1, Фотоволтаично крайно търсене: Търсенето на фотоволтаично инсталиран капацитет е силно, а търсенето на полисиликон е обърнато въз основа на прогнозата за инсталиран капацитет
1.1. Полисиликон консумация: глобалнотоОбемът на потреблението непрекъснато се увеличава, главно за генериране на фотоволтаична енергия
През последните десет години глобалнитеПолисиликонКонсумацията продължава да нараства и делът на Китай продължава да се разширява, ръководено от фотоволтаичната индустрия. От 2012 г. до 2021 г. глобалното потребление на полисиликон обикновено показва възходяща тенденция, нараствайки от 237 000 тона до около 653 000 тона. През 2018 г. беше въведена 531 фотоволтаична нова политика 531, която ясно намали процента на субсидията за фотоволтаично производство на енергия. Наскоро инсталираният фотоволтаичен капацитет падна с 18% на годишна база и търсенето на полисиликон беше засегнато. От 2019 г. държавата въвежда редица политики за насърчаване на паритета на фотоволтаиците на мрежата. С бързото развитие на фотоволтаичната индустрия търсенето на полисиликон също влезе в период на бърз растеж. През този период делът на потреблението на полисиликони в Китай в общото глобално потребление продължава да нараства от 61,5% през 2012 г. до 93,9% през 2021 г., главно поради бързо развиващата се фотоволтаична индустрия в Китай. От гледна точка на глобалния модел на консумация на различни видове полисиликон през 2021 г. силиконовите материали, използвани за фотоволтаични клетки, ще представляват поне 94%, от които слънчевият клас полисиликон и гранулиран силиций представляват съответно 91%и 3%, докато електронен полисиликон, който може да се използва за CHIPS за 94%. Съотношението е 6%, което показва, че настоящото търсене на полисиликон е доминирано от фотоволтаици. Очаква се, че с затоплянето на политиката за двойно въглероднина търсенето на фотоволтаичен монтиран капацитет ще стане по-силно и консумацията и съотношението на слънчевия клас Polysilicon ще продължи да се увеличава.
1.2. Силиконова вафла: Монокристалната силициева вафла заема основния поток, а непрекъснатата технология Czochralski се развива бързо
Директната връзка надолу по течението на Polysilicon е силиконови вафли, а Китай понастоящем доминира на глобалния пазар на силициеви вафли. От 2012 г. до 2021 г. производственият капацитет и продукцията на глобалната и китайската силиконова вафли продължават да се увеличават и фотоволтаичната индустрия продължава да се развива. Силиконовите вафли служат като мост, свързващ силициеви материали и батерии, и няма тежест за производствения капацитет, така че продължава да привлича голям брой компании, които да влязат в индустрията. През 2021 г. китайските производители на силиконови вафли значително се разширихапроизводствоКапацитет до 213,5GW продукция, която намали глобалното производство на силициеви вафли, за да се увеличи до 215.4GW. Според съществуващия и наскоро увеличен производствен капацитет в Китай се очаква годишният темп на растеж да поддържа 15-25% през следващите няколко години, а производството на вафли в Китай все пак ще поддържа абсолютно доминиращо положение в света.
Поликристален силиций може да се превърне в поликристални силиконови блокове или монокристални силиконови пръти. Производственият процес на поликристални силиконови блокове включва основно метод на леене и метод за директно топене. Понастоящем вторият тип е основният метод и процентът на загубата се поддържа основно на около 5%. Методът на леене трябва първо да се разтопи силиконовия материал в тигела и след това да го хвърли в друг предварително загрял тигел за охлаждане. Чрез контролиране на скоростта на охлаждане, поликристалния силиконов блок се отличава от технологията за втвърдяване на посоката. Процесът на горещо топене на метода за директно топене е същият като този на метода на леене, при който първо полисиликонът се разтопи директно в тигела, но етапът на охлаждане е различен от метода на леене. Въпреки че двата метода са много сходни по своята същност, методът на директно топене се нуждае само от един тигел, а произведеният от полисиликон продукт е с добро качество, което е благоприятно за растежа на поликристални силиконови слиети с по -добра ориентация и процесът на растеж е лесен за автоматизиране, което може да направи вътрешното положение на кристалната грешка. Понастоящем водещите предприятия в индустрията на слънчевите енергийни материали обикновено използват метода на директно топене, за да направят поликристални силициеви блокове, а съдържанието на въглерод и кислород е сравнително ниско, които са контролирани под 10PPMA и 16ppMA. В бъдеще производството на поликристални силициеви блокове все още ще бъде доминирано от метода на директно топене и степента на загуба ще остане около 5% в рамките на пет години.
Производството на монокристални силициеви пръчки се основава главно на метода на Czochralski, допълнен от метода на топене на вертикално окачване, а продуктите, произведени от двете, имат различни приложения. Методът Czochralski използва графитна устойчивост на топлината поликристален силиций в кварц с висока чистота в термална система с права тръба, за да го разтопи, след това поставете семената на кристала в повърхността на стопилката за сливане и завъртете семенния кристал, докато обърнете Crucible. , Кристалът на семената бавно се повдига нагоре и монокристален силиций се получава чрез процесите на засяване, усилване, завъртане на раменете, растеж на равен диаметър и завършване. Методът за топене на вертикална плаваща зона се отнася до фиксиране на колонарна поликристален материал с висока чистота в камерата на пещта, придвижването на металната намотка бавно по посоката на поликристалната дължина и преминаването през поликристалин на колона и преминаване единичен кристал. Поради различните производствени процеси има разлики в производственото оборудване, производствените разходи и качеството на продукта. Понастоящем продуктите, получени по метода на топене на зоната, имат висока чистота и могат да се използват за производството на полупроводникови устройства, докато методът Czochralski може да отговаря на условията за производство на единичен кристален силиций за фотоволтаични клетки и има по -ниска цена, така че това е основният метод. През 2021 г. пазарният дял на метода на пряко изтегляне е около 85%и се очаква да се увеличи леко през следващите няколко години. Предполага се, че пазарните дялове през 2025 и 2030 г. са съответно 87% и 90%. По отношение на областта за топене на единичен кристален силиций, концентрацията на индустрията на областта топилен единичен кристален силиций е сравнително висока в света. Придобиване), Topsil (Дания). В бъдеще изходната скала на разтопен единичен кристален силиций няма да се увеличи значително. Причината е, че свързаните с Китай технологии са сравнително назад в сравнение с Япония и Германия, особено капацитетът на високочестотно отоплително оборудване и условия на процеса на кристализация. Технологията на кондензиран силиконов единичен кристал в зона с голям диаметър изисква китайските предприятия да продължат да изследват сами.
Методът Czochralski може да бъде разделен на технологията за непрекъснато издърпване на кристали (CCZ) и многократната технология за издърпване на кристали (RCZ). Понастоящем основният метод в индустрията е RCZ, който е в етапа на преход от RCZ към CCZ. Единичните стъпки за издърпване и хранене на кристали на RZC са независими един от друг. Преди всяко дърпане, единичният кристален блок трябва да се охлади и да се отстрани в камерата на портата, докато CCZ може да реализира хранене и топене, докато дърпа. RCZ е сравнително зрял и в бъдеще има малко място за технологично подобрение; Докато CCZ има предимствата на намаляването на разходите и подобряването на ефективността и е в етап на бързо развитие. По отношение на разходите, в сравнение с RCZ, който отнема около 8 часа преди да бъде изтеглена единичен прът, CCZ може значително да подобри ефективността на производството, да намали цените на Crucible и консумацията на енергия, като елиминира тази стъпка. Общата единична продукция на единична пещ е с над 20% по -висока от тази на RCZ. Производствените разходи са с над 10% по -ниски от RCZ. По отношение на ефективността, CCZ може да завърши рисуването на 8-10 единични кристални силиконови пръти в жизнения цикъл на тигела (250 часа), докато RCZ може да завърши само около 4, а ефективността на производството може да бъде повишена със 100-150%. По отношение на качеството, CCZ има по-равномерно съпротивление, по-ниско съдържание на кислород и по-бавно натрупване на метални примеси, така че е по-подходящ за приготвяне на N-тип единични кристални силиконови вафли, които също са в период на бързо развитие. Понастоящем някои китайски компании обявиха, че имат технология CCZ, а маршрутът на гранулирани силициеви монокристални силиконови вафли е основно ясен и дори е започнал да използва 100% гранулирани силиконови материали. . В бъдеще CCZ по принцип ще замени RCZ, но това ще отнеме определен процес.
Производственият процес на монокристални силициеви вафли е разделен на четири стъпки: дърпане, нарязване, нарязване, почистване и сортиране. Появата на метода за нарязване на диамантените проводници значително намали степента на загуба на нарязване. Процесът на изтегляне на кристали е описан по -горе. Процесът на нарязване включва операции за отрязване, квадрат и скачащи операции. Нарязването е да се използва машина за нарязване, за да отреже колонен силиций в силиконови вафли. Почистването и сортирането са последните стъпки в производството на силициеви вафли. Методът за нарязване на диамантените проводници има очевидни предимства пред традиционния метод за нарязване на хоросани тел, който се отразява главно в краткото време на консумацията и ниската загуба. Скоростта на диамантената тел е пет пъти по -голяма от тази на традиционното рязане. Например, за рязане на една вафла, традиционното рязане на минометни тел отнема около 10 часа, а рязането на диамантена тел отнема само около 2 часа. Загубата на рязане на диамантена тел също е сравнително малка, а слоят за повреда, причинен от рязане на диамантен тел, е по -малък от този на рязане на хоросан тел, което е благоприятно за рязане на по -тънки силициеви вафли. През последните години, за да намалят загубите на намаляване и производствените разходи, компаниите се насочиха към методите за нарязване на диамантените проводници, а диаметърът на диамантените ленти на шината става все по -нисък и по -нисък. През 2021 г. диаметърът на шината на диамантената тел ще бъде 43-56 μm, а диаметърът на диамантената тел на шината, използван за монокристални силициеви вафли, ще намалее значително и ще продължи да намалява. Изчислено е, че през 2025 и 2030 г. диаметрите на диамантените телени шини, използвани за нарязване на монокристални силициеви вафли, ще бъдат съответно 36 µm и 33 μm, а диамерите на диамантените ледничари, използвани за изрязване на поликристални силикони, ще бъдат съответно 51 μm, а 51 µm, и 51 µm, съответно. Това е така, защото има много дефекти и примеси в поликристални силициеви вафли, а тънки проводници са предразположени към счупване. Therefore, the diameter of the diamond wire busbar used for polycrystalline silicon wafer cutting is larger than that of monocrystalline silicon wafers, and as the market share of polycrystalline silicon wafers gradually decreases, it is used for polycrystalline silicon The reduction in the diameter of the diamond wire busbars cut by slices has slowed down.
Понастоящем силициевите вафли са разделени главно на два вида: поликристални силициеви вафли и монокристални силиконови вафли. Монокристалните силиконови вафли имат предимствата на дългия експлоатационен живот и високата ефективност на фотоелектрическата конверсия. Поликристалните силициеви вафли са съставени от кристални зърна с различни ориентации на кристална равнина, докато единичните кристални силициеви вафли са направени от поликристален силиций като суровини и имат една и съща ориентация на кристалната равнина. На външен вид поликристалните силициеви вафли и единичните кристални силиконови вафли са синьо-черни и черно-кафяви. Тъй като двете са изрязани от поликристални силиконови блокове и монокристални силиконови пръти, съответно, формите са квадратни и квази-квадратни. Служебният живот на поликристални силициеви вафли и монокристални силиконови вафли е около 20 години. Ако методът на опаковане и среда за използване са подходящи, животът на обслужването може да достигне повече от 25 години. Най -общо казано, животът на монокристалните силициеви вафли е малко по -дълъг от този на поликристалните силициеви вафли. В допълнение, монокристалните силициеви вафли също са малко по -добри при ефективността на фотоелектричната конверсия, а плътността на дислокацията им и металните примеси са много по -малки от тези на поликристални силициеви вафли. Комбинираният ефект на различни фактори прави живота на малцинствения носител на единични кристали десетки пъти по -висок от този на поликристални силициеви вафли. Като по този начин показва предимството на ефективността на конверсия. През 2021 г. най -високата ефективност на конверсия на поликристални силиконови вафли ще бъде около 21%, а тази на монокристалните силициеви вафли ще достигне до 24,2%.
В допълнение към дългия живот и високата ефективност на конверсия, монокристалните силиконови вафли също имат предимството на изтъняването, което е благоприятно за намаляване на консумацията на силиций и разходи за силициеви вафли, но обърнете внимание на увеличаването на степента на фрагментация. Изтъняването на силициеви вафли помага за намаляване на производствените разходи, а текущият процес на нарязване може напълно да отговори на нуждите на изтъняване, но дебелината на силициевите вафли трябва също да отговаря на нуждите на производството на клетки и компоненти. Като цяло, дебелината на силициевите вафли намалява през последните години, а дебелината на поликристалните силициеви вафли е значително по -голяма от тази на монокристалните силициеви вафли. Монокристалните силиконови вафли са допълнително разделени на силиконови вафли от N-тип и силиконови вафли, докато силициевите вафли от N-тип включват основно използване на батерията TopCon и използване на батерията на HJT. През 2021 г. средната дебелина на поликристалните силициеви вафли е 178 μm, а липсата на търсене в бъдеще ще ги накара да продължат да изтъняват. Следователно се прогнозира, че дебелината ще намалее леко от 2022 до 2024 г., а дебелината ще остане около 170 μm след 2025 г.; the average thickness of p-type monocrystalline silicon wafers is about 170μm, and it is expected to drop to 155μm and 140μm in 2025 and 2030. Among the n-type monocrystalline silicon wafers, the thickness of the silicon wafers used for HJT cells is about 150μm, and the average thickness of n-type silicon wafers used for TOPCon Клетките е 165 μm. 135μm.
В допълнение, производството на поликристални силициеви вафли консумира повече силиций от монокристални силициеви вафли, но производствените стъпки са сравнително прости, което носи предимства на разходите за поликристални силиконови вафли. Поликристален силиций, като често срещана суровина за поликристални силициеви вафли и монокристални силициеви вафли, има различна консумация в производството на двете, което се дължи на разликите в етапите на чистотата и производството на двете. През 2021 г. консумацията на силиций на поликристален блок е 1,10 кг/кг. Очаква се ограничената инвестиция в научни изследвания и разработки да доведе до малки промени в бъдеще. Консумацията на силиций на дърпащия прът е 1,066 кг/кг и има определено място за оптимизация. Очаква се той да бъде съответно 1,05 kg/kg и 1,043 kg/kg през 2025 и 2030. В процеса на издърпване на единичен кристал намаляването на консумацията на силиций на дърпащия прът може да бъде постигнато чрез намаляване на загубата на почистване и раздробяване, строго контролиране на производствената среда, намаляване на дела на праймерите, подобряване на прецизния контрол и оптимизиране на технологията за класификация и обработка на разградени силиконови материали. Въпреки че консумацията на силиций на поликристални силициеви вафли е висока, производствените разходи за поликристални силициеви вафли са сравнително високи, тъй като поликристалните силиконови слиети се произвеждат от сгъваемо леене на сливане, докато монокристалните силиконови блоки обикновено се предизвикват от бавен растеж в czochralski единични пеяци, което обикновено се произвежда от бавен растеж. Ниско. През 2021 г. средните производствени разходи за монокристални силиконови вафли ще бъдат около 0,673 юана/W, а тази на поликристалните силиконови вафли ще бъде 0,66 юана/w.
Тъй като дебелината на силициевата вафла намалява и диаметърът на диамантената тел на шината намалява, изходът на силициеви пръти/блокове с равен диаметър на килограм ще се увеличи и броят на единичните кристални силиконови пръти със същото тегло ще бъде по -висок от този на поликристалните силиконови сгъсти. По отношение на мощността мощността, използвана от всяка силициева вафла, варира в зависимост от вида и размера. През 2021 г. изходът на монокристални квадратни пръти с размер P-тип е около 64 броя на килограм, а изходът на поликристални квадратни слита е около 59 броя. Сред P-тип единични кристални силициеви вафли, изходът с монокристални квадратни пръти с размер 158,75 мм е около 70 парчета на килограм, изходът на P-тип 182 мм единични кристални квадратни пръти е около 53 парчета на килограм, а изходът на P-тип 210 мм с размер на единични кристални прът на килограм е около 53 броя. Изходът на квадратната лента е около 40 броя. От 2022 г. до 2030 г. непрекъснатото изтъняване на силициевите вафли несъмнено ще доведе до увеличаване на броя на силициевите пръти/блокове със същия обем. По -малкият диаметър на диамантената тел на шината и средния размер на частиците също ще помогне за намаляване на загубите на рязане, като по този начин ще увеличи броя на произведените вафли. количество. Изчислено е, че през 2025 и 2030 г. монокристалните квадратни пръти от 166 мм с размер P-тип е около 71 и 78 броя на килограм, а продукцията на поликристални квадратни слита е около 62 и 62 броя, което се дължи на значителен пазарен дял на поликристални силициери, което се дължи на значителен технологичен напредък. Има разлики в силата на различни видове и размери на силициевите вафли. Според данните за обявяването за средната мощност от 158,75 мм силиконови вафли е около 5,8W/парче, средната мощност на силиконовите вафли с размер 166 мм е около 6,25W/парче, а средната мощност от 182 мм силиконови вафли е около 6,25W/парче. Средната мощност на силиконовата вафла с размер е около 7,49W/парче, а средната мощност на силиконовата вафла с размер 210 мм е около 10W/парче.
През последните години силициевите вафли постепенно се развиват в посока с голям размер, а големият размер е благоприятен за увеличаване на силата на един чип, като по този начин се разрежда несиликоновите разходи на клетките. Въпреки това, регулирането на размера на силициевите вафли също трябва да разгледа проблемите на съвпадението и стандартизацията нагоре и по течението, особено натоварването и високите проблеми с тока. Понастоящем на пазара има два лагера по отношение на бъдещата посока на развитие на размера на силиконовата вафла, а именно с размер 182 мм и 210 мм размер. Предложението от 182 мм е главно от гледна точка на интеграцията на вертикалната индустрия въз основа на разглеждането на инсталирането и транспортирането на фотоволтаични клетки, мощността и ефективността на модулите и синергията между нагоре и надолу по течението; докато 210 мм е главно от гледна точка на производствените разходи и разходите за системата. Изходът на 210 мм силициеви вафли се увеличава с повече от 15% в процеса на рисуване на пръчки с една петна, разходите за производство на батерията надолу по веригата са намалени с около 0,02 юана/W, а общата цена на изграждането на електроцентрала е намалена с около 0,1 юана/w. В следващите няколко години се очаква силиконовите вафли с размер под 166 мм постепенно да бъдат елиминирани; Проблемите с съвпадението на нагоре и надолу по веригата на 210 мм силициеви вафли ще бъдат постепенно решени ефективно и разходите ще се превърнат в по -важен фактор, засягащ инвестицията и производството на предприятия. Следователно пазарният дял на 210 мм силициеви вафли ще се увеличи. Стабилно издигане; 182 мм силициева вафла ще се превърне в основен размер на пазара по силата на своите предимства във вертикално интегрираното производство, но с пробивната разработка на 210 мм технология за прилагане на силициеви вафли, 182 мм ще отстъпи място. Освен това е трудно за по-голям размер силициеви вафли да бъдат широко използвани на пазара през следващите няколко години, тъй като разходите за труд и рискът от инсталиране на големи силиконови вафли ще се увеличат значително, което е трудно да се компенсира от спестяванията в производствените разходи и системните разходи. . През 2021 г. размерите на силициевите вафли на пазара включват 156,75 мм, 157 мм, 158,75 мм, 166 мм, 182 мм, 210 мм и т.н. Сред тях, размерът на 158,75 мм и 166 мм представлява 50% от общия брой, а размерът на 156,75 мм се намалява до 5%, което ще бъде заменено постепенно в бъдеще; 166 мм е най -голямото решение за размер, което може да бъде модернизирано за съществуващата линия за производство на батерии, която ще бъде най -големият размер през последните две години. По отношение на размера на прехода се очаква пазарният дял да бъде по -малък от 2% през 2030 г.; Комбинираният размер от 182 мм и 210 мм ще представлява 45% през 2021 г., а пазарният дял ще се увеличи бързо в бъдеще. Очаква се общият пазарен дял през 2030 г. да надхвърли 98%.
През последните години пазарният дял на монокристалния силиций продължава да се увеличава и той заема основната позиция на пазара. От 2012 г. до 2021 г. делът на монокристалния силиций нарасна от по -малко от 20% до 93,3%, значително увеличение. През 2018 г. силиконовите вафли на пазара са главно поликристални силиконови вафли, представляващи повече от 50%. Основната причина е, че техническите предимства на монокристалните силиконови вафли не могат да покрият недостатъците на разходите. Since 2019, as the photoelectric conversion efficiency of monocrystalline silicon wafers has significantly exceeded that of polycrystalline silicon wafers, and the production cost of monocrystalline silicon wafers has continued to decline with technological progress, the market share of monocrystalline silicon wafers has continued to increase, becoming the mainstream in the market. продукт. Очаква се делът на монокристалните силициеви вафли да достигне около 96% през 2025 г., а пазарният дял на монокристалните силиконови вафли ще достигне 97,7% през 2030 г. (Източник на доклада: Бъдещ мозъчен тръст)
1.3. Батерии: PERC батериите доминират на пазара, а развитието на батерии от тип N-тип натиска качеството на продукта
Връзката на средния поток на фотоволтаичната индустриална верига включва фотоволтаични клетки и фотоволтаични клетъчни модули. Обработката на силициеви вафли в клетките е най -важната стъпка при реализирането на фотоелектричното преобразуване. Необходими са около седем стъпки за обработка на конвенционална клетка от силициева вафла. Първо, поставете силициевата вафла в хидрофлуороводородна киселина, за да се получи велурена структура, подобна на пирамида Вторият е фосфор е дифузен върху повърхността на едната страна на силициевата вафла, за да образува PN възел и качеството му пряко влияе върху ефективността на клетката; Третото е да се отстрани PN възелът, образуван отстрани на силициевата вафла по време на дифузионния етап, за да се предотврати късо съединение на клетката; Слой от силиконов нитриден филм е покрит отстрани, където се образува PN възелът, за да се намали отражението на светлината и в същото време повишаване на ефективността; Петото е да се отпечатват метални електроди отпред и отзад на силиконовата вафла, за да се събират малцинствени носители, генерирани от фотоволтаици; Схемата, отпечатана в етапа на печат, се синхронизира и образува и тя е интегрирана със силиконовата вафла, тоест клетката; И накрая, клетките с различна ефективност се класифицират.
Кристалните силиконови клетки обикновено се правят със силиконови вафли като субстрати и могат да бъдат разделени на P-тип клетки и N-тип клетки според вида на силициевите вафли. Сред тях клетките от N-тип имат по-висока ефективност на конверсия и постепенно заместват P-тип клетки през последните години. P-тип силициеви вафли се правят чрез лепинг силиций с бор, а силициевите вафли от N-тип са направени от фосфор. Следователно, концентрацията на боровата елемента в силициевата вафла от N-тип е по-ниска, като по този начин инхибира връзката на комплекси от бор-кислород, подобрявайки живота на малцинствения носител на силициевия материал и в същото време няма затихване, предизвикано от фото, в батерията. В допълнение, носителя на малцинствата от типа N са дупки, носителя на малцинствата от P-тип са електрони, а улавящото напречно сечение на най-примесните атоми за дупките е по-малко от това на електроните. Следователно, животът на малцинствения носител на N-тип клетка е по-висок, а скоростта на фотоелектрична конверсия е по-висока. Според лабораторните данни горната граница на ефективността на конверсия на P-тип клетки е 24,5%, а ефективността на конверсия на N-тип клетки е до 28,7%, така че N-тип клетки представляват посоката на развитие на бъдещата технология. През 2021 г. клетките от тип N (главно включително хетероюнктни клетки и клетки от топкон) имат сравнително високи разходи, а мащабът на масовото производство е все още малък. Настоящият пазарен дял е около 3%, което е основно като този през 2020 г.
През 2021 г. ефективността на конверсия на N-тип клетки ще бъде значително подобрена и се очаква да има повече място за технологичен прогрес през следващите пет години. През 2021 г. широкомащабното производство на P-тип монокристални клетки ще използва PERC технологията, а средната ефективност на конверсия ще достигне 23,1%, увеличение с 0,3 процентни пункта в сравнение с 2020 г.; Ефективността на конверсия на поликристални черни силиконови клетки, използващи PERC технология, ще достигне 21,0%, в сравнение с 2020 г. Годишно увеличение от 0,2 процентни пункта; Конвенционалната поликристална подобряване на ефективността на черните силиконови клетки не е силна, ефективността на конверсия през 2021 г. ще бъде около 19,5%, само с 0,1 процентни пункта по -висока, а бъдещото пространство за подобряване на ефективността е ограничено; Средната ефективност на конверсия на монокристалните PERC клетки на Ingot е 22,4%, което е с 0,7 процентни пункта по -ниска от тази на монокристалните PERC клетки; Средната ефективност на конверсия на N-Type TopCon клетки достига 24%, а средната ефективност на конверсия на хетероюнкционални клетки достига 24,2%, като и двете са значително подобрени в сравнение с 2020 г., а средната ефективност на конверсия на IBC клетките достига 24,2%. С развитието на технологиите в бъдеще батериите като TBC и HBC също могат да продължат да постигат напредък. В бъдеще, с намаляването на производствените разходи и подобряването на добива, батериите от тип N ще бъдат една от основните посоки на разработване на технологията на батерията.
От гледна точка на маршрута на технологията на батерията, итеративната актуализация на технологията на батерията е преминала главно през BSF, PERC, TopCon въз основа на подобряването на PERC и HJT, нова технология, която подкопава PERC; TopCon може да се комбинира допълнително с IBC за образуване на TBC и HJT също може да се комбинира с IBC, за да стане HBC. P-type monocrystalline cells mainly use PERC technology, p-type polycrystalline cells include polycrystalline black silicon cells and ingot monocrystalline cells, the latter refers to the addition of monocrystalline seed crystals on the basis of conventional polycrystalline ingot process, directional solidification After that, a square silicon ingot is formed, and a silicon wafer mixed with single Кристал и поликристалин се правят чрез серия от процеси на обработка. Тъй като по същество използва поликристален подготовка, той е включен в категорията на P-тип поликристални клетки. N-тип клетки включват главно монокристални клетки на TopCon, HJT монокристални клетки и IBC монокристални клетки. През 2021 г. новите масови производствени линии все още ще бъдат доминирани от производствените линии на PERC клетките, а пазарният дял на PERC клетките ще се увеличи допълнително до 91,2%. Тъй като търсенето на продукти за проекти на открито и домакинства се концентрира върху продуктите с висока ефективност, пазарният дял на батериите на BSF ще спадне от 8,8% на 5% през 2021 г.
1.4. Модули: Цената на клетките отчита основната част, а силата на модулите зависи от клетките
Производствените етапи на фотоволтаичните модули включват главно клетъчно свързване и ламиниране, а клетките представляват основна част от общата цена на модула. Тъй като токът и напрежението на една клетка са много малки, клетките трябва да бъдат взаимосвързани чрез шините. Тук те са свързани последователно, за да увеличат напрежението и след това да се свързват паралелно, за да получат висок ток, а след това фотоволтаичното стъкло, EVA или POE, лист на батерията, EVA или POE, задният лист се запечатва и топлинно притиска в определен ред и накрая се защити от алуминиева рамка и затягане на силикон. От гледна точка на състава на производствените разходи за компоненти, материалните разходи представляват 75%, заемащи основната позиция, последвани от производствените разходи, разходите за производителност и разходите за труд. Цената на материалите се води от цената на клетките. Според съобщения на много компании, клетките представляват около 2/3 от общата цена на фотоволтаичните модули.
Фотоволтаичните модули обикновено се разделят според типа на клетките, размера и количеството. Има разлики в силата на различни модули, но всички те са в изгряващия етап. Мощността е ключов показател за фотоволтаичните модули, представящи способността на модула да преобразува слънчевата енергия в електричество. Може да се види от статистиката на мощността на различни видове фотоволтаични модули, че когато размерът и броят на клетките в модула са същите, силата на модула е N-тип единичен кристал> P-тип единичен кристал> поликристалин; Колкото по -голям е размерът и количеството, толкова по -голяма е силата на модула; За модули с единични кристали TopCon и модули за хетерожунция със същата спецификация, силата на последния е по -голяма от тази на първата. Според прогнозата на CPIA мощността на модула ще се увеличава с 5-10W годишно през следващите няколко години. В допълнение, опаковката на модулите ще донесе определена загуба на мощност, включително главно, включително оптична загуба и електрическа загуба. Първият е причинен от предаването и оптичното несъответствие на опаковките като фотоволтаично стъкло и EVA, а вторият се отнася главно до използването на слънчеви клетки в серия. Загубата на верига, причинена от устойчивостта на заваръчната лента и самата шина, и текущата загуба на несъответствие, причинена от паралелната връзка на клетките, общата загуба на мощност на двете представлява около 8%.
1.5. Фотоволтаичен инсталиран капацитет: Политиките на различни страни очевидно са задвижвани и има огромно пространство за нов инсталиран капацитет в бъдеще
Светът основно постигна консенсус относно нетните нулеви емисии по целта на опазването на околната среда и постепенно се появяват икономиката на наслагваните фотоволтаични проекти. Страните активно изследват развитието на производството на енергия от възобновяема енергия. През последните години страните по света поеха ангажименти за намаляване на въглеродните емисии. Повечето от основните излъчватели на парникови газове са формулирали съответните цели за възобновяема енергия, а инсталираният капацитет на възобновяемата енергия е огромен. Въз основа на целта за контрол на температурата 1,5 ℃ Ирена прогнозира, че глобалният инсталиран капацитет за възобновяема енергия ще достигне 10.8tw през 2030 г. В допълнение, според данните на Woodmac, нивото на нивото на електроенергия (LCOE) на производството на слънчева енергия в Китай, Индия, САЩ и други страни вече е по -ниска от най -евтината изкопаема енергия и ще намалее още повече. Активното насърчаване на политиките в различни страни и икономиката на фотоволтаичното производство на енергия доведоха до постоянно увеличаване на кумулативния инсталиран капацитет на фотоволтаиците в света и Китай през последните години. От 2012 г. до 2021 г. кумулативният инсталиран капацитет на фотоволтаиците в света ще се увеличи от 104,3GW до 849,5GW, а кумулативният инсталиран капацитет на фотоволтаиците в Китай ще се увеличи от 6,7GW до 307GW, увеличение над 44 пъти. В допълнение, ново инсталираният фотоволтаичен капацитет в Китай представлява повече от 20% от общия инсталиран капацитет в света. През 2021 г. новоинсталираният фотоволтаичен капацитет на Китай е 53GW, което представлява около 40% от ново инсталирания капацитет в света. Това се дължи главно на изобилното и равномерно разпределение на светлинните енергийни ресурси в Китай, добре развития нагоре по течението и по течението и силната подкрепа на националните политики. През този период Китай изигра огромна роля във фотоволтаичното производство на енергия, а кумулативният инсталиран капацитет представлява по -малко от 6,5%. скочи до 36,14%.
Въз основа на горния анализ, CPIA е дал прогнозата за новосведените фотоволтаични инсталации от 2022 до 2030 г. по целия свят. Изчислено е, че при оптимистични, така и при консервативни условия глобалният ново инсталиран капацитет през 2030 г. ще бъде съответно 366 и 315GW, а ново инсталираният капацитет на Китай ще бъде 128., 105GW. По -долу ще прогнозираме търсенето на Polysilicon въз основа на мащаба на ново инсталирания капацитет всяка година.
1.6. Прогноза за търсенето на полисиликон за фотоволтаични приложения
От 2022 до 2030 г. въз основа на прогнозата на CPIA за глобалните наскоро увеличени PV инсталации както при оптимистични, така и при консервативни сценарии, може да се предвиди търсенето на полисиликон за PV приложения. Клетките са ключова стъпка за реализиране на фотоелектрично преобразуване, а силициевите вафли са основните суровини на клетките и директният надолу по течението на Polysilicon, така че е важна част от прогнозата за търсенето на полисиликон. Претегленият брой парчета на килограм силиконови пръти и блокове може да се изчисли от броя на парчетата на килограм и пазарния дял на силициеви пръти и блокове. След това, според силата и пазарния дял на силициевите вафли с различни размери, може да се получи претеглената мощност на силициевите вафли и след това необходимия брой силиконови вафли може да бъде оценен според ново инсталирания фотоволтаичен капацитет. На следващо място, теглото на необходимите силициеви пръти и блокове може да се получи според количествената връзка между броя на силициевите вафли и претегления брой силиконови пръти и силициевите слиещи на килограм. Допълнително комбинирано с претеглената конструкция на силиций на силициеви пръти/силиконови блокове, търсенето на полисиликон за новоинсталирания фотоволтаичен капацитет може да се получи окончателно. Според резултатите от прогнозата глобалното търсене на полисиликон за нови фотоволтаични инсталации през последните пет години ще продължи да нараства, достигайки връх през 2027 г., а след това леко ще намалее през следващите три години. Изчислено е, че при оптимистични и консервативни условия през 2025 г. глобалното годишно търсене на полисиликон за фотоволтаични инсталации ще бъде съответно 1,108 900 тона и 907 800 тона, а глобалното търсене на полисиликон за фотоволтаични приложения през 2030 г. ще бъде 1 042,100 тона при оптимистични и консервативни условия. , 896 900 тона. Според Китайпропорция на глобалния фотоволтаичен инсталиран капацитет,Китайското търсене на полисиликон за фотоволтаична употреба през 2025 г.се очаква да бъде 369 600 тона и 302 600 тона съответно при оптимистични и консервативни условия и 739 300 тона и 605 200 тона съответно в чужбина.
2, Полупроводниково крайно търсене: Скалата е много по -малка от търсенето във фотоволтаичното поле и може да се очаква бъдещ растеж
В допълнение към правенето на фотоволтаични клетки, Polysilicon може да се използва и като суровина за изработка на чипове и се използва в полето за полупроводници, което може да бъде разделено на автомобилно производство, индустриална електроника, електронни комуникации, домашни уреди и други полета. Процесът от полисиликон до чип е разделен главно на три стъпки. Първо, полисиликонът се изтегля в монокристални силиконови блокове и след това се нарязва на тънки силициеви вафли. Силиконовите вафли се произвеждат чрез поредица от операции за шлайфане, скала и полиране. , която е основната суровина на фабриката за полупроводници. И накрая, силициевата вафла се нарязва и лазер, гравирана в различни структури на веригата, за да се правят продукти на чип с определени характеристики. Обикновените силиконови вафли включват главно полирани вафли, епитаксиални вафли и соеви вафли. Полирана вафла е материал за производство на чипове с висока плоскост, получена чрез полиране на силиконовата вафла за отстраняване на повредения слой върху повърхността, който може да се използва директно за приготвяне на чипс, епитаксиални вафли и силиконови вафли. Епитаксиалните вафли се получават чрез епитаксиален растеж на полирани вафли, докато силиконовите вафли на SOI се изработват чрез свързване или йонна имплантация върху полирани субстрати на вафли и процесът на подготовка е сравнително труден.
Чрез търсенето на полисиликон от полупроводниковата страна през 2021 г., съчетано с прогнозата на агенцията за темповете на растеж на полупроводниковата индустрия през следващите няколко години, търсенето на полисиликон в полето за полупроводници от 2022 г. до 2025 г. може да бъде оценено приблизително. През 2021 г. глобалното производство на електронен клас Polysilicon ще представлява около 6% от общото производство на полисиликон, а слънчевият клас Polysilicon и Granular Silicon ще представляват около 94%. Повечето електронни полисиликон се използва в полето за полупроводници, а други полисиликон се използва основно във фотоволтаичната индустрия. . Следователно може да се предположи, че количеството полисиликон, използван в полупроводниковата индустрия през 2021 г., е около 37 000 тона. В допълнение, според бъдещия темп на растеж на полупроводниковата индустрия, предвидена от прозренията на Fortunebusiness, търсенето на полисиликон за използване на полупроводници ще се увеличи с годишен темп от 8,6% от 2022 до 2025 г. Изчислено се изчислява, че през 2025 г. търсенето на полисиликон в полето на полупроводниците ще бъде около 51,500 теста. (Източник на доклада: Бъдещ мозъчен тръст)
3, Внос и износ на Polysilicon: Вносът далеч надвишава износа, като Германия и Малайзия представляват по -висок дял
През 2021 г. около 18,63% от търсенето на полисиликони в Китай ще идва от вноса, а мащабът на вноса далеч надвишава мащаба на износа. От 2017 г. до 2021 г. моделът на внос и износ на полисиликон е доминиран от вноса, който може да се дължи на силното търсене на фотоволтаична индустрия, който се развива бързо през последните години, и търсенето на полисиликон представлява повече от 94% от общото търсене; В допълнение, компанията все още не е усвоила производствената технология на електронен полисиликон с висока чистота, така че някои полисиликон, изисквани от индустрията на интегралната верига, все още трябва да разчита на вноса. According to the data of the Silicon Industry Branch, the import volume continued to decline in 2019 and 2020. The fundamental reason for the decline in polysilicon imports in 2019 was the substantial increase in production capacity, which rose from 388,000 tons in 2018 to 452,000 tons in 2019. At the same time, OCI, REC, HANWHA Some overseas companies, such as some overseas companies, have withdrawn from the polysilicon industry due to Загуби, така че зависимостта от вноса на полисиликон е много по -ниска; Въпреки че производственият капацитет не се е увеличил през 2020 г., въздействието на епидемията доведе до забавяне при изграждането на фотоволтаични проекти, а броят на поръчките на полисиликон е намалял през същия период. През 2021 г. фотоволтаичният пазар на Китай ще се развива бързо и очевидното потребление на полисиликон ще достигне 613 000 тона, което ще доведе до обема на вноса, за да отскочи. През последните пет години обемът на вноса на нетния полисиликон е между 90 000 и 140 000 тона, от които около 103 800 тона през 2021 г. се очаква, че нетният обем на вноса на полисиликон в Китай ще остане около 100 000 тона годишно от 2022 до 2025 г.
Китайският внос на полисиликон идват главно от Германия, Малайзия, Япония и Тайван, Китай, а общият внос от тези четири страни ще представлява 90,51% през 2021 г. около 45% от вноса на полисиликони в Китай идват от Германия, 26% от Малайзия, 13,5% от Япония и 6% от Тайван. Германия е собственик на световния гигантски полисиликон Wacker, който е най -големият източник на задгранични полисиликон, представляващ 12,7% от общия глобален производствен капацитет през 2021 г.; Малайзия има голям брой производствени линии на Polysilicon от OCI Company в Южна Корея, която произхожда от оригиналната производствена линия в Малайзия на Токуяма, японска компания, придобита от OCI. Има фабрики и някои фабрики, които OCI се премести от Южна Корея в Малайзия. Причината за преместването е, че Малайзия осигурява безплатно фабрично пространство и цената на електричеството е с една трета по-ниска от тази на Южна Корея; Япония и Тайван, Китай имат Tokuyama, Get и други компании, които заемат голям дял от производството на полисиликон. място. През 2021 г. изходът на полисиликон ще бъде 492 000 тона, които ново инсталираният фотоволтаичен капацитет и търсене на чипс ще бъдат съответно 206 400 тона и 1500 тона, а останалите 284 100 тона ще бъдат използвани главно за обработката на потока и изнасянето на задния ден. В връзките надолу по течението на полисиликон, силициеви вафли, клетки и модули се изнасят главно, сред които износът на модули е особено изявен. През 2021 г. са били 4,64 милиарда силициеви вафли и 3,2 милиарда фотоволтаични клеткиизнесеноОт Китай, с общ износ съответно 22.6GW и 10.3GW, а износът на фотоволтаични модули е 98,5GW, с много малко вноса. По отношение на състава на стойността на износа, износът на модули през 2021 г. ще достигне 24,61 милиарда щатски долара, което представлява 86%, последвано от силициеви вафли и батерии. През 2021 г. глобалната продукция на силициеви вафли, фотоволтаични клетки и фотоволтаични модули ще достигне съответно 97,3%, 85,1%и 82,3%. Очаква се глобалната фотоволтаична индустрия да продължи да се концентрира в Китай в рамките на следващите три години, а обемът на продукцията и износа на всяка връзка ще бъде значителен. Следователно се изчислява, че от 2022 до 2025 г. количеството полисиликон, използвано за обработка и производство на продукти надолу по веригата, и износеното в чужбина постепенно ще се увеличава. Той се изчислява чрез изваждане на производството в чужбина от търсенето на полисиликон в чужбина. През 2025 г. Polysilicon, произведен чрез обработка в продуктите надолу по веригата
4, Обобщение и перспективи
Глобалното търсене на полисиликон се концентрира главно във фотоволтаичното поле и търсенето в полупроводниковото поле не е порядък. Търсенето на полисиликон се задвижва от фотоволтаични инсталации и постепенно се предава на Polysilicon чрез връзката на фотоволтаичните модули-клетки-вафър, генерирайки търсене за него. В бъдеще, с разширяването на глобалния фотоволтаичен капацитет, търсенето на полисиликон обикновено е оптимистично. Оптимистично е, че Китай и отвъдморските наскоро увеличени PV инсталации, причиняващи търсенето на Polysilicon през 2025 г., ще бъдат съответно 36.96GW и 73.93GW, а търсенето при консервативни условия също ще достигне съответно 30.24GW и 60.49GW. През 2021 г. глобалното предлагане и предлагане на Polysilicon ще бъде плътно, което ще доведе до високи глобални цени на полисиликон. Тази ситуация може да продължи до 2022 г. и постепенно да се насочи към етапа на свободното снабдяване след 2023 г. През втората половина на 2020 г. въздействието на епидемията започна да отслабва и разширяването на производството надолу по веригата доведе до разширяване на производството. Въпреки това, цикълът на разширяване от повече от една и половина доведе до освобождаването на производствения капацитет в края на 2021 г. и 2022 г., което доведе до увеличение с 4,24% през 2021 г. Има разлика в предлагането от 10 000 тона, така че цените рязко се повишиха. Предвижда се, че през 2022 г., при оптимистичните и консервативни условия на фотоволтаичен инсталиран капацитет, разликата в предлагането и предлагането ще бъде съответно -156,500 тона и 2400 тона, а общото предлагане ще бъде в състояние на сравнително недостиг. През 2023 г. и след това новите проекти, които започнаха строителството в края на 2021 г. и началото на 2022 г., ще започнат производство и ще постигнат увеличаване на производствения капацитет. Предлагането и предлагането постепенно ще се разхлабят и цените могат да бъдат под натиск надолу. При проследяването трябва да се обърне внимание на въздействието на руско-украинската война върху глобалния енергиен модел, който може да промени глобалния план за ново инсталиран фотоволтаичен капацитет, който ще повлияе на търсенето на полисиликон.
(Тази статия е само за позоваване на клиентите на Urbanmines и не представлява никакви инвестиционни съвети）