1. Poliszilícium ipari lánc: A gyártási folyamat összetett, és a downstream a fotovoltaikus félvezetőkre összpontosít
A poliszilíciumot főként ipari szilíciumból, klórból és hidrogénből állítják elő, és a fotovoltaikus és félvezetőipari láncok előtt található.A CPIA adatai szerint a világ jelenlegi főáramú poliszilícium gyártási módja a módosított Siemens módszer, Kína kivételével a poliszilícium több mint 95%-át módosított Siemens módszerrel állítják elő.A továbbfejlesztett Siemens-módszerrel végzett poliszilícium-előállítás során először a klórgázt hidrogéngázzal kombinálják hidrogén-klorid előállítására, majd az ipari szilícium aprítása és őrlése után a szilíciumporral reagálva triklórszilán keletkezik, amelyet tovább redukál hidrogéngáz poliszilícium előállításához.A polikristályos szilíciumot megolvasztva és lehűtve polikristályos szilícium tömbök készíthetők, monokristályos szilícium pedig Czochralski vagy zónaolvasztással is előállítható.A polikristályos szilíciumhoz képest az egykristályos szilícium azonos kristályorientációjú kristályszemcsékből áll, így jobb elektromos vezetőképességgel és konverziós hatékonysággal rendelkezik.Mind a polikristályos szilícium tömbök, mind a monokristályos szilícium rudak tovább vághatók és szilícium lapkákká és cellákká dolgozhatók fel, amelyek viszont a fotovoltaikus modulok kulcsfontosságú részeivé válnak, és a fotovoltaikus mezőben használatosak.Ezenkívül az egykristályos szilíciumlapkák ismételt csiszolással, polírozással, epitaxiával, tisztítással és egyéb eljárásokkal szilíciumlapkákká alakíthatók, amelyek félvezető elektronikai eszközök hordozóanyagaként használhatók.
A poliszilícium szennyezőanyag-tartalma szigorúan kötelező, és az ipar jellemzői a nagy tőkebefektetések és a magas műszaki akadályok.Mivel a poliszilícium tisztasága komolyan befolyásolja az egykristályos szilícium rajzolási folyamatát, a tisztasági követelmények rendkívül szigorúak.A poliszilícium minimális tisztasága 99,9999%, a legmagasabb pedig végtelenül közel van a 100%-hoz.Emellett a kínai nemzeti szabványok egyértelmű követelményeket fogalmaznak meg a szennyeződéstartalomra vonatkozóan, és ez alapján a poliszilíciumot I., II. és III. osztályba sorolják, amelyek közül a bór-, foszfor-, oxigén- és széntartalom fontos referenciaindex.A „poliszilícium-ipar hozzáférési feltételei” előírják, hogy a vállalkozásoknak megbízható minőségellenőrző és -irányítási rendszerrel kell rendelkezniük, és a termékszabványoknak szigorúan meg kell felelniük a nemzeti szabványoknak;emellett a hozzáférési feltételek megkövetelik a poliszilíciumot gyártó vállalkozások méretarányát és energiafelhasználását is, mint például napelemes, elektronikai minőségű poliszilícium. A projekt méretaránya meghaladja a 3000 tonna/év, illetve az 1000 tonna/év, valamint a minimális tőkearányt az új építési és rekonstrukciós és bővítési projektek beruházásaiban a poliszilícium tőkeigényes iparág nem lehet kevesebb 30%-nál.A CPIA statisztikái szerint a 2021-ben üzembe helyezett 10 000 tonnás poliszilícium gyártósoros berendezések beruházási költsége kismértékben, 103 millió jüan/kt-ra nőtt.Ennek oka az ömlesztett fémanyagok drágulása.A beruházási költségek a jövőben várhatóan növekedni fognak a gyártóberendezések technológiájának előrehaladtával, a monomerek pedig csökkenni fognak a méret növekedésével.A szabályozás szerint a poliszilícium energiafogyasztása a napelemes és az elektronikai minőségű Czochralski-csökkentéshez rendre 60 kWh/kg, illetve 100 kWh/kg alatt kell, hogy legyen, az energiafogyasztási mutatókra vonatkozó követelmények pedig viszonylag szigorúak.A poliszilícium gyártása általában a vegyiparhoz tartozik.A gyártási folyamat viszonylag összetett, a műszaki útvonalak, a berendezések kiválasztásának, az üzembe helyezésnek és az üzemeltetésnek a küszöbe magas.A gyártási folyamat számos összetett kémiai reakciót foglal magában, és a vezérlő csomópontok száma meghaladja az 1000-et.Nehéz az új belépőknek Gyorsan sajátítsák el a kiforrott kézművességet.Ezért a poliszilícium-előállító iparban magasak a tőke- és műszaki akadályok, ami szintén arra ösztönzi a poliszilícium-gyártókat, hogy szigorú technikai optimalizálást végezzenek a folyamat, a csomagolás és a szállítás folyamatában.
2. Poliszilícium osztályozás: a tisztaság határozza meg a felhasználást, és a szoláris minőség a fő áramot
A polikristályos szilícium, az elemi szilícium egy formája, különböző kristályorientációjú kristályszemcsékből áll, és főként ipari szilíciumfeldolgozással tisztítják.A poliszilícium megjelenése szürke fémes fényű, olvadáspontja körülbelül 1410 ℃.Szobahőmérsékleten inaktív, olvadt állapotban aktívabb.A poliszilícium félvezető tulajdonságokkal rendelkezik, és rendkívül fontos és kiváló félvezető anyag, de kis mennyiségű szennyeződés nagymértékben befolyásolhatja vezetőképességét.A poliszilíciumra számos osztályozási módszer létezik.A fent említett, kínai nemzeti szabványok szerinti osztályozáson kívül itt még három fontosabb osztályozási módszer kerül bemutatásra.A különböző tisztasági követelmények és felhasználások szerint a poliszilícium szoláris minőségű poliszilíciumra és elektronikus minőségű poliszilíciumra osztható.A napelemes minőségű poliszilíciumot főként fotovoltaikus cellák gyártásában használják, míg az elektronikus minőségű poliszilíciumot széles körben használják az integrált áramköri iparban chipek és egyéb gyártás nyersanyagaként.A szoláris minőségű poliszilícium tisztasága 6-8 N, azaz a teljes szennyezőanyag-tartalomnak 10-6-nál kisebbnek kell lennie, a poliszilícium tisztaságának pedig el kell érnie a 99,9999%-ot vagy többet.Az elektronikus minőségű poliszilícium tisztasági követelményei szigorúbbak, minimum 9N, áramerősség maximum 12N.Az elektronikus minőségű poliszilícium előállítása viszonylag nehéz.Kevés olyan kínai vállalkozás van, amelyik elsajátította az elektronikus minőségű poliszilícium gyártási technológiáját, és továbbra is viszonylag függ az importtól.Jelenleg a szoláris minőségű poliszilícium kibocsátása sokkal nagyobb, mint az elektronikus minőségű poliszilíciumé, és az előbbi körülbelül 13,8-szorosa az utóbbiénak.
A szilícium anyag dopping szennyeződéseinek és vezetőképességi típusának különbsége szerint P-típusra és N-típusra osztható.Ha a szilíciumot akceptor szennyező elemekkel, például bórral, alumíniummal, galliummal stb. adalékolják, a lyukvezetés dominál, és P-típusú.Ha a szilíciumot donor szennyező elemekkel, például foszforral, arzénnel, antimonnal stb. adalékolják, az elektronvezetés uralja, és N-típusú.A P-típusú akkumulátorok főként BSF és PERC akkumulátorokat tartalmaznak.2021-ben a PERC akkumulátorok a globális piac több mint 91%-át teszik ki, és a BSF akkumulátorok megszűnnek.Abban az időszakban, amikor a PERC helyettesíti a BSF-et, a P-típusú sejtek konverziós hatékonysága 20%-nál kevesebbről 23%-ra nőtt, ami közeledik az elméleti felső 24,5%-os határhoz, míg az N- elméleti felső határa. típusú cellák 28,7%, és az N-típusú cellák magas konverziós hatásfokkal rendelkeznek. A magas bifaciális arány és az alacsony hőmérsékleti együttható előnyei miatt a vállalatok megkezdték az N-típusú akkumulátorok tömeges gyártósorainak telepítését.A CPIA előrejelzése szerint az N-típusú akkumulátorok aránya jelentősen, 3%-ról 13,4%-ra nő 2022-ben. Várhatóan a következő öt évben bevezetik az N-típusú akkumulátorok P-típusú akkumulátorokká való áttérését. Különböző felületi minősége szerint sűrű anyagra, karfiol anyagra és korall anyagra osztható.A sűrű anyag felülete a legalacsonyabb, 5 mm-nél kisebb homorúsággal rendelkezik, nincs színrendellenesség, nincs oxidációs közbenső réteg, és a legmagasabb az ára;a karfiol anyag felülete közepesen domború, 5-20 mm, metszet közepes, ára közepes;míg a korall anyag felülete komolyabb homorúságú, a mélysége nagyobb, mint 20mm, a metszet laza, az ára pedig a legalacsonyabb.A sűrű anyagot elsősorban monokristályos szilícium, míg a karfiol anyagból és a korallanyagból főleg polikristályos szilícium lapkák készítésére használják.A vállalkozások napi termelése során a sűrű anyagot nem kevesebb, mint 30% karfiol anyaggal lehet adalékolni monokristályos szilícium előállításához.A nyersanyagok költsége megtakarítható, de a karfiol anyag használata bizonyos mértékig csökkenti a kristályhúzási hatékonyságot.A vállalkozásoknak a kettő mérlegelése után kell kiválasztaniuk a megfelelő doppingarányt.Az utóbbi időben a sűrű anyag és a karfiol anyag közötti árkülönbség alapvetően 3 RMB/kg-on stabilizálódott.Ha az árkülönbség tovább nő, a vállalatok fontolóra vehetik több karfiol anyag doppingolását monokristályos szilícium húzással.
3. Folyamat: A Siemens módszer a fősodort foglalja el, és az energiafogyasztás a technológiai változás kulcsa
A poliszilícium gyártási folyamata nagyjából két lépésre oszlik.Az első lépésben az ipari szilíciumport vízmentes hidrogén-kloriddal reagáltatják, így triklór-szilánt és hidrogént kapnak.Ismételt desztilláció és tisztítás után gáznemű triklór-szilán, diklór-dihidroszilícium és szilán;a második lépés a fent említett nagy tisztaságú gáz kristályos szilíciummá redukálása, és a redukciós lépés eltér a módosított Siemens módszerben és a szilán fluidizált ágyas módszerben.A továbbfejlesztett Siemens módszer kiforrott gyártási technológiával és magas termékminőséggel rendelkezik, és jelenleg a legszélesebb körben alkalmazott gyártási technológia.A hagyományos Siemens gyártási módszer szerint klórt és hidrogént használnak vízmentes hidrogén-klorid, hidrogén-klorid és porított ipari szilícium szintetizálására a triklór-szilán szintézisére egy bizonyos hőmérsékleten, majd a triklór-szilán elválasztására, rektifikálására és tisztítására.A szilícium egy hidrogén-redukciós kemencében termikus redukciós reakción megy keresztül, hogy a szilíciummagra lerakódott elemi szilíciumot kapják.Ezen az alapon a továbbfejlesztett Siemens-eljárás egy támogató eljárással is fel van szerelve a gyártási folyamat során keletkező nagy mennyiségű melléktermék, például hidrogén, hidrogén-klorid és szilícium-tetraklorid újrahasznosítására, főként a redukciós véggáz visszanyerésére és a szilícium-tetraklorid újrafelhasználására. technológia.A kipufogógázban lévő hidrogént, hidrogén-kloridot, triklór-szilánt és szilícium-tetrakloridot száraz visszanyeréssel választják el.A hidrogén és a hidrogén-klorid újra felhasználható szintézishez és tisztításhoz triklór-szilánnal, és a triklór-szilánt közvetlenül visszaforgatják a termikus redukcióba.A tisztítást a kemencében végzik, és a szilícium-tetrakloridot hidrogénezve triklór-szilánt állítanak elő, amely tisztításra használható.Ezt a lépést hideg hidrogénezési kezelésnek is nevezik.A zártláncú termelés megvalósításával a vállalkozások jelentősen csökkenthetik az alapanyag- és villamosenergia-felhasználást, ezáltal hatékonyan takaríthatják meg a termelési költségeket.
A továbbfejlesztett Siemens módszerrel Kínában előállított poliszilícium költsége magában foglalja a nyersanyagokat, az energiafogyasztást, az értékcsökkenést, a feldolgozási költségeket stb. Az iparág technológiai fejlődése jelentősen csökkentette a költségeket.Az alapanyagok elsősorban az ipari szilíciumra és a triklórszilánra vonatkoznak, az energiafelhasználás az elektromos áramot és a gőzt, a feldolgozási költségek pedig a gyártóberendezések ellenőrzési és javítási költségeit jelentik.A Baichuan Yingfu 2022 június eleji poliszilícium gyártási költségekre vonatkozó statisztikái szerint a nyersanyagok jelentik a legmagasabb költségtételt, a teljes költség 41%-át teszik ki, amelyből az ipari szilícium a fő szilíciumforrás.Az iparban általánosan használt szilíciumegység-felhasználás a nagy tisztaságú szilíciumtermékek egységnyi mennyiségét jelenti.A számítási módszer szerint az összes szilíciumtartalmú anyagot, például a kiszervezett ipari szilíciumport és a triklór-szilánt tiszta szilíciummá kell átalakítani, majd le kell vonni a kiszervezett klórszilánt a szilíciumtartalom-arányból átszámított tiszta szilícium mennyisége szerint.A CPIA adatai szerint a szilícium-felhasználás szintje 0,01 kg/kg-Si-vel 1,09 kg/kg-Si-re csökken 2021-ben. A hideghidrogénezési kezelés és a melléktermék-újrahasznosítás javulásával várhatóan 2030-ra 1,07 kg/kg-ra csökken. kg-Si.A hiányos statisztikák szerint a poliszilícium-ipar öt legnagyobb kínai vállalatának szilíciumfogyasztása alacsonyabb az iparági átlagnál.Köztudott, hogy közülük kettő 1,08 kg/kg-Si-t, illetve 1,05 kg/kg-Si-t fog fogyasztani 2021-ben. A második legmagasabb arány az energiafogyasztás, amely összesen 32%-ot tesz ki, amelyből a villamos energia 30%-át teszi ki. összköltség, ami azt jelzi, hogy a villamos energia ára és hatékonysága továbbra is fontos tényező a poliszilícium gyártásában.Az energiahatékonyság mérésére szolgáló két fő mutató az átfogó energiafogyasztás és a csökkentett energiafogyasztás.A csökkentett energiafogyasztás a triklór-szilán és a hidrogén redukálásának folyamatára vonatkozik, nagy tisztaságú szilíciumanyag előállítására.Az energiafogyasztás magában foglalja a szilíciummag előmelegítését és leválasztását., hőmegőrzés, végszellőztetés és egyéb folyamatok energiafogyasztása.2021-ben a technológiai fejlődéssel és az energia átfogó kihasználásával a poliszilícium gyártás átlagos átfogó energiafogyasztása éves szinten 5,3%-kal 63 kWh/kg-Si-ra, az átlagos csökkentési energiafogyasztás pedig 6,1%-kal csökken éves szinten. éves szinten 46 kWh/kg-Si-ra, ami a jövőben várhatóan tovább csökken..Emellett az amortizáció is fontos költségelem, 17%-ot tesz ki.Érdemes megjegyezni, hogy Baichuan Yingfu adatai szerint a poliszilícium teljes gyártási költsége 2022 június elején körülbelül 55 816 jüan/tonna volt, a poliszilícium átlagos piaci ára körülbelül 260 000 jüan/tonna volt, a bruttó haszonkulcs pedig olyan magas, mint 70% vagy több, így vonzott sok Vállalkozások fektetnek be az építési poliszilícium termelési kapacitás.
A poliszilícium gyártók kétféleképpen csökkenthetik költségeiket, az egyik a nyersanyagköltségek, a másik az energiafogyasztás csökkentése.Az alapanyagok tekintetében a gyártók az ipari szilíciumgyártókkal való hosszú távú együttműködési megállapodások aláírásával, vagy integrált upstream és downstream termelési kapacitás kiépítésével csökkenthetik az alapanyagok költségeit.Például a poliszilíciumot gyártó üzemek alapvetően saját ipari szilíciumellátásukra támaszkodnak.Ami az áramfogyasztást illeti, a gyártók az alacsony áramárak és az energiafogyasztás átfogó javítása révén csökkenthetik a villamosenergia-költségeket.Az átfogó villamosenergia-fogyasztás mintegy 70%-a a villamosenergia-fogyasztás csökkentése, és a csökkentés szintén kulcsfontosságú láncszem a nagy tisztaságú kristályos szilícium előállításában.Ezért Kínában a legtöbb poliszilícium gyártási kapacitás az alacsony villamosenergia-árakkal rendelkező régiókban összpontosul, mint például Hszincsiang, Belső-Mongólia, Szecsuán és Jünnan.A kétszén-dioxid-politika előrehaladásával azonban nehéz nagy mennyiségű olcsó energiaforráshoz jutni.Ezért az energiafogyasztás csökkentése a csökkentés érdekében ma megvalósíthatóbb költségcsökkentés.Út.Jelenleg a csökkentett energiafogyasztás csökkentésének hatékony módja a szilíciummagok számának növelése a redukciós kemencében, ezáltal növelve egyetlen egység teljesítményét.Jelenleg Kínában a főbb redukciós kemencék típusai 36 pár rúd, 40 pár rúd és 48 pár rúd.A kemencetípus 60 pár rúdra és 72 pár rúdra bővül, ugyanakkor magasabb követelményeket támaszt a vállalkozások gyártástechnológiai szintjével szemben.
A továbbfejlesztett Siemens módszerhez képest a szilán fluidágyas módszernek három előnye van, az egyik az alacsony fogyasztás, a másik a nagy kristályhúzó teljesítmény, a harmadik pedig, hogy előnyösebb a fejlettebb CCZ folyamatos Czochralski technológiával kombinálni.A Szilíciumipari Ágazat adatai szerint a szilán fluidágyas módszer átfogó energiafogyasztása a továbbfejlesztett Siemens módszer 33,33%-a, a csökkentett energiafogyasztás pedig a továbbfejlesztett Siemens módszer 10%-a.A szilán fluidágyas módszernek jelentős energiafelhasználási előnyei vannak.A kristályhúzás szempontjából a szemcsés szilícium fizikai tulajdonságai megkönnyíthetik a kvarctégely teljes feltöltését az egykristályos szilícium húzórúdban.A polikristályos szilícium és a szemcsés szilícium 29%-kal növelheti az egykemencés tégely töltési kapacitását, miközben 41%-kal csökkenti a töltési időt, jelentősen javítva az egykristályos szilícium húzási hatékonyságát.Ezenkívül a szemcsés szilícium kis átmérőjű és jó folyékonysággal rendelkezik, amely alkalmasabb a CCZ folyamatos Czochralski-módszerhez.Jelenleg a középső és alsó szakaszon az egykristály-húzás fő technológiája az RCZ egykristály-újraöntési módszer, amely az egykristályos szilíciumrúd meghúzása után a kristály újbóli betáplálása és húzása.A rajzolást egyidejűleg hajtják végre, ami megtakarítja az egykristályos szilícium rúd hűtési idejét, így a gyártási hatékonyság magasabb.A CCZ folyamatos Czochralski-módszer gyors fejlődése szintén növeli a szemcsés szilícium iránti keresletet.Bár a szemcsés szilíciumnak van néhány hátránya, mint például a súrlódás következtében keletkező több szilíciumpor, a nagy felület és a szennyező anyagok könnyű adszorpciója, valamint az olvadás során hidrogénné képződő hidrogén, ami könnyen kihagyást okozhat, de a vonatkozó szemcsés szilícium legújabb bejelentései szerint a problémákat javítják, és történt némi előrelépés.
A szilán fluidizált ágyas eljárás kiforrott Európában és az Egyesült Államokban, és a kínai vállalatok bevezetése után még gyerekcipőben jár.A REC és a MEMC által képviselt külföldi szemcsés szilícium már az 1980-as években elkezdte feltárni a szemcsés szilícium előállítását, és nagyüzemi gyártást valósított meg.Közülük a REC teljes szemcsés szilícium gyártási kapacitása 2010-ben elérte a 10 500 tonnát/év, és ugyanebben az időszakban Siemens társaihoz képest legalább 2-3 USD/kg költségelőnnyel rendelkezett.Az egykristályos húzás igénye miatt a vállalat szemcsés szilícium gyártása stagnált, végül leállította a termelést, és Kínával vegyesvállalathoz fordult, hogy létrehozzon egy termelő vállalkozást a szemcsés szilícium előállítására.
4. Nyersanyagok: Az ipari szilícium a fő nyersanyag, és a kínálat kielégíti a poliszilícium terjeszkedés igényeit
Az ipari szilícium a poliszilícium gyártás alapvető nyersanyaga.Kína ipari szilíciumtermelése várhatóan folyamatosan növekszik 2022 és 2025 között. 2010 és 2021 között Kína ipari szilíciumtermelése a bővülési szakaszban van, a termelési kapacitás és a kibocsátás átlagos éves növekedési üteme 7,4%, illetve 8,6%. .Az SMM adatai szerint az újonnan emelkedettipari szilíciumgyártási kapacitásKínában 890 000 tonna és 1,065 millió tonna lesz 2022-ben és 2023-ban.Feltételezve, hogy az ipari szilíciumgyártó cégek a jövőben is fenntartják a kapacitáskihasználtság és a 60%-os működési arányt, Kína újonnan megemelkedett.A termelési kapacitás 2022-ben és 2023-ban 320 000 tonnával és 383 000 tonnával hoz majd növekedést.A GFCI becslései szerintKína ipari szilícium termelési kapacitása 22/23/24/25-ben körülbelül 5,90/697/6,71/6,5 millió tonna, ami 3,55/391/4,18/4,38 millió tonnának felel meg.
Az egymásra helyezett ipari szilícium fennmaradó két lefelé irányuló területének növekedési üteme viszonylag lassú, és Kína ipari szilíciumtermelése alapvetően megfelel a poliszilícium előállításának.2021-ben Kína ipari szilíciumgyártási kapacitása 5,385 millió tonna lesz, ami 3,213 millió tonnának felel meg, ebből a poliszilícium, a szerves szilícium és az alumíniumötvözetek 623 000 tonnát, 898 000 tonnát és 649 000 tonnát.Emellett közel 780 000 tonna termelést használnak fel exportra.2021-ben a poliszilícium, a szerves szilícium és az alumíniumötvözetek fogyasztása az ipari szilícium 19%-át, 28%-át, illetve 20%-át teszi ki.2022 és 2025 között a szerves szilícium termelés növekedési üteme várhatóan 10% körül marad, az alumíniumötvözetek termelése pedig 5% alatti.Ezért úgy gondoljuk, hogy a poliszilíciumhoz felhasználható ipari szilícium mennyisége 2022-2025-ben viszonylag elegendő, ami teljes mértékben ki tudja elégíteni a poliszilícium igényeit.termelési igényeket.
5. Poliszilícium ellátás:Kínadomináns pozíciót foglal el, és a termelés fokozatosan a vezető vállalkozásokba tömörül
Az elmúlt években a globális poliszilícium termelés évről évre nőtt, és fokozatosan összegyűlt Kínában.2017 és 2021 között a globális éves poliszilícium termelés 432 000 tonnáról 631 000 tonnára nőtt, a leggyorsabb növekedéssel 2021-ben, 21,11%-os növekedési rátával.Ebben az időszakban a globális poliszilícium termelés fokozatosan Kínában összpontosult, és a kínai poliszilícium termelés aránya a 2017-es 56,02%-ról 2021-re 80,03%-ra nőtt. Összehasonlítva a 2010-es és 2021-es globális poliszilícium-termelési kapacitás tíz legnagyobb vállalatát megállapította, hogy a kínai vállalatok száma 4-ről 8-ra nőtt, és egyes amerikai és koreai vállalatok termelési kapacitásának aránya jelentősen csökkent, így kiesett a tíz legjobb csapat közül, mint például a HEMOLOCK , az OCI, a REC és a MEMC;az iparági koncentráció jelentősen megnőtt, az ipar tíz legnagyobb vállalatának össztermelési kapacitása 57,7%-ról 90,3%-ra nőtt.2021-ben öt kínai vállalat rendelkezik a termelési kapacitás több mint 10%-ával, összesen 65,7%-kal..A poliszilícium ipar fokozatos Kínába való áthelyezésének három fő oka van.Először is, a kínai poliszilícium-gyártók jelentős előnyökkel rendelkeznek az alapanyagok, a villamos energia és a munkaerőköltségek tekintetében.A munkavállalók bére alacsonyabb, mint a külföldi országoké, így Kínában a teljes termelési költség sokkal alacsonyabb, mint a külföldi országoké, és a technológiai fejlődéssel tovább csökken;Másodszor, a kínai poliszilícium termékek minősége folyamatosan javul, amelyek többsége napelemes minőségű első osztályú, és az egyes fejlett vállalkozások megfelelnek a tisztasági követelményeknek.Áttörések történtek a magasabb szintű elektronikus minőségű poliszilícium gyártási technológiájában, fokozatosan bevezetve a hazai elektronikus minőségű poliszilíciumot az import helyett, és a vezető kínai vállalatok aktívan támogatják az elektronikus minőségű poliszilícium projektek építését.A szilíciumlapkák gyártása Kínában a teljes globális termelés több mint 95%-a, ami fokozatosan növelte a poliszilícium önellátási arányát Kínában, ami bizonyos mértékig megszorította a tengerentúli poliszilícium-vállalkozások piacát.
2017 és 2021 között a poliszilícium éves kibocsátása Kínában folyamatosan növekszik, főként az energiaforrásokban gazdag területeken, mint például Hszincsiang, Belső-Mongólia és Szecsuán.2021-ben Kína poliszilícium termelése 392 000 tonnáról 505 000 tonnára nő, ami 28,83%-os növekedést jelent.A termelési kapacitást tekintve Kína poliszilícium gyártási kapacitása általában emelkedő tendenciát mutat, de 2020-ban egyes gyártók leállása miatt csökkent.Emellett a kínai poliszilícium-vállalkozások kapacitáskihasználtsága 2018 óta folyamatosan növekszik, a kapacitáskihasználtság 2021-ben pedig eléri a 97,12%-ot.Ami a tartományokat illeti, Kína poliszilícium-termelése 2021-ben főként az alacsony villamosenergia-áras területekre koncentrálódik, mint például Hszincsiang, Belső-Mongólia és Szecsuán.Hszincsiang termelése 270 400 tonna, ami több mint a fele a kínai össztermelésnek.
A kínai poliszilícium ipart magas fokú koncentráció jellemzi, a CR6 értéke 77%, és a jövőben további emelkedő tendencia mutatkozik majd.A poliszilícium gyártása magas tőkével és magas műszaki korlátokkal rendelkező iparág.A projekt építési és gyártási ciklusa általában két év vagy több.Új gyártók nehezen tudnak belépni az iparágba.Az ismert, a következő három évben tervezett terjeszkedésből és új projektekből ítélve az ipar oligopolista gyártói saját technológiájuk és méretarányuk révén tovább bővítik termelési kapacitásukat, monopolhelyzetük tovább fog erősödni.
A becslések szerint Kína poliszilícium-ellátása 2022 és 2025 között nagyarányú növekedést fog eredményezni, és a poliszilícium termelése 2025-ben eléri az 1,194 millió tonnát, ami a globális poliszilícium termelési lépték bővülését eredményezi.2021-ben, a poliszilícium árának meredek emelkedésével Kínában, a nagy gyártók új gyártósorok építésébe fektettek be, és ezzel egyidejűleg új gyártókat vonzottak az iparághoz.Mivel a poliszilícium projektek az építéstől a gyártásig legalább másfél-két évig tartanak, az új építkezés 2021-ben fejeződik be.A termelési kapacitást általában 2022 és 2023 második felében állítják be. Ez nagyon összhangban van a nagy gyártók által jelenleg bejelentett új projekttervekkel.A 2022-2025-ös új termelési kapacitás főként 2022-ben és 2023-ban összpontosul. Ezt követően a poliszilícium kínálatának és keresletének, valamint az árnak a fokozatos stabilizálódásával fokozatosan stabilizálódik az iparág teljes termelési kapacitása.Lefelé, vagyis a termelési kapacitás növekedési üteme fokozatosan csökken.Emellett a poliszilícium-vállalkozások kapacitáskihasználtsága is magas szinten maradt az elmúlt két évben, de időbe telik, amíg az új projektek termelési kapacitása felpörög, és egy folyamat kell ahhoz, hogy az új belépők elsajátítsák a vonatkozó előkészítési technológia.Emiatt az új poliszilícium projektek kapacitáskihasználtsága a következő néhány évben alacsony lesz.Ebből a 2022-2025-ös poliszilícium termelés prognosztizálható, a 2025-ös poliszilícium termelés pedig várhatóan mintegy 1,194 millió tonna lesz.
A tengerentúli termelési kapacitás koncentrációja viszonylag magas, a termelés növekedésének üteme és sebessége a következő három évben nem lesz olyan magas, mint Kínáé.A tengerentúli poliszilícium gyártási kapacitás főként négy vezető vállalatra összpontosul, a többi főként kis gyártókapacitás.Ami a gyártási kapacitást illeti, a Wacker Chem a tengerentúli poliszilícium gyártási kapacitás felét foglalja el.Németországi és egyesült államokbeli gyárai 60 000 tonna, illetve 20 000 tonna termelési kapacitással rendelkeznek.A globális poliszilícium gyártási kapacitás 2022-ben és azt követően bekövetkező meredek bővülése okozhatja. A túlkínálat miatt a vállalat továbbra is kiváró állapotban van, és nem tervez új gyártási kapacitás bővítését.A dél-koreai poliszilícium óriás, az OCI fokozatosan áthelyezi napelemes poliszilícium gyártósorát Malajziába, miközben megtartja az eredeti, elektronikus minőségű poliszilícium gyártósort Kínában, amely a tervek szerint 2022-re eléri az 5000 tonnát. Az OCI malajziai gyártási kapacitása eléri a 27 000 tonnát és 2020-ban és 2021-ben 30 000 tonnát, alacsony energiafogyasztási költségeket érve el, és elkerülve a magas kínai poliszilícium vámokat az Egyesült Államokban és Dél-Koreában.A cég 95 000 tonna termelését tervezi, de a kezdés időpontja nem tisztázott.A következő négy évben várhatóan évi 5000 tonnás szinten fog növekedni.A norvég REC cégnek két gyártóbázisa van Washington államban és Montanában, az Egyesült Államokban, éves termelési kapacitása 18 000 tonna szoláris minőségű poliszilícium és 2 000 tonna elektronikus minőségű poliszilícium.A mély pénzügyi nehézségekkel küzdő REC a termelés felfüggesztése mellett döntött, majd a poliszilícium árának 2021-es fellendülése miatt a vállalat úgy döntött, hogy 2023 végéig újraindítja a 18 000 tonnás projektek gyártását Washington államban és 2 000 tonnányi Montanában. A Hemlock az Egyesült Államok legnagyobb poliszilícium-gyártója, amely nagy tisztaságú, elektronikus minőségű poliszilíciumra specializálódott.A termelés csúcstechnológiás akadályai megnehezítik a vállalat termékeinek cseréjét a piacon.Azzal együtt, hogy a cég néhány éven belül nem tervez új projekteket, várhatóan 2022-2025 között lesz a cég termelési kapacitása.Az éves termelés továbbra is 18 000 tonna.Emellett 2021-ben a fenti négy cégen kívüli cégek új gyártókapacitása 5000 tonna lesz.Az összes vállalat termelési tervének ismeretének hiánya miatt itt azt feltételezik, hogy 2022-től 2025-ig az új termelési kapacitás évi 5000 tonna lesz.
A tengerentúli termelési kapacitás szerint a becslések szerint a tengerentúli poliszilícium termelés 2025-ben körülbelül 176 000 tonna lesz, feltételezve, hogy a tengerentúli poliszilícium termelési kapacitás kihasználtsága változatlan marad.Miután a poliszilícium ára 2021-ben meredeken emelkedett, a kínai vállalatok növelték a termelést és kiterjesztették a termelést.Ezzel szemben a tengerentúli cégek óvatosabbak az új projektekkel kapcsolatos terveikben.A poliszilícium ipar dominanciája ugyanis már Kína kezében van, és a vakon növekvő termelés veszteségeket hozhat.Költségoldalról az energiafogyasztás a poliszilícium költségének legnagyobb összetevője, ezért az áram ára nagyon fontos, és Xinjiang, Belső-Mongólia, Szecsuán és más régiók nyilvánvaló előnyökkel rendelkeznek.A keresleti oldalról, mint a poliszilícium közvetlen lefelé irányuló terméke, Kína szilíciumlemez-gyártása a világ teljes termelésének több mint 99%-át teszi ki.A poliszilícium feldolgozóipara főként Kínában összpontosul.Az előállított poliszilícium ára alacsony, a szállítási költség alacsony, a kereslet pedig teljes mértékben garantált.Másodszor, Kína viszonylag magas dömpingellenes vámokat vetett ki az Egyesült Államokból és Dél-Koreából származó, napelemes minőségű poliszilícium behozatalára, ami jelentősen visszaszorította az Egyesült Államokból és Dél-Koreából származó poliszilícium fogyasztását.Legyen óvatos az új projektek építésénél;ráadásul az elmúlt években a kínai tengerentúli poliszilícium-vállalkozások a vámok hatása miatt lassan fejlődtek, illetve egyes gyártósorokat csökkentették, sőt le is állítottak, arányuk a globális termelésben évről évre csökken, így nem lesz összehasonlítható a poliszilícium árának 2021-es emelkedésével, mivel a kínai vállalat magas profitja miatt a pénzügyi feltételek nem elegendőek a termelési kapacitás gyors és nagyarányú bővítéséhez.
A 2022 és 2025 közötti időszakra vonatkozó kínai és tengerentúli poliszilícium-termelésre vonatkozó előrejelzések alapján összegezhető a globális poliszilícium-termelés becsült értéke.A becslések szerint a globális poliszilícium termelés 2025-ben eléri az 1,371 millió tonnát.A poliszilícium termelés előrejelzett értéke szerint Kína részesedése a globális arányból nagyjából kiszámítható.Kína részesedése várhatóan 2022-től 2025-ig fokozatosan bővül, 2025-ben pedig meghaladja a 87%-ot.
6, Összegzés és kitekintés
A poliszilícium az ipari szilícium után és a teljes fotovoltaikus és félvezetőipari lánc előtt található, és státusza nagyon fontos.A fotovoltaikus ipari lánc általában poliszilícium-szilícium lapka-cella-modul-fotovoltaikus beépített kapacitás, a félvezető-ipari lánc pedig általában poliszilícium-monokristályos szilícium lapka-szilícium lapka-chip.A különböző felhasználások eltérő követelményeket támasztanak a poliszilícium tisztaságával szemben.A fotovoltaikus ipar főként szoláris minőségű poliszilíciumot használ, a félvezetőipar pedig elektronikus minőségű poliszilíciumot.Az előbbi tisztasági tartománya 6N-8N, míg az utóbbi 9N vagy annál nagyobb tisztaságot igényel.
A poliszilícium fő gyártási folyamata évek óta a továbbfejlesztett Siemens módszer volt világszerte.Az elmúlt években néhány vállalat aktívan feltárta az alacsonyabb költségű szilán fluidizált ágyas módszert, amely hatással lehet a termelési mintára.A módosított Siemens módszerrel előállított rúd alakú poliszilícium magas energiafogyasztás, magas költség és nagy tisztaság, míg a szilán fluidágyas módszerrel előállított szemcsés szilícium alacsony energiafogyasztás, alacsony költség és viszonylag alacsony tisztaság jellemzi. .Néhány kínai vállalat megvalósította a szemcsés szilícium tömeggyártását és a szemcsés szilícium poliszilícium húzására való felhasználásának technológiáját, de ezt nem népszerűsítették széles körben.Az, hogy a granulált szilícium a jövőben helyettesítheti-e az előbbit, attól függ, hogy a költségelőny fedezni tudja-e a minőségi hátrányt, a későbbi alkalmazások hatását és a szilánbiztonság javítását.Az elmúlt években a globális poliszilícium termelés évről évre nőtt, és fokozatosan összegyűlik Kínában.2017-től 2021-ig a globális éves poliszilícium termelés 432 000 tonnáról 631 000 tonnára nő, a leggyorsabb növekedéssel 2021-ben. Az időszak során a globális poliszilícium termelés fokozatosan egyre inkább Kínára koncentrálódott, és Kína aránya a poliszilícium termelésben nőtt. 56,02% 2017-ben 80,03% 2021-ben. 2022 és 2025 között a poliszilícium kínálata nagyarányú növekedést fog eredményezni.A becslések szerint 2025-ben a poliszilícium termelése 1,194 millió tonna lesz Kínában, a tengerentúli termelés pedig eléri a 176 000 tonnát.Ezért a globális poliszilícium termelés 2025-ben körülbelül 1,37 millió tonna lesz.
(Ez a cikk csak tájékoztatásul szolgál az UrbanMines ügyfeleinek, és nem jelent semmilyen befektetési tanácsot.)