1. Polisilīcija rūpniecības ķēde: ražošanas process ir sarežģīts, un pakārtotais fokuss ir uz fotoelementu pusvadītājiem.
Polisilīcija galvenokārt tiek ražota no rūpnieciskā silīcija, hlora un ūdeņraža, un tas atrodas pirms fotoelementu un pusvadītāju rūpniecības ķēdēm.Saskaņā ar CPIA datiem, pašreizējā galvenā polisilīcija ražošanas metode pasaulē ir modificētā Siemens metode, izņemot Ķīnu, vairāk nekā 95% polisilīcija tiek ražoti ar modificēto Siemens metodi.Polisilīcija sagatavošanas procesā ar uzlabotu Siemens metodi, pirmkārt, hlora gāzi apvieno ar ūdeņraža gāzi, lai iegūtu hlorūdeņradi, un pēc tam tas reaģē ar silīcija pulveri pēc rūpnieciskā silīcija sasmalcināšanas un malšanas, veidojot trihlorsilānu, ko vēl vairāk samazina. ūdeņraža gāzi, lai iegūtu polisilīciju.Polikristālisko silīciju var izkausēt un atdzesēt, lai izgatavotu polikristāliskā silīcija lietņus, un monokristālisko silīciju var ražot arī ar Czochralski vai zonas kausēšanu.Salīdzinot ar polikristālisko silīciju, monokristāla silīcijs sastāv no kristāla graudiem ar tādu pašu kristāla orientāciju, tāpēc tam ir labāka elektrovadītspēja un konversijas efektivitāte.Gan polikristāliskā silīcija lietņus, gan monokristāliskā silīcija stieņus var tālāk sagriezt un pārstrādāt silīcija plāksnēs un šūnās, kas savukārt kļūst par galvenajām fotoelektrisko moduļu daļām un tiek izmantotas fotoelektriskajā laukā.Turklāt monokristāla silīcija plāksnītes var veidot arī silīcija plāksnēs, veicot atkārtotu slīpēšanu, pulēšanu, epitaksiju, tīrīšanu un citus procesus, ko var izmantot kā substrāta materiālus pusvadītāju elektroniskajām ierīcēm.
Polisilīcija piemaisījumu saturs ir stingri nepieciešams, un nozarei ir raksturīgas lielas kapitāla investīcijas un augstas tehniskās barjeras.Tā kā polisilīcija tīrība nopietni ietekmēs monokristāla silīcija vilkšanas procesu, tīrības prasības ir ārkārtīgi stingras.Polisilīcija minimālā tīrība ir 99,9999%, un augstākā ir bezgalīgi tuvu 100%.Turklāt Ķīnas nacionālie standarti izvirza skaidras prasības piemaisījumu saturam, un, pamatojoties uz to, polisilīciju iedala I, II un III pakāpē, no kurām bora, fosfora, skābekļa un oglekļa saturs ir svarīgs atskaites indekss."Polisilīcija rūpniecības piekļuves nosacījumi" nosaka, ka uzņēmumiem ir jābūt stabilai kvalitātes pārbaudes un vadības sistēmai un produktu standartiem stingri jāatbilst valsts standartiem;turklāt piekļuves nosacījumi prasa arī polisilīcija ražošanas uzņēmumu apjomu un enerģijas patēriņu, piemēram, saules, elektroniskās kvalitātes polisilīcija. Projekta apjoms ir attiecīgi lielāks par 3000 tonnām gadā un 1000 tonnām gadā, un minimālā kapitāla attiecība. investīcijās jaunās būvniecības un rekonstrukcijas un paplašināšanas projektos nedrīkst būt zemāks par 30%, tātad polisilīcija ir kapitālietilpīga nozare.Saskaņā ar CPIA statistiku, 2021. gadā ekspluatācijā nodoto 10 000 tonnu polisilīcija ražošanas līniju iekārtu investīciju izmaksas ir nedaudz pieaugušas līdz 103 miljoniem juaņu/kt.Iemesls ir beztaras metālu cenu kāpums.Paredzams, ka investīciju izmaksas nākotnē pieaugs līdz ar ražošanas iekārtu tehnoloģiju progresu un monomēra samazināšanos, palielinoties izmēram.Saskaņā ar noteikumiem polisilīcija enerģijas patēriņam saules un elektroniskās kvalitātes Czochralski samazināšanai jābūt attiecīgi mazākam par 60 kWh/kg un 100 kWh/kg, un prasības attiecībā uz enerģijas patēriņa rādītājiem ir samērā stingras.Polisilīcija ražošana parasti pieder ķīmiskajai rūpniecībai.Ražošanas process ir salīdzinoši sarežģīts, un slieksnis tehniskajiem maršrutiem, aprīkojuma izvēlei, nodošanai ekspluatācijā un ekspluatācijai ir augsts.Ražošanas process ietver daudzas sarežģītas ķīmiskas reakcijas, un kontroles mezglu skaits ir vairāk nekā 1000.Jaunajiem dalībniekiem ir grūti Ātri apgūt nobriedušu meistarību.Tāpēc polisilīcija ražošanas nozarē pastāv lielas kapitāla un tehniskās barjeras, kas arī veicina polisilīcija ražotājus veikt stingru procesa plūsmas, iepakošanas un transportēšanas procesa tehnisko optimizāciju.
2. Polisilīcija klasifikācija: tīrība nosaka izmantošanu, un saules enerģijas kvalitāte ir galvenā
Polikristāliskais silīcijs, elementārā silīcija forma, sastāv no kristāla graudiņiem ar dažādu kristālu orientāciju, un to galvenokārt attīra rūpnieciskā silīcija apstrādē.Polisilīcija izskats ir pelēks metālisks spīdums, un kušanas temperatūra ir aptuveni 1410 ℃.Tas ir neaktīvs istabas temperatūrā un aktīvāks kausētā stāvoklī.Polisilīcijam piemīt pusvadītāju īpašības, un tas ir ārkārtīgi svarīgs un lielisks pusvadītāju materiāls, taču neliels daudzums piemaisījumu var būtiski ietekmēt tā vadītspēju.Ir daudzas polisilīcija klasifikācijas metodes.Papildus iepriekš minētajai klasifikācijai saskaņā ar Ķīnas nacionālajiem standartiem šeit ir ieviestas vēl trīs svarīgas klasifikācijas metodes.Saskaņā ar dažādām tīrības prasībām un lietojumiem polisilīciju var iedalīt saules polisilīcijā un elektroniskās kvalitātes polisilīcijā.Saules kvalitātes polisilīciju galvenokārt izmanto fotoelektrisko elementu ražošanā, savukārt elektroniskās kvalitātes polisilīciju plaši izmanto integrālo shēmu rūpniecībā kā izejvielu mikroshēmām un citai ražošanai.Saules kvalitātes polisilīcija tīrība ir 6–8 N, tas ir, kopējam piemaisījumu saturam ir jābūt mazākam par 10–6, un polisilīcija tīrībai jāsasniedz 99,9999% vai vairāk.Elektroniskās kvalitātes polisilīcija tīrības prasības ir stingrākas, ar vismaz 9N un maksimālo strāvu 12N.Elektroniskas kvalitātes polisilīcija ražošana ir salīdzinoši sarežģīta.Ir maz Ķīnas uzņēmumu, kas ir apguvuši elektroniskās kvalitātes polisilīcija ražošanas tehnoloģiju, un tie joprojām ir samērā atkarīgi no importa.Pašlaik saules enerģijas polisilīcija jauda ir daudz lielāka nekā elektroniskā polisilīcija, un pirmā ir aptuveni 13,8 reizes lielāka nekā otrā.
Saskaņā ar silīcija materiāla dopinga piemaisījumu un vadītspējas veida atšķirībām to var iedalīt P tipa un N tipa.Kad silīcijs ir leģēts ar akceptoru piemaisījumu elementiem, piemēram, boru, alumīniju, galliju utt., tajā dominē caurumu vadītspēja un tas ir P tipa.Ja silīcijs ir leģēts ar donoru piemaisījumu elementiem, piemēram, fosforu, arsēnu, antimonu u.c., tajā dominē elektronu vadītspēja un tas ir N tipa.P-veida akumulatori galvenokārt ietver BSF akumulatorus un PERC akumulatorus.2021. gadā PERC akumulatori veidos vairāk nekā 91% no pasaules tirgus, un BSF akumulatori tiks likvidēti.Laikā, kad PERC aizstāj BSF, P tipa šūnu konversijas efektivitāte ir palielinājusies no mazāk nekā 20% līdz vairāk nekā 23%, kas gandrīz tuvojas teorētiskajai augšējai robežai 24,5%, savukārt N- teorētiskajai augšējai robežai. tipa šūnām ir 28,7%, un N tipa šūnām ir augsta konversijas efektivitāte, Pateicoties augstām bifacial attiecības un zemā temperatūras koeficienta priekšrocībām, uzņēmumi ir sākuši izvietot N tipa akumulatoru masveida ražošanas līnijas.Saskaņā ar CPIA prognozi N-tipa akumulatoru īpatsvars 2022.gadā būtiski pieaugs no 3% līdz 13,4%. Paredzams, ka nākamajos piecos gados tiks uzsākta N-tipa akumulatoru pāreja uz P-tipa akumulatoru. Atkarībā no virsmas kvalitātes to var iedalīt blīvā materiālā, ziedkāpostu materiālā un koraļļu materiālā.Blīvā materiāla virsmai ir viszemākā ieliekuma pakāpe, mazāka par 5 mm, nav krāsu novirzes, nav oksidācijas starpslāņa un augstākā cena;ziedkāpostu materiāla virsmai ir mērena ieliekuma pakāpe, 5-20 mm, sekcija ir mērena, un cena ir vidēja;kamēr koraļļu materiāla virsmai ir nopietnāks ieliekums, dziļums ir lielāks par 20 mm, sekcija ir vaļīga un cena ir viszemākā.Blīvo materiālu galvenokārt izmanto monokristāliskā silīcija zīmēšanai, savukārt ziedkāpostu materiālu un koraļļu materiālu galvenokārt izmanto polikristāliskā silīcija vafeļu izgatavošanai.Uzņēmumu ikdienas ražošanā blīvo materiālu var leģēt ar ne mazāk kā 30% ziedkāpostu materiāla, lai iegūtu monokristālisko silīciju.Izejvielu izmaksas var ietaupīt, bet ziedkāpostu materiāla izmantošana zināmā mērā samazinās kristāla vilkšanas efektivitāti.Uzņēmumiem ir jāizvēlas atbilstošā dopinga attiecība pēc abu svēršanas.Pēdējā laikā cenu starpība starp blīvo materiālu un ziedkāpostu materiālu būtībā stabilizējās pie 3 RMB/kg.Ja cenu atšķirība vēl vairāk palielinās, uzņēmumi var apsvērt iespēju izmantot vairāk ziedkāpostu materiāla monokristāliskā silīcija vilkšanā.
3. Process: Siemens metode ieņem galveno virzienu, un enerģijas patēriņš kļūst par tehnoloģiju pārmaiņu atslēgu
Polisilīcija ražošanas process ir aptuveni sadalīts divos posmos.Pirmajā posmā rūpnieciskais silīcija pulveris tiek reaģēts ar bezūdens hlorūdeņradi, lai iegūtu trihlorsilānu un ūdeņradi.Pēc atkārtotas destilācijas un attīrīšanas gāzveida trihlorsilāns, dihlordihidrosilīcijs un silāns;otrais solis ir iepriekš minētās augstas tīrības gāzes reducēšana līdz kristāliskam silīcijam, un redukcijas solis ir atšķirīgs modificētajā Siemens metodē un silāna verdošā slāņa metodē.Uzlabotajai Siemens metodei ir nobriedusi ražošanas tehnoloģija un augsta produktu kvalitāte, un tā šobrīd ir visplašāk izmantotā ražošanas tehnoloģija.Tradicionālā Siemens ražošanas metode ir izmantot hloru un ūdeņradi, lai sintezētu bezūdens hlorūdeņradi, hlorūdeņradi un pulverveida rūpniecisko silīciju, lai sintezētu trihlorsilānu noteiktā temperatūrā un pēc tam atdalītu, rektificētu un attīrītu trihlorsilānu.Silīcijs tiek pakļauts termiskās reducēšanas reakcijai ūdeņraža reducēšanas krāsnī, lai iegūtu elementāru silīciju, kas nogulsnēts uz silīcija kodola.Pamatojoties uz to, uzlabotais Siemens process ir aprīkots arī ar atbalsta procesu liela daudzuma blakusproduktu, piemēram, ūdeņraža, hlorūdeņraža un silīcija tetrahlorīda, kas rodas ražošanas procesā, pārstrādei, galvenokārt ietverot reducēšanas atgāzes atgūšanu un silīcija tetrahlorīda atkārtotu izmantošanu. tehnoloģija.Ūdeņradi, hlorūdeņradi, trihlorsilānu un silīcija tetrahlorīdu izplūdes gāzēs atdala ar sauso reģenerāciju.Ūdeņradi un hlorūdeņradi var atkārtoti izmantot sintēzei un attīrīšanai ar trihlorsilānu, un trihlorsilānu tieši pārstrādā termiskajā reducēšanā.Attīrīšana tiek veikta krāsnī, un silīcija tetrahlorīds tiek hidrogenēts, lai iegūtu trihlorsilānu, ko var izmantot attīrīšanai.Šo soli sauc arī par aukstās hidrogenēšanas apstrādi.Realizējot slēgtās ķēdes ražošanu, uzņēmumi var būtiski samazināt izejvielu un elektroenerģijas patēriņu, tādējādi efektīvi ietaupot ražošanas izmaksas.
Polisilīcija ražošanas izmaksas, izmantojot uzlabotu Siemens metodi Ķīnā, ietver izejvielas, enerģijas patēriņu, amortizāciju, apstrādes izmaksas utt. Tehnoloģiskais progress nozarē ir ievērojami samazinājis izmaksas.Izejvielas galvenokārt attiecas uz rūpniecisko silīciju un trihlorsilānu, enerģijas patēriņš ietver elektrību un tvaiku, un apstrādes izmaksas attiecas uz ražošanas iekārtu pārbaudes un remonta izmaksām.Saskaņā ar Baichuan Yingfu statistiku par polisilīcija ražošanas izmaksām 2022. gada jūnija sākumā izejvielas ir visaugstākā izmaksu pozīcija, kas veido 41% no kopējām izmaksām, no kurām galvenais silīcija avots ir rūpnieciskais silīcijs.Nozarē parasti izmantotais silīcija vienības patēriņš atspoguļo silīcija daudzumu, kas patērēts uz vienu augstas tīrības pakāpes silīcija izstrādājumu vienību.Aprēķina metode ir pārvērst visus silīciju saturošos materiālus, piemēram, ārpakalpojumu sniedzēju rūpniecisko silīcija pulveri un trihlorsilānu, par tīru silīciju, un pēc tam atskaitīt ārpakalpojumu piegādāto hlorsilānu saskaņā ar tīrā silīcija daudzumu, kas konvertēts no silīcija satura attiecības.Saskaņā ar CPIA datiem silīcija patēriņa līmenis 2021. gadā samazināsies par 0,01 kg/kg-Si līdz 1,09 kg/kg-Si. Paredzams, ka, uzlabojot aukstās hidrogenēšanas apstrādi un blakusproduktu pārstrādi, ir paredzēts, ka samazināt līdz 1,07 kg/kg līdz 2030. kg-Si.Saskaņā ar nepilnīgo statistiku, piecu lielāko Ķīnas uzņēmumu polisilīcija ražošanas nozarē silīcija patēriņš ir zemāks par nozares vidējo rādītāju.Ir zināms, ka divi no tiem 2021. gadā patērēs attiecīgi 1,08 kg/kg-Si un 1,05 kg/kg-Si. Otrs lielākais īpatsvars ir enerģijas patēriņš, kas kopā veido 32%, no kuriem elektrība veido 30% no kopējās izmaksas, norādot, ka elektroenerģijas cena un efektivitāte joprojām ir svarīgi faktori polisilīcija ražošanā.Divi galvenie rādītāji enerģijas efektivitātes mērīšanai ir visaptverošs enerģijas patēriņš un samazināts enerģijas patēriņš.Enerģijas patēriņa samazināšana attiecas uz trihlorsilāna un ūdeņraža reducēšanas procesu, lai iegūtu augstas tīrības pakāpes silīcija materiālu.Enerģijas patēriņš ietver silīcija serdes priekšsildīšanu un nogulsnēšanos., siltuma saglabāšana, gala ventilācija un cita procesa jaudas patēriņš.2021. gadā, tehnoloģiju progresam un visaptverošai enerģijas izmantošanai, vidējais visaptverošais elektroenerģijas patēriņš polisilīcija ražošanā samazināsies par 5,3% salīdzinājumā ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu līdz 63 kWh/kg-Si, un vidējais samazinājuma jaudas patēriņš samazināsies par 6,1% gadā. gadā līdz 46 kWh/kg-Si, kas nākotnē turpinās samazināties..Turklāt svarīga izmaksu pozīcija ir arī nolietojums, kas veido 17%.Ir vērts atzīmēt, ka saskaņā ar Baichuan Yingfu datiem kopējās polisilīcija ražošanas izmaksas 2022. gada jūnija sākumā bija aptuveni 55 816 juaņas/t, vidējā polisilīcija cena tirgū bija aptuveni 260 000 juaņu/t, un bruto peļņas norma pat 70% vai vairāk, tāpēc tas piesaistīja lielu skaitu Uzņēmumi investē polisilīcija ražošanas jaudas celtniecībā.
Ir divi veidi, kā polisilīcija ražotāji var samazināt izmaksas: viens ir samazināt izejvielu izmaksas, bet otrs ir samazināt enerģijas patēriņu.Runājot par izejvielām, ražotāji var samazināt izejvielu izmaksas, parakstot ilgtermiņa sadarbības līgumus ar industriālā silīcija ražotājiem vai veidojot integrētas iepriekšējās un tālākās ražošanas jaudas.Piemēram, polisilīcija ražotnes pamatā paļaujas uz savu rūpniecisko silīcija piegādi.Elektroenerģijas patēriņa ziņā ražotāji var samazināt elektroenerģijas izmaksas, izmantojot zemas elektroenerģijas cenas un visaptverošu enerģijas patēriņa uzlabošanu.Apmēram 70% no kopējā elektroenerģijas patēriņa ir elektroenerģijas patēriņa samazināšana, un samazināšana ir arī galvenā saikne augstas tīrības pakāpes kristāliskā silīcija ražošanā.Tāpēc lielākā daļa polisilīcija ražošanas jaudas Ķīnā ir koncentrēta reģionos ar zemām elektroenerģijas cenām, piemēram, Sjiņdzjana, Iekšējā Mongolija, Sičuaņa un Junaņa.Tomēr, attīstoties divu oglekļa dioksīda emisiju politikai, ir grūti iegūt lielu daudzumu zemu izmaksu enerģijas resursu.Tāpēc jaudas patēriņa samazināšana, lai to samazinātu, šodien ir daudz izdevīgāks izmaksu samazinājums.veids.Pašlaik efektīvs veids, kā samazināt enerģijas patēriņu, ir palielināt silīcija serdeņu skaitu reducēšanas krāsnī, tādējādi paplašinot vienas vienības jaudu.Pašlaik Ķīnā izplatītākie reducēšanas krāšņu veidi ir 36 stieņu pāri, 40 stieņu pāri un 48 stieņu pāri.Krāšņu tips ir modernizēts līdz 60 stieņu pāriem un 72 stieņu pāriem, bet vienlaikus tas izvirza arī augstākas prasības uzņēmumu ražošanas tehnoloģiju līmenim.
Salīdzinot ar uzlabotu Siemens metodi, silāna verdošā slāņa metodei ir trīs priekšrocības: viena ir zems enerģijas patēriņš, otra ir augsta kristāla vilkšanas jauda, un trešā ir tā, ka to ir izdevīgāk apvienot ar progresīvāku CCZ nepārtraukto Czochralski tehnoloģiju.Saskaņā ar Silīcija rūpniecības filiāles datiem silāna verdošā slāņa metodes visaptverošais enerģijas patēriņš ir 33,33% no uzlabotās Siemens metodes, un samazinātais enerģijas patēriņš ir 10% no uzlabotās Siemens metodes.Silāna verdošā slāņa metodei ir ievērojamas enerģijas patēriņa priekšrocības.Runājot par kristāla vilkšanu, granulētā silīcija fizikālās īpašības var atvieglot kvarca tīģeļa pilnīgu piepildīšanu monokristāla silīcija vilkšanas stieņa savienojumā.Polikristāliskais silīcijs un granulētais silīcijs var palielināt vienas krāsns tīģeļa uzlādes jaudu par 29%, vienlaikus samazinot uzlādes laiku par 41%, ievērojami uzlabojot monokristāla silīcija vilkšanas efektivitāti.Turklāt granulētajam silīcijam ir mazs diametrs un laba plūstamība, kas ir vairāk piemērota CCZ nepārtrauktajai Czochralski metodei.Pašlaik galvenā monokristāla vilkšanas tehnoloģija vidus un lejtecē ir RCZ monokristālu pārliešanas metode, kas ir kristāla atkārtota padeve un vilkšana pēc monokristāla silīcija stieņa vilkšanas.Zīmējums tiek veikts vienlaikus, kas ietaupa monokristāla silīcija stieņa dzesēšanas laiku, tāpēc ražošanas efektivitāte ir augstāka.CCZ nepārtrauktās Czochralski metodes straujā attīstība arī palielinās pieprasījumu pēc granulētā silīcija.Lai gan granulētajam silīcijam ir daži trūkumi, piemēram, vairāk silīcija pulvera, ko rada berze, liels virsmas laukums un viegla piesārņotāju adsorbcija, kā arī ūdeņradis, kas kušanas laikā tiek apvienots ūdeņradī, kas ir viegli izraisīt izlaišanu, taču saskaņā ar jaunākajiem paziņojumiem par attiecīgo granulēto silīciju. uzņēmumiem, šīs problēmas tiek uzlabotas un ir panākts zināms progress.
Silāna verdošā slāņa process Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs ir nobriedis, un tas ir sākuma stadijā pēc Ķīnas uzņēmumu ieviešanas.Jau 1980. gados ārvalstu granulētais silīcijs, ko pārstāv REC un MEMC, sāka pētīt granulētā silīcija ražošanu un realizēja liela mēroga ražošanu.Tostarp REC kopējā granulētā silīcija ražošanas jauda 2010. gadā sasniedza 10 500 tonnas gadā, un salīdzinājumā ar Siemens kolēģiem tajā pašā periodā tam bija izmaksu priekšrocība vismaz 2–3 ASV dolāri/kg.Sakarā ar monokristālu vilkšanas nepieciešamību uzņēmuma granulētā silīcija ražošana apstājusies un galu galā pārtrauca ražošanu, un pievērsās kopuzņēmumam ar Ķīnu, lai izveidotu ražošanas uzņēmumu, kas iesaistītos granulētā silīcija ražošanā.
4. Izejvielas: rūpnieciskais silīcijs ir galvenā izejviela, un piegāde var apmierināt polisilīcija paplašināšanas vajadzības.
Rūpnieciskais silīcijs ir polisilīcija ražošanas galvenā izejviela.Paredzams, ka Ķīnas rūpnieciskā silīcija ražošana no 2022. līdz 2025. gadam stabili pieaugs. No 2010. līdz 2021. gadam Ķīnas rūpnieciskā silīcija ražošana ir paplašināšanās stadijā, vidējam ražošanas jaudas un izlaides gada pieauguma tempam sasniedzot attiecīgi 7,4% un 8,6%. .Saskaņā ar SMM datiem, tikko pieaugarūpnieciskā silīcija ražošanas jaudaĶīnā būs 890 000 tonnu un 1,065 miljoni tonnu 2022. un 2023. gadā.Pieņemot, ka rūpnieciskā silīcija uzņēmumi arī turpmāk saglabās jaudas izmantošanas līmeni un darbības līmeni aptuveni 60% apmērā, Ķīnas nesen palielinājāsražošanas jaudas 2022. un 2023. gadā radīs izlaides pieaugumu par 320 000 tonnu un 383 000 tonnu.Saskaņā ar GFCI aplēsēm,Ķīnas rūpnieciskā silīcija ražošanas jauda 22/23/24/25 ir aptuveni 5,90/697/6,71/6,5 miljoni tonnu, kas atbilst 3,55/391/4,18/4,38 miljoniem tonnu.
Atlikušo divu pakārtoto rūpnieciskā silīcija apgabalu pieauguma temps ir salīdzinoši lēns, un Ķīnas rūpnieciskā silīcija ražošana pamatā var nodrošināt polisilīcija ražošanu.2021. gadā Ķīnas rūpnieciskā silīcija ražošanas jauda būs 5,385 miljoni tonnu, kas atbilst 3,213 miljonu tonnu izlaidei, no kurām polisilīcija, organiskā silīcija un alumīnija sakausējumi patērēs attiecīgi 623 000 tonnu, 898 000 tonnu un 649 000 tonnu.Turklāt gandrīz 780 000 tonnu produkcijas tiek izmantotas eksportam.2021. gadā polisilīcija, organiskā silīcija un alumīnija sakausējumu patēriņš veidos attiecīgi 19%, 28% un 20% no rūpnieciskā silīcija.Paredzams, ka no 2022. līdz 2025. gadam organiskā silīcija ražošanas pieauguma temps saglabāsies aptuveni 10%, un alumīnija sakausējuma ražošanas pieauguma temps būs mazāks par 5%.Tāpēc uzskatām, ka polisilīcijam izmantojamais rūpnieciskā silīcija daudzums 2022.-2025.gadā ir salīdzinoši pietiekams, kas var pilnībā apmierināt polisilīcija vajadzības.ražošanas vajadzībām.
5. Polisilīcija piegāde:Ķīnaieņem dominējošu stāvokli, un ražošana pakāpeniski nonāk vadošajos uzņēmumos
Pēdējos gados globālā polisilīcija ražošana katru gadu ir palielinājusies un pakāpeniski ir sapulcējusies Ķīnā.No 2017. līdz 2021. gadam globālā ikgadējā polisilīcija ražošana ir pieaugusi no 432 000 tonnu līdz 631 000 tonnām, visstraujāk pieaugot 2021. gadā ar pieauguma tempu 21,11%.Šajā periodā globālā polisilīcija ražošana pakāpeniski koncentrējās Ķīnā, un Ķīnas polisilīcija ražošanas īpatsvars palielinājās no 56,02% 2017. gadā līdz 80,03% 2021. gadā. Salīdzinot pasaules polisilīcija ražošanas jaudas desmit lielākos uzņēmumus 2010. un 2021. gadā, var konstatēja, ka Ķīnas uzņēmumu skaits ir pieaudzis no 4 līdz 8, un dažu Amerikas un Korejas uzņēmumu ražošanas jaudas īpatsvars ir ievērojami samazinājies, izkrītot no desmit labākajām komandām, piemēram, HEMOLOCK , OCI, REC un MEMC;būtiski pieaugusi nozares koncentrācija, un nozares labāko desmit uzņēmumu kopējā ražošanas jauda pieaugusi no 57,7% līdz 90,3%.2021. gadā ir pieci Ķīnas uzņēmumi, kas veido vairāk nekā 10% no ražošanas jaudas, kopā veidojot 65,7%..Polisilīcija rūpniecības pakāpeniskajai pārejai uz Ķīnu ir trīs galvenie iemesli.Pirmkārt, Ķīnas polisilīcija ražotājiem ir ievērojamas priekšrocības izejvielu, elektroenerģijas un darbaspēka izmaksu ziņā.Strādnieku algas ir zemākas nekā ārvalstīs, tāpēc kopējās ražošanas izmaksas Ķīnā ir daudz zemākas nekā ārvalstīs un turpinās samazināties līdz ar tehnoloģiju attīstību;otrkārt, Ķīnas polisilīcija izstrādājumu kvalitāte nepārtraukti uzlabojas, lielākā daļa no kurām ir pirmās klases saules enerģijas līmenī, un atsevišķiem progresīviem uzņēmumiem atbilst tīrības prasības.Ir panākti sasniegumi augstākas elektroniskās kvalitātes polisilīcija ražošanas tehnoloģijā, pakāpeniski ieviešot importa aizstāšanu ar vietējo elektroniskās kvalitātes polisilīciju, un Ķīnas vadošie uzņēmumi aktīvi veicina elektroniskas kvalitātes polisilīcija projektu būvniecību.Silīcija vafeļu ražošanas izlaide Ķīnā ir vairāk nekā 95% no kopējās pasaules ražošanas apjoma, kas pakāpeniski ir palielinājis Ķīnas polisilīcija pašpietiekamības līmeni, kas zināmā mērā ir izspiedis aizjūras polisilīcija uzņēmumu tirgu.
No 2017. līdz 2021. gadam polisilīcija ikgadējā produkcija Ķīnā nepārtraukti pieaugs, galvenokārt apgabalos, kas bagāti ar enerģijas resursiem, piemēram, Siņdzjanā, Iekšējā Mongolijā un Sičuaņā.2021. gadā Ķīnas polisilīcija ražošana palielināsies no 392 000 tonnu līdz 505 000 tonnām, kas ir pieaugums par 28,83%.Runājot par ražošanas jaudu, Ķīnas polisilīcija ražošanas jaudai kopumā ir bijusi tendence pieaugt, taču 2020. gadā tā ir samazinājusies dažu ražotāju darbības pārtraukšanas dēļ.Turklāt Ķīnas polisilīcija uzņēmumu jaudas izmantošanas līmenis nepārtraukti pieaug kopš 2018. gada, un jaudas izmantošanas līmenis 2021. gadā sasniegs 97,12%.Runājot par provincēm, Ķīnas polisilīcija ražošana 2021. gadā galvenokārt ir koncentrēta apgabalos ar zemām elektroenerģijas cenām, piemēram, Siņdzjanā, Iekšējajā Mongolijā un Sičuaņā.Sjiņdzjanas produkcija ir 270 400 tonnas, kas ir vairāk nekā puse no kopējās produkcijas Ķīnā.
Ķīnas polisilīcija rūpniecībai ir raksturīga augsta koncentrācijas pakāpe ar CR6 vērtību 77%, un nākotnē būs vēl lielāka tendence.Polisilīcija ražošana ir nozare ar lielu kapitālu un augstām tehniskām barjerām.Projekta būvniecības un ražošanas cikls parasti ir divi vai vairāk gadi.Jauniem ražotājiem ir grūti ienākt nozarē.Spriežot pēc zināmās plānotās paplašināšanās un jauniem projektiem nākamajos trīs gados, oligopolistiskie ražotāji nozarē turpinās palielināt ražošanas jaudu, pateicoties savām tehnoloģijām un mēroga priekšrocībām, un to monopolstāvoklis turpinās pieaugt.
Tiek lēsts, ka Ķīnas polisilīcija piegāde nodrošinās liela mēroga izaugsmi no 2022. līdz 2025. gadam, un polisilīcija ražošana sasniegs 1,194 miljonus tonnu 2025. gadā, veicinot globālā polisilīcija ražošanas mēroga paplašināšanos.2021. gadā, strauji pieaugot polisilīcija cenai Ķīnā, lielākie ražotāji ir investējuši jaunu ražošanas līniju būvniecībā, vienlaikus piesaistot nozarei jaunus ražotājus.Tā kā polisilīcija projekti no būvniecības līdz ražošanai prasīs vismaz pusotru līdz divus gadus, jauna būvniecība tiks pabeigta 2021. gadā.Ražošanas jauda parasti tiek nodota ražošanā 2022. gada otrajā pusē un 2023. gadā. Tas ļoti atbilst jaunajiem projektu plāniem, par kuriem šobrīd paziņojuši lielākie ražotāji.Jaunās ražošanas jaudas 2022.-2025.gadā galvenokārt koncentrējas 2022. un 2023.gadā. Pēc tam, pakāpeniski stabilizējoties polisilīcija piedāvājumam un pieprasījumam un cenai, kopējā ražošanas jauda nozarē pakāpeniski stabilizēsies.Uz leju, tas ir, ražošanas jaudas pieauguma temps pakāpeniski samazinās.Turklāt polisilīcija uzņēmumu jaudas izmantošanas līmenis pēdējos divos gados ir saglabājies augstā līmenī, taču būs vajadzīgs laiks, lai palielinātu jauno projektu ražošanas jaudu, un būs nepieciešams process, lai jaunpienācēji apgūtu atbilstošā sagatavošanas tehnoloģija.Tāpēc jauno polisilīcija projektu jaudas izmantošanas līmenis tuvākajos gados būs zems.No tā var prognozēt polisilīcija ražošanu 2022.–2025. gadā, un sagaidāms, ka polisilīcija ražošana 2025. gadā būs aptuveni 1,194 miljoni tonnu.
Aizjūras ražošanas jaudas koncentrācija ir salīdzinoši augsta, un ražošanas pieauguma temps un ātrums nākamajos trīs gados nebūs tik liels kā Ķīnā.Aizjūras polisilīcija ražošanas jauda galvenokārt ir koncentrēta četros vadošajos uzņēmumos, un pārējās galvenokārt ir nelielas ražošanas jaudas.Ražošanas jaudas ziņā Wacker Chem aizņem pusi no aizjūras polisilīcija ražošanas jaudas.Tās rūpnīcu Vācijā un ASV ražošanas jaudas ir attiecīgi 60 000 tonnu un 20 000 tonnu.Straujā globālās polisilīcija ražošanas jaudas paplašināšanās 2022. gadā un turpmāk var radīt bažas par pārprodukciju, uzņēmums joprojām atrodas nogaidošā stāvoklī un nav plānojis pievienot jaunas ražošanas jaudas.Dienvidkorejas polisilīcija gigants OCI pakāpeniski pārvieto savu saules enerģijas polisilīcija ražošanas līniju uz Malaiziju, vienlaikus saglabājot oriģinālo elektroniskās kvalitātes polisilīcija ražošanas līniju Ķīnā, kas 2022. gadā plānots sasniegt 5000 tonnas. OCI ražošanas jauda Malaizijā sasniegs 27 000 tonnu un 30 000 tonnu 2020. un 2021. gadā, panākot zemas enerģijas patēriņa izmaksas un izvairoties no Ķīnas augstajiem tarifiem polisilīcijam ASV un Dienvidkorejā.Uzņēmums plāno saražot 95 000 tonnu, taču sākuma datums nav skaidrs.Paredzams, ka nākamajos četros gados tas pieaugs 5000 tonnu līmenī gadā.Norvēģijas uzņēmumam REC ir divas ražošanas bāzes Vašingtonas štatā un Montānā, ASV, ar ikgadējo ražošanas jaudu 18 000 tonnu solārā polisilīcija un 2000 tonnu elektroniskās kvalitātes polisilīcija.REC, kas bija dziļās finansiālās grūtībās, izvēlējās apturēt ražošanu, un pēc tam, pateicoties polisilīcija cenu uzplaukumam 2021. gadā, uzņēmums nolēma līdz 2023. gada beigām atsākt 18 000 tonnu projektu ražošanu Vašingtonas štatā un 2 000 tonnu projektu ražošanu Montānā. , un var pabeigt ražošanas jaudas palielināšanu 2024. gadā. Hemlock ir lielākais polisilīcija ražotājs Amerikas Savienotajās Valstīs, kas specializējas augstas tīrības pakāpes elektroniskās kvalitātes polisilīcija ražošanā.Augsto tehnoloģiju šķēršļi ražošanai apgrūtina uzņēmuma produktu nomaiņu tirgū.Apvienojumā ar to, ka uzņēmums neplāno būvēt jaunus projektus dažu gadu laikā, paredzams, ka uzņēmuma ražošanas jauda būs 2022.-2025.Gada izlaide joprojām ir 18 000 tonnu.Turklāt 2021. gadā uzņēmumu, kas nav minētie četri uzņēmumi, jaunā ražošanas jauda būs 5000 tonnu.Tā kā nav izpratnes par visu uzņēmumu ražošanas plāniem, šeit tiek pieņemts, ka jaunā ražošanas jauda būs 5000 tonnu gadā no 2022. līdz 2025. gadam.
Saskaņā ar aizjūras ražošanas jaudu tiek lēsts, ka 2025. gadā aizjūras polisilīcija ražošana būs aptuveni 176 000 tonnu, pieņemot, ka aizjūras polisilīcija ražošanas jaudas izmantošanas līmenis nemainīsies.Pēc tam, kad 2021. gadā polisilīcija cena ir strauji pieaugusi, Ķīnas uzņēmumi ir palielinājuši ražošanu un paplašinājuši ražošanu.Turpretim ārzemju uzņēmumi savos jauno projektu plānos ir piesardzīgāki.Tas ir tāpēc, ka polisilīcija nozares dominējošo stāvokli jau kontrolē Ķīna, un akli ražošanas palielināšana var radīt zaudējumus.No izmaksu puses enerģijas patēriņš ir lielākā polisilīcija izmaksu sastāvdaļa, tāpēc elektroenerģijas cena ir ļoti svarīga, un Sjiņdzjanai, Iekšējai Mongolijai, Sičuaņai un citiem reģioniem ir acīmredzamas priekšrocības.No pieprasījuma puses Ķīnas silīcija plāksnīšu ražošana veido vairāk nekā 99% no pasaules kopējā apjoma, kas ir tieša polisilīcija lejtecē.Polisilīcija pakārtotā rūpniecība galvenokārt ir koncentrēta Ķīnā.Saražotā polisilīcija cena ir zema, transportēšanas izmaksas ir zemas, un pieprasījums ir pilnībā garantēts.Otrkārt, Ķīna ir noteikusi salīdzinoši augstus antidempinga tarifus saules enerģijas polisilīcija importam no ASV un Dienvidkorejas, kas ir ievērojami samazinājis polisilīcija patēriņu no ASV un Dienvidkorejas.Esiet piesardzīgs, veidojot jaunus projektus;turklāt pēdējos gados Ķīnas aizjūras polisilīcija uzņēmumi ir lēni attīstījušies tarifu ietekmes dēļ, un dažas ražošanas līnijas ir samazinātas vai pat slēgtas, un to īpatsvars pasaules ražošanā katru gadu samazinās, tāpēc tie nebūs salīdzināms ar polisilīcija cenu kāpumu 2021. gadā, jo Ķīnas uzņēmuma lielā peļņa, finanšu nosacījumi nav pietiekami, lai atbalstītu tā straujo un vērienīgo ražošanas jaudu paplašināšanu.
Pamatojoties uz attiecīgajām prognozēm par polisilīcija ražošanu Ķīnā un ārzemēs no 2022. līdz 2025. gadam, var apkopot prognozēto globālās polisilīcija ražošanas vērtību.Tiek lēsts, ka globālā polisilīcija ražošana 2025. gadā sasniegs 1,371 miljonu tonnu.Saskaņā ar prognozēto polisilīcija ražošanas vērtību var aptuveni iegūt Ķīnas pasaules īpatsvaru.Paredzams, ka Ķīnas īpatsvars pakāpeniski palielināsies no 2022. līdz 2025. gadam un 2025. gadā pārsniegs 87%.
6, kopsavilkums un perspektīva
Polisilīcijs atrodas lejpus rūpnieciskā silīcija un augšpus visai fotoelementu un pusvadītāju nozares ķēdei, un tā statuss ir ļoti svarīgs.Fotoelementu nozares ķēde parasti ir polisilīcija-silīcija plāksne-elements-modulis-fotoelementu uzstādītā jauda, un pusvadītāju nozares ķēde parasti ir polisilīcija-monokristāliskā silīcija plāksne-silīcija vafele-mikroshēma.Dažādiem lietojumiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz polisilīcija tīrību.Fotoelementu rūpniecībā galvenokārt tiek izmantots saules polisilīcijs, un pusvadītāju rūpniecība izmanto elektroniskās kvalitātes polisilīciju.Pirmajam ir tīrības diapazons 6N-8N, bet otrajam ir nepieciešama 9N vai lielāka tīrība.
Daudzus gadus galvenais polisilīcija ražošanas process visā pasaulē ir bijis uzlabotā Siemens metode.Pēdējos gados daži uzņēmumi ir aktīvi izpētījuši zemāku izmaksu silāna verdošā slāņa metodi, kas var ietekmēt ražošanas modeli.Stieņa formas polisilīcijam, kas ražots ar modificēto Siemens metodi, ir augsts enerģijas patēriņš, augstas izmaksas un augsta tīrība, savukārt granulētajam silīcijam, kas ražots ar silāna verdošā slāņa metodi, ir zems enerģijas patēriņš, zemas izmaksas un salīdzinoši zema tīrības pakāpe. .Daži Ķīnas uzņēmumi ir īstenojuši granulētā silīcija masveida ražošanu un granulētā silīcija izmantošanas tehnoloģiju polisilīcija vilkšanai, taču tā nav tikusi plaši popularizēta.Tas, vai granulētais silīcijs var aizstāt pirmo, ir atkarīgs no tā, vai izmaksu priekšrocības var segt kvalitātes trūkumu, pakārtoto lietojumu ietekmi un silāna drošības uzlabošanu.Pēdējos gados globālā polisilīcija ražošana katru gadu ir palielinājusies un pakāpeniski pulcējas Ķīnā.No 2017. līdz 2021. gadam globālā gada polisilīcija ražošana pieaugs no 432 000 tonnām līdz 631 000 tonnām, ar straujāko pieaugumu 2021. gadā. Šajā periodā globālā polisilīcija ražošana pakāpeniski arvien vairāk koncentrējās uz Ķīnu, un Ķīnas polisilīcija ražošanas īpatsvars pieauga no 56,02% 2017. gadā līdz 80,03% 2021. gadā. No 2022. līdz 2025. gadam polisilīcija piegāde nodrošinās liela mēroga izaugsmi.Tiek lēsts, ka 2025. gadā polisilīcija ražošana Ķīnā sasniegs 1,194 miljonus tonnu, bet aizjūras produkcija sasniegs 176 000 tonnu.Tāpēc globālā polisilīcija ražošana 2025. gadā būs aptuveni 1,37 miljoni tonnu.
(Šis raksts ir paredzēts tikai uzziņai UrbanMines klientiem un nesniedz nekādus ieguldījumu padomus)