1. Cadena de la indústria del polisilici: el procés de producció és complex i el aigües avall se centra en semiconductors fotovoltaics
El polisilici es produeix principalment a partir de silici industrial, clor i hidrogen, i es troba aigües amunt de les cadenes de la indústria fotovoltaica i de semiconductors. Segons les dades de CPIA, el mètode de producció de polisilici principal actual al món és el mètode Siemens modificat, excepte a la Xina, més del 95% del polisilici es produeix amb el mètode Siemens modificat. En el procés de preparació de polisilici mitjançant el mètode Siemens millorat, en primer lloc, el gas de clor es combina amb gas d'hidrogen per generar clorur d'hidrogen, i després reacciona amb la pols de silici després de triturar i triturar silici industrial per generar triclorosilà, que es redueix encara més per hidrogen gasós per generar polisilici. El silici policristalí es pot fondre i refredar per fer lingots de silici policristalí, i també es pot produir silici monocristal·lí mitjançant Czochralski o fusió de zones. En comparació amb el silici policristalí, el silici monocristal·lí es compon de grans de cristall amb la mateixa orientació del cristall, de manera que té una millor conductivitat elèctrica i eficiència de conversió. Tant els lingots de silici policristalí com les barres de silici monocristal·lí es poden tallar i processar en plaques i cèl·lules de silici, que al seu torn es converteixen en peces clau dels mòduls fotovoltaics i s'utilitzen en el camp fotovoltaic. A més, les hòsties de silici d'un sol cristall també es poden formar en hòsties de silici mitjançant processos repetits de mòlta, poliment, epitaxia, neteja i altres, que es poden utilitzar com a materials de substrat per a dispositius electrònics semiconductors.
El contingut d'impureses de polisilici és estrictament necessari i la indústria té les característiques d'una inversió de capital elevada i barreres tècniques elevades. Com que la puresa del polisilici afectarà seriosament el procés de dibuix de silici monocristal, els requisits de puresa són extremadament estrictes. La puresa mínima del polisilici és del 99,9999%, i la més alta és infinitament propera al 100%. A més, els estàndards nacionals de la Xina presenten requisits clars per al contingut d'impureses i, en base a això, el polisilici es divideix en graus I, II i III, dels quals el contingut de bor, fòsfor, oxigen i carboni és un índex de referència important. Les "Condicions d'accés a la indústria del polisilici" estipulen que les empreses han de tenir un sistema de gestió i inspecció de qualitat sòlid, i els estàndards de producte compleixen estrictament amb els estàndards nacionals; a més, les condicions d'accés també requereixen l'escala i el consum d'energia de les empreses de producció de polisilici, com ara el polisilici de grau solar i electrònic. L'escala del projecte és superior a 3000 tones/any i 1000 tones/any, respectivament, i la relació de capital mínima en la inversió de noves construccions i projectes de reconstrucció i expansió no serà inferior al 30%, de manera que el polisilici és una indústria intensiva en capital. Segons les estadístiques de CPIA, el cost d'inversió dels equips de línia de producció de polisilici de 10.000 tones posats en funcionament el 2021 ha augmentat lleugerament fins als 103 milions de iuans/kt. El motiu és l'augment del preu dels materials metàl·lics a granel. S'espera que el cost d'inversió en el futur augmenti amb el progrés de la tecnologia dels equips de producció i la disminució del monòmer a mesura que augmenta la mida. Segons la normativa, el consum d'energia del polisilici per a la reducció de Czochralski de grau solar i electrònic hauria de ser inferior a 60 kWh/kg i 100 kWh/kg, respectivament, i els requisits per als indicadors de consum d'energia són relativament estrictes. La producció de polisilici tendeix a pertànyer a la indústria química. El procés de producció és relativament complex i el llindar per a rutes tècniques, selecció d'equips, posada en marxa i operació és alt. El procés de producció implica moltes reaccions químiques complexes i el nombre de nodes de control és de més de 1.000. És difícil per als nous entrants Dominar ràpidament l'artesania madura. Per tant, hi ha grans barreres de capital i tècniques a la indústria de producció de polisilici, que també promou que els fabricants de polisilici realitzin una optimització tècnica estricta del procés de flux, embalatge i transport.
2. Classificació de polisilici: la puresa determina l'ús, i el grau solar ocupa el corrent principal
El silici policristalí, una forma de silici elemental, es compon de grans de cristall amb diferents orientacions de cristall i es purifica principalment mitjançant el processament industrial del silici. L'aspecte del polisilici és de lluentor metàl·lic gris i el punt de fusió és d'uns 1410 ℃. És inactiu a temperatura ambient i més actiu en estat fos. El polisilici té propietats semiconductores i és un material semiconductor extremadament important i excel·lent, però una petita quantitat d'impureses pot afectar molt la seva conductivitat. Hi ha molts mètodes de classificació del polisilici. A més de la classificació esmentada segons els estàndards nacionals de la Xina, aquí s'introdueixen tres mètodes de classificació més importants. Segons els diferents requisits de puresa i usos, el polisilici es pot dividir en polisilici de grau solar i polisilici de grau electrònic. El polisilici de grau solar s'utilitza principalment en la producció de cèl·lules fotovoltaiques, mentre que el polisilici de grau electrònic s'utilitza àmpliament a la indústria de circuits integrats com a matèria primera per a xips i altres produccions. La puresa del polisilici de grau solar és de 6 ~ 8N, és a dir, el contingut total d'impureses ha de ser inferior a 10 -6 i la puresa del polisilici ha d'arribar al 99,9999% o més. Els requisits de puresa del polisilici de qualitat electrònica són més estrictes, amb un mínim de 9 N i un màxim actual de 12 N. La producció de polisilici de grau electrònic és relativament difícil. Hi ha poques empreses xineses que dominen la tecnologia de producció de polisilici de grau electrònic i encara depenen relativament de les importacions. Actualment, la producció de polisilici de grau solar és molt més gran que la de polisilici de qualitat electrònica, i la primera és aproximadament 13,8 vegades la de la segona.
Segons la diferència d'impureses de dopatge i el tipus de conductivitat del material de silici, es pot dividir en tipus P i tipus N. Quan el silici es dopa amb elements d'impuresa acceptors, com ara bor, alumini, gal·li, etc., està dominat per la conducció del forat i és de tipus P. Quan el silici es dopa amb elements d'impuresa donant, com ara fòsfor, arsènic, antimoni, etc., està dominat per la conducció electrònica i és de tipus N. Les bateries de tipus P inclouen principalment bateries BSF i bateries PERC. El 2021, les bateries PERC representaran més del 91% del mercat mundial i les bateries BSF s'eliminaran. Durant el període en què PERC substitueix BSF, l'eficiència de conversió de les cèl·lules de tipus P ha augmentat de menys del 20% a més del 23%, que està a punt d'apropar-se al límit superior teòric del 24,5%, mentre que el límit superior teòric de N- Les cèl·lules de tipus N són del 28,7% i les cèl·lules de tipus N tenen una alta eficiència de conversió. A causa dels avantatges de l'alta relació bifacial i el baix coeficient de temperatura, les empreses han començat a desplegar línies de producció massiva per a bateries de tipus N. Segons la previsió del CPIA, la proporció de bateries de tipus N augmentarà significativament del 3% al 13,4% el 2022. S'espera que en els propers cinc anys s'introdueixi la iteració de la bateria de tipus N a la de tipus P. Segons la qualitat de la superfície diferent, es pot dividir en material dens, material de coliflor i material de corall. La superfície del material dens té el grau de concavitat més baix, menys de 5 mm, sense anomalies de color, sense capes intercalades d'oxidació i el preu més alt; la superfície del material de coliflor té un grau moderat de concavitat, 5-20 mm, la secció és moderada i el preu és de gamma mitjana; mentre que la superfície del material de corall té una concavitat més greu, la profunditat és superior a 20 mm, la secció és solta i el preu és el més baix. El material dens s'utilitza principalment per dibuixar silici monocristal·lí, mentre que el material de coliflor i el material de corall s'utilitzen principalment per fer hòsties de silici policristalí. En la producció diària de les empreses, el material dens es pot dopar amb no menys del 30% de material de coliflor per produir silici monocristal·lí. Es pot estalviar el cost de les matèries primeres, però l'ús de material de coliflor reduirà l'eficiència de l'extracció del cristall fins a cert punt. Les empreses han de triar la proporció de dopatge adequada després de pesar els dos. Recentment, la diferència de preu entre el material dens i el material de coliflor s'ha estabilitzat bàsicament a 3 RMB / kg. Si la diferència de preu s'amplia encara més, les empreses poden considerar dopar més material de coliflor en l'extracció de silici monocristal·lí.
3. Procés: el mètode Siemens ocupa el corrent principal i el consum d'energia es converteix en la clau del canvi tecnològic
El procés de producció de polisilici es divideix aproximadament en dos passos. En el primer pas, la pols de silici industrial es fa reaccionar amb clorur d'hidrogen anhidre per obtenir triclorosilà i hidrogen. Després de destil·lació i purificació repetides, triclorosilà gasós, diclorodihidrosilici i silà; el segon pas és reduir el gas d'alta puresa esmentat anteriorment a silici cristal·lí, i el pas de reducció és diferent en el mètode de Siemens modificat i el mètode de llit fluiditzat de silà. El mètode Siemens millorat té una tecnologia de producció madura i una alta qualitat del producte, i actualment és la tecnologia de producció més utilitzada. El mètode de producció tradicional de Siemens és utilitzar clor i hidrogen per sintetitzar clorur d'hidrogen anhidre, clorur d'hidrogen i silici industrial en pols per sintetitzar triclorosilà a una temperatura determinada, i després separar, rectificar i purificar el triclorosilà. El silici experimenta una reacció de reducció tèrmica en un forn de reducció d'hidrogen per obtenir silici elemental dipositat al nucli de silici. Sobre aquesta base, el procés Siemens millorat també està equipat amb un procés de suport per reciclar una gran quantitat de subproductes com l'hidrogen, el clorur d'hidrogen i el tetraclorur de silici produïts en el procés de producció, incloent principalment la recuperació de gas de cua de reducció i la reutilització de tetraclorur de silici. tecnologia. L'hidrogen, el clorur d'hidrogen, el triclorosilà i el tetraclorur de silici dels gasos d'escapament es separen mitjançant recuperació en sec. L'hidrogen i el clorur d'hidrogen es poden reutilitzar per a la síntesi i purificació amb triclorosilà, i el triclorosilà es recicla directament en reducció tèrmica. La purificació es realitza al forn i el tetraclorur de silici s'hidrogena per produir triclorosilà, que es pot utilitzar per a la purificació. Aquest pas també s'anomena tractament d'hidrogenació en fred. En realitzar una producció en circuit tancat, les empreses poden reduir significativament el consum de matèries primeres i electricitat, estalviant així de manera efectiva els costos de producció.
El cost de producció de polisilici utilitzant el mètode Siemens millorat a la Xina inclou matèries primeres, consum d'energia, amortització, costos de processament, etc. El progrés tecnològic de la indústria ha reduït significativament el cost. Les matèries primeres es refereixen principalment a silici industrial i triclorosilà, el consum d'energia inclou electricitat i vapor, i els costos de processament es refereixen als costos d'inspecció i reparació dels equips de producció. Segons les estadístiques de Baichuan Yingfu sobre els costos de producció de polisilici a principis de juny de 2022, les matèries primeres són l'article de major cost, que representen el 41% del cost total, del qual el silici industrial és la principal font de silici. El consum d'unitats de silici que s'utilitza habitualment a la indústria representa la quantitat de silici consumida per unitat de productes de silici d'alta puresa. El mètode de càlcul consisteix a convertir tots els materials que contenen silici, com ara la pols de silici industrial subcontractada i el triclorosilà, en silici pur, i després deduir el clorosilà subcontractat segons la quantitat de silici pur convertit a partir de la proporció de contingut de silici. Segons les dades del CPIA, el nivell de consum de silici baixarà en 0,01 kg/kg-Si fins a 1,09 kg/kg-Si el 2021. S'espera que amb la millora del tractament d'hidrogenació en fred i el reciclatge de subproductes, s'espera que disminuir fins a 1,07 kg/kg el 2030. kg-Si. Segons estadístiques incompletes, el consum de silici de les cinc principals empreses xineses de la indústria del polisilici és inferior a la mitjana de la indústria. Se sap que dos d'ells consumiran 1,08 kg/kg-Si i 1,05 kg/kg-Si respectivament el 2021. La segona proporció més elevada és el consum d'energia, que representa el 32% en total, del qual l'electricitat representa el 30% del cost total, cosa que indica que el preu i l'eficiència de l'electricitat són encara factors importants per a la producció de polisilici. Els dos indicadors principals per mesurar l'eficiència energètica són el consum d'energia integral i la reducció del consum d'energia. La reducció del consum d'energia es refereix al procés de reducció de triclorosilà i hidrogen per generar material de silici d'alta puresa. El consum d'energia inclou el preescalfament i la deposició del nucli de silici. , preservació de la calor, ventilació final i altres consums d'energia del procés. El 2021, amb el progrés tecnològic i la utilització integral de l'energia, el consum d'energia global mitjà de la producció de polisilici disminuirà un 5,3% interanual fins a 63 kWh/kg-Si, i el consum mitjà d'energia de reducció disminuirà un 6,1% anual. l'any a 46 kWh/kg-Si, que es preveu que disminueixi encara més en el futur. . A més, l'amortització també és una partida important del cost, que representa el 17%. Val la pena assenyalar que, segons les dades de Baichuan Yingfu, el cost total de producció del polisilici a principis de juny de 2022 era d'uns 55.816 iuans/tona, el preu mitjà del polisilici al mercat era d'uns 260.000 iuans/tona i el marge de benefici brut era fins a un 70% o més, de manera que va atraure un gran nombre d'empreses que inverteixen en la construcció de capacitat de producció de polisilici.
Hi ha dues maneres per als fabricants de polisilici de reduir costos, una és reduir els costos de les matèries primeres i l'altra és reduir el consum d'energia. Pel que fa a les matèries primeres, els fabricants poden reduir el cost de les matèries primeres signant acords de cooperació a llarg termini amb fabricants de silici industrial o construint una capacitat de producció integrada aigües amunt i aigües avall. Per exemple, les plantes de producció de polisilici depenen bàsicament del seu propi subministrament de silici industrial. Pel que fa al consum d'electricitat, els fabricants poden reduir els costos de l'electricitat mitjançant uns preus elèctrics baixos i una millora integral del consum d'energia. Al voltant del 70% del consum global d'electricitat és la reducció del consum d'electricitat, i la reducció també és un enllaç clau en la producció de silici cristal·lí d'alta puresa. Per tant, la major part de la capacitat de producció de polisilici a la Xina es concentra a regions amb preus baixos de l'electricitat com Xinjiang, Mongòlia Interior, Sichuan i Yunnan. Tanmateix, amb l'avenç de la política de dos carbonis, és difícil obtenir una gran quantitat de recursos energètics de baix cost. Per tant, reduir el consum d'energia per reduir-lo és una reducció de costos més factible avui dia. Camí. Actualment, la manera eficaç de reduir el consum d'energia de reducció és augmentar el nombre de nuclis de silici al forn de reducció, ampliant així la producció d'una sola unitat. Actualment, els principals tipus de forns de reducció a la Xina són 36 parells de varetes, 40 parells de varetes i 48 parells de varetes. El tipus de forn s'actualitza a 60 parells de barres i 72 parells de barres, però al mateix temps, també planteja requisits més alts per al nivell de tecnologia de producció de les empreses.
En comparació amb el mètode Siemens millorat, el mètode de llit fluiditzat de silà té tres avantatges, un és un baix consum d'energia, l'altre és una alta sortida de cristall i el tercer és que és més favorable per combinar-lo amb la tecnologia CCZ contínua Czochralski més avançada. Segons les dades de la branca de la indústria del silici, el consum d'energia global del mètode de llit fluiditzat de silà és del 33,33% del mètode Siemens millorat i la reducció del consum d'energia és del 10% del mètode Siemens millorat. El mètode de llit fluiditzat de silà té avantatges importants en el consum d'energia. Pel que fa a l'extracció del cristall, les propietats físiques del silici granular poden facilitar l'ompliment del gresol de quars a l'enllaç de la vareta de silici d'un sol cristall. El silici policristalí i el silici granular poden augmentar la capacitat de càrrega del gresol d'un sol forn en un 29%, alhora que redueixen el temps de càrrega en un 41%, millorant significativament l'eficiència de tracció del silici monocristal·lí. A més, el silici granular té un diàmetre petit i una bona fluïdesa, que és més adequat per al mètode Czochralski continu CCZ. En l'actualitat, la tecnologia principal d'estirament d'un sol cristall a l'extrem mitjà i inferior és el mètode de recol·lecció d'un sol cristall RCZ, que consisteix a alimentar i estirar el cristall després d'estirar una vareta de silici d'un sol cristall. El dibuix es realitza al mateix temps, la qual cosa estalvia el temps de refredament de la vareta de silici d'un sol cristall, de manera que l'eficiència de producció és més alta. El ràpid desenvolupament del mètode Czochralski continu CCZ també augmentarà la demanda de silici granular. Tot i que el silici granular té alguns inconvenients, com ara més pols de silici generat per la fricció, una gran superfície i una fàcil adsorció de contaminants, i l'hidrogen combinat en hidrogen durant la fusió, que és fàcil de provocar salts, però segons els últims anuncis de silici granular rellevant. empreses, aquests problemes s'estan millorant i s'han fet alguns avenços.
El procés de llit fluiditzat de silà és madur a Europa i als Estats Units, i està en la seva infància després de la introducció de les empreses xineses. Ja a la dècada de 1980, el silici granular estranger representat per REC i MEMC va començar a explorar la producció de silici granular i va realitzar una producció a gran escala. Entre ells, la capacitat total de producció de silici granular de REC va arribar a les 10.500 tones/any el 2010 i, en comparació amb els seus homòlegs de Siemens en el mateix període, tenia un avantatge de costos d'almenys 2-3 dòlars EUA/kg. A causa de les necessitats d'extracció d'un sol cristall, la producció de silici granular de l'empresa es va estancar i finalment va aturar la producció, i es va dirigir a una empresa conjunta amb la Xina per establir una empresa de producció per dedicar-se a la producció de silici granular.
4. Matèries primeres: el silici industrial és la matèria primera bàsica i el subministrament pot satisfer les necessitats d'expansió de polisilici
El silici industrial és la matèria primera bàsica per a la producció de polisilici. S'espera que la producció de silici industrial de la Xina creixi de manera constant del 2022 al 2025. Del 2010 al 2021, la producció de silici industrial de la Xina es troba en fase d'expansió, amb la taxa de creixement anual mitjana de la capacitat de producció i la producció assolint el 7,4% i el 8,6%, respectivament . Segons dades de SMM, el nou augmentcapacitat de producció de silici industriala la Xina seran 890.000 tones i 1.065 milions de tones el 2022 i el 2023. Suposant que les empreses de silici industrial encara mantindran una taxa d'utilització de la capacitat i una taxa d'operació d'aproximadament el 60% en el futur, el nou augment de la XinaLa capacitat de producció el 2022 i el 2023 suposarà un augment de la producció de 320.000 tones i 383.000 tones. Segons les estimacions de GFCI,La capacitat de producció de silici industrial de la Xina el 22/23/24/25 és d'uns 5,90/697/6,71/6,5 milions de tones, que corresponen a 3,55/391/4,18/4,38 milions de tones.
La taxa de creixement de les dues àrees aigües avall restants de silici industrial superposat és relativament lenta i la producció de silici industrial de la Xina bàsicament pot satisfer la producció de polisilici. El 2021, la capacitat de producció de silici industrial de la Xina serà de 5,385 milions de tones, el que correspon a una producció de 3,213 milions de tones, dels quals polisilici, silici orgànic i aliatges d'alumini consumiran 623.000 tones, 898.000 tones i 649.000 tones, respectivament. A més, s'utilitzen prop de 780.000 tones de producció per a l'exportació. El 2021, el consum de polisilici, silici orgànic i aliatges d'alumini representarà el 19%, el 28% i el 20% del silici industrial, respectivament. Del 2022 al 2025, s'espera que la taxa de creixement de la producció de silici orgànic es mantingui al voltant del 10% i la taxa de creixement de la producció d'aliatge d'alumini és inferior al 5%. Per tant, creiem que la quantitat de silici industrial que es pot utilitzar per al polisilici el 2022-2025 és relativament suficient, que pot satisfer plenament les necessitats del polisilici. necessitats de producció.
5. Subministrament de polisilici:Xinaocupa una posició dominant i la producció s'acumula gradualment a les empreses líders
En els darrers anys, la producció mundial de polisilici ha augmentat any rere any i s'ha anat augmentant gradualment a la Xina. Del 2017 al 2021, la producció mundial anual de polisilici ha passat de 432.000 tones a 631.000 tones, amb el creixement més ràpid el 2021, amb una taxa de creixement del 21,11%. Durant aquest període, la producció mundial de polisilici es va concentrar gradualment a la Xina i la proporció de la producció de polisilici de la Xina va augmentar del 56,02% el 2017 al 80,03% el 2021. Comparant les deu principals empreses de la capacitat de producció mundial de polisilici el 2010 i el 2021, es pot va trobar que el nombre d'empreses xineses ha augmentat de 4 a 8 i la proporció de capacitat de producció d'algunes empreses nord-americanes i coreanes ha baixat significativament, quedant-se dels deu primers equips, com HEMOLOCK, OCI, REC i MEMC; la concentració de la indústria ha augmentat significativament i la capacitat de producció total de les deu primeres empreses del sector ha augmentat del 57,7% al 90,3%. El 2021, hi ha cinc empreses xineses que representen més del 10% de la capacitat de producció, amb un total del 65,7%. . Hi ha tres motius principals per a la transferència gradual de la indústria del polisilici a la Xina. En primer lloc, els fabricants xinesos de polisilici tenen avantatges importants en termes de matèries primeres, electricitat i costos laborals. Els salaris dels treballadors són inferiors als dels països estrangers, de manera que el cost de producció global a la Xina és molt inferior al dels països estrangers, i continuarà disminuint amb el progrés tecnològic; en segon lloc, la qualitat dels productes de polisilici xinesos millora constantment, la majoria dels quals es troben al nivell de primera classe de grau solar, i les empreses avançades individuals compleixen els requisits de puresa. S'han aconseguit avenços en la tecnologia de producció de polisilici de qualitat electrònica superior, introduint gradualment la substitució del polisilici de qualitat electrònica nacional per a les importacions, i les empreses líders xineses estan promovent activament la construcció de projectes de polisilici de qualitat electrònica. La producció d'hòsties de silici a la Xina és més del 95% de la producció global total, la qual cosa ha augmentat gradualment la taxa d'autosuficiència de polisilici per a la Xina, que ha comprimit fins a cert punt el mercat de les empreses de polisilici a l'estranger.
Del 2017 al 2021, la producció anual de polisilici a la Xina augmentarà de manera constant, principalment a zones riques en recursos energètics com Xinjiang, Mongòlia Interior i Sichuan. El 2021, la producció de polisilici de la Xina augmentarà de 392.000 tones a 505.000 tones, un augment del 28,83%. Pel que fa a la capacitat de producció, la capacitat de producció de polisilici de la Xina ha estat generalment en tendència a l'alça, però ha disminuït el 2020 a causa de l'aturada d'alguns fabricants. A més, la taxa d'utilització de la capacitat de les empreses xineses de polisilici ha anat augmentant contínuament des del 2018 i la taxa d'utilització de la capacitat el 2021 arribarà al 97,12%. Pel que fa a les províncies, la producció de polisilici de la Xina el 2021 es concentra principalment a zones amb preus baixos de l'electricitat com Xinjiang, Mongòlia Interior i Sichuan. La producció de Xinjiang és de 270.400 tones, que és més de la meitat de la producció total a la Xina.
La indústria del polisilici de la Xina es caracteritza per un alt grau de concentració, amb un valor CR6 del 77%, i hi haurà una tendència a l'alça més en el futur. La producció de polisilici és una indústria amb un gran capital i altes barreres tècniques. El cicle de construcció i producció del projecte sol ser de dos anys o més. És difícil que els nous fabricants entrin al sector. A jutjar per la coneguda expansió planificada i els nous projectes en els propers tres anys, els fabricants oligopols de la indústria continuaran ampliant la seva capacitat de producció en virtut de la seva pròpia tecnologia i avantatges d'escala, i la seva posició de monopoli continuarà augmentant.
S'estima que el subministrament de polisilici de la Xina suposarà un creixement a gran escala del 2022 al 2025 i la producció de polisilici arribarà als 1,194 milions de tones el 2025, impulsant l'expansió de l'escala de producció mundial de polisilici. El 2021, amb el fort augment del preu del polisilici a la Xina, els principals fabricants han invertit en la construcció de noves línies de producció i, al mateix temps, han atret nous fabricants per unir-se a la indústria. Atès que els projectes de polisilici trigaran almenys entre un any i mig i dos anys des de la construcció fins a la producció, la nova construcció el 2021 es completarà. La capacitat de producció es posa generalment en producció durant la segona meitat de 2022 i 2023. Això és molt coherent amb els nous plans de projecte anunciats actualment pels principals fabricants. La nova capacitat de producció el 2022-2025 es concentra principalment el 2022 i el 2023. Després d'això, a mesura que l'oferta i la demanda de polisilici i el preu s'estabilitzen gradualment, la capacitat de producció total de la indústria s'estabilitzarà gradualment. Avall, és a dir, la taxa de creixement de la capacitat de producció disminueix gradualment. A més, la taxa d'utilització de la capacitat de les empreses de polisilici s'ha mantingut a un nivell alt en els darrers dos anys, però caldrà temps perquè la capacitat de producció de nous projectes augmenti i caldrà un procés perquè els nous entrants domin la tecnologia de preparació rellevant. Per tant, la taxa d'utilització de la capacitat dels nous projectes de polisilici en els propers anys serà baixa. A partir d'això, es pot predir la producció de polisilici el 2022-2025 i s'espera que la producció de polisilici el 2025 sigui d'uns 1,194 milions de tones.
La concentració de la capacitat de producció a l'estranger és relativament alta, i el ritme i la velocitat d'augment de la producció en els propers tres anys no seran tan alts com els de la Xina. La capacitat de producció de polisilici a l'estranger es concentra principalment en quatre empreses líders, i la resta són principalment una petita capacitat de producció. Pel que fa a la capacitat de producció, Wacker Chem ocupa la meitat de la capacitat de producció de polisilici a l'estranger. Les seves fàbriques a Alemanya i als Estats Units tenen capacitats de producció de 60.000 tones i 20.000 tones, respectivament. La forta expansió de la capacitat de producció mundial de polisilici el 2022 i més enllà pot provocar. Preocupada per l'excés d'oferta, l'empresa encara es troba en un estat d'espera i no ha previst afegir nova capacitat de producció. El gegant de polisilici de Corea del Sud OCI està traslladant gradualment la seva línia de producció de polisilici de grau solar a Malàisia, tot conservant la línia de producció de polisilici de grau electrònic original a la Xina, que es preveu que assoleixi les 5.000 tones el 2022. La capacitat de producció d'OCI a Malàisia arribarà a les 27.000 tones i 30.000 tones el 2020 i el 2021, aconseguint uns baixos costos de consum d'energia i evadint els elevats aranzels de la Xina al polisilici als Estats Units i Corea del Sud. La companyia té previst produir 95.000 tones, però la data d'inici no està clara. Es preveu que augmenti al nivell de 5.000 tones anuals en els propers quatre anys. L'empresa noruega REC té dues bases de producció a l'estat de Washington i Montana, EUA, amb una capacitat de producció anual de 18.000 tones de polisilici de grau solar i 2.000 tones de polisilici de grau electrònic. REC, que estava en profundes dificultats financeres, va optar per suspendre la producció, i després estimulada per l'auge dels preus del polisilici el 2021, la companyia va decidir reiniciar la producció de 18.000 tones de projectes a l'estat de Washington i 2.000 tones a Montana a finals de 2023. , i pot completar l'augment de la capacitat de producció el 2024. Hemlock és el major productor de polisilici dels Estats Units, especialitzat en polisilici de qualitat electrònica d'alta puresa. Les barreres d'alta tecnologia a la producció dificulten la substitució dels productes de l'empresa al mercat. Combinat amb el fet que l'empresa no té previst construir nous projectes d'aquí a uns anys, s'espera que la capacitat de producció de l'empresa sigui 2022-2025. La producció anual es manté en 18.000 tones. A més, el 2021, la nova capacitat de producció d'empreses diferents de les quatre empreses anteriors serà de 5.000 tones. A causa de la manca de comprensió dels plans de producció de totes les empreses, aquí es suposa que la nova capacitat de producció serà de 5.000 tones anuals del 2022 al 2025.
Segons la capacitat de producció a l'estranger, s'estima que la producció de polisilici a l'estranger el 2025 serà d'unes 176.000 tones, suposant que la taxa d'utilització de la capacitat de producció de polisilici a l'estranger es manté sense canvis. Després que el preu del polisilici hagi augmentat considerablement el 2021, les empreses xineses han augmentat la producció i han ampliat la producció. En canvi, les empreses estrangeres són més prudents en els seus plans per a nous projectes. Això es deu al fet que el domini de la indústria del polisilici ja està sota el control de la Xina i l'augment cegament de la producció pot comportar pèrdues. Des del costat dels costos, el consum d'energia és el component més gran del cost del polisilici, de manera que el preu de l'electricitat és molt important, i Xinjiang, Mongòlia Interior, Sichuan i altres regions tenen avantatges evidents. Des del costat de la demanda, com a aigües avall directes del polisilici, la producció d'hòsties de silici de la Xina representa més del 99% del total mundial. La indústria aigües avall del polisilici es concentra principalment a la Xina. El preu del polisilici produït és baix, el cost de transport és baix i la demanda està totalment garantida. En segon lloc, la Xina ha imposat aranzels antidumping relativament elevats a les importacions de polisilici de grau solar dels Estats Units i Corea del Sud, fet que ha suprimit molt el consum de polisilici dels Estats Units i Corea del Sud. Aneu amb compte a l'hora de construir nous projectes; a més, en els darrers anys, les empreses xineses de polisilici a l'estranger s'han desenvolupat lentament a causa de l'impacte dels aranzels, i algunes línies de producció s'han reduït o fins i tot tancat, i la seva proporció en la producció mundial ha anat disminuint any rere any, de manera que no serà comparable a l'augment dels preus del polisilici el 2021, ja que els alts beneficis de l'empresa xinesa, les condicions financeres no són suficients per donar suport a la seva ràpida i a gran escala expansió de la capacitat de producció.
A partir de les respectives previsions de producció de polisilici a la Xina i a l'estranger del 2022 al 2025, es pot resumir el valor previst de la producció mundial de polisilici. S'estima que la producció mundial de polisilici el 2025 arribarà als 1.371 milions de tones. Segons el valor previst de la producció de polisilici, es pot obtenir aproximadament la quota de la proporció global de la Xina. S'espera que la quota de la Xina s'ampliï gradualment del 2022 al 2025 i superi el 87% el 2025.
6, Resum i perspectives
El polisilici es troba aigües avall del silici industrial i aigües amunt de tota la cadena de la indústria fotovoltaica i de semiconductors, i el seu estat és molt important. La cadena de la indústria fotovoltaica és generalment la capacitat instal·lada de la cèl·lula de silici de polisilici-hòstia-mòdul-fotovoltaica, i la cadena de la indústria de semiconductors és generalment un xip d'hòsties de silici de polisilici-monocristal·lí. Els diferents usos tenen diferents requisits sobre la puresa del polisilici. La indústria fotovoltaica utilitza principalment polisilici de grau solar, i la indústria de semiconductors utilitza polisilici de grau electrònic. El primer té un rang de puresa de 6N-8N, mentre que el segon requereix una puresa de 9N o més.
Durant anys, el procés de producció principal de polisilici ha estat el mètode Siemens millorat a tot el món. En els últims anys, algunes empreses han explorat activament el mètode de llit fluiditzat de silà de baix cost, que pot tenir un impacte en el patró de producció. El polisilici en forma de vareta produït pel mètode Siemens modificat té les característiques d'alt consum d'energia, alt cost i alta puresa, mentre que el silici granular produït pel mètode de llit fluiditzat de silà té les característiques de baix consum d'energia, baix cost i relativament baixa puresa. . Algunes empreses xineses s'han adonat de la producció massiva de silici granular i de la tecnologia d'utilitzar silici granular per tirar polisilici, però no s'ha promocionat àmpliament. Si el silici granular pot substituir el primer en el futur depèn de si l'avantatge de cost pot cobrir el desavantatge de qualitat, l'efecte de les aplicacions aigües avall i la millora de la seguretat del silà. En els darrers anys, la producció mundial de polisilici ha augmentat any rere any i es va reunir gradualment a la Xina. Del 2017 al 2021, la producció mundial anual de polisilici augmentarà de 432.000 tones a 631.000 tones, amb el creixement més ràpid el 2021. Durant el període, la producció mundial de polisilici es va concentrar gradualment a la Xina i la proporció de la Xina de la producció de polisilici va augmentar de Del 56,02% el 2017 al 80,03% el 2021. Del 2022 al 2025, l'oferta de polisilici marcarà un creixement a gran escala. S'estima que la producció de polisilici el 2025 serà d'1.194 milions de tones a la Xina i la producció a l'estranger arribarà a les 176.000 tones. Per tant, la producció mundial de polisilici el 2025 serà d'uns 1,37 milions de tones.
(Aquest article és només per a la referència dels clients d'UrbanMines i no representa cap assessorament d'inversió)