垒，实现了电子级四氯化硅的工业化生产。 但由于缺乏标准等限制，产能规模较小，无法满足集成电路产业的大量需求。 目前主要依赖进口。 国家标准GB/T 38867-2023《电子工业用四氯化硅》适用于工业四氯化硅经精制纯化后的电子工业用四氯化硅。 本标准规定了电子工业用四氯化硅的技术要求。 、检验规则、试验方法、包装、标志、运输和贮存等。具体技术要求见表3。 #

表3 技术要求

除上述杂质外，四氯化硅中含氢物质或原子团等杂质的含量对光纤预制棒的质量也有一定的影响。 这些杂质在-1至-1红外波段产生吸收峰，其透过率的高低与杂质的含量成反比。 通过测量其透过率，可以间接表征光纤预制棒生产中使用的四氯化硅的质量。 光纤预制棒用四氯化硅的相对透过率应符合表4的要求。

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表4 光纤预制棒用四氯化硅的相对透过率

通过制定该标准，可引领电子用四氯化硅规模化生产，提高我国电子用四氯化硅自主生产能力，促进我国电子用四氯化硅生产和检测方面的合作研发。

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为规范光纤预制棒用四氯化硅产品要求，加强光纤预制棒四氯化硅生产企业的质量控制管理，减少四氯化硅生产行业与光纤生产行业在产品质量上的差异，推动光纤产业链不断完善和发展，油盐国晶辉新材料有限公司牵头起草了地方标准DB63/T 1610-2023《光纤预制棒原料四氯化硅》。 标准明确规定光纤预制棒使用高纯度四氯化物。 化学硅的分类、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等技术要求。 标准在制定过程中，参考了国外同类产品的技术资料、产品说明和技术规范，并结合国内产品的发展、质量水平和实际生产使用情况。 #

本标准的核心内容是光纤用四氯化硅中金属杂质的要求及质量分级。 经过特殊的净化工艺，容易去除引起光纤损耗的过渡金属元素杂质，从而最大限度地减少光纤的损耗。 然而，在光纤预制棒沉积过程中，含氢化合物很容易转化为氢氧根离子。 ，导致光纤损耗增加，因此根据四氯化硅在红外光谱上-1至-1波数范围内的红外吸收峰的透过率，将光纤用四氯化硅分为三个等级。 详细信息请参见表 5。 #

表5 红外吸收峰透过率单位为% #

在光纤预制棒的制备过程中，等离子管化学气相沉积（PCVD）和改良化学气相沉积（MCVD）工艺对原材料的要求较高。 根据光纤的不同用途，建议选择1级或2级； 由于光纤预制棒制备过程中的特殊脱水过程，建议将管外等级 3 用于水平气相沉积 (OVD) 和外部轴向气相沉积 (VAD) 工艺。

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本标准还规定了光纤用四氯化硅中金属元素的含量。 详细信息请参见表 6。 #

表6 光纤用四氯化硅金属元素含量 单位：ng/g #

从以上分析可以看出，各标准对光纤用四氯化硅中金属元素杂质含量的要求是一致的，均为≤1.0ng/g。 光纤中的氢氧根离子会对光子造成很大的损害。 振动吸收增加了光纤的传输损耗，对光纤通信系统影响较大。

通过制定上述产品标准四氯化硅是什么状态，可以满足市场需求，推动技术进步四氯化硅是什么状态，推动光纤产业链不断完善和发展，提高国内企业在国际市场的竞争力。

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三、结论与建议 #

我国已成为光纤预制棒生产大国，但光纤预制棒生产的重要原材料高纯四氯化硅严重依赖进口。 为引导相关企业规范光纤用四氯化硅生产，促进光纤产业链不断完善和发展，尽快实现光纤用四氯化硅国产化，应做好以下几方面工作：从标准化的角度重点关注：

1、完善相关标准体系，加强标准实施和监督，加强标准化支撑和标准宣传，及时开展行业内标准监督评价，增强行业竞争力，促进行业健康可持续发展整个行业。

2、改进四氯化硅纯化工艺，考虑将吸附、萃取、络合等方法与蒸馏工艺耦合，进行纯化和去除杂质。 提高产品中杂质检测分析能力，建立在线密闭取样系统和分析控制系统。 利用标准化平台聚集优势资源，加强企业沟通，及时建立相应标准，形成行业内统一规范的产品检测方法，提高产品质量，助力行业健康有序发展。

参考：

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[1] 叶启亮，于建国，方鼎业。 通信光纤原料SiCl4 的提纯方法［J］． 化工生产与技术, 2004, 11(1): 23． #

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