1. Catena industriale di u polisiliciu: U prucessu di pruduzzione hè cumplessu, è a catena à valle si cuncentra nantu à i semiconduttori fotovoltaici
U polisiliciu hè principalmente pruduttu da u siliciu industriale, u cloru è l'idrogenu, è si trova à monte di e catene di l'industria fotovoltaica è di i semiconduttori. Sicondu i dati di a CPIA, l'attuale metudu di pruduzzione di polisiliciu principale in u mondu hè u metudu Siemens mudificatu, eccettu per a Cina, più di u 95% di u polisiliciu hè pruduttu da u metudu Siemens mudificatu. In u prucessu di preparazione di polisiliciu cù u metudu Siemens miglioratu, prima, u gasu di cloru hè cumminatu cù u gasu d'idrogenu per generà cloruru d'idrogenu, è dopu reagisce cù a polvere di siliciu dopu a frantumazione è a macinazione di u siliciu industriale per generà triclorosilanu, chì hè ulteriormente riduttu da u gasu d'idrogenu per generà polisiliciu. U siliciu policristallinu pò esse fusu è raffreddatu per fà lingotti di siliciu policristallinu, è u siliciu monocristallinu pò ancu esse pruduttu da Czochralski o fusione di zona. In paragone cù u siliciu policristallinu, u siliciu monocristallinu hè cumpostu da grani di cristallu cù a stessa orientazione cristallina, dunque hà una migliore conducibilità elettrica è efficienza di cunversione. Sia i lingotti di siliciu policristallinu sia e barre di siliciu monocristallinu ponu esse ulteriormente tagliati è trasfurmati in wafer è cellule di siliciu, chì à u so tornu diventanu parti chjave di i moduli fotovoltaici è sò aduprati in u campu fotovoltaicu. Inoltre, i wafer di siliciu monocristalli ponu ancu esse furmati in wafer di siliciu per via di ripetute macinazioni, lucidature, epitassie, pulizie è altri prucessi, chì ponu esse aduprati cum'è materiali di substratu per i dispositivi elettronichi à semiconduttore.
U cuntenutu d'impurità di polisilicio hè strettamente necessariu, è l'industria hà e caratteristiche di investimenti di capitale elevati è barriere tecniche elevate. Siccomu a purità di u polisilicio affetterà seriamente u prucessu di trafilatura di u siliciu monocristallinu, i requisiti di purità sò estremamente severi. A purità minima di u polisilicio hè 99,9999%, è a più alta hè infinitamente vicina à u 100%. Inoltre, i standard naziunali di a Cina presentanu requisiti chjari per u cuntenutu d'impurità, è basatu annantu à questu, u polisilicio hè divisu in gradi I, II è III, di i quali u cuntenutu di boru, fosforu, ossigenu è carbone hè un indice di riferimentu impurtante. "Cundizioni d'accessu à l'industria di u polisilicio" stipula chì l'imprese devenu avè un sistema d'ispezione è di gestione di a qualità solidu, è i standard di i prudutti rispettanu strettamente i standard naziunali; Inoltre, e cundizioni d'accessu richiedenu ancu a scala è u cunsumu energeticu di l'imprese di pruduzzione di polisilicio, cum'è u polisilicio di qualità solare è elettronica. A scala di u prughjettu hè superiore à 3000 tunnellate/annu è 1000 tunnellate/annu rispettivamente, è u rapportu di capitale minimu in l'investimentu di novi prughjetti di custruzzione è di ricustruzzione è espansione ùn deve esse inferiore à u 30%, dunque u polisilicio hè un'industria à alta intensità di capitale. Sicondu e statistiche CPIA, u costu d'investimentu di l'equipaggiu di linea di pruduzzione di polisilicio di 10.000 tunnellate messu in funzione in u 2021 hè ligeramente aumentatu à 103 milioni di yuan/kt. A ragione hè l'aumentu di u prezzu di i materiali metallichi in massa. Si prevede chì u costu d'investimentu in u futuru aumenterà cù u prugressu di a tecnulugia di l'equipaggiu di pruduzzione è a diminuzione di u monomeru cù l'aumentu di a dimensione. Sicondu i regulamenti, u cunsumu energeticu di u polisilicio per a riduzione Czochralski di qualità solare è elettronica deve esse inferiore à 60 kWh/kg è 100 kWh/kg rispettivamente, è i requisiti per l'indicatori di cunsumu energeticu sò relativamente stretti. A pruduzzione di polisilicio tende à appartene à l'industria chimica. U prucessu di pruduzzione hè relativamente cumplessu, è a soglia per e vie tecniche, a selezzione di l'equipaggiu, a messa in serviziu è u funziunamentu hè alta. U prucessu di pruduzzione implica parechje reazzioni chimiche cumplesse, è u numeru di nodi di cuntrollu hè più di 1.000. Hè difficiule per i novi entranti di ammaestrà rapidamente l'artigianatu maturu. Dunque, ci sò barriere di capitale è tecniche elevate in l'industria di pruduzzione di polisilicio, chì prumove ancu i pruduttori di polisilicio à realizà una stretta ottimizazione tecnica di u flussu di prucessu, di l'imballaggio è di u prucessu di trasportu.
2. Classificazione di u polisiliciu: a purità determina l'usu, è u gradu solare occupa a corrente principale
U siliciu policristallinu, una forma di siliciu elementale, hè cumpostu di grani di cristallu cù diverse orientazioni cristalline, è hè principalmente purificatu da u trattamentu industriale di u siliciu. L'aspettu di u polisiliciu hè una lucentezza metallica grisgia, è u puntu di fusione hè di circa 1410 ℃. Hè inattivu à temperatura ambiente è più attivu in u statu fusu. U polisiliciu hà proprietà di semiconduttori è hè un materiale semiconduttore estremamente impurtante è eccellente, ma una piccula quantità d'impurità pò influenzà assai a so conducibilità. Ci sò parechji metudi di classificazione per u polisiliciu. In più di a classificazione sopra menzionata secondu i standard naziunali di a Cina, trè altri metudi di classificazione impurtanti sò introdutti quì. Sicondu i diversi requisiti di purezza è usi, u polisiliciu pò esse divisu in polisiliciu di qualità solare è polisiliciu di qualità elettronica. U polisiliciu di qualità solare hè principalmente utilizatu in a produzzione di cellule fotovoltaiche, mentre chì u polisiliciu di qualità elettronica hè largamente utilizatu in l'industria di i circuiti integrati cum'è materia prima per chip è altre produzioni. A purità di u polisiliciu di qualità solare hè 6~8N, vale à dì, u cuntenutu tutale di impurità deve esse inferiore à 10-6, è a purità di u polisiliciu deve ghjunghje à 99,9999% o più. I requisiti di purità di u polisiliciu di qualità elettronica sò più severi, cù un minimu di 9N è un massimu attuale di 12N. A pruduzzione di polisiliciu di qualità elettronica hè relativamente difficiule. Ci sò poche imprese cinesi chì anu ammaestratu a tecnulugia di pruduzzione di polisiliciu di qualità elettronica, è sò sempre relativamente dipendenti da l'impurtazioni. Attualmente, a pruduzzione di polisiliciu di qualità solare hè assai più grande di quella di polisiliciu di qualità elettronica, è a prima hè circa 13,8 volte quella di a seconda.
Sicondu a diffarenza di l'impurità di doping è u tipu di conductività di u materiale di siliciu, pò esse divisu in tipu P è tipu N. Quandu u siliciu hè dopatu cù elementi di impurità accettori, cum'è u boru, l'aluminiu, u galliu, ecc., hè duminatu da a conduczione di lacune è hè di tipu P. Quandu u siliciu hè dopatu cù elementi di impurità donatori, cum'è u fosforu, l'arsenicu, l'antimoniu, ecc., hè duminatu da a conduczione elettronica è hè di tipu N. E batterie di tipu P includenu principalmente batterie BSF è batterie PERC. In u 2021, e batterie PERC rapprisenteranu più di u 91% di u mercatu mundiale, è e batterie BSF seranu eliminate. Durante u periodu in u quale PERC rimpiazza BSF, l'efficienza di cunversione di e cellule di tipu P hè aumentata da menu di 20% à più di 23%, chì hè vicinu à avvicinà u limite superiore teoricu di 24,5%, mentre chì u limite superiore teoricu di e cellule di tipu N hè 28,7%, è e cellule di tipu N anu una alta efficienza di cunversione. A causa di i vantaghji di l'altu rapportu bifaciale è di u bassu coefficientu di temperatura, e cumpagnie anu cuminciatu à implementà linee di pruduzzione di massa per e batterie di tipu N. Sicondu e previsioni di CPIA, a proporzione di batterie di tipu N aumenterà significativamente da 3% à 13,4% in u 2022. Si prevede chì in i prossimi cinque anni, l'iterazione di a batteria di tipu N à a batteria di tipu P serà inaugurata. Sicondu a diversa qualità di a superficia, pò esse divisa in materiale densu, materiale di cavolfiore è materiale di corallo. A superficia di u materiale densu hà u più bassu gradu di concavità, menu di 5 mm, nisuna anomalia di culore, nisun interstratu di ossidazione è u prezzu più altu; A superficia di u materiale di cavolfiore hà un gradu muderatu di concavità, 5-20 mm, a sezzione hè muderata, è u prezzu hè di gamma media; mentre chì a superficia di u materiale di corallu hà una concavità più seria, a prufundità hè più grande di 20 mm, a sezzione hè libera, è u prezzu hè u più bassu. U materiale densu hè principalmente adupratu per tirà u siliciu monocristallinu, mentre chì u materiale di cavolfiore è u materiale di corallu sò principalmente aduprati per fà wafer di siliciu policristallinu. In a pruduzzione quotidiana di l'imprese, u materiale densu pò esse dopatu cù micca menu di u 30% di materiale di cavolfiore per pruduce siliciu monocristallinu. U costu di e materie prime pò esse risparmiatu, ma l'usu di materiale di cavolfiore riducerà l'efficienza di tirata di cristalli finu à un certu puntu. L'imprese anu bisognu di sceglie u rapportu di dopaggio adattatu dopu avè pesatu i dui. Recentemente, a differenza di prezzu trà u materiale densu è u materiale di cavolfiore s'hè basicamente stabilizzata à 3 RMB / kg. Se a differenza di prezzu hè ulteriormente allargata, l'imprese ponu cunsiderà di dopà più materiale di cavolfiore in a tirata di siliciu monocristallinu.
3. Prucessu: U metudu Siemens occupa u mainstream, è u cunsumu energeticu diventa a chjave di u cambiamentu tecnologicu
U prucessu di pruduzzione di polisiliciu hè grossuamente divisu in duie tappe. In a prima tappa, a polvere di siliciu industriale reagisce cù u cloruru d'idrogenu anidru per ottene triclorosilanu è idrogenu. Dopu à ripetute distillazioni è purificazioni, triclorosilanu gassosu, diclorodiidrosiliciu è silanu; a seconda tappa hè di riduce u gasu di alta purezza sopra menzionatu à siliciu cristallinu, è a tappa di riduzione hè diversa in u metudu Siemens mudificatu è u metudu di lettu fluidizatu di silanu. U metudu Siemens miglioratu hà una tecnulugia di pruduzzione matura è una alta qualità di u produttu, è hè attualmente a tecnulugia di pruduzzione più aduprata. U metudu di pruduzzione tradiziunale Siemens hè di utilizà cloru è idrogenu per sintetizà cloruru d'idrogenu anidru, cloruru d'idrogenu è siliciu industriale in polvere per sintetizà u triclorosilanu à una certa temperatura, è dopu separà, rettificà è purificà u triclorosilanu. U siliciu subisce una reazione di riduzione termica in un fornu di riduzione di l'idrogenu per ottene siliciu elementale depositatu nantu à u core di siliciu. Nantu à sta basa, u prucessu Siemens migliuratu hè ancu dotatu di un prucessu di supportu per u riciclaggio di una grande quantità di sottoprodotti cum'è l'idrogenu, u cloruru d'idrogenu è u tetracloruru di siliciu prudutti in u prucessu di pruduzzione, cumprese principalmente a recuperazione di u gasu di coda di riduzione è a tecnulugia di riutilizazione di u tetracloruru di siliciu. L'idrogenu, u cloruru d'idrogenu, u triclorosilanu è u tetracloruru di siliciu in u gasu di scaricu sò separati per recuperazione secca. L'idrogenu è u cloruru d'idrogenu ponu esse riutilizati per a sintesi è a purificazione cù u triclorosilanu, è u triclorosilanu hè riciclatu direttamente in riduzione termica. A purificazione hè realizata in u fornu, è u tetracloruru di siliciu hè idrogenatu per pruduce u triclorosilanu, chì pò esse adupratu per a purificazione. Stu passu hè ancu chjamatu trattamentu di idrogenazione à fretu. Realizendu una pruduzzione à circuitu chjusu, l'imprese ponu riduce significativamente u cunsumu di materie prime è elettricità, risparmiendu cusì efficacemente i costi di pruduzzione.
U costu di pruduzzione di polisilicio cù u metudu Siemens migliuratu in Cina include materie prime, cunsumu d'energia, ammortamentu, costi di trasfurmazione, ecc. U prugressu tecnologicu in l'industria hà riduttu significativamente u costu. E materie prime si riferiscenu principalmente à u siliciu industriale è u triclorosilanu, u cunsumu d'energia include elettricità è vapore, è i costi di trasfurmazione si riferiscenu à i costi d'ispezione è di riparazione di l'attrezzatura di pruduzzione. Sicondu e statistiche di Baichuan Yingfu nantu à i costi di pruduzzione di polisilicio à l'iniziu di ghjugnu 2022, e materie prime sò l'elementu di costu più altu, chì rapprisentanu u 41% di u costu tutale, di u quale u siliciu industriale hè a principale fonte di siliciu. U cunsumu di unità di siliciu cumunemente adupratu in l'industria rapprisenta a quantità di siliciu cunsumata per unità di prudutti di siliciu di alta purezza. U metudu di calculu hè di cunvertisce tutti i materiali chì cuntenenu siliciu cum'è a polvere di siliciu industriale esternalizata è u triclorosilanu in siliciu puru, è dopu deduce u clorosilanu esternalizatu secondu a quantità di siliciu puru cunvertitu da u rapportu di cuntenutu di siliciu. Sicondu i dati CPIA, u livellu di cunsumu di siliciu diminuirà di 0,01 kg/kg-Si à 1,09 kg/kg-Si in u 2021. Si prevede chì cù u miglioramentu di u trattamentu di l'idrogenazione à fretu è u riciclaggio di i sottoprodotti, si prevede chì diminuirà à 1,07 kg/kg da u 2030. kg-Si. Sicondu statistiche incomplete, u cunsumu di siliciu di e prime cinque cumpagnie cinesi in l'industria di u polisiliciu hè più bassu di a media di l'industria. Si sà chì duie di elle cunsumeranu rispettivamente 1,08 kg/kg-Si è 1,05 kg/kg-Si in u 2021. A seconda proporzione più alta hè u cunsumu d'energia, chì rapprisenta u 32% in tutale, di quale l'elettricità rapprisenta u 30% di u costu tutale, ciò chì indica chì u prezzu di l'elettricità è l'efficienza sò sempre fattori impurtanti per a pruduzzione di polisiliciu. I dui indicatori principali per misurà l'efficienza energetica sò u cunsumu energeticu cumpletu è a riduzione di u cunsumu energeticu. A riduzione di u cunsumu energeticu si riferisce à u prucessu di riduzione di u triclorosilanu è di l'idrogenu per generà materiale di siliciu di alta purezza. U cunsumu energeticu include u preriscaldamentu è a deposizione di u core di siliciu, a cunservazione di u calore, a ventilazione finale è altri cunsumi energetichi di prucessu. In u 2021, cù u prugressu tecnologicu è l'utilizazione cumpleta di l'energia, u cunsumu energeticu mediu cumpletu di a pruduzzione di polisilicio diminuirà di 5,3% annantu à l'annu à 63 kWh/kg-Si, è a riduzione media di u cunsumu energeticu diminuirà di 6,1% annantu à l'annu à 46 kWh/kg-Si, chì si prevede chì diminuirà ulteriormente in u futuru. Inoltre, l'ammortamentu hè ancu un elementu impurtante di u costu, chì rapprisenta u 17%. Hè da nutà chì, secondu i dati di Baichuan Yingfu, u costu tutale di pruduzzione di polisilicio à l'iniziu di ghjugnu 2022 era di circa 55.816 yuan/tonna, u prezzu mediu di u polisilicio in u mercatu era di circa 260.000 yuan/tonna, è u margine di prufittu grossu era finu à u 70% o più, dunque hà attrattu un gran numeru di imprese chì investenu in a custruzzione di capacità di pruduzzione di polisilicio.
Ci sò dui modi per i pruduttori di polisilicio per riduce i costi, unu hè di riduce i costi di e materie prime, è l'altru hè di riduce u cunsumu d'energia. In termini di materie prime, i pruduttori ponu riduce u costu di e materie prime firmendu accordi di cuuperazione à longu andà cù i pruduttori industriali di siliciu, o custruendu capacità di pruduzzione integrate à monte è à valle. Per esempiu, l'impianti di pruduzzione di polisilicio si basanu basicamente nantu à a so propria furnitura di siliciu industriale. In termini di cunsumu d'elettricità, i pruduttori ponu riduce i costi d'elettricità per mezu di prezzi bassi di l'elettricità è di un miglioramentu cumpletu di u cunsumu d'energia. Circa u 70% di u cunsumu cumpletu d'elettricità hè una riduzione di u cunsumu d'elettricità, è a riduzione hè ancu un ligame chjave in a pruduzzione di siliciu cristallinu d'alta purezza. Dunque, a maiò parte di a capacità di pruduzzione di polisilicio in Cina hè cuncintrata in regioni cù prezzi bassi di l'elettricità cum'è Xinjiang, Mongolia Interna, Sichuan è Yunnan. Tuttavia, cù l'avanzamentu di a pulitica di i dui carbonii, hè difficiule d'ottene una grande quantità di risorse energetiche à bassu costu. Dunque, riduce u cunsumu d'energia per a riduzione hè una riduzione di i costi più fattibile oghje. Attualmente, u modu efficace per riduce u cunsumu energeticu di riduzione hè di aumentà u numeru di nuclei di silicone in u fornu di riduzione, espandendu cusì a pruduzzione di una sola unità. Attualmente, i tipi di forni di riduzione principali in Cina sò 36 coppie di barre, 40 coppie di barre è 48 coppie di barre. U tipu di fornu hè statu aggiornatu à 60 coppie di barre è 72 coppie di barre, ma à u listessu tempu, mette ancu in avanti esigenze più elevate per u livellu di tecnulugia di pruduzzione di l'imprese.
In paragone cù u metudu Siemens miglioratu, u metudu di lettu fluidizatu di silanu hà trè vantaghji, unu hè un cunsumu energeticu bassu, l'altru hè una pruduzzione di tirata di cristalli elevata, è u terzu hè chì hè più favurevule da cumminà cù a tecnulugia Czochralski cuntinua CCZ più avanzata. Sicondu i dati di a Filiale di l'Industria di u Siliciu, u cunsumu energeticu cumpletu di u metudu di lettu fluidizatu di silanu hè 33,33% di u metudu Siemens miglioratu, è a riduzione di u cunsumu energeticu hè 10% di u metudu Siemens miglioratu. U metudu di lettu fluidizatu di silanu hà vantaghji significativi in u cunsumu energeticu. In termini di tirata di cristalli, e proprietà fisiche di u siliciu granulare ponu fà più faciule riempie cumpletamente u crogiolu di quarzu in u ligame di l'asta di tirata di siliciu monocristallinu. U siliciu policristallinu è u siliciu granulare ponu aumentà a capacità di carica di u crogiolu di fornu unicu di 29%, riducendu à tempu u tempu di carica di 41%, migliurendu significativamente l'efficienza di tirata di u siliciu monocristallinu. Inoltre, u siliciu granulare hà un diametru chjucu è una bona fluidità, chì hè più adattatu per u metudu Czochralski cuntinuu CCZ. Attualmente, a tecnulugia principale di tirata di monocristalli in i tratti medi è inferiori hè u metudu di rifusione di monocristalli RCZ, chì consiste à rialimentà è tirà u cristallu dopu chì una barra di siliciu monocristalli hè stata tirata. U tiraghju hè realizatu à u listessu tempu, ciò chì risparmia u tempu di raffreddamentu di a barra di siliciu monocristalli, dunque l'efficienza di pruduzzione hè più alta. U rapidu sviluppu di u metudu Czochralski cuntinuu CCZ aumenterà ancu a dumanda di siliciu granulare. Ancu se u siliciu granulare hà alcuni svantaghji, cum'è più polvere di siliciu generata da attritu, grande superficia è faciule adsorbimentu di inquinanti, è l'idrogenu cumminatu in idrogenu durante a fusione, chì hè faciule da causà salti, ma secondu l'ultimi annunzii di l'imprese di siliciu granulare pertinenti, questi prublemi sò in migliurazione è sò stati fatti alcuni progressi.
U prucessu di lettu fluidizatu di silanu hè maturu in Europa è in i Stati Uniti, è hè in a so infancia dopu l'introduzione di l'imprese cinesi. Digià in l'anni 1980, u siliciu granulare straneru rapprisintatu da REC è MEMC hà cuminciatu à esplorà a pruduzzione di siliciu granulare è hà realizatu una pruduzzione à grande scala. Frà elli, a capacità di pruduzzione tutale di REC di siliciu granulare hà righjuntu 10.500 tunnellate / annu in u 2010, è paragunatu à i so omologhi Siemens in u listessu periodu, avia un vantaghju di costu di almenu US $ 2-3 / kg. A causa di i bisogni di tiratura di monocristalli, a pruduzzione di siliciu granulare di a cumpagnia hà stagnatu è infine hà cessatu a pruduzzione, è si hè vultata à una joint venture cù a Cina per stabilisce una impresa di pruduzzione per impegnassi in a pruduzzione di siliciu granulare.
4. Materie prime: U siliciu industriale hè a materia prima principale, è a furnitura pò risponde à i bisogni di l'espansione di u polisiliciu
U siliciu industriale hè a materia prima principale per a pruduzzione di polisiliciu. Si prevede chì a pruduzzione industriale di siliciu di a Cina crescerà constantemente da u 2022 à u 2025. Da u 2010 à u 2021, a pruduzzione industriale di siliciu di a Cina hè in fase di espansione, cù un tassu di crescita mediu annuale di a capacità di pruduzzione è di a pruduzzione chì righjunghje rispettivamente u 7,4% è l'8,6%. Sicondu i dati SMM, u novu aumentucapacità di pruduzzione industriale di siliciuin Cina serà 890 000 tunnellate è 1,065 milioni di tunnellate in u 2022 è u 2023. Supponendu chì e cumpagnie industriali di siliciu mantenenu sempre un tassu di utilizzazione di a capacità è un tassu operativu di circa u 60% in u futuru, a Cina hà recentemente aumentatuA capacità di pruduzzione in u 2022 è u 2023 purtarà un aumentu di a pruduzzione di 320 000 tunnellate è 383 000 tunnellate. Sicondu e stime di GFCI,A capacità di pruduzzione industriale di siliciu di a Cina in 22/23/24/25 hè di circa 5,90/697/6,71/6,5 milioni di tunnellate, chì currispondenu à 3,55/391/4,18/4,38 milioni di tunnellate.
U ritmu di crescita di e duie zone à valle rimanenti di siliciu industriale sovrappostu hè relativamente lentu, è a pruduzzione industriale di siliciu di a Cina pò basicamente risponde à a pruduzzione di polisilicio. In u 2021, a capacità di pruduzzione industriale di siliciu di a Cina serà di 5,385 milioni di tunnellate, chì currisponde à una pruduzzione di 3,213 milioni di tunnellate, di e quali polisilicio, siliciu organicu è leghe d'aluminiu cunsumaranu rispettivamente 623.000 tunnellate, 898.000 tunnellate è 649.000 tunnellate. Inoltre, quasi 780.000 tunnellate di pruduzzione sò aduprate per l'esportazione. In u 2021, u cunsumu di polisilicio, siliciu organicu è leghe d'aluminiu rapprisenterà rispettivamente u 19%, u 28% è u 20% di u siliciu industriale. Da u 2022 à u 2025, si prevede chì u ritmu di crescita di a pruduzzione di siliciu organicu resterà intornu à u 10%, è u ritmu di crescita di a pruduzzione di leghe d'aluminiu hè inferiore à u 5%. Dunque, pensemu chì a quantità di siliciu industriale chì pò esse aduprata per u polisiliciu in u 2022-2025 hè relativamente sufficiente, chì pò risponde pienamente à i bisogni di pruduzzione di polisiliciu.
5. Fornitura di polisilicio:Cinaoccupa una pusizione duminante, è a pruduzzione si riunisce gradualmente à l'imprese principali
In l'ultimi anni, a pruduzzione mundiale di polisilicio hè aumentata annu dopu annu, è s'hè gradualmente riunita in Cina. Da u 2017 à u 2021, a pruduzzione mundiale annuale di polisilicio hè aumentata da 432.000 tunnellate à 631.000 tunnellate, cù a crescita più rapida in u 2021, cù un tassu di crescita di u 21,11%. Durante questu periodu, a pruduzzione mundiale di polisilicio s'hè cuncentrata gradualmente in Cina, è a proporzione di a pruduzzione di polisilicio di a Cina hè aumentata da 56,02% in u 2017 à 80,03% in u 2021. Paragunendu e prime dece cumpagnie in a capacità di pruduzzione mundiale di polisilicio in u 2010 è u 2021, si pò truvà chì u numeru di cumpagnie cinesi hè aumentatu da 4 à 8, è a proporzione di a capacità di pruduzzione di alcune cumpagnie americane è coreane hè diminuita significativamente, cascendu fora di e prime dece squadre, cum'è HEMOLOCK, OCI, REC è MEMC; A cuncentrazione di l'industria hè aumentata significativamente, è a capacità di pruduzzione tutale di e prime dece cumpagnie di l'industria hè aumentata da 57,7% à 90,3%. In u 2021, ci sò cinque cumpagnie cinesi chì rapprisentanu più di u 10% di a capacità di pruduzzione, chì rapprisentanu un totale di 65,7%. Ci sò trè ragioni principali per u trasferimentu graduale di l'industria di u polisiliciu in Cina. Prima, i pruduttori cinesi di polisiliciu anu vantaghji significativi in termini di materie prime, elettricità è costi di u travagliu. I salarii di i travagliadori sò più bassi di quelli di i paesi stranieri, dunque u costu di pruduzzione generale in Cina hè assai più bassu di quellu di i paesi stranieri, è continuerà à calà cù u prugressu tecnologicu; secondu, a qualità di i prudutti cinesi di polisiliciu hè in costante miglioramentu, a maiò parte di i quali sò à u livellu di prima classe di qualità solare, è l'imprese avanzate individuali sò in i requisiti di purità. Sò state fatte scoperte in a tecnulugia di pruduzzione di polisiliciu di qualità elettronica superiore, chì hà gradualmente iniziatu a sustituzione di polisiliciu domesticu di qualità elettronica per l'impurtazioni, è l'imprese principali cinesi stanu prumove attivamente a custruzzione di prughjetti di polisiliciu di qualità elettronica. A pruduzzione di wafer di siliciu in Cina hè più di u 95% di a pruduzzione mundiale tutale, ciò chì hà aumentatu gradualmente u tassu di autosufficienza di polisiliciu per a Cina, ciò chì hà riduttu u mercatu di l'imprese di polisiliciu d'oltremare finu à un certu puntu.
Da u 2017 à u 2021, a pruduzzione annuale di polisilicio in Cina aumenterà constantemente, principalmente in e zone ricche di risorse energetiche cum'è Xinjiang, Mongolia Interna è Sichuan. In u 2021, a pruduzzione di polisilicio di a Cina aumenterà da 392.000 tunnellate à 505.000 tunnellate, un aumentu di 28,83%. In termini di capacità di pruduzzione, a capacità di pruduzzione di polisilicio di a Cina hè stata generalmente in una tendenza ascendente, ma hè diminuita in u 2020 per via di a chjusura di certi pruduttori. Inoltre, u tassu di utilizzazione di a capacità di l'imprese cinesi di polisilicio hè in continua crescita dapoi u 2018, è u tassu di utilizzazione di a capacità in u 2021 righjungerà u 97,12%. In termini di pruvince, a pruduzzione di polisilicio di a Cina in u 2021 hè principalmente cuncintrata in e zone cù prezzi bassi di l'elettricità cum'è Xinjiang, Mongolia Interna è Sichuan. A pruduzzione di Xinjiang hè di 270.400 tunnellate, chì hè più di a metà di a pruduzzione tutale in Cina.
L'industria cinese di u polisiliciu hè carattarizata da un altu gradu di cuncentrazione, cù un valore CR6 di 77%, è ci serà una ulteriore tendenza à a crescita in u futuru. A pruduzzione di polisiliciu hè un'industria cù un capitale elevatu è barriere tecniche elevate. U ciclu di custruzzione è di pruduzzione di u prughjettu hè di solitu di dui anni o più. Hè difficiule per i novi pruduttori d'entre in l'industria. À ghjudicà da l'espansione prevista cunnisciuta è i novi prughjetti in i prossimi trè anni, i pruduttori oligopolistici di l'industria continueranu à espansione a so capacità di pruduzzione in virtù di a so propria tecnulugia è di i so vantaghji di scala, è a so pusizione di monopoliu continuerà à cresce.
Si stima chì l'offerta di polisilicio di a Cina inaugurerà una crescita à grande scala da u 2022 à u 2025, è a pruduzzione di polisilicio righjunghjerà 1,194 milioni di tunnellate in u 2025, stimulendu l'espansione di a scala di pruduzzione mundiale di polisilicio. In u 2021, cù u forte aumentu di u prezzu di u polisilicio in Cina, i principali pruduttori anu investitu in a custruzzione di nuove linee di pruduzzione, è à u listessu tempu anu attrattu novi pruduttori per unisce si à l'industria. Siccomu i prughjetti di polisilicio piglieranu almenu un annu è mezu à dui anni da a custruzzione à a pruduzzione, a nova custruzzione in u 2021 serà cumpletata. A capacità di pruduzzione hè generalmente messa in pruduzzione in a seconda metà di u 2022 è u 2023. Questu hè assai coerente cù i novi piani di prughjettu annunziati da i principali pruduttori attualmente. A nova capacità di pruduzzione in u 2022-2025 hè principalmente cuncintrata in u 2022 è u 2023. Dopu à quessa, à misura chì l'offerta è a dumanda di polisilicio è u prezzu si stabilizanu gradualmente, a capacità di pruduzzione tutale in l'industria si stabilizerà gradualmente. In calata, vale à dì, u tassu di crescita di a capacità di pruduzzione diminuisce gradualmente. Inoltre, u tassu di utilizzazione di a capacità di l'imprese di polisilicio hè restatu à un livellu altu in l'ultimi dui anni, ma ci vulerà tempu per chì a capacità di pruduzzione di i novi prughjetti aumenti, è ci vulerà un prucessu per chì i novi entranti ammaestrini a tecnulugia di preparazione pertinente. Dunque, u tassu di utilizzazione di a capacità di i novi prughjetti di polisilicio in i prossimi anni serà bassu. Da questu, si pò prevede a pruduzzione di polisilicio in u 2022-2025, è si prevede chì a pruduzzione di polisilicio in u 2025 serà di circa 1,194 milioni di tunnellate.
A cuncentrazione di a capacità di pruduzzione à l'esteru hè relativamente alta, è u ritmu è a velocità di l'aumentu di a pruduzzione in i prossimi trè anni ùn saranu micca cusì alti cum'è quelli di a Cina. A capacità di pruduzzione di polisilicio à l'esteru hè principalmente cuncintrata in quattru cumpagnie principali, è u restu hè principalmente una piccula capacità di pruduzzione. In termini di capacità di pruduzzione, Wacker Chem occupa a metà di a capacità di pruduzzione di polisilicio à l'esteru. E so fabbriche in Germania è in i Stati Uniti anu capacità di pruduzzione di 60.000 tunnellate è 20.000 tunnellate, rispettivamente. A forte espansione di a capacità di pruduzzione mundiale di polisilicio in u 2022 è oltre pò purtà à preoccupazioni per l'eccessu di offerta, a cumpagnia hè sempre in un statu d'attesa è ùn hà micca previstu di aghjunghje una nova capacità di pruduzzione. U gigante sudcoreanu di u polisiliciu OCI sta trasferendu gradualmente a so linea di pruduzzione di polisiliciu di qualità solare in Malesia, mantenendu a linea di pruduzzione originale di polisiliciu di qualità elettronica in Cina, chì si prevede di ghjunghje à 5.000 tunnellate in u 2022. A capacità di pruduzzione di OCI in Malesia righjunghjerà 27.000 tunnellate è 30.000 tunnellate in u 2020 è u 2021, ottenendu bassi costi di cunsumu energeticu è evità l'alti tariffi di a Cina nantu à u polisiliciu in i Stati Uniti è in Corea di u Sud. A cumpagnia prevede di pruduce 95.000 tunnellate, ma a data di iniziu ùn hè micca chjara. Si prevede chì aumenterà à u livellu di 5.000 tunnellate à l'annu in i prossimi quattru anni. A cumpagnia norvegese REC hà duie basi di pruduzzione in u statu di Washington è in Montana, USA, cù una capacità di pruduzzione annuale di 18.000 tunnellate di polisiliciu di qualità solare è 2.000 tunnellate di polisiliciu di qualità elettronica. REC, chì era in prufonda difficultà finanziaria, hà sceltu di suspende a pruduzzione, è dopu stimulata da u boom di i prezzi di u polisiliciu in u 2021, a cumpagnia hà decisu di riavvià a pruduzzione di 18.000 tunnellate di prughjetti in u statu di Washington è 2.000 tunnellate in Montana à a fine di u 2023, è pò cumpletà l'aumentu di a capacità di pruduzzione in u 2024. Hemlock hè u più grande produttore di polisiliciu in i Stati Uniti, specializatu in polisiliciu elettronicu di alta purezza. L'ostaculi high-tech à a pruduzzione rendenu difficiule a sustituzione di i prudutti di a cumpagnia in u mercatu. Cumbinatu cù u fattu chì a cumpagnia ùn prevede micca di custruisce novi prughjetti in pochi anni, si prevede chì a capacità di pruduzzione di a cumpagnia serà 2022-2025. A pruduzzione annuale ferma à 18.000 tunnellate. Inoltre, in u 2021, a nova capacità di pruduzzione di e cumpagnie diverse da e quattru cumpagnie sopra citate serà di 5.000 tunnellate. A causa di a mancanza di capiscitura di i piani di pruduzzione di tutte l'imprese, si suppone quì chì a nova capacità di pruduzzione serà di 5.000 tunnellate à l'annu da u 2022 à u 2025.
Sicondu a capacità di pruduzzione à l'esteru, si stima chì a pruduzzione di polisilicio à l'esteru in u 2025 serà di circa 176.000 tunnellate, supponendu chì u tassu d'utilizazione di a capacità di pruduzzione di polisilicio à l'esteru resti invariatu. Dopu chì u prezzu di u polisilicio hè aumentatu bruscamente in u 2021, e cumpagnie cinesi anu aumentatu a pruduzzione è allargatu a pruduzzione. In cuntrastu, e cumpagnie d'esteru sò più prudenti in i so piani per novi prughjetti. Questu hè perchè a duminazione di l'industria di u polisilicio hè digià sottu u cuntrollu di a Cina, è aumentà ciecamente a pruduzzione pò purtà perdite. Da u latu di u costu, u cunsumu d'energia hè a più grande cumpunente di u costu di u polisilicio, dunque u prezzu di l'elettricità hè assai impurtante, è Xinjiang, Mongolia Interna, Sichuan è altre regioni anu vantaghji evidenti. Da u latu di a dumanda, cum'è u downstream direttu di u polisilicio, a pruduzzione di wafer di siliciu di a Cina rapprisenta più di u 99% di u totale mundiale. L'industria downstream di u polisilicio hè principalmente cuncintrata in Cina. U prezzu di u polisilicio pruduttu hè bassu, u costu di trasportu hè bassu è a dumanda hè cumpletamente garantita. Siconda, a Cina hà impostu tariffi antidumping relativamente alti nantu à l'impurtazioni di polisilicio di qualità solare da i Stati Uniti è a Corea di u Sud, ciò chì hà riduttu assai u cunsumu di polisilicio da i Stati Uniti è a Corea di u Sud. Siate prudenti in a custruzzione di novi prughjetti; inoltre, in l'ultimi anni, l'imprese cinesi di polisilicio d'oltremare sò state lente à sviluppassi per via di l'impattu di i tariffi, è alcune linee di pruduzzione sò state ridotte o ancu chjuse, è a so proporzione in a pruduzzione mundiale hè diminuita annu dopu annu, dunque ùn saranu micca paragunabili à l'aumentu di i prezzi di u polisilicio in u 2021 postu chì i profitti elevati di a cumpagnia cinese, e cundizioni finanziarie ùn sò micca sufficienti per sustene a so rapida è grande espansione di a capacità di pruduzzione.
Basatu annantu à e previsioni rispettive di a pruduzzione di polisilicio in Cina è à l'esteru da u 2022 à u 2025, u valore previstu di a pruduzzione mundiale di polisilicio pò esse riassuntu. Si stima chì a pruduzzione mundiale di polisilicio in u 2025 righjunghjerà 1,371 milioni di tunnellate. Sicondu u valore previstu di a pruduzzione di polisilicio, a parte di a Cina di a proporzione mundiale pò esse ottenuta apprussimativamente. Si prevede chì a parte di a Cina si espanderà gradualmente da u 2022 à u 2025, è supererà l'87% in u 2025.
6, Riassuntu è Prospettive
U polisilicio si trova à valle di u siliciu industriale è à monte di tutta a catena di l'industria fotovoltaica è di i semiconduttori, è u so statutu hè assai impurtante. A catena di l'industria fotovoltaica hè generalmente polisilicio-wafer di siliciu-cella-modulu-capacità installata fotovoltaica, è a catena di l'industria di i semiconduttori hè generalmente polisilicio-wafer di siliciu monocristallinu-wafer di siliciu-chip. Diversi usi anu esigenze diverse nantu à a purità di u polisilicio. L'industria fotovoltaica usa principalmente polisilicio di qualità solare, è l'industria di i semiconduttori usa polisilicio di qualità elettronica. U primu hà una gamma di purità di 6N-8N, mentre chì u secondu richiede una purità di 9N o più.
Per anni, u prucessu di pruduzzione principale di u polisiliciu hè statu u metudu Siemens migliuratu in tuttu u mondu. In l'ultimi anni, alcune cumpagnie anu esploratu attivamente u metudu di lettu fluidizatu di silanu à bassu costu, chì pò avè un impattu nantu à u mudellu di pruduzzione. U polisiliciu in forma di bastone pruduttu da u metudu Siemens mudificatu hà e caratteristiche di altu cunsumu energeticu, altu costu è alta purità, mentre chì u siliciu granulare pruduttu da u metudu di lettu fluidizatu di silanu hà e caratteristiche di bassu cunsumu energeticu, bassu costu è purità relativamente bassa. Alcune cumpagnie chinesi anu realizatu a pruduzzione di massa di siliciu granulare è a tecnulugia di l'usu di siliciu granulare per tirà u polisiliciu, ma ùn hè stata largamente prumossa. Se u siliciu granulare pò rimpiazzà u primu in u futuru dipende da se u vantaghju di costu pò copre u svantaghju di qualità, l'effettu di l'applicazioni à valle è u miglioramentu di a sicurezza di u silanu. In l'ultimi anni, a pruduzzione mundiale di polisiliciu hè aumentata annu dopu annu, è si riunisce gradualmente in Cina. Da u 2017 à u 2021, a pruduzzione mundiale annuale di polisilicio aumenterà da 432.000 tunnellate à 631.000 tunnellate, cù a crescita più rapida in u 2021. Durante u periodu, a pruduzzione mundiale di polisilicio hè diventata gradualmente sempre più cuncintrata in Cina, è a proporzione di a pruduzzione di polisilicio di a Cina hè aumentata da 56,02% in u 2017 à 80,03% in u 2021. Da u 2022 à u 2025, l'offerta di polisilicio inaugurerà una crescita à grande scala. Si stima chì a pruduzzione di polisilicio in u 2025 serà di 1,194 milioni di tunnellate in Cina, è a pruduzzione oltremare righjunghjerà 176.000 tunnellate. Dunque, a pruduzzione mundiale di polisilicio in u 2025 serà di circa 1,37 milioni di tunnellate.
(Questu articulu hè solu per a riferenza di i clienti di UrbanMines è ùn rapprisenta alcun cunsigliu d'investimentu)