1. Верига на полисилициевата индустрия: Производственият процес е сложен и надолу по веригата се фокусира върху фотоволтаични полупроводници
Полисилицийът се произвежда главно от индустриален силиций, хлор и водород и се намира нагоре по веригата на фотоволтаичната и полупроводниковата промишленост. Според данните на CPIA, текущият основен метод за производство на полисилиций в света е модифицираният метод на Siemens, с изключение на Китай, повече от 95% от полисилиция се произвежда по модифицирания метод на Siemens. В процеса на приготвяне на полисилиций по подобрения метод на Сименс, първо хлорният газ се комбинира с водороден газ за генериране на хлороводород и след това реагира със силициевия прах след раздробяване и смилане на промишлен силиций за генериране на трихлорсилан, който допълнително се редуцира от водороден газ за генериране на полисилиций. Поликристалният силиций може да се разтопи и охлади, за да се направят блокове от поликристален силиций, а монокристалният силиций може да бъде произведен и чрез Чохралски или зоново топене. В сравнение с поликристалния силиций, монокристалният силиций се състои от кристални зърна със същата кристална ориентация, така че има по-добра електрическа проводимост и ефективност на преобразуване. Както поликристалните силициеви слитъци, така и монокристалните силициеви пръти могат да бъдат допълнително нарязани и обработени в силициеви пластини и клетки, които от своя страна стават ключови части на фотоволтаичните модули и се използват във фотоволтаичното поле. В допълнение, монокристалните силициеви пластини могат също да бъдат оформени в силициеви пластини чрез многократно шлайфане, полиране, епитаксия, почистване и други процеси, които могат да се използват като субстратни материали за полупроводникови електронни устройства.
Съдържанието на примеси от полисилиций е строго изисквано и индустрията има характеристиките на високи капиталови инвестиции и високи технически бариери. Тъй като чистотата на полисилиция ще повлияе сериозно на процеса на изтегляне на монокристален силиций, изискванията за чистота са изключително строги. Минималната чистота на полисилиция е 99,9999%, а най-високата е безкрайно близо до 100%. В допълнение, националните стандарти на Китай поставят ясни изисквания за съдържание на примеси и въз основа на това полисилицийът се разделя на класове I, II и III, от които съдържанието на бор, фосфор, кислород и въглерод е важен референтен индекс. „Условия за достъп до полисилициевата промишленост“ предвижда, че предприятията трябва да имат стабилна система за инспекция и управление на качеството, а продуктовите стандарти стриктно отговарят на националните стандарти; в допълнение, условията за достъп също изискват мащаба и потреблението на енергия на предприятията за производство на полисилиций, като полисилиций от слънчев клас, електронен клас. Мащабът на проекта е по-голям от съответно 3000 тона/година и 1000 тона/година и минималното съотношение на капитала в инвестициите в ново строителство и проекти за реконструкция и разширение не трябва да бъде по-нисък от 30%, така че полисиликонът е капиталоемка индустрия. Според статистиката на CPIA, инвестиционните разходи за 10 000-тона оборудване за производствена линия на полисилиций, пуснато в експлоатация през 2021 г., са се увеличили леко до 103 милиона юана/kt. Причината е поскъпването на насипните метални материали. Очаква се, че инвестиционните разходи в бъдеще ще се увеличат с напредъка на технологията на производственото оборудване и мономерът ще намалее с увеличаването на размера. Съгласно разпоредбите, консумацията на енергия от полисилиций за слънчева и електронна класа Czochralski редукция трябва да бъде съответно по-малка от 60 kWh/kg и 100 kWh/kg, а изискванията за показателите за потребление на енергия са относително строги. Производството на полисилиций обикновено принадлежи към химическата промишленост. Производственият процес е сравнително сложен, а прагът за технически маршрути, избор на оборудване, въвеждане в експлоатация и експлоатация е висок. Производственият процес включва много сложни химични реакции, а броят на контролните възли е повече от 1000. Трудно е за новите участници Бързо овладяване на зряло майсторство. Поради това има високи капиталови и технически бариери в производството на полисилиций, което също така насърчава производителите на полисилиций да извършват стриктна техническа оптимизация на процесния поток, процеса на опаковане и транспортиране.
2. Класификация на полисилиций: чистотата определя употребата, а слънчевият клас заема основния поток
Поликристалният силиций, форма на елементарен силиций, се състои от кристални зърна с различни кристални ориентации и се пречиства главно чрез промишлена обработка на силиций. Външният вид на полисилиция е сив метален блясък, а точката на топене е около 1410 ℃. Той е неактивен при стайна температура и е по-активен в разтопено състояние. Полисилицийът има полупроводникови свойства и е изключително важен и отличен полупроводников материал, но малко количество примеси може значително да повлияе на неговата проводимост. Има много методи за класификация на полисилиций. В допълнение към горепосочената класификация според националните стандарти на Китай, тук са въведени още три важни метода за класификация. Според различните изисквания за чистота и употреби, полисилиций може да бъде разделен на полисилиций от соларен клас и полисилиций от електронен клас. Полисилиций от соларен клас се използва главно в производството на фотоволтаични клетки, докато полисилиций от електронен клас се използва широко в индустрията за интегрални схеми като суровина за чипове и друго производство. Чистотата на слънчевия полисилиций е 6~8N, т.е. общото съдържание на примеси трябва да бъде по-ниско от 10 -6, а чистотата на полисилиция трябва да достигне 99,9999% или повече. Изискванията за чистота на електронен клас полисилиций са по-строги, с минимум 9N и текущ максимум от 12N. Производството на електронен полисилиций е относително трудно. Малко са китайските предприятия, които са усвоили производствената технология на електронен клас полисилиций и те все още са относително зависими от вноса. Понастоящем производството на полисилиций от соларен клас е много по-голямо от това на полисилиций от електронен клас, а първият е около 13,8 пъти по-голям от втория.
Според разликата между допинг примесите и вида на проводимостта на силициевия материал, той може да бъде разделен на P-тип и N-тип. Когато силицийът е легиран с акцепторни примесни елементи, като бор, алуминий, галий и т.н., той е доминиран от дупкова проводимост и е P-тип. Когато силицийът е легиран с донорни примесни елементи, като фосфор, арсен, антимон и др., той е доминиран от електронна проводимост и е N-тип. Батериите тип P включват основно батерии BSF и батерии PERC. През 2021 г. батериите PERC ще представляват повече от 91% от световния пазар, а батериите BSF ще бъдат премахнати. През периода, когато PERC замества BSF, ефективността на преобразуване на P-тип клетки се е увеличила от по-малко от 20% до повече от 23%, което е на път да се доближи до теоретичната горна граница от 24,5%, докато теоретичната горна граница на N- тип клетки е 28,7%, а N-тип клетките имат висока ефективност на преобразуване. Благодарение на предимствата на високото двустранно съотношение и ниския температурен коефициент, компаниите започнаха да разгръщат масови производствени линии за N-тип батерии. Според прогнозата на CPIA, делът на батериите тип N ще се увеличи значително от 3% до 13,4% през 2022 г. Очаква се през следващите пет години да започне итерацията от батерия тип N към батерия тип P , Според различното качество на повърхността, той може да бъде разделен на плътен материал, материал от карфиол и коралов материал. Повърхността на плътния материал има най-ниската степен на вдлъбнатина, по-малка от 5 mm, без аномалия на цвета, без окислителен междинен слой и най-висока цена; повърхността на материала от карфиол има умерена степен на вдлъбнатина, 5-20 mm, сечението е умерено, а цената е средна; докато повърхността на кораловия материал има по-сериозна вдлъбнатина, дълбочината е по-голяма от 20 мм, секцията е хлабава и цената е най-ниската. Плътният материал се използва главно за изтегляне на монокристален силиций, докато материалът от карфиол и кораловият материал се използват главно за направата на поликристални силициеви пластини. В ежедневното производство на предприятия, плътният материал може да бъде добавен с не по-малко от 30% материал от карфиол за производство на монокристален силиций. Цената на суровините може да бъде спестена, но използването на материал от карфиол ще намали ефективността на издърпване на кристали до известна степен. Предприятията трябва да изберат подходящото съотношение на допинг след претегляне на двете. Напоследък ценовата разлика между плътния материал и материала от карфиол се стабилизира основно на 3 RMB/kg. Ако ценовата разлика се увеличи още повече, компаниите могат да обмислят добавянето на повече материал от карфиол при изтегляне на монокристален силиций.
3. Процес: Методът на Сименс заема мейнстрийма и консумацията на енергия се превръща в ключ към технологичната промяна
Процесът на производство на полисилиций грубо се разделя на две стъпки. В първия етап индустриалният силициев прах реагира с безводен хлороводород, за да се получат трихлорсилан и водород. След многократна дестилация и пречистване, газообразен трихлорсилан, дихлородихидросилиций и силан; втората стъпка е да се редуцира гореспоменатия газ с висока чистота до кристален силиций, а стъпката на редукция е различна при модифицирания метод на Сименс и метода на силанов кипящ слой. Подобреният метод на Siemens има зряла производствена технология и високо качество на продукта и в момента е най-широко използваната производствена технология. Традиционният производствен метод на Siemens е използването на хлор и водород за синтезиране на безводен хлороводород, хлороводород и прахообразен индустриален силиций за синтезиране на трихлорсилан при определена температура и след това отделяне, коригиране и пречистване на трихлоросилана. Силицият претърпява реакция на термична редукция в пещ за редукция на водород, за да се получи елементарен силиций, отложен върху силиконовата сърцевина. Въз основа на това подобреният процес на Siemens е оборудван и с поддържащ процес за рециклиране на голямо количество странични продукти като водород, хлороводород и силициев тетрахлорид, произведени в производствения процес, включително основно възстановяване на остатъчни газове и повторно използване на силициев тетрахлорид технология. Водородът, хлороводородът, трихлорсиланът и силициевият тетрахлорид в отработените газове се отделят чрез сухо възстановяване. Водородът и хлороводородът могат да се използват повторно за синтез и пречистване с трихлорсилан, а трихлорсиланът директно се рециклира в термична редукция. Пречистването се извършва в пещта и силициевият тетрахлорид се хидрогенира, за да се получи трихлорсилан, който може да се използва за пречистване. Тази стъпка се нарича също обработка със студено хидрогениране. Чрез реализиране на производство в затворен кръг предприятията могат значително да намалят потреблението на суровини и електроенергия, като по този начин ефективно спестяват производствени разходи.
Разходите за производство на полисилиций по подобрения метод на Siemens в Китай включват суровини, консумация на енергия, амортизация, разходи за обработка и т.н. Технологичният прогрес в индустрията значително намали разходите. Суровините се отнасят главно до промишлен силиций и трихлорсилан, потреблението на енергия включва електричество и пара, а разходите за обработка се отнасят до разходите за проверка и ремонт на производственото оборудване. Според статистиката на Baichuan Yingfu за производствените разходи на полисилиций в началото на юни 2022 г., суровините са най-високата разходна позиция, представляваща 41% от общите разходи, от които индустриалният силиций е основният източник на силиций. Потреблението на единица силиций, което обикновено се използва в индустрията, представлява количеството силиций, изразходвано за единица силициеви продукти с висока чистота. Методът на изчисление е да се преобразуват всички материали, съдържащи силиций, като промишлен силициев прах на външни изпълнители и трихлорсилан, в чист силиций и след това да се приспадне външният хлорсилан според Количеството чист силиций, преобразувано от съотношението на съдържанието на силиций. Според данните на CPIA, нивото на потребление на силиций ще спадне с 0,01 kg/kg-Si до 1,09 kg/kg-Si през 2021 г. Очаква се, че с подобряването на обработката на студено хидрогениране и рециклирането на страничните продукти, се очаква да спад до 1,07 kg/kg до 2030 г. kg-Si. Според непълни статистики потреблението на силиций от петте най-големи китайски компании в производството на полисилиций е по-ниско от средното за индустрията. Известно е, че две от тях ще консумират съответно 1,08 kg/kg-Si и 1,05 kg/kg-Si през 2021 г. Вторият най-висок дял е потреблението на енергия, което представлява общо 32%, от които електричеството представлява 30% от обща цена, което показва, че цената на електроенергията и ефективността все още са важни фактори за производството на полисилиций. Двата основни показателя за измерване на енергийната ефективност са общата консумация на енергия и намалената консумация на енергия. Намаляването на консумацията на енергия се отнася до процеса на редукция на трихлоросилан и водород за генериране на силициев материал с висока чистота. Консумацията на енергия включва предварително нагряване и отлагане на силициево ядро. , запазване на топлината, крайна вентилация и друга консумация на енергия от процеса. През 2021 г., с технологичния напредък и цялостното използване на енергията, средната цялостна консумация на енергия при производството на полисилиций ще намалее с 5,3% на годишна база до 63kWh/kg-Si, а средната консумация на енергия за намаление ще намалее с 6,1% на година- спрямо годината до 46kWh/kg-Si, което се очаква да намалее допълнително в бъдеще. . В допълнение, амортизацията също е важен елемент от себестойността, като представлява 17%. Заслужава да се отбележи, че според данните на Baichuan Yingfu, общите производствени разходи за полисилиций в началото на юни 2022 г. са били около 55 816 юана/тон, средната цена на полисилиция на пазара е била около 260 000 юана/тон, а маржът на брутната печалба е до 70% или повече, така че привлече голям брой предприятия, инвестиращи в изграждането на производствен капацитет за полисилиций.
Има два начина за производителите на полисилиций да намалят разходите, единият е да намалят разходите за суровини, а другият е да намалят консумацията на енергия. По отношение на суровините, производителите могат да намалят цената на суровините чрез подписване на дългосрочни споразумения за сътрудничество с индустриални производители на силиций или изграждане на интегриран производствен капацитет нагоре и надолу по веригата. Например, заводите за производство на полисилиций основно разчитат на собствените си индустриални доставки на силиций. По отношение на потреблението на електроенергия, производителите могат да намалят разходите за електроенергия чрез ниски цени на електроенергията и цялостно подобряване на потреблението на енергия. Около 70% от общото потребление на електроенергия е намаляване на потреблението на електроенергия, а намаляването също е ключова връзка в производството на кристален силиций с висока чистота. Поради това по-голямата част от капацитета за производство на полисилиций в Китай е концентриран в региони с ниски цени на електроенергията като Синдзян, Вътрешна Монголия, Съчуан и Юнан. Въпреки това, с напредването на политиката за два въглерода е трудно да се получи голямо количество евтини енергийни ресурси. Следователно намаляването на консумацията на енергия за намаляване е по-осъществимо намаляване на разходите днес. начин. Понастоящем ефективният начин за намаляване на потреблението на енергия при редуциране е да се увеличи броят на силициевите сърцевини в пещта за редуциране, като по този начин се увеличи производителността на единична единица. В момента основните типове редукционни пещи в Китай са 36 чифта пръти, 40 чифта пръти и 48 чифта пръти. Типът на пещта е подобрен до 60 чифта пръти и 72 чифта пръти, но в същото време поставя и по-високи изисквания за нивото на производствената технология на предприятията.
В сравнение с подобрения метод на Сименс, методът на силановия кипящ слой има три предимства, едното е ниска консумация на енергия, другото е висока производителност на изтегляне на кристали, а третото е, че е по-благоприятно да се комбинира с по-напредналата CCZ непрекъсната технология на Чохралски. Според данните на Silicon Industry Branch, цялостната консумация на енергия на метода на силанов кипящ слой е 33,33% от подобрения метод на Siemens, а намалената консумация на енергия е 10% от подобрения метод на Siemens. Методът с кипящ слой със силан има значителни предимства в консумацията на енергия. По отношение на издърпването на кристали, физическите свойства на гранулирания силиций могат да улеснят пълното запълване на кварцовия тигел в еднокристалната силициева връзка на теглещия прът. Поликристалният силиций и гранулираният силиций могат да увеличат капацитета на зареждане на тигела с единична пещ с 29%, като същевременно намаляват времето за зареждане с 41%, значително подобрявайки ефективността на изтегляне на монокристалния силиций. В допълнение, гранулираният силиций има малък диаметър и добра течливост, което е по-подходящо за CCZ непрекъснатия метод на Чохралски. Понастоящем основната технология за издърпване на единични кристали в средното и долното течение е методът за повторно отливане на единични кристали RCZ, който се състои в повторно подаване и издърпване на кристала, след като бъде изтеглен единичен кристален силициев прът. Чертежът се извършва едновременно, което спестява времето за охлаждане на монокристалния силициев прът, така че ефективността на производството е по-висока. Бързото развитие на CCZ непрекъснатия метод на Чохралски също ще увеличи търсенето на гранулиран силиций. Въпреки че гранулираният силиций има някои недостатъци, като повече силициев прах, генериран от триене, голяма повърхностна площ и лесна адсорбция на замърсители и водород, комбиниран във водород по време на топене, което е лесно да причини пропускане, но според последните съобщения за съответния гранулиран силиций предприятия, тези проблеми се подобряват и е постигнат известен напредък.
Процесът на силан в кипящ слой е зрял в Европа и Съединените щати и е в начален стадий след въвеждането на китайски предприятия. Още през 80-те години чуждестранният гранулиран силиций, представен от REC и MEMC, започна да изследва производството на гранулиран силиций и реализира широкомащабно производство. Сред тях, общият производствен капацитет на REC за гранулиран силиций достигна 10 500 тона/година през 2010 г. и в сравнение с колегите на Siemens през същия период, имаше предимство в разходите от поне 2-3 щатски долара/кг. Поради нуждите от изтегляне на единични кристали, производството на гранулиран силиций на компанията стагнира и в крайна сметка спря производството и се обърна към съвместно предприятие с Китай за създаване на производствено предприятие, което да се занимава с производството на гранулиран силиций.
4. Суровини: Индустриалният силиций е основната суровина и доставката може да отговори на нуждите от разширяване на полисилиций
Индустриалният силиций е основната суровина за производството на полисилиций. Очаква се промишленото производство на силиций в Китай да расте стабилно от 2022 до 2025 г. От 2010 до 2021 г. промишленото производство на силиций в Китай е в етап на разширяване, като средният годишен темп на растеж на производствения капацитет и продукцията достига съответно 7,4% и 8,6%. . По данни на SMM, новите увеличеникапацитет за промишлено производство на силицийв Китай ще бъде 890 000 тона и 1,065 милиона тона през 2022 и 2023 г. Ако приемем, че промишлените силиконови компании все още ще поддържат степен на използване на капацитета и оперативна скорост от около 60% в бъдеще, Китай наскоро се увеличипроизводственият капацитет през 2022 г. и 2023 г. ще доведе до увеличение на продукцията от 320 000 тона и 383 000 тона. Според оценките на GFCI,Промишленият капацитет за производство на силиций в Китай през 22/23/24/25 е около 5,90/697/6,71/6,5 милиона тона, което съответства на 3,55/391/4,18/4,38 милиона тона.
Темпът на растеж на останалите две области надолу по веригата на насложен индустриален силиций е сравнително бавен и китайското промишлено производство на силиций може основно да отговори на производството на полисилиций. През 2021 г. капацитетът за промишлено производство на силиций в Китай ще бъде 5,385 милиона тона, което съответства на продукция от 3,213 милиона тона, от които полисилиций, органичен силиций и алуминиеви сплави ще консумират съответно 623 000 тона, 898 000 тона и 649 000 тона. В допълнение, близо 780 000 тона продукция се използват за износ. През 2021 г. потреблението на полисилиций, органичен силиций и алуминиеви сплави ще съставлява съответно 19%, 28% и 20% от индустриалния силиций. От 2022 до 2025 г. темпът на растеж на производството на органичен силиций се очаква да остане около 10%, а темпът на растеж на производството на алуминиеви сплави е по-нисък от 5%. Следователно ние вярваме, че количеството индустриален силиций, което може да се използва за полисилиций през 2022-2025 г., е относително достатъчно, което може напълно да отговори на нуждите от полисилиций. производствени нужди.
5. Доставка на полисилиций:Китайзаема господстващо положение и производството постепенно се събира във водещи предприятия
През последните години глобалното производство на полисилиций се увеличава всяка година и постепенно се събира в Китай. От 2017 г. до 2021 г. световното годишно производство на полисилиций се е повишило от 432 000 тона на 631 000 тона, с най-бърз растеж през 2021 г. с темп на растеж от 21,11%. През този период глобалното производство на полисилиций постепенно се концентрира в Китай и делът на производството на полисилиций в Китай се увеличи от 56,02% през 2017 г. до 80,03% през 2021 г. Сравнявайки десетте най-големи компании в глобалния производствен капацитет на полисилиций през 2010 г. и 2021 г., може да бъде установи, че броят на китайските компании се е увеличил от 4 на 8, а делът на производствения капацитет на някои американски и корейски компании е намалял значително, изпадайки от първите десет отбора, като HEMOLOCK, OCI, REC и MEMC; концентрацията в индустрията се е увеличила значително, а общият производствен капацитет на десетте най-големи компании в индустрията се е увеличил от 57,7% на 90,3%. През 2021 г. има пет китайски компании, които представляват повече от 10% от производствения капацитет, което представлява общо 65,7%. . Има три основни причини за постепенното прехвърляне на производството на полисилиций в Китай. Първо, китайските производители на полисилиций имат значителни предимства по отношение на суровините, електроенергията и разходите за труд. Заплатите на работниците са по-ниски от тези в чужди държави, така че общите производствени разходи в Китай са много по-ниски от тези на чуждите страни и ще продължат да намаляват с технологичния прогрес; второ, качеството на китайските полисилициеви продукти непрекъснато се подобрява, повечето от които са на първокласно ниво на слънчева енергия, а отделните напреднали предприятия отговарят на изискванията за чистота. Бяха направени пробиви в производствената технология на полисилиций с по-висок електронен клас, което постепенно доведе до замяната на местния полисилиций с електронен клас с вноса, а китайските водещи предприятия активно насърчават изграждането на проекти за електронен клас полисилиций. Производството на силициеви пластини в Китай е повече от 95% от общото световно производство, което постепенно увеличи степента на самодостатъчност на полисилиций за Китай, което притисна до известна степен пазара на задгранични предприятия за полисилиций.
От 2017 г. до 2021 г. годишното производство на полисилиций в Китай ще нараства стабилно, главно в райони, богати на енергийни ресурси като Синцзян, Вътрешна Монголия и Съчуан. През 2021 г. производството на полисилиций в Китай ще се увеличи от 392 000 тона на 505 000 тона, което е увеличение от 28,83%. По отношение на производствения капацитет, капацитетът за производство на полисилиций в Китай като цяло е във възходяща тенденция, но е намалял през 2020 г. поради затварянето на някои производители. В допълнение, степента на използване на капацитета на китайските предприятия за полисилиций се увеличава непрекъснато от 2018 г. насам и степента на използване на капацитета през 2021 г. ще достигне 97,12%. По отношение на провинциите, производството на полисилиций в Китай през 2021 г. е съсредоточено главно в райони с ниски цени на електроенергията като Синдзян, Вътрешна Монголия и Съчуан. Производството на Синдзян е 270 400 тона, което е повече от половината от общото производство в Китай.
Полисилициевата промишленост на Китай се характеризира с висока степен на концентрация със стойност на CR6 от 77% и ще има по-нататъшна възходяща тенденция в бъдеще. Производството на полисилиций е индустрия с голям капитал и високи технически бариери. Цикълът на изграждане и производство на проекта обикновено е две или повече години. Трудно е навлизането на нови производители в индустрията. Съдейки по известното планирано разширение и нови проекти през следващите три години, олигополните производители в индустрията ще продължат да разширяват производствения си капацитет въз основа на собствените си технологии и предимства в мащаба, а монополната им позиция ще продължи да нараства.
Изчислено е, че доставката на полисилиций в Китай ще доведе до мащабен растеж от 2022 до 2025 г., а производството на полисилиций ще достигне 1,194 милиона тона през 2025 г., което ще стимулира разширяването на глобалния мащаб на производство на полисилиций. През 2021 г., с рязкото покачване на цената на полисилиция в Китай, големите производители инвестираха в изграждането на нови производствени линии и в същото време привлякоха нови производители да се присъединят към индустрията. Тъй като проектите за полисилиций ще отнемат поне една и половина до две години от изграждането до производството, новото строителство ще бъде завършено през 2021 г. Производственият капацитет обикновено е пуснат в производство през втората половина на 2022 г. и 2023 г. Това е много в съответствие с новите планове за проекти, обявени от големите производители в момента. Новият производствен капацитет през 2022-2025 г. е концентриран главно през 2022 г. и 2023 г. След това, тъй като търсенето и предлагането на полисилиций и цената постепенно се стабилизират, общият производствен капацитет в индустрията постепенно ще се стабилизира. Надолу, тоест темпът на растеж на производствения капацитет постепенно намалява. В допълнение, степента на използване на капацитета на полисилициевите предприятия остава на високо ниво през последните две години, но ще отнеме време, за да се увеличи производственият капацитет на новите проекти и ще е необходим процес, за да могат новите участници да овладеят съответната технология на приготвяне. Следователно степента на използване на капацитета на новите проекти за полисилиций през следващите няколко години ще бъде ниска. От това може да се прогнозира производството на полисилиций през 2022-2025 г., като производството на полисилиций през 2025 г. се очаква да бъде около 1,194 милиона тона.
Концентрацията на производствения капацитет в чужбина е сравнително висока и темпът и скоростта на увеличаване на производството през следващите три години няма да бъдат толкова високи, колкото тези в Китай. Капацитетът за производство на полисилиций в чужбина е концентриран главно в четири водещи компании, а останалите са предимно с малък производствен капацитет. По отношение на производствения капацитет Wacker Chem заема половината от задграничния капацитет за производство на полисилиций. Нейните фабрики в Германия и Съединените щати имат производствен капацитет от съответно 60 000 тона и 20 000 тона. Рязкото разширяване на глобалния производствен капацитет на полисилиций през 2022 г. и след това може да доведе до Загрижена за свръхпредлагането, компанията все още е в състояние на изчакване и не е планирала да добави нов производствен капацитет. Южнокорейският полисилициев гигант OCI постепенно премества производствената си линия за полисилиций от соларен клас в Малайзия, като същевременно запазва оригиналната производствена линия за електронен клас полисилиций в Китай, която се планира да достигне 5000 тона през 2022 г. Производственият капацитет на OCI в Малайзия ще достигне 27 000 тона и 30 000 тона през 2020 г. и 2021 г., постигайки ниски разходи за потребление на енергия и избягвайки високите тарифи на Китай за полисилиций в Съединените щати и Южна Корея. Компанията планира да произведе 95 000 тона, но началната дата е неясна. Очаква се през следващите четири години да се увеличи на ниво от 5000 тона годишно. Норвежката компания REC има две производствени бази в щата Вашингтон и Монтана, САЩ, с годишен производствен капацитет от 18 000 тона соларен клас полисилиций и 2000 тона електронен клас полисилиций. REC, която беше в дълбоки финансови затруднения, избра да спре производството и след това стимулирана от бума на цените на полисилиция през 2021 г., компанията реши да възобнови производството на 18 000 тона проекти в щата Вашингтон и 2000 тона в Монтана до края на 2023 г. , и може да завърши увеличаването на производствения капацитет през 2024 г. Hemlock е най-големият производител на полисилиций в Съединените щати, специализиран в електронен клас полисилиций с висока чистота. Високотехнологичните бариери пред производството затрудняват замяната на продуктите на компанията на пазара. В комбинация с факта, че компанията не планира да изгражда нови проекти в рамките на няколко години, се очаква производственият капацитет на компанията да бъде 2022-2025 г. Годишният добив остава 18 000 тона. Освен това през 2021 г. новият производствен капацитет на компании, различни от горните четири компании, ще бъде 5000 тона. Поради липсата на разбиране на производствените планове на всички компании, тук се предполага, че новият производствен капацитет ще бъде 5000 тона годишно от 2022 до 2025 г.
Според задграничния производствен капацитет се изчислява, че производството на полисилиций в чужбина през 2025 г. ще бъде около 176 000 тона, като се приеме, че степента на използване на капацитета за производство на полисилиций в чужбина остава непроменена. След като цената на полисилиция се повиши рязко през 2021 г., китайските компании увеличиха производството и разшириха производството. За разлика от тях задграничните компании са по-предпазливи в плановете си за нови проекти. Това е така, защото доминирането на производството на полисилиций вече е под контрола на Китай и сляпото увеличаване на производството може да доведе до загуби. От страна на разходите, потреблението на енергия е най-големият компонент на цената на полисилиция, така че цената на електроенергията е много важна и Синдзян, Вътрешна Монголия, Съчуан и други региони имат очевидни предимства. От страна на търсенето, като директно надолу по веригата на полисилиция, производството на силициеви пластини в Китай представлява повече от 99% от общото производство в света. Производството на полисилиций надолу по веригата е съсредоточено главно в Китай. Цената на произведения полисилиций е ниска, транспортните разходи са ниски и търсенето е напълно гарантирано. Второ, Китай наложи сравнително високи антидъмпингови мита върху вноса на полисилиций от слънчева светлина от Съединените щати и Южна Корея, което силно потисна потреблението на полисилиций от Съединените щати и Южна Корея. Бъдете предпазливи при изграждането на нови проекти; освен това през последните години китайските задгранични предприятия за полисилиций се развиват бавно поради въздействието на тарифите и някои производствени линии са намалени или дори затворени, а делът им в световното производство намалява година след година, така че те няма да бъде сравнимо с покачването на цените на полисилиция през 2021 г., тъй като високите печалби на китайската компания, финансовите условия не са достатъчни, за да поддържат нейното бързо и широкомащабно разширяване на производствения капацитет.
Въз основа на съответните прогнози за производството на полисилиций в Китай и в чужбина от 2022 г. до 2025 г. може да се обобщи прогнозираната стойност на глобалното производство на полисилиций. Смята се, че световното производство на полисилиций през 2025 г. ще достигне 1,371 милиона тона. Според прогнозната стойност на производството на полисилиций, делът на Китай в световното съотношение може да бъде грубо получен. Очаква се делът на Китай постепенно да се разшири от 2022 до 2025 г. и да надхвърли 87% през 2025 г.
6, Резюме и перспектива
Полисилицийът се намира надолу по веригата на промишления силиций и нагоре по веригата на цялата верига на фотоволтаичната и полупроводниковата индустрия и неговият статус е много важен. Веригата на фотоволтаичната промишленост обикновено е полисилиций-силиконова пластина-клетъчен модул-фотоволтаичен инсталиран капацитет, а веригата на полупроводниковата промишленост обикновено е полисилиций-монокристална силициева пластина-силициева пластина-чип. Различните употреби имат различни изисквания за чистотата на полисилиция. Фотоволтаичната промишленост използва основно полисилиций от соларен клас, а полупроводниковата промишленост използва полисилиций от електронен клас. Първият има диапазон на чистота от 6N-8N, докато вторият изисква чистота от 9N или повече.
В продължение на години основният производствен процес на полисилиций е подобреният метод на Siemens по целия свят. През последните години някои компании активно проучваха метода с по-евтин силан с кипящ слой, което може да окаже влияние върху производствения модел. Пръчковидният полисилиций, произведен по модифицирания метод на Сименс, има характеристиките на висока консумация на енергия, висока цена и висока чистота, докато гранулираният силиций, произведен чрез метода на силанов кипящ слой, има характеристиките на ниска консумация на енергия, ниска цена и относително ниска чистота . Някои китайски компании са реализирали масовото производство на гранулиран силиций и технологията за използване на гранулиран силиций за изтегляне на полисилиций, но това не е широко популяризирано. Дали гранулираният силиций може да замени първия в бъдеще зависи от това дали предимството в цената може да покрие недостатъка на качеството, ефекта от приложенията надолу по веригата и подобряването на безопасността на силана. През последните години глобалното производство на полисилиций се увеличава всяка година и постепенно се събира в Китай. От 2017 г. до 2021 г. световното годишно производство на полисилиций ще се увеличи от 432 000 тона на 631 000 тона, с най-бърз растеж през 2021 г. През периода глобалното производство на полисилиций постепенно става все по-концентрирано в Китай, а делът на Китай в производството на полисилиций се увеличава от 56,02% през 2017 г. до 80,03% през 2021 г. От 2022 до 2025 г. доставките на полисилиций ще доведат до мащабен растеж. Изчислено е, че производството на полисилиций през 2025 г. ще бъде 1,194 милиона тона в Китай, а задграничното производство ще достигне 176 000 тона. Следователно световното производство на полисилиций през 2025 г. ще бъде около 1,37 милиона тона.
(Тази статия е само за справка на клиентите на UrbanMines и не представлява инвестиционен съвет）