1. سلسلة صناعة polysilicon: عملية الإنتاج معقدة ، وتركز المصب على أشباه الموصلات الكهروضوئية
يتم إنتاج polysilicon بشكل أساسي من السيليكون الصناعي والكلور والهيدروجين ، ويقع في اتجاه المنبع من سلاسل صناعة الكهروضوئية وشبكيات الموصلات. وفقًا لبيانات CPIA ، فإن طريقة إنتاج Polysilicon السائدة الحالية في العالم هي طريقة Siemens المعدلة ، باستثناء الصين ، يتم إنتاج أكثر من 95 ٪ من polysilicon بواسطة طريقة Siemens المعدلة. في عملية إعداد polysilicon بواسطة طريقة Siemens المحسّنة ، يتم الجمع بين غاز الكلور مع غاز الهيدروجين لتوليد كلوريد الهيدروجين ، ثم يتفاعل مع مسحوق السيليكون بعد سحقه وطحن السيليكون الصناعي لتوليد ترايكلوروسيلان ، والذي يتم تخفيضه بشكل أكبر بواسطة غاز الهيدروجين لتوليد البوليسيليكون. يمكن ذوبان السيليكون متعدد البلورات وتبريده لصنع سبائك السيليكون متعدد الكريستالات ، ويمكن أيضًا إنتاج السيليكون أحادي البلورة بواسطة Czochralski أو ذوبان المنطقة. بالمقارنة مع السيليكون متعدد البلورات ، يتكون السيليكون البلوري المفرد من الحبوب البلورية ذات الاتجاه الكريستالي نفسه ، لذلك يكون لديه توصيل كهربائي أفضل وكفاءة التحويل. يمكن قطع كل من سبائك السيليكون متعددة البلورات وقضبان السيليكون أحادية البلورة ومعالجتها في رقائق السيليكون والخلايا ، والتي بدورها تصبح أجزاء رئيسية من الوحدات النمطية الكهروضوئية وتستخدم في الحقل الكهروضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تشكيل رقائق السيليكون الكريستالية الفردية في رقائق السيليكون عن طريق الطحن المتكرر ، والتلميع ، والعلاج ، والتنظيف ، والعمليات الأخرى ، والتي يمكن استخدامها كمواد الركيزة للأجهزة الإلكترونية أشباه الموصلات.
مطلوب محتوى شوائب Polysilicon بشكل صارم ، والصناعة لديها خصائص عالية الاستثمار في رأس المال والحواجز التقنية العالية. نظرًا لأن نقاء polysilicon سيؤثر بشكل خطير على عملية رسم السيليكون الكريستالية المفردة ، فإن متطلبات النقاء صارمة للغاية. الحد الأدنى لنقاء polysilicon هو 99.9999 ٪ ، والأعلى هو قريب من 100 ٪. بالإضافة إلى ذلك ، وضعت المعايير الوطنية للصين متطلبات واضحة لمحتوى الشوائب ، وبناءً على ذلك ، تنقسم polysilicon إلى الصفوف الأول والثاني والثالث ، والتي يعد محتوى البورون والفوسفور والأكسجين والكربون مؤشر مرجعي مهم. "ظروف الوصول إلى صناعة Polysilicon" تنص على أن المؤسسات يجب أن يكون لها نظام فحص وإدارة جودة الصوت ، ومعايير المنتجات تمتثل بصرامة للمعايير الوطنية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب شروط الوصول أيضًا أن يستهلك المقياس والطاقة من مؤسسات إنتاج polysilicon ، مثل polysilicon من الدرجة الشمسية ، والبوليسيليكون من الدرجة الإلكترونية أكبر من 3000 طن/سنة ، و 1000 طن/سنة على التوالي ، ونسبة رأس المال الدنيا في استثمار البناء الجديد وإعادة الإعمار وتوسيع مشاريع التوسع ، وبالتالي فإن القطب السوليزون هو مكون من رأس المال. وفقًا لإحصائيات CPIA ، زادت تكلفة الاستثمار التي تبلغ قيمتها 10000 طن معدات إنتاج البوليسيليكون التي تم تشغيلها في عام 2021 إلى 103 مليون يوان/كيلو طن. والسبب هو ارتفاع سعر المواد المعدنية السائبة. من المتوقع أن تزداد تكلفة الاستثمار في المستقبل مع تقدم تقنية معدات الإنتاج وانخفاض المونومر مع زيادة الحجم. وفقًا للوائح ، يجب أن يكون استهلاك الطاقة من polysilicon لخفض من الدرجة الشمسية والتعليم الإلكترونية من الدرجة الإلكترونية أقل من 60 كيلو وات ساعة/كيلوغرام و 100 كيلو وات/كيلوغرام على التوالي ، ومتطلبات مؤشرات استهلاك الطاقة صارمة نسبيًا. يميل إنتاج polysilicon إلى الانتماء إلى الصناعة الكيميائية. عملية الإنتاج معقدة نسبيًا ، كما أن عتبة الطرق الفنية واختيار المعدات والتكليف والتشغيل مرتفع. تتضمن عملية الإنتاج العديد من التفاعلات الكيميائية المعقدة ، وعدد عقد التحكم هو أكثر من 1000. من الصعب على الوافدين الجدد سرعان ما يتقنون براعة ناضجة. لذلك ، هناك حواجز رأسمالية وفنية عالية في صناعة إنتاج Polysilicon ، والتي تعزز أيضًا شركات تصنيع Polysilicon لتنفيذ عملية تحسين تقنية صارمة لتدفق العملية والتغليف والنقل.
2. تصنيف polysilicon: نقاء يحدد الاستخدام ، والصف الشمسي يحتل التيار الرئيسي
يتكون السيليكون متعدد البلورات ، وهو شكل من أشكال السيليكون الأولي ، من الحبوب البلورية ذات التوجهات البلورية المختلفة ، ويتم تنقيتها بشكل أساسي عن طريق معالجة السيليكون الصناعية. ظهور polysilicon هو بريق معدني رمادي ، ونقطة الانصهار حوالي 1410 ℃. إنه غير نشط في درجة حرارة الغرفة وأكثر نشاطًا في الحالة المنصهرة. لدى Polysilicon خصائص أشباه الموصلات وهي مادة أشباه الموصلات ذات الأهمية والمتطورة للغاية ، ولكن يمكن أن تؤثر كمية صغيرة من الشوائب بشكل كبير على توصيلها. هناك العديد من أساليب التصنيف ل polysilicon. بالإضافة إلى التصنيف المذكور أعلاه وفقًا للمعايير الوطنية للصين ، يتم تقديم ثلاث طرق تصنيف أكثر أهمية هنا. وفقًا لمتطلبات واستخدامات النقاء المختلفة ، يمكن تقسيم polysilicon إلى polysilicon من الدرجة الشمسية و polysilicon من الدرجة الإلكترونية. يستخدم polysilicon من الدرجة الشمسية بشكل أساسي في إنتاج الخلايا الكهروضوئية ، في حين يستخدم polysilicon من الدرجة الإلكترونية على نطاق واسع في صناعة الدوائر المتكاملة كمواد خام للرقائق وغيرها من الإنتاج. إن نقاء polysilicon من الدرجة الشمسية هو 6 ~ 8n ، أي أن إجمالي محتوى الشوائب مطلوب أن يكون أقل من 10 إلى 6 ، ويجب أن تصل نقاء polysilicon إلى 99.9999 ٪ أو أكثر. متطلبات النقاء من polysilicon من الدرجة الإلكترونية أكثر صرامة ، بحد أدنى 9N وحد أقصى 12N الحالي. إن إنتاج polysilicon من الدرجة الإلكترونية أمر صعب نسبيًا. هناك عدد قليل من المؤسسات الصينية التي أتقنت تقنية إنتاج polysilicon من الدرجة الإلكترونية ، ولا تزال تعتمد نسبيا على الواردات. في الوقت الحاضر ، يكون ناتج polysilicon من الدرجة الشمسية أكبر بكثير من إنتاج polysilicon من الدرجة الإلكترونية ، والأولى حوالي 13.8 مرة من هذا الأخير.
وفقًا للاختلاف في شوائب المنشطات ونوع الموصلية من مواد السيليكون ، يمكن تقسيمها إلى نوع P و N-type. عندما يتم تعاطي السيليكون مع عناصر شوائب متقبل ، مثل البورون والألومنيوم والغاليوم وما إلى ذلك ، يهيمن عليه توصيل الثقب وهو من النوع P. عندما يتم تعاطي السيليكون مع عناصر شوائب المانح ، مثل الفوسفور ، الزرنيخ ، الأنتيمون ، وما إلى ذلك ، يهيمن عليه توصيل الإلكترون وهو من النوع N. تشمل بطاريات P-type بطاريات BSF وبطاريات PERC. في عام 2021 ، ستحسب بطاريات PERC أكثر من 91 ٪ من السوق العالمية ، وسيتم القضاء على بطاريات BSF. خلال الفترة التي تستبدل فيها PERC BSF ، زادت كفاءة التحويل للخلايا من النوع P من أقل من 20 ٪ إلى أكثر من 23 ٪ ، وهو ما على وشك الاقتراب لبطاريات N-type. وفقًا لتوقعات CPIA ، ستزداد نسبة بطاريات N-type بشكل كبير من 3 ٪ إلى 13.4 ٪ في عام 2022. من المتوقع أن يتم تقسيم تكرار بطارية N-type إلى بطارية من نوع N ومواد مواد من النوع P و CaLiflower و Coralower. يحتوي سطح المادة الكثيفة على أدنى درجة من التقعر ، أقل من 5 ملم ، ولا يوجد خلل في اللون ، ولا توجد طبقة متداخلة للأكسدة ، وأعلى سعر ؛ يحتوي سطح مادة القرنبيط على درجة معتدلة من التقعر ، 5-20 مم ، والقسم معتدل ، والسعر متوسط المدى ؛ في حين أن سطح المادة المرجانية له تقعر أكثر خطورة ، فإن العمق أكبر من 20 مم ، فإن القسم فضفاض ، والسعر هو أدنى. تُستخدم المادة الكثيفة بشكل أساسي لرسم السيليكون أحادي البلورة ، في حين تستخدم مادة القرنبيط والمواد المرجانية بشكل أساسي لصنع رقائق السيليكون متعدد البلورات. في الإنتاج اليومي للمؤسسات ، يمكن مخدر المواد الكثيفة مع ما لا يقل عن 30 ٪ من مادة القرنبيط لإنتاج السيليكون أحادي البلورة. يمكن حفظ تكلفة المواد الخام ، ولكن استخدام مادة القرنبيط سيقلل من كفاءة سحب البلورة إلى حد ما. تحتاج الشركات إلى اختيار نسبة المنشطات المناسبة بعد وزن الاثنين. في الآونة الأخيرة ، استقر الفرق بين المواد الكثيفة والمواد القرنبيط بشكل أساسي عند 3 يا بايت /كغ. إذا تم توسيع اختلاف السعر بشكل أكبر ، فقد تفكر الشركات في نشر المزيد من مواد القرنبيط في سحب السيليكون أحادي البلورة.
3. العملية: تحتل طريقة Siemens التيار الرئيسي ، ويصبح استهلاك الطاقة مفتاح التغيير التكنولوجي
تنقسم عملية إنتاج polysilicon تقريبًا إلى خطوتين. في الخطوة الأولى ، يتفاعل مسحوق السيليكون الصناعي مع كلوريد الهيدروجين اللامائي للحصول على ترايكلوروسيلان والهيدروجين. بعد التقطير المتكرر والتنقية ، غازي ترايكلوروسيلان ، ثنائي كلوروديوسيليكون وسيلان ؛ تتمثل الخطوة الثانية في تقليل الغاز العالي المذكور أعلاه إلى السيليكون البلوري ، وخطوة الاختزال تختلف في طريقة Siemens المعدلة وطريقة السرير المميّزة بالسلان. تتمتع طريقة Siemens المحسنة بتكنولوجيا الإنتاج الناضجة وجودة المنتجات العالية ، وهي حاليًا تقنية الإنتاج الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. تتمثل طريقة إنتاج Siemens التقليدية في استخدام الكلور والهيدروجين لتجميع كلوريد الهيدروجين اللامائي ، كلوريد الهيدروجين والسيليكون الصناعي المجفف لتوليف ثلاثي كلوروسيلان في درجة حرارة معينة ، ثم فصل وتصحيح وتنقية ثلاثي كلوروسيلان. يخضع السيليكون لتفاعل تقليل حراري في فرن تقليل الهيدروجين للحصول على السيليكون الأولي المودع على قلب السيليكون. على هذا الأساس ، تم تجهيز عملية Siemens المحسّنة أيضًا بعملية دعم لإعادة تدوير كمية كبيرة من المنتجات الثانوية مثل الهيدروجين ، كلوريد الهيدروجين ، ورابع كلوريد السيليكون المنتجة في عملية الإنتاج ، بما في ذلك استرداد غازات ذيل الخلل بشكل أساسي وتكنولوجيا ربع رباعي كلوريد السيليكون. يتم فصل الهيدروجين ، كلوريد الهيدروجين ، ترايكلوروسيلان ، ورابع كلوريد السيليكون في غاز العادم عن طريق الانتعاش الجاف. يمكن إعادة استخدام كلوريد الهيدروجين والهيدروجين للتخليق والتنقية مع الترايكلوروسيلان ، ويتم إعادة تدوير ثلاثي كلوروسيلان مباشرة في الحد من الحراري. يتم تنفيذ التنقية في الفرن ، ويتم هدرة رباعي كلوريد السيليكون لإنتاج ترايكلوروسيلان ، والتي يمكن استخدامها لتنقية. وتسمى هذه الخطوة أيضا علاج الهدرجة الباردة. من خلال تحقيق إنتاج الدائرة المغلقة ، يمكن للمؤسسات أن تقلل بشكل كبير من استهلاك المواد الخام والكهرباء ، وبالتالي توفير تكاليف الإنتاج بشكل فعال.
تشمل تكلفة إنتاج polysilicon باستخدام طريقة Siemens المحسنة في الصين المواد الخام ، واستهلاك الطاقة ، والاستهلاك ، وتكاليف المعالجة ، وما إلى ذلك. لقد دفع التقدم التكنولوجي في الصناعة إلى حد كبير التكلفة. تشير المواد الخام بشكل أساسي إلى السيليكون الصناعي والترايكلوروسيلان ، ويشمل استهلاك الطاقة الكهرباء والبخار ، وتشير تكاليف المعالجة إلى تكاليف الفحص والإصلاح لمعدات الإنتاج. وفقًا لإحصائيات Baichuan Yingfu حول تكاليف إنتاج Polysilicon في أوائل يونيو 2022 ، فإن المواد الخام هي أعلى عنصر التكلفة ، حيث تمثل 41 ٪ من التكلفة الإجمالية ، والتي تعد السيليكون الصناعي المصدر الرئيسي للسيليكون. يمثل استهلاك وحدة السيليكون المستخدمة عادة في الصناعة كمية السيليكون المستهلكة لكل وحدة من منتجات السيليكون عالية النقاء. تتمثل طريقة الحساب في تحويل جميع المواد المحتوية على السيليكون مثل مسحوق السيليكون الصناعي المصنوع من الخارج وترايكلوروسيلان إلى سيليكون نقي ، ثم خصم الكلوروسيلان المصرفي وفقًا لكمية السيليكون النقي المحول من نسبة محتوى السيليكون. وفقًا لبيانات CPIA ، سينخفض مستوى استهلاك السيليكون بمقدار 0.01 كيلوغرام/كيلوغرام في الثانية إلى 1.09 كجم/كجم في عام 2021. ومن المتوقع أن يتناقص مع تحسين الهدرجة الباردة وإعادة تدوير المنتجات الثانوية ، ومن المتوقع أن ينخفض إلى 1.07 كيلوغرام/كيلوغرام بحلول عام 2030. وفقًا للإحصاءات غير المكتملة ، فإن استهلاك السيليكون لأفضل خمس الشركات الصينية في صناعة polysilicon أقل من متوسط الصناعة. من المعروف أن اثنين منهم سوف يستهلكون 1.08 كجم/كجم/كيلوغرام و 1.05 كجم/كجم/كيلوغرام على التوالي في عام 2021. ثاني أعلى نسبة هي استهلاك الطاقة ، حيث تمثل 32 ٪ في الإجمالي ، والتي تمثل الكهرباء 30 ٪ من التكلفة الإجمالية ، مما يشير إلى أن سعر الكهرباء والكفاءة لا تزال عوامل مهمة لإنتاج Polysilicon. المؤشران الرئيسيان لقياس كفاءة الطاقة هما استهلاك الطاقة الشامل واستهلاك الطاقة. يشير استهلاك طاقة التخفيض إلى عملية تقليل ترايكلوروسيلان والهيدروجين لتوليد مادة سيليكون عالية النقاء. يتضمن استهلاك الطاقة التسخين الأساسي للسيليكون والترسب. ، الحفاظ على الحرارة ، التهوية النهائية وغيرها من استهلاك الطاقة العملية. في عام 2021 ، مع التقدم التكنولوجي والاستخدام الشامل للطاقة ، سينخفض متوسط استهلاك الطاقة الشامل لإنتاج polysilicon بنسبة 5.3 ٪ على أساس سنوي إلى 63 كيلو واط/كيلوغرام في السيني ، وينخفض متوسط استهلاك الطاقة في المستقبل. . بالإضافة إلى ذلك ، يعد الاستهلاك أيضًا عنصرًا مهمًا من التكلفة ، وهو ما يمثل 17 ٪. تجدر الإشارة إلى أنه وفقًا لبيانات Baichuan Yingfu ، بلغ إجمالي تكلفة الإنتاج من Polysilicon في أوائل يونيو 2022 حوالي 55،816 يوان/طن ، وكان متوسط سعر Polysilicon في السوق حوالي 260،000 يوان/طن ، وكان هامش الربح الإجمالي مرتفعًا بنسبة 70 ٪ أو أكثر ، لذلك كان جذبًا كبيرًا للاستثمار في البولسيلي.
هناك طريقتان لمصنعي polysilicon لخفض التكاليف ، والآخر هو تقليل تكاليف المواد الخام ، والآخر هو تقليل استهلاك الطاقة. فيما يتعلق بالمواد الخام ، يمكن للمصنعين تقليل تكلفة المواد الخام من خلال توقيع اتفاقيات التعاون على المدى الطويل مع الشركات المصنعة للسيليكون الصناعية ، أو بناء طاقة إنتاج متكاملة في المنبع والمصابة. على سبيل المثال ، تعتمد مصانع إنتاج polysilicon بشكل أساسي على إمدادات السيليكون الصناعية الخاصة بها. من حيث استهلاك الكهرباء ، يمكن للمصنعين تقليل تكاليف الكهرباء عن طريق انخفاض أسعار الكهرباء وتحسين استهلاك الطاقة الشامل. حوالي 70 ٪ من استهلاك الكهرباء الشامل هو تخفيض استهلاك الكهرباء ، كما أن التخفيض هو أيضًا رابط رئيسي في إنتاج السيليكون البلوري عالي النقاء. لذلك ، تتركز معظم القدرة الإنتاجية للبوليسيليكون في الصين في المناطق ذات الأسعار المنخفضة للكهرباء مثل شينجيانغ ومنغوليا الداخلية وسيتشوان ويونان. ومع ذلك ، مع تقدم سياسة الكربون ، من الصعب الحصول على كمية كبيرة من موارد الطاقة منخفضة التكلفة. لذلك ، فإن تقليل استهلاك الطاقة للحد من تخفيض التكاليف أكثر جدوى اليوم. طريق. في الوقت الحاضر ، تتمثل الطريقة الفعالة لتقليل استهلاك الطاقة في زيادة عدد نوى السيليكون في فرن التخفيض ، وبالتالي توسيع ناتج وحدة واحدة. في الوقت الحاضر ، فإن أنواع الفرن السائدة في الصين هي 36 زوجًا من قضبان و 40 زوجًا من القضبان و 48 زوجًا من القضبان. تتم ترقية نوع الفرن إلى 60 زوجًا من قضبان و 72 زوجًا من قضبان ، ولكن في الوقت نفسه ، يضع أيضًا متطلبات أعلى لمستوى تكنولوجيا الإنتاج للمؤسسات.
بالمقارنة مع طريقة Siemens المحسّنة ، فإن طريقة السرير المفيدة للسيلان لها ثلاث مزايا ، والآخر هو استهلاك الطاقة المنخفضة ، والآخر هو ناتج السحب الكريستالي العالي ، والثالث هو أنه أكثر ملاءمة للاندماج مع تقنية CCZ المستمرة أكثر تقدماً. وفقًا لبيانات فرع صناعة السيليكون ، فإن استهلاك الطاقة الشامل لطريقة السرير المفيدة للسيلان هو 33.33 ٪ من طريقة Siemens المحسنة ، واستهلاك طاقة التخفيض هو 10 ٪ من طريقة Siemens المحسنة. تتمتع طريقة السرير المفيدة للسيلان بمزايا كبيرة في استهلاك الطاقة. من حيث السحب الكريستالي ، يمكن للخصائص الفيزيائية للسيليكون الحبيبي أن تجعل من السهل ملء بوتقة الكوارتز بالكامل في رابط سحب السيليكون الكريستالي الواحد. يمكن أن تزيد السيليكون متعدد البلورات والسيليكون الحبيبي من قدرة شحن بوتقة الفرن المفردة بنسبة 29 ٪ ، مع تقليل وقت الشحن بنسبة 41 ٪ ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة السحب للسيليكون البلوري المفرد. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع السيليكون الحبيبي بقطر صغير وسيولة جيدة ، وهو أكثر ملاءمة لطريقة CCZ Czochralski المستمرة. في الوقت الحاضر ، فإن التكنولوجيا الرئيسية لسحب البلورة المفردة في المنتصف والأسفل هي طريقة إعادة صياغة البلورة المفردة RCZ ، والتي تتمثل في إعادة التغذية وسحب البلورة بعد سحب قضيب سيليكوني واحد. يتم تنفيذ الرسم في نفس الوقت ، مما يوفر وقت تبريد قضيب السيليكون الكريستالي المفرد ، وبالتالي فإن كفاءة الإنتاج أعلى. سوف يؤدي التطور السريع لطريقة CCZ المستمرة لتشيرالسكي إلى زيادة الطلب على السيليكون الحبيبي. على الرغم من أن السيليكون الحبيبي لديه بعض العيوب ، مثل المزيد من مسحوق السيليكون الناتج عن الاحتكاك ، ومساحة سطح كبيرة وامتصاص سهلة للملوثات ، والهيدروجين مجتمعة في الهيدروجين أثناء الانصهار ، وهو أمر يسهل التسبب في تخطيه ، ولكن وفقًا لأحدث إعلانات لمؤسسات السيليكون الحبيبية ذات الصلة ، يتم تحسين هذه المشكلات ويتم إحراز بعض التقدم.
عملية سرير سيلان سليفة ناضجة في أوروبا والولايات المتحدة ، وهي في مهدها بعد إدخال الشركات الصينية. في وقت مبكر من الثمانينيات ، بدأ السيليكون الحبيبي الأجنبي الممثل لـ REC و MEMC في استكشاف إنتاج السيليكون الحبيبي وإنتاج واسع النطاق. من بينها ، بلغت القدرة الإنتاجية الإجمالية لـ REC للسيليكون الحبيبي 10500 طن في عام 2010 ، ومقارنتها بنظرائها في Siemens في نفس الفترة ، كانت تتمتع بميزة تكلفة ما لا يقل عن 2-3 دولار أمريكي/كجم. نظرًا لاحتياجات السحب الكريستال الفردي ، ركود إنتاج السيليكون الحبيبي للشركة وتوقف في النهاية الإنتاج ، وتحول إلى مشروع مشترك مع الصين لإنشاء مؤسسة إنتاج للانخراط في إنتاج السيليكون الحبيبي.
4. المواد الخام: السيليكون الصناعي هو المواد الخام الأساسية ، ويمكن أن تلبي العرض احتياجات توسيع polysilicon
السيليكون الصناعي هو المواد الخام الأساسية لإنتاج polysilicon. من المتوقع أن ينمو إنتاج السيليكون الصناعي في الصين بشكل مطرد من 2022 إلى 2025. من عام 2010 إلى عام 2021 ، فإن إنتاج السيليكون الصناعي في الصين في مرحلة التوسع ، حيث يصل متوسط معدل النمو السنوي للقدرة الإنتاجية والإنتاج إلى 7.4 ٪ و 8.6 ٪ على التوالي. وفقا لبيانات SMM ، تزداد حديثًاطاقة إنتاج السيليكون الصناعيةفي الصين ستكون 890،000 طن و 1.065 مليون طن في 2022 و 2023. على افتراض أن شركات السيليكون الصناعية ستظل تحافظ على معدل استخدام السعة ومعدل التشغيل حوالي 60 ٪ في المستقبل ، تزداد الصين حديثًاستحقق القدرة الإنتاجية في عامي 2022 و 2023 زيادة في الإنتاج 320،000 طن و 383،000 طن. وفقا لتقديرات GFCI ،تبلغ طاقة إنتاج السيليكون الصناعية في الصين 22/23/24/25 حوالي 5.90/697/6.71/6.5 مليون طن ، تقابل 3.55/391/4.18/4.38 مليون طن.
معدل نمو المنطقتين المتبقيتين في السيليكون الصناعي المتراكم بطيء نسبيًا ، ويمكن أن يلبي إنتاج السيليكون الصناعي في الصين بشكل أساسي إنتاج البوليسيليكون. في عام 2021 ، ستكون القدرة الإنتاجية للسيليكون الصناعية في الصين 5.385 مليون طن ، والتي تتوافق مع إنتاج 3.213 مليون طن ، منها من سبائك البوليسيليكون ، والسيليكون العضوي ، والألومنيوم ، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام ما يقرب من 780،000 طن من الإنتاج للتصدير. في عام 2021 ، سيمثل استهلاك سبائك البوليسيليكون والسيليكون العضوي والألومنيوم 19 ٪ و 28 ٪ و 20 ٪ من السيليكون الصناعي ، على التوالي. من 2022 إلى 2025 ، من المتوقع أن يظل معدل نمو إنتاج السيليكون العضوي حوالي 10 ٪ ، ومعدل نمو إنتاج سبائك الألومنيوم أقل من 5 ٪. لذلك ، نعتقد أن كمية السيليكون الصناعي الذي يمكن استخدامه في polysilicon في 2022-2025 كافية نسبيًا ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات البوليسيليكون بالكامل. احتياجات الإنتاج.
5. Polysilicon Supply:الصينيحتل موقعًا مهيمنًا ، ويجمع الإنتاج تدريجيًا إلى الشركات الرائدة
في السنوات الأخيرة ، زاد إنتاج البوليسيليكون العالمي عامًا بعد عام ، وقد تجمع تدريجياً في الصين. من عام 2017 إلى عام 2021 ، ارتفع إنتاج البوليسون السنوي العالمي من 432،000 طن إلى 631،000 طن ، مع أسرع نمو في عام 2021 ، بمعدل نمو بلغ 21.11 ٪. خلال هذه الفترة ، زاد إنتاج البوليسيليكون العالمي تدريجياً في الصين ، وزادت نسبة إنتاج البوليكون في الصين من 56.02 ٪ في عام 2017 إلى 80.03 ٪ في عام 2021. وبالنسبة لمقارنة الشركات العشر الأولى في طاقة الإنتاج العالمية في عام 2010 و 2021 ، يمكن العثور على عدد الشركات الصينية من 4 إلى 8 ، والتراجع عن قدرة الإنتاج على حد سواء ، وتراجع عن قدرة الإنتاج على حد سواء ، وتراجعت عن مدة الإنتاج. عشرة فرق ، مثل Hemolock و OCI و REC و MEMC ؛ زاد تركيز الصناعة بشكل ملحوظ ، وزادت الإجمالية الإنتاجية للإنتاج العشرة الأوائل في هذه الصناعة من 57.7 ٪ إلى 90.3 ٪. في عام 2021 ، هناك خمس شركات صينية تمثل أكثر من 10 ٪ من القدرات الإنتاجية ، والتي تمثل ما مجموعه 65.7 ٪. . هناك ثلاثة أسباب رئيسية للنقل التدريجي لصناعة polysilicon إلى الصين. أولاً ، يتمتع مصنعو polysilicon الصينيين بمزايا كبيرة من حيث المواد الخام والكهرباء والعمالة. إن أجور العمال أقل من أجرات الدول الأجنبية ، وبالتالي فإن تكلفة الإنتاج الإجمالية في الصين أقل بكثير من تلك التي في الدول الأجنبية ، وستستمر في الانخفاض مع التقدم التكنولوجي ؛ ثانياً ، تتحسن جودة منتجات polysilicon الصينية باستمرار ، ومعظمها في مستوى الدرجة الأولى من الدرجة الشمسية ، والمؤسسات المتقدمة الفردية في متطلبات النقاء. تم إجراء اختراقات في تكنولوجيا الإنتاج من polysilicon العليا من الدرجة الإلكترونية ، وتستمر تدريجيا في استبدال polysilicon من الدرجة الإلكترونية المحلية للواردات ، وتشجع المؤسسات الصينية الرائدة بنشاط على بناء مشاريع polysilicon الإلكترونية من الدرجة الإلكترونية. إن إنتاج إنتاج رقائق السيليكون في الصين هو أكثر من 95 ٪ من إجمالي إنتاج الإنتاج العالمي ، والذي زاد تدريجياً من معدل الاكتفاء الذاتي من polysilicon للصين ، الذي ضغط على سوق شركات البوليسيليكون في الخارج إلى حد ما.
من عام 2017 إلى عام 2021 ، سيزداد الناتج السنوي من polysilicon في الصين بشكل مطرد ، وخاصة في المناطق الغنية بموارد الطاقة مثل شينجيانغ ، منغوليا الداخلية ، وسيتشوان. في عام 2021 ، سيزداد إنتاج البوليكون في الصين من 392،000 طن إلى 505،000 طن ، بزيادة قدرها 28.83 ٪. فيما يتعلق بالقدرة الإنتاجية ، كانت القدرة الإنتاجية في الصين في الصين بشكل عام في اتجاه تصاعدي ، لكنها انخفضت في عام 2020 بسبب إغلاق بعض الشركات المصنعة. بالإضافة إلى ذلك ، يزداد معدل استخدام السعة للمؤسسات الصينية polysilicon بشكل مستمر منذ عام 2018 ، وسيصل معدل استخدام السعة في عام 2021 إلى 97.12 ٪. فيما يتعلق بالمقاطعات ، يتركز إنتاج البوليسون في الصين في عام 2021 بشكل أساسي في المناطق ذات الأسعار المنخفضة للكهرباء مثل Xinjiang و Inner Mongolia و Sichuan. ناتج Xinjiang هو 270،400 طن ، وهو أكثر من نصف إجمالي الناتج في الصين.
تتميز صناعة polysilicon في الصين بدرجة عالية من التركيز ، بقيمة CR6 بنسبة 77 ٪ ، وسيكون هناك اتجاه تصاعدي إضافي في المستقبل. إنتاج Polysilicon هو صناعة ذات حواجز تقنية عالية وعوائق تقنية عالية. عادة ما تكون دورة بناء وإنتاج المشروع عامين أو أكثر. من الصعب على الشركات المصنعة الجديدة دخول الصناعة. انطلاقًا من التوسع المعروف المخطط والمشاريع الجديدة في السنوات الثلاث المقبلة ، سيستمر مصنعو احتكار القلة في الصناعة في توسيع طاقتهم الإنتاجية بحكم مزايا التكنولوجيا الخاصة بهم ومزايا الحجم ، وسيستمر موقعهم الاحتكار في الارتفاع.
تشير التقديرات إلى أن إمدادات البوليسيليكون في الصين سوف تدخل في نمو واسع النطاق من 2022 إلى 2025 ، وسيصل إنتاج البوليسيليكون إلى 1.194 مليون طن في عام 2025 ، مما يؤدي إلى توسيع نطاق إنتاج البوليكون العالمي. في عام 2021 ، مع ارتفاع حاد في سعر polysilicon في الصين ، استثمرت الشركات المصنعة الرئيسية في بناء خطوط إنتاج جديدة ، وفي الوقت نفسه اجتذبت الشركات المصنعة الجديدة للانضمام إلى الصناعة. نظرًا لأن مشاريع Polysilicon ستستغرق ما لا يقل عن سنة ونصف إلى عامين من البناء إلى الإنتاج ، سيتم الانتهاء من بناء جديد في عام 2021. يتم وضع القدرة الإنتاجية بشكل عام في النصف الثاني من عامي 2022 و 2023. وهذا يتماشى جدًا مع خطط المشروع الجديدة التي أعلنتها الشركات المصنعة الرئيسية في الوقت الحاضر. تتركز السعة الإنتاجية الجديدة في 2022-2025 بشكل أساسي في عامي 2022 و 2023. بعد ذلك ، مع استقرار وطلب من البوليسيليكون والسعر تدريجياً ، ستستقر إجمالي الطاقة الإنتاجية في الصناعة تدريجياً. أسفل ، أي معدل نمو الطاقة الإنتاجية يتناقص تدريجيا. بالإضافة إلى ذلك ، ظل معدل استخدام السعة لشركات polysilicon على مستوى عالٍ في العامين الماضيين ، لكن الأمر سيستغرق بعض الوقت لتكثيف السعة الإنتاجية للمشاريع الجديدة ، وسيستغرق عملية الوافدين الجدد لإتقان تقنية الإعداد ذات الصلة. لذلك ، فإن معدل استخدام السعة لمشاريع polysilicon الجديدة في السنوات القليلة المقبلة سيكون منخفضًا. من هذا ، يمكن التنبؤ بإنتاج polysilicon في 2022-2025 ، ومن المتوقع أن يكون إنتاج polysilicon في عام 2025 حوالي 1.194 مليون طن.
تركيز السعة الإنتاجية في الخارج مرتفع نسبيًا ، ولن يكون معدل وسرعة الإنتاج في السنوات الثلاث المقبلة مرتفعًا مثل الصين. تتركز طاقة إنتاج polysilicon في الخارج بشكل أساسي في أربع شركات رائدة ، والباقي من طاقتهم إنتاجية صغيرة بشكل أساسي. من حيث السعة الإنتاجية ، تحتل Wacker Chem نصف طاقة الإنتاج في الخارج. تتمتع مصانعها في ألمانيا والولايات المتحدة بقدرات إنتاج تبلغ 60،000 طن و 20،000 طن ، على التوالي. قد يؤدي التوسع الحاد في القدرة الإنتاجية العالمية polysilicon في عام 2022 وما بعده على القلق بشأن زيادة العرض ، ولا تزال الشركة في حالة انتظار وترى ولم تخطط لإضافة طاقة إنتاجية جديدة. تقوم شركة Polysilicon Giant Giant OCI بتدريج خط إنتاج البوليكون من الدرجة الشمسية إلى ماليزيا مع الاحتفاظ بخط إنتاج البوليسون الأصلي من الدرجة الإلكترونية في الصين ، والذي من المخطط للوصول إلى 5000 طن في عام 2022. Polysilicon في الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. تخطط الشركة لإنتاج 95000 طن ولكن تاريخ البدء غير واضح. من المتوقع أن يزداد على مستوى 5000 طن سنويًا في السنوات الأربع المقبلة. لدى الشركة النرويجية REC قاعدتان إنتاج في ولاية واشنطن ومونتانا بالولايات المتحدة الأمريكية ، مع قدرة إنتاجية سنوية تبلغ 18000 طن من البوليسيليكون من الدرجة الشمسية و 2000 طن من polysilicon من الدرجة الإلكترونية. اختارت REC ، التي كانت في ضائقة مالية عميقة ، تعليق الإنتاج ، ثم تحفيزها من قبل الطفرة في أسعار polysilicon في عام 2021 ، قررت الشركة إعادة تشغيل الإنتاج البالغ 18000 طن من المشاريع في ولاية واشنطن و 2000 طن في مونتانا بحلول نهاية عام 2023 ، ويمكنها إكمال زيادة القدرات الإنتاجية في عام 2024. polysilicon. تجعل الحواجز عالية التقنية أمام الإنتاج من الصعب استبدال منتجات الشركة في السوق. إلى جانب حقيقة أن الشركة لا تخطط لبناء مشاريع جديدة في غضون بضع سنوات ، من المتوقع أن تكون القدرة الإنتاجية للشركة 2022-2025. يبقى الناتج السنوي عند 18000 طن. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2021 ، ستكون القدرات الإنتاجية الجديدة للشركات بخلاف الشركات الأربع المذكورة أعلاه 5000 طن. نظرًا لعدم فهم خطط الإنتاج لجميع الشركات ، يُفترض هنا أن القدرة الإنتاجية الجديدة ستكون 5000 طن سنويًا من 2022 إلى 2025.
وفقًا للطاقة الإنتاجية الخارجية ، تشير التقديرات إلى أن إنتاج البوليكون في الخارج في عام 2025 سيكون حوالي 176،000 طن ، على افتراض أن معدل استخدام طاقة الإنتاج في الخارج في الخارج لا يزال دون تغيير. بعد ارتفاع سعر polysilicon بشكل حاد في عام 2021 ، زادت الشركات الصينية من الإنتاج وتوسيع الإنتاج. في المقابل ، فإن الشركات الخارجية أكثر حذراً في خططها للمشاريع الجديدة. وذلك لأن هيمنة صناعة polysilicon هي بالفعل في سيطرة الصين ، وقد يؤدي زيادة الإنتاج بشكل أعمى إلى خسائر. من جانب التكلفة ، يعد استهلاك الطاقة هو أكبر مكون لتكلفة polysilicon ، وبالتالي فإن سعر الكهرباء مهم للغاية ، ولديها شينجيانغ ، منغوليا الداخلية ، سيتشوان ومناطق أخرى لها مزايا واضحة. من جانب الطلب ، حيث يمثل إنتاج رقاقة السيليكون في الصين أكثر من 99 ٪ من إجمالي الإجمالي في العالم. تتركز صناعة البوليسيليكون في الصب في الصين بشكل رئيسي. سعر polysilicon المنتجة منخفض ، وتكلفة النقل منخفضة ، والطلب مضمون بالكامل. ثانياً ، فرضت الصين تعريفة عالية نسبيًا لمكافحة الإغراق على واردات البوليسون من الدرجة الشمسية من الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية ، والتي قمعت بشكل كبير استهلاك البوليسيليكون من الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. كن حذرًا في بناء مشاريع جديدة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، في السنوات الأخيرة ، كانت مؤسسات Polysilicon الصينية في الخارج بطيئة في التطور بسبب تأثير التعريفات ، وقد تم تقليل بعض خطوط الإنتاج أو حتى إغلاقها ، وكانت نجمتها في الإنتاج العالمي تتناقص على مدار العام ، لذلك لن تكون قابلة للمقارنة مع ارتفاع أسعار الإنتاج الصيني في عام 2021 ، حيث لا تكفي الحالات المالية لدعمها السريعة.
استنادًا إلى التوقعات ذات الصلة بإنتاج polysilicon في الصين والخارج من 2022 إلى 2025 ، يمكن تلخيص القيمة المتوقعة لإنتاج البوليسيليكون العالمي. تشير التقديرات إلى أن إنتاج Polysilicon العالمي في عام 2025 سيصل إلى 1.371 مليون طن. وفقًا للقيمة المتوقعة لإنتاج polysilicon ، يمكن الحصول على حصة الصين من النسبة العالمية تقريبًا. من المتوقع أن تتوسع حصة الصين تدريجياً من 2022 إلى 2025 ، وسوف يتجاوز 87 ٪ في عام 2025.
6 ، الملخص والتوقعات
يقع Polysilicon في اتجاه مجرى السيليكون الصناعي وبطبع سلسلة صناعة الأشباه الكهروضوئية بأكملها ، ووضعها مهم للغاية. سلسلة الصناعة الكهروضوئية عمومًا عبارة عن طاقة مثبتة للخلايا الويفر-الخلوية-البوليسيليكون-السيليكون-البوليسيليكون-السيليكون في السيليكون الويفير سيليكون ويفر. الاستخدامات المختلفة لها متطلبات مختلفة على نقاء polysilicon. تستخدم صناعة الكهروضوئية بشكل أساسي polysilicon من الدرجة الشمسية ، وتستخدم صناعة أشباه الموصلات polysilicon من الدرجة الإلكترونية. السابق لديه نطاق نقاء من 6n-8n ، في حين أن الأخير يتطلب نقاء 9n أو أكثر.
لسنوات ، كانت عملية الإنتاج السائدة في Polysilicon هي طريقة Siemens المحسنة في جميع أنحاء العالم. في السنوات الأخيرة ، استكشفت بعض الشركات بنشاط طريقة سرير سيلان المنخفضة التكلفة المنخفضة ، والتي قد يكون لها تأثير على نمط الإنتاج. يحتوي polysilicon على شكل قضيب الناتج عن طريقة Siemens المعدلة على خصائص الاستهلاك العالي للطاقة ، وارتفاع التكلفة والنقاء العالي ، في حين أن السيليكون الحبيبي الناتج عن طريقة السرير المفيدة للسيلان لها خصائص للاستهلاك المنخفض للطاقة ، ودرجة منخفضة التكلفة ومنخفضة نسبيًا. أدركت بعض الشركات الصينية الإنتاج الضخم للسيليكون الحبيبي وتكنولوجيا استخدام السيليكون الحبيبي لسحب polysilicon ، ولكن لم يتم الترويج لها على نطاق واسع. ما إذا كانت السيليكون الحبيبي يمكن أن يحل محل الأول في المستقبل يعتمد على ما إذا كانت ميزة التكلفة يمكن أن تغطي عيب الجودة ، وتأثير تطبيقات المصب ، وتحسين سلامة السيلان. في السنوات الأخيرة ، زاد إنتاج البوليسيليكون العالمي عامًا بعد عام ، وتجمع تدريجياً في الصين. من عام 2017 إلى عام 2021 ، سيزداد إنتاج البوليسيليكون السنوي العالمي من 432،000 طن إلى 631،000 طن ، مع أسرع نمو في عام 2021. خلال هذه الفترة ، زاد إنتاج البوليسيليكون العالمي تدريجياً أكثر فأكثر في الصين ، وزيادة الصين من الإنتاج من بوليسيليكون من 56.02 ٪ في 2017 إلى 80.03 ٪ في 2021. تدخل في نمو واسع النطاق. تشير التقديرات إلى أن إنتاج polysilicon في عام 2025 سيكون 1.194 مليون طن في الصين ، وسيصل الإنتاج في الخارج إلى 176،000 طن. لذلك ، فإن إنتاج البوليسيليكون العالمي في عام 2025 سيكون حوالي 1.37 مليون طن.
(هذه المقالة هي فقط للرجوع إلى Urbanmines'customers ولا تمثل أي نصيحة استثمارية）