1, Fotovoltaická koncová poptávka: Poptávka po fotovoltaické instalované kapacitě je silná a poptávka po polysiliconu je obrácena na základě instalované prognózy kapacity
1.1. Spotřeba polysiliconu: GlobálníObjem spotřeby se neustále zvyšuje, hlavně pro výrobu fotovoltaické energie
Za posledních deset let, globálníPolysiliconSpotřeba nadále rostla a poměr Číny se nadále rozšiřoval, vedený fotovoltaickým průmyslem. Od roku 2012 do roku 2021 globální spotřeba polysilikonu obecně vykazovala vzestupný trend, který stoupal z 237 000 tun na přibližně 653 000 tun. V roce 2018 byla zavedena nová čínská fotovoltaická nová politika, což jasně snížilo míru dotace na výrobu fotovoltaické energie. Nově nainstalovaná fotovoltaická kapacita meziročně klesla o 18% a byla ovlivněna poptávka po polysiliconu. Od roku 2019 stát zavedl řadu politik na podporu mřížkové parity fotovoltaiky. S rychlým rozvojem fotovoltaického průmyslu vstoupila poptávka po polysiliconu také do období rychlého růstu. Během tohoto období se podíl čínské spotřeby polysiliconu v celkové globální spotřebě nadále zvyšuje, ze 61,5% v roce 2012 na 93,9% v roce 2021, zejména kvůli rychle se čínskému rozvíjejícímu se fotovoltaickému průmyslu. Z pohledu vzoru globální spotřeby různých typů polysilikonu v roce 2021 budou křemíkové materiály používané pro fotovoltaické buňky představovat nejméně 94%, z nichž solární polysilikon a granulární křemík představují 91%a 3%, respektive 3%, respektive 3%. Poměr je 6%, což ukazuje, že současné poptávce po polysilikonu dominuje fotovoltaika. Očekává se, že s oteplováním politiky s dvojím uhlíkem bude poptávka po fotovoltaické instalované kapacitě silnější a spotřeba a podíl polysiliconu sluneční úrovně se bude i nadále zvyšovat.
1.2. Křemíkovní destička: Monokrystalický křemíkový oplatk zabírá hlavní proud a kontinuální technologie Czochralski se rychle vyvíjí
Přímým následným spojením polysiliconu jsou křemíkové oplatky a Čína v současné době dominuje globálnímu trhu s křemíkovými destičkami. Od roku 2012 do roku 2021 se produkční kapacita a produkce a produkce globálního a čínského křemíku nadále zvyšovala a fotovoltaický průmysl pokračoval v rozlupu. Křemikonové oplatky slouží jako most spojující křemíkové materiály a baterie a neexistuje žádná zátěž na výrobní kapacitu, takže nadále přitahuje velké množství společností vstoupit do průmyslu. V roce 2021 se výrobci čínských křemíků výrazně rozšířilivýrobakapacita na výstup 213,5 GW, která vyvolala produkci globálního křemíku, aby se zvýšila na 215,4 GW. Podle stávající a nově zvýšené výrobní kapacity v Číně se očekává, že roční míra růstu bude v příštích několika letech udržovat 15-25% a výroba čínské oplatky si bude stále udržovat absolutní dominantní postavení na světě.
Polykrystalický křemík lze vyrobit na polykrystalické křemíkové ingoty nebo monokrystalické křemíkové tyče. Proces výrobního procesu polykrystalických křemíkových ingotů zahrnuje hlavně metodu lití a metodu přímého tání. V současné době je druhý typ hlavní metodou a míra ztráty je v zásadě udržována na přibližně 5%. Metoda lití je hlavně pro roztavení křemíkového materiálu v kelímku jako první a poté jej odhodit do jiného předehřátého kelímku pro chlazení. Řízením rychlosti chlazení je polykrystalický silikonový ingot obsazen technologií směrového tuhnutí. Proces tání horké metody přímého tavení je stejný jako proces lití, ve které se polysilicon přímo roztaví v kelímku jako první, ale krok chlazení se liší od metody lití. Ačkoli tyto dvě metody jsou velmi podobné povahy, metoda přímého tání potřebuje pouze jeden kelímek a produkovaný produkt polysilicon je v dobré kvalitě, což vede k růstu polykrystalických křemíkových ingotů s lepší orientací a proces růstu je snadné automatizovat, což může způsobit vnitřní polohu snižování krystalových chyb. V současné době přední podniky v odvětví solárního energetického materiálu obecně používají metodu přímého tání k výrobě polykrystalických křemíkových ingotů a obsah uhlíku a kyslíku je relativně nízký, který je kontrolován pod 10ppma a 16ppma. V budoucnu bude produkci polykrystalických silikonových ingotů stále dominovat metoda přímého tání a míra ztráty zůstane přibližně 5% během pěti let.
Produkce monokrystalických křemíkových tyčí je založena hlavně na metodě Czochralski, doplněné metodou tání vertikální suspenzní zóny a produkty produkované těmito dvěma mají různá použití. Metoda Czochralski používá grafitovou odolnost vůči tepelnému polykrystalickému křemíku ve vysoce čistém křemenném kelímku v tepelném systému s rovným trubkem, aby se roztavil, poté vložil krystal semen do povrchu taveniny pro fúzi a otáčel se semenným krystalem a zároveň inverzifikoval kelímku. , semenný krystal se pomalu zvyšuje nahoru a monokrystalický křemík se získává procesy očkování, zesílení, otáčení ramen, růstu stejného průměru a dokončením. The vertical floating zone melting method refers to fixing the columnar high-purity polycrystalline material in the furnace chamber, moving the metal coil slowly along the polycrystalline length direction and passing through the columnar polycrystalline, and passing a high-power radio frequency current in the metal coil to make Part of the inside of the polycrystalline pillar coil melts, and after the coil is moved, the melt recrystallizes to form jediný krystal. Vzhledem k různým výrobním procesům existují rozdíly ve výrobních zařízeních, výrobních nákladech a kvalitě produktu. V současné době mají produkty získané metodou tání zóny vysokou čistotu a mohou být použity pro výrobu polovodičových zařízení, zatímco metoda Czochralski může splňovat podmínky pro výrobu monokrystalového křemíku pro fotovoltaické buňky a má nižší náklady, takže jde o metodu hlavního proudu. V roce 2021 je tržní podíl metody přímého tahu asi 85%a očekává se, že se v příštích několika letech mírně zvýší. Předpokládá se, že trh v letech 2025 a 2030 bude 87% a 90%. Pokud jde o okresní tání monokrystalického křemíku, je koncentrace průmyslového roztavení mono krystalického křemíku na světě relativně vysoká. Akvizice), Topsil (Dánsko). V budoucnu se výstupní stupnice roztaveného monokrystalového křemíku významně nezvýší. Důvodem je to, že technologie související s Čínou jsou ve srovnání s Japonskem a Německem relativně zaostalé, zejména kapacita vysokofrekvenčního vytápěcího zařízení a podmínek procesu krystalizace. Technologie fúzovaného křemíkového monokrystalu v oblasti velkého průměru vyžaduje, aby čínské podniky pokračovaly v prozkoumání samy o sobě.
Metoda Czochralski lze rozdělit na technologii kontinuálního tahání krystalů (CCZ) a Technology opakovaných krystalů (RCZ). V současné době je hlavní metodou v oboru RCZ, která je ve fázi přechodu z RCZ na CCZ. Jednorázové kroky tahání a krmení RZC jsou na sobě nezávislé. Před každým tažením musí být jediný krystalový ingot ochlazen a odstraněn v bráně, zatímco CCZ si může při tahání realizovat krmení a tání. RCZ je relativně zralý a v budoucnu existuje jen málo prostoru pro technologické zlepšení; Zatímco CCZ má výhody snižování nákladů a zlepšení efektivity a je ve fázi rychlého vývoje. Pokud jde o náklady, ve srovnání s RCZ, který trvá asi 8 hodin před nanesením jediného tyče, může CCZ výrazně zlepšit účinnost výroby, snížit kelíbné náklady a spotřebu energie odstraněním tohoto kroku. Celkový výkon jedné pece je o více než 20% vyšší než výstup RCZ. Výrobní náklady jsou o více než 10% nižší než RCZ. Pokud jde o účinnost, CCZ může dokončit kresbu 8-10 monokrystalových křemíkových tyčí v životním cyklu kelímku (250 hodin), zatímco RCZ může dokončit pouze asi 4 a produkční účinnost může být zvýšena o 100-150%. Pokud jde o kvalitu, CCZ má více jednotného odporu, nižší obsah kyslíku a pomalejší akumulaci nečistot kovu, takže je vhodnější pro přípravu monokrystalových křemíkových destiček typu N, které jsou také v období rychlého vývoje. V současné době některé čínské společnosti oznámily, že mají technologii CCZ, a cesta granulovaného monokrystalického křemíkového křemíkového typu typu typu křemíku-N-N-N-N-typu byla v podstatě jasná a dokonce začala používat 100% granulární křemíkové materiály. . V budoucnu CCZ v podstatě nahradí RCZ, ale bude trvat určitý proces.
Proces výrobního procesu monokrystalických křemíkových oplatků je rozdělen do čtyř kroků: tažení, krájení, krájení, čištění a třídění. Vznik metody krájení diamantového drátu výrazně snížil míru ztráty krájení. Proces tažení krystalu byl popsán výše. Proces krájení zahrnuje zkrácení, držení a zkosené operace. Krákání má použít krájecí stroj k rozřezání sloupcového křemíku na křemíkové oplatky. Čištění a třídění jsou posledními kroky při výrobě křemíkových destiček. Metoda krájení diamantového drátu má zřejmé výhody oproti tradiční metodě krájení maltových drátů, která se odráží hlavně v krátké spotřebě a nízké ztrátě. Rychlost diamantového drátu je pětinásobná rychlost tradičního řezání. Například pro řezání jednoho volu, tradiční řezání maltového drátu trvá asi 10 hodin a řezání diamantového drátu trvá jen asi 2 hodiny. Ztráta řezání diamantového drátu je také relativně malá a vrstva poškození způsobená řezáním diamantového drátu je menší než ztráta řezání maltového drátu, což vede k řezání tenčích křemíkových oplatků. V posledních letech se společnosti obrátily na metody krájení diamantových drátů a snižují se snižující se ztráty a výrobní náklady a průměr diamantových drátěných sběrnic se snižuje a nižší. V roce 2021 bude průměr diamantového drátového přístroje 43-56 μm a průměr diamantového drátěného přístroje použitého pro monokrystalické křemíkové oplatky se výrazně sníží a bude i nadále pokles. Odhaduje se, že v letech 2025 a 2030 budou průměry diamantových drátěných přístrojů používaných k řezu monokrystalických křemíkových destiček 36 μm a 33 μm, respektive 51 μm. Je to proto, že existuje mnoho defektů a nečistot v polykrystalických křemíkových destičkách a tenké dráty jsou náchylné k rozbití. Průměr diamantového drátového přístroje používaného pro řezání polykrystalického křemíku je proto větší než průměr monokrystalických křemíkových destiček a jak se podíl na trhu polykrystalických křemíkových oplatků postupně snižuje, snižuje se pomalý, redukce v průměru průměru v diamentu se zmámenami se snižujemi s plameny.
V současné době jsou křemíkové destičky rozděleny hlavně na dva typy: polykrystalické křemíkové destičky a monokrystalické křemíkové oplatky. Monokrystalické křemíkové destičky mají výhody dlouhé životnosti a vysoké efektivity fotoelektrické konverze. Polykrystalické křemíkové destičky se skládají z krystalových zrn s různými orientacemi krystalové roviny, zatímco jednokrystalové křemíkové oplatky jsou vyrobeny z polykrystalického křemíku jako surovin a mají stejnou orientaci krystalové roviny. Ve vzhledu jsou polykrystalické křemíkové oplatky a monokrystalové křemíkové oplatky modro-černé a černohnědé. Protože jsou oba vyříznuti z polykrystalických křemíkových ingotů a monokrystalických křemíkových tyčí, jsou tvary čtvercové a kvazi-kvadrát. Životnost životnosti polykrystalických křemíkových destiček a monokrystalických křemíkových destiček je asi 20 let. Pokud je vhodná metoda balení a prostředí použití, může životnost dosáhnout více než 25 let. Obecně lze říci, že životnost monokrystalických křemíkových destiček je o něco delší než u polykrystalických křemíkových destiček. Kromě toho jsou monokrystalické křemíkové destičky také o něco lepší ve fotoelektrické konverzi a jejich hustota dislokace a nečistoty kovu jsou mnohem menší než u polykrystalických křemíkových destiček. Kombinovaný účinek různých faktorů způsobuje, že životnost menšinového nosiče nosiče monokrystalů desítek časů vyšší než u polykrystalických křemíkových destiček. Čímž ukazuje výhodu účinnosti konverze. V roce 2021 bude nejvyšší konverzní účinnost polykrystalických křemíkových destiček kolem 21%a účinnost monokrystalických křemíkových destiček dosáhne až 24,2%.
Kromě dlouhé životnosti a vysoké účinnosti konverze mají monokrystalické křemíkové destičky také výhodu ztenčení, což vede ke snižování spotřeby křemíku a nákladů na křemík, ale věnují pozornost zvýšení fragmentace. Ředění křemíkových destiček pomáhá snižovat výrobní náklady a současný proces krájení může plně uspokojit potřeby ztenčení, ale tloušťka křemíkových oplatků musí také splňovat potřeby výroby downstream a komponent. Obecně se v posledních letech tloušťka křemíkových destiček snižuje a tloušťka polykrystalických křemíkových destiček je výrazně větší než tloušťka monokrystalických křemíkových destiček. Monokrystalické křemíkové oplatky jsou dále rozděleny na křemíkové destičky typu N a křemíkové oplatky typu p, zatímco křemíkové oplatky typu N N-N-typu zahrnují hlavně využití baterie Topcon a využití baterie HJT. V roce 2021 je průměrná tloušťka polykrystalických křemíkových destiček 178 μm a nedostatek poptávky v budoucnu je přiměje, aby se i nadále ztenčily. Proto se předpokládá, že tloušťka se od roku 2022 do roku 2024 mírně sníží a tloušťka zůstane po roce 2025 asi 170 μm; Průměrná tloušťka monokrystalických křemíkových destiček typu p je asi 170 μm a očekává se, že v roce 2025 a 2030 klesne na 155 μm a 140 μm přibližně 150 μm a průměrná tloušťka silikonu, která se používá pro top-konconové ochašování, které se používají silikonové otisky, které se používají pro top-konconové ochašování, které se používají pro silikonové ochašování, které se používají pro silikonové ochašování, které se používají pro silikonové odolnosti k křemíku, která se používá pro silikonové otisky silikonu používané pro silikonové odolnosti k křemíku. Buňky jsou 165 μm. 135 μm.
Kromě toho produkce polykrystalických křemíkových destiček spotřebovává více křemíku než monokrystalické křemíkové oplatky, ale produkční kroky jsou relativně jednoduché, což přináší výhody polykrystalických křemíkových oplatků. Polykrystalický křemík, jako běžný suroviny pro polykrystalické křemíkové destičky a monokrystalické křemíkové oplatky, má odlišnou spotřebu ve výrobě obou, což je způsobeno rozdíly v krocích čistoty a výroby obou. V roce 2021 je spotřeba křemíku polykrystalického ingotu 1,10 kg/kg. Očekává se, že omezená investice do výzkumu a vývoje povede k malým změnám v budoucnosti. Spotřeba křemíku tahové tyče je 1,066 kg/kg a existuje určitá prostor pro optimalizaci. Očekává se, že bude v roce 2025 a 2030 1,05 kg/kg a 1,043 kg/kg. V procesu tahání jediného krystalu lze snížení spotřeby křemíku tahové tyče dosáhnout snížením ztráty čištění a drcení, přísně ovládáním výrobního prostředí, snížením podílu primerů, zlepšením přesnosti a optimalizací klasifikace a zpracování technologie degradovaných křemíkových materiálů. Ačkoli spotřeba křemíku polykrystalických křemíkových destiček je vysoká, produkční náklady na polykrystalické křemíkové oplatky jsou relativně vysoké, protože polykrystalické křemíkové ingoty jsou produkovány ingotským ingotem, zatímco monokrystalické silikonové ingoty jsou obvykle produkovány relativně vysokými pohárky. Nízký. V roce 2021 budou průměrné výrobní náklady na monokrystalické křemíkové oplatky asi 0,673 juanů/W a náklady na polykrystalické křemíkové oplatky budou 0,66 juan/w.
Jak se tloušťka křemíkové destičky zmenšuje a průměr diamantového drátu se snižuje, zvýší se výstup křemíkových tyčí/ingotů stejného průměru na kilogram a počet monokrystalových křemíkových tyčí stejné hmotnosti bude vyšší než u polykrystalických křemíkových ingotů. Pokud jde o výkon, síla používaná každým křemíkovým oplatkou se mění podle typu a velikosti. V roce 2021 je výstup monokrystalického čtvercového typu velikosti 166 mm asi 64 kusů na kilogram a výstup polykrystalických čtvercových ingotů je asi 59 kusů. Mezi monokrystalickým čtvercovým prutem je asi 70 kusů na kilogram na jednokrystalové čtvercové tyče s monokrystalickým čtvercovým tyčími o velikosti 1 o velikosti Párty p-kilogramů na jednokrystalové tyče, což je asi 53 kusů na kilogramy asi 53 kusů na kilogramy, výstupem monokrystalického čtvercového tyčí a výstupem 1 53 kusů velikosti p-kilogramu je výstup 1 53 kusů o velikosti p-kilogramu asi 53,75 mm, což je asi 53 kusů o velikosti P-kilogramu asi 58,75 mm, což je asi 53 kusů, což je asi 53 kusů. Výstup čtvercového pruhu je asi 40 kusů. Od roku 2022 do roku 2030 bude nepřetržité ztenčení křemíkových destiček bezpochyby povede ke zvýšení počtu křemíkových tyčí/ingotů stejného objemu. Menší průměr diamantového drátěného přístroje a velikosti středních částic také pomůže snížit ztráty řezání, čímž se zvýší počet produkovaných oplatků. množství. Odhaduje se, že v letech 2025 a 2030 je výstup monokrystalické čtvereční tyče typu P 166 mm asi 71 a 78 kusů na kilogram a výstup polykrystalických čtvercových ingotů je asi 62 a 62 kusů, což je způsobeno nízkým podílem na trhu polykrystalinových křemíkových sprotelích. Existují rozdíly v síle různých typů a velikostí křemíkových destiček. Podle údajů o oznámení o průměrné síle 158,75 mm křemíkových destiček je asi 5,8 W/kus, průměrná síla o velikosti křemíku 166 mm je asi 6,25 W/kus a průměrná síla 182 mm křemíkových oplatek je asi 6,25 W/kus. Průměrná síla velikosti křemíkového oplatky je asi 7,49 W/kus a průměrná síla o velikosti křemíku o velikosti 210 mm je asi 10 W/kus.
V posledních letech se křemíkové oplatky postupně vyvíjely ve směru velké velikosti a velká velikost přispívá ke zvýšení síly jediného čipu, čímž se zředí náklady na buňky. Úpravy velikosti křemíkových destiček však musí také zvážit problémy s porovnáním a standardizací proti proudu a na základě problémů s zatížením a vysokým proudem. V současné době jsou na trhu dva tábory týkající se budoucího směru vývoje velikosti křemíku, jmenovitě velikosti 182 mm a velikosti 210 mm. Návrh 182 mm je hlavně z pohledu vertikální integrace průmyslu, založený na zvážení instalace a přepravy fotovoltaických buněk, síly a účinnosti modulů a synergie mezi proti proudu a po proudu; zatímco 210 mm je hlavně z pohledu výrobních nákladů a systémových nákladů. Výstup 210 mm křemíkových destiček se zvýšil o více než 15% v procesu výkresu tyčinky s jedním funnátem, náklady na výrobu baterií byly sníženy asi o 0,02 juan/W a celkové náklady na stavbu elektrárny byly sníženy asi o 0,1 juan/W. V příštích několika letech se očekává, že křemíkové oplatky s velikostí pod 166 mm budou postupně eliminovány; Problémy s porovnáváním proti proudu a po proudu 210 mm křemíkových destiček budou postupně řešeny efektivně a náklady se stanou důležitějším faktorem ovlivňujícím investici a výrobu podniků. Proto se zvýší podíl na trhu s křemíkovými destičkami o 210 mm. Stálý vzestup; 182mm silikonový destička se stane mainstreamovou velikostí na trhu na základě svých výhod ve svisle integrované výrobě, ale s průlomovým vývojem technologie aplikace 210 mm silikonové destičky, 182 mm to ustoupí. Kromě toho je obtížné, aby se v příštích několika letech na trhu na trhu široce používaly na trhu, protože náklady na pracovní sílu a riziko instalace u silikonových oplatků se výrazně zvýší, což se výrazně zvýší, což je obtížné kompenzovat úsporami v nákladech na výrobu a systémové náklady. . V roce 2021 zahrnují velikosti křemíkových destiček na trhu 156,75 mm, 157 mm, 158,75 mm, 166 mm, 182 mm, 210 mm atd. Mezi nimi, velikost 158,75 mm a 166 mm představovala 50% z celkového počtu a velikost 156,75 mm se snížila v budoucnu; 166mm je největší řešení velikosti, které lze upgradovat pro stávající výrobní linku baterií, která bude za poslední dva roky největší velikost. Pokud jde o velikost přechodu, očekává se, že podíl na trhu bude v roce 2030 menší než 2%; Kombinovaná velikost 182 mm a 210 mm bude v roce 2021 představovat 45% a podíl na trhu se v budoucnu rychle zvýší. Očekává se, že celkový podíl na trhu v roce 2030 překročí 98%.
V posledních letech se tržní podíl monokrystalického křemíku nadále zvyšoval a zabíral hlavní pozici na trhu. Od roku 2012 do roku 2021 se podíl monokrystalického křemíku zvýšil z méně než 20% na 93,3%, což je významný nárůst. V roce 2018 jsou křemíkové oplatky na trhu hlavně polykrystalické křemíkové oplatky, což představuje více než 50%. Hlavním důvodem je to, že technické výhody monokrystalických křemíkových destiček nemohou pokrýt nákladové nevýhody. Od roku 2019, protože účinnost fotoelektrické přeměny monokrystalických křemíkových destiček výrazně překročila podíl polykrystalických křemíkových destiček a náklady na výrobu monokrystalických křemíkových oplatků se pokračovaly s technologickým pokrokem, podíl na trhu monokrystalických křemíkových oplat produkt. Očekává se, že podíl monokrystalických křemíkových destiček dosáhne v roce 2025 asi 96% a podíl tržních monokrystalických křemíkových oplat
1.3. Baterie: Na trhu dominují baterie Perc a vývoj baterií typu N tlačí kvalitu produktu
Propojení průmyslového řetězce fotovoltaického průmyslového řetězce zahrnuje fotovoltaické buňky a moduly fotovoltaických buněk. Zpracování křemíkových destiček do buněk je nejdůležitějším krokem při realizaci fotoelektrické konverze. Zpracování konvenční buňky z destičky křemíku trvá asi sedm kroků. Nejprve vložte křemíkovou destičku do kyseliny hydrofluorové, aby se na jejím povrchu vytvořila pyramidová semišová struktura, čímž se snížila odrazivost slunečního světla a zvýšila absorpci světla; Druhým je fosfor je rozptýlen na povrchu jedné strany křemíkové destičky za vzniku PN spojení a jeho kvalita přímo ovlivňuje účinnost buňky; Třetí je odstranit křižovatku PN vytvořenou na boku křemíkové destičky během difúzní fáze, aby se zabránilo zkratu buňky; Vrstva filmu nitridu křemíku je potažena na straně, kde se vytvoří PN křižovatka, aby se snížil odraz světla a současně zvýšil účinnost; Pátý je tisknout kovové elektrody na přední a zadní straně křemíkové destičky pro shromažďování menšinových nosičů generovaných fotovoltaikou; Obvod vytištěn ve fázi tisku je slinován a vytvořen a je integrován do křemíkové destičky, tj. Buňka; Nakonec jsou buňky s různou účinností klasifikovány.
Krystalické křemíkové buňky se obvykle vyrábějí z křemíkových destiček jako substráty a lze je rozdělit na buňky typu P a buněk typu N podle typu křemíkových destiček. Mezi nimi mají buňky typu N vyšší účinnost konverze a v posledních letech postupně nahrazují buňky typu p. Silikonové oplatky typu p se vyrábějí dopingovým křemíkem s borem a křemíkové oplatky typu N jsou vyrobeny z fosforu. Proto je koncentrace borového prvku v křemíkové destičce typu N-typu nižší, čímž se inhibuje vazba komplexů boronu-kyslíku, což zlepšuje životnost nosiče menšiny v silikonovém materiálu a zároveň neexistuje žádné fotointentuace v baterii. Kromě toho jsou nosiči menšin typu N díry, menšinové nosiče typu p jsou elektrony a průřez zachycení většiny atomů nečistot pro otvory je menší než u elektronů. Proto je životnost menšiny nosiče buňky typu N a je vyšší a rychlost přeměny fotoelektrické konverze je vyšší. Podle laboratorních údajů je horní hranice účinnosti konverze buněk typu p 24,5%a účinnost přeměny buněk typu N je až 28,7%, takže buňky typu N představují směr vývoje budoucí technologie. V roce 2021 mají buňky typu N (hlavně včetně heterojunkčních buněk a buněk topcon) relativně vysoké náklady a měřítko hmotnostní produkce je stále malé. Současný podíl na trhu je asi 3%, což je v podstatě stejné jako podíl v roce 2020.
V roce 2021 bude významně zlepšena účinnost konverze buněk typu N a očekává se, že v příštích pěti letech bude více prostoru pro technologický pokrok. V roce 2021 bude rozsáhlá produkce monokrystalických buněk typu p používat technologii PERC a průměrná účinnost přeměny dosáhne 23,1%, což je nárůst o 0,3 procentního bodu ve srovnání s 2020; Účinnost přeměny polykrystalických černých křemíkových buněk pomocí technologie PERC dosáhne 21,0%ve srovnání s rokem 2020. Roční nárůst o 0,2 procentního bodu; Konvenční polykrystalické zlepšení účinnosti černých křemíkových buněk není silné, účinnost přeměny v roce 2021 bude asi 19,5%, pouze o 0,1 procentního bodu vyšší a budoucí prostor pro zlepšení účinnosti je omezený; Průměrná konverzní účinnost buněk monokrystalických PERC Ingot je 22,4%, což je o 0,7 procentního bodu nižší než u monokrystalických buněk PERC; Průměrná účinnost přeměny buněk typu N-typu NOPCON dosahuje 24%a průměrná konverzní účinnost heterojunkčních buněk dosahuje 24,2%, z nichž obě se výrazně zlepšily ve srovnání s rokem 2020 a průměrná konverzní účinnost buněk IBC dosahuje 24,2%. S vývojem technologie v budoucnu mohou technologie baterií, jako jsou TBC a HBC, také pokračovat v pokroku. V budoucnu budou se snížením výrobních nákladů a zlepšením výnosu baterie typu N jedním z hlavních směrů vývoje technologie baterie.
Z pohledu trasy technologie baterie prošla iterativní aktualizace technologie baterií hlavně přes BSF, PERC, Topcon založené na zlepšení PERC a HJT, novou technologií, která podvrací PERC; TopCON lze dále kombinovat s IBC za vzniku TBC a HJT lze také kombinovat s IBC, aby se stal 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 Krystalická a polykrystalická je vyrobena prostřednictvím řady procesů zpracování. Protože v podstatě používá polykrystalickou přípravnou cestu, je zahrnuta do kategorie polykrystalických buněk typu p. Buňky typu N zahrnují hlavně monokrystalické buňky TOPCON, monokrystalické buňky HJT a monokrystalické buňky IBC. V roce 2021 budou novým linii hromadné výroby stále dominovat produkční linky PERC a podíl na trhu buněk PERC se dále zvýší na 91,2%. Vzhledem k tomu, že poptávka po produktech po outdoorových a domácích projektech se soustředila na vysoce účinné produkty, podíl na trhu baterií BSF v roce 2021 klesne z 8,8% na 5%.
1.4. Moduly: Náklady na buňky odpovídají za hlavní část a síla modulů závisí na buňkách
Produkční kroky fotovoltaických modulů zahrnují hlavně propojení buněk a laminace a buňky představují hlavní část celkových nákladů na modul. Vzhledem k tomu, že proud a napětí jedné buňky jsou velmi malé, musí být buňky propojeny pomocí sběrnic. Zde jsou připojeny v sérii, aby zvýšily napětí a poté byly připojeny paralelně, aby získaly vysoký proud, a poté fotovoltaické sklo, EVA nebo PoE, bateriový list, EVA nebo PoE, zadní list je utěsněn a tepelně tlačen v určitém pořadí a konečně chráněn hliníkovým rámem a silikonovým těsněním. Z pohledu složení nákladů na výrobu komponent představuje materiálové náklady 75%, které zaujímají hlavní pozici, následuje výrobní náklady, náklady na výkon a náklady na práci. Náklady na materiály jsou vedeny náklady na buňky. Podle oznámení mnoha společností představují buňky asi 2/3 celkových nákladů na fotovoltaické moduly.
Fotovoltaické moduly jsou obvykle rozděleny podle typu, velikosti a množství buněk. Existují rozdíly v síle různých modulů, ale všechny jsou ve rostoucí fázi. Napájení je klíčovým indikátorem fotovoltaických modulů, což představuje schopnost modulu převádět sluneční energii na elektřinu. Z statistik výkonu různých typů fotovoltaických modulů je vidět, že když je velikost a počet buněk v modulu stejná, je napájením modulu modul N-Crystal> P-typ monokrykrystal> polykrystalický; Čím větší je velikost a množství, tím větší je síla modulu; Pro moduly Single Crystal a heterojunkční moduly TopCON je stejná specifikace větší než síla bývalého. Podle prognózy CPIA se napájení modulu v příštích několika letech zvýší o 5-10 W za rok. Balení modulů navíc přinese určitou ztrátu energie, zejména včetně optické ztráty a elektrické ztráty. První z nich je způsoben propustností a optickým nesouladem obalových materiálů, jako je fotovoltaické sklo a EVA, a druhý se týká hlavně použití solárních článků v sérii. Ztráta obvodu způsobená odporem svařovací stuhy a samotnou sběrnicí a současnou ztrátou nesouladu způsobené paralelním připojením buněk představuje celková ztráta energie obou asi 8%.
1.5. Nainstalovaná kapacita fotovoltaic: Politiky různých zemí jsou zjevně řízeny a v budoucnu existuje obrovský prostor pro novou instalovanou kapacitu
Svět v podstatě dosáhl konsensu o čistých nulových emisích v rámci cíle ochrany životního prostředí a ekonomika superponovaných fotovoltaických projektů se postupně objevila. Země aktivně zkoumají rozvoj výroby energie obnovitelné energie. V posledních letech se země po celém světě zavázaly ke snížení emisí uhlíku. Většina hlavních emitorů skleníkových plynů formulovala odpovídající cíle obnovitelné energie a instalovaná kapacita obnovitelné energie je obrovská. Na základě cíle kontroly teploty 1,5 ℃ Irena předpovídá, že globální instalovaná kapacita obnovitelné zdroje energie dosáhne 10,8 TW v roce 2030. Podle údajů WoodMac navíc budou úroveň nákladů na elektřinu (LCOE) výroby solární energie v Číně, Indii, Spojené státy a ostatní země již nižší než nejlevnější fosilní energii, a v budoucnu budou další pokles v budoucnu. Aktivní propagace politik v různých zemích a ekonomie fotovoltaické výroby energie vedla v posledních letech k neustálému nárůstu kumulativní instalované kapacity fotovoltaiky ve světě a Číně. Od roku 2012 do roku 2021 se kumulativní instalovaná kapacita fotovoltaiky na světě zvýší z 104,3 GW na 849,5 GW a kumulativní instalovaná kapacita fotovoltaiky se v Číně zvýší z 6,7 GW na 307GW, což je o více než 44krát. Nově nainstalovaná čínská fotovoltaická kapacita navíc představuje více než 20% celkové instalované kapacity na světě. V roce 2021 je nově nainstalovaná fotovoltaická kapacita v čínském 53 GW, což představuje asi 40% nově instalované kapacity na světě. Důvodem je hlavně bohaté a jednotné rozdělení světelných energetických zdrojů v Číně, dobře rozvinutým proti proudu a po proudu a silnou podporou národních politik. Během tohoto období Čína hrála obrovskou roli při výrobě fotovoltaické energie a kumulativní instalovaná kapacita představovala méně než 6,5%. skočil na 36,14%.
Na základě výše uvedené analýzy dala CPIA předpověď pro nově zvýšené fotovoltaické instalace od roku 2022 do roku 2030 po celém světě. Odhaduje se, že za optimistických i konzervativních podmínek bude globální nově nainstalovaná kapacita v roce 2030 366 a 315GW, a nově instalovaná kapacita Číny bude 128, 105GW. Níže předpokládáme poptávku po polysiliconu na základě rozsahu nově instalované kapacity každý rok.
1.6. Prognóza poptávky polysilikonu pro fotovoltaické aplikace
Od roku 2022 do roku 2030, na základě prognózy CPIA pro globální nově zvýšené PV instalace v rámci optimistických i konzervativních scénářů, lze předvídat poptávku po polysiliconu pro aplikace PV. Buňky jsou klíčovým krokem k realizaci fotoelektrické konverze a křemíkové oplatky jsou základní suroviny buněk a přímý po proudu polysiliconu, takže je to důležitá součást prognózy polysilikonu. Vážený počet kusů na kilogram křemíkových tyčí a ingotů lze vypočítat z počtu kusů na kilogram a podílu na trhu křemíkových prutů a ingotů. Poté, podle výkonu a tržního podílu křemíkových destiček různých velikostí, lze získat váženou sílu křemíkových oplatků a poté lze požadovaný počet křemíkových oplatků odhadnout podle nově nainstalované fotovoltaické kapacity. Dále lze hmotnost požadovaných křemíkových tyčí a ingotů získat podle kvantitativního vztahu mezi počtem křemíkových destiček a váženým počtem křemíkových tyčí a křemíkovými ingoty na kilogram. Dále v kombinaci s váženou konzumací křemíku křemíkových tyčí/křemíkových ingotů lze konečně získat poptávku po polysilikonu pro nově nainstalovanou fotovoltaickou kapacitu. Podle výsledků prognózy bude globální poptávka po polysiliconu pro nové fotovoltaické instalace v posledních pěti letech nadále růst a v roce 2027 dosáhne vrcholu a poté v příštích třech letech mírně klesá. Odhaduje se, že za optimistických a konzervativních podmínek v roce 2025 bude globální roční poptávka po polysilikonu pro fotovoltaické instalace 1,108 900 tun a 907 800 tun, a za optimistických a konzervativních podmínek bude globální poptávka po polysiliconu pro fotovoltaické aplikace. , 896 900 tun. Podle Čínypodíl globální fotovoltaické instalované kapacity,Čínská poptávka po polysiliconu pro fotovoltaické použití v roce 2025Očekává se, že za optimistických a konzervativních podmínek bude 369 600 tun a 302 600 tun a 739 300 tun a 605 200 tun v zámoří.
2, Polovodičová koncová poptávka: Měřítko je mnohem menší než poptávka ve fotovoltaickém poli a lze očekávat budoucí růst
Kromě výroby fotovoltaických buněk lze polysilicon také použít jako suroviny pro výrobu čipů a je používán v oblasti polovodičů, které lze rozdělit na automobilovou výrobu, průmyslovou elektroniku, elektronické komunikace, domácí spotřebiče a další pole. Proces od polysiliconu do čipu je převážně rozdělen do tří kroků. Nejprve je polysilicon vtažen do monokrystalických křemíkových ingotů a poté nakrájený na tenké křemíkové oplatky. Křemíkové oplatky se vyrábějí prostřednictvím řady broušení, zkosených a lešticích operací. , což je základní suroviny továrny polovodiče. Nakonec je křemíková destička nařezána a laserová vyrytá do různých struktur obvodu, aby se vytvořily produkty čipu s určitými charakteristikami. Mezi běžné křemíkové oplatky patří hlavně leštěná destička, epitaxiální oplatky a SOI oplatky. Leštěná destička je výrobní materiál čipu s vysokou rovinností získanou leštěním křemíkového oplatky k odstranění poškozené vrstvy na povrchu, kterou lze přímo použít k výrobě čipů, epitaxiálních oplatků a SOI křemíkových oplatků. Epitaxiální destičky se získávají epitaxiálním růstem leštěných destiček, zatímco SOI silikonové destičky jsou vyrobeny vazbou nebo iontovou implantací na leštěných optických substrátech a proces přípravy je relativně obtížný.
Prostřednictvím poptávky po polysiliconu na polovodičové straně v roce 2021, v kombinaci s prognózou agentury o míře růstu polovodičového průmyslu v příštích několika letech, lze poptávku po polysiliconu v polovodičovém poli od roku 2022 do roku 2025 zhruba odhadnout. V roce 2021 bude globální produkce polysilikonu elektronického stupně představovat přibližně 6% celkové produkce polysilikonu a solární polysilicon a granulární křemík budou představovat asi 94%. Většina elektronického polysiliconu se používá v polovodičovém poli a další polysilikon se v podstatě používá ve fotovoltaickém průmyslu. . Lze proto předpokládat, že množství polysiliconu použitého v polovodičovém průmyslu v roce 2021 je asi 37 000 tun. Podle budoucí míry růstu složeného polovodičového průmyslu předpovídané nahlédnutím na Fortunebusiness se navíc poptávka po polysilikonu pro polovodičová použití zvýší při ročním míře o 8,6% od roku 2022 do 2025. Odhaduje se, že v roce 2025 bude v polovojenském poli asi o 51 500 tonů. (Zdroj zprávy: Budoucí think tank)
3, Polysilicon Import and Export: Dovoz daleko převyšuje vývoz, přičemž Německo a Malajsie představují vyšší podíl
V roce 2021 bude asi 18,63% čínské poptávky polysilicon pocházet z dovozu a rozsah dovozů daleko přesahuje rozsah vývozu. Od roku 2017 do roku 2021 dominuje dovozní a vývozní vzorec polysiliconu dovoz, který může být způsoben silnou následnou poptávkou po fotovoltaickém průmyslu, který se v posledních letech rychle vyvíjel, a jeho poptávka po polysilicon odpovídá více než 94% celkové poptávky; Společnost navíc dosud nezvládla produkční technologii vysoce čistého elektronického polysiliconu, takže nějaký polysilicon vyžadovaný integrovaným průmyslem obvodů se musí stále spoléhat na dovozy. 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 losses, Důvozní závislost polysiliconu je tedy mnohem nižší; Ačkoli se výrobní kapacita v roce 2020 nezvýšila, dopad epidemie vedl ke zpoždění při výstavbě fotovoltaických projektů a počet polysiliconových řádů se ve stejném období snížil. V roce 2021 se bude čínský fotovoltaický trh rychle rozvíjet a zjevná spotřeba polysiliconu dosáhne 613 000 tun, což povede k rebound objem dovozů. V posledních pěti letech se čistý objem čínského polysiliconu pohyboval mezi 90 000 a 140 000 tunami, z toho asi 103 800 tun v roce 2021. Očekává se, že čínský čistý objem polysilicon zůstane od roku 2022 do roku 2025.
Čínský dovoz polysiliconu pochází hlavně z Německa, Malajsie, Japonska a Tchaj -wanu v Číně a celkový dovoz z těchto čtyř zemí bude představovat 90,51% v roce 2021. Asi 45% čínských polysiliconů pochází z Německa, 26% z Malajsie, 13,5% z Japonska a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6% a 6%. Německo vlastní světový polysilicon giant Wacker, který je největším zdrojem zámořského polysiliconu, což představuje v roce 2021 12,7% z celkové globální výrobní kapacity; Malajsie má velké množství výrobních linek polysilicon od Jižní Korejské společnosti OCI, která pochází z původní výrobní linky v Malajsii Tokuyama, japonské společnosti získané společností OCI. Existují továrny a některé továrny, které se OCI přesunula z Jižní Koreje do Malajsie. Důvodem přemístění je to, že Malajsie poskytuje bezplatný tovární prostor a náklady na elektřinu jsou o třetinu nižší než v Jižní Koreji; Japonsko a Tchaj -wan, Čína mají Tokuyama, GET a další společnosti, které zabírají velký podíl na produkci polysilicon. místo. V roce 2021 bude produkce polysiliconu 492 000 tun, což bude nově nainstalovaná fotovoltaická kapacita a poptávka po výrobě čipů bude použito 206 400 tun a 1 500 tun, a zbývajících 284 100 tun bude použito hlavně pro následné zpracování a vyvážení. V následných spojeních polysiliconu jsou exportovány hlavně křemíkové oplatky, buňky a moduly, mezi nimiž je zvláště výrazný vývoz modulů. V roce 2021 bylo 4,64 miliardy křemíkových destiček a 3,2 miliardy fotovoltaických buněkexportovánoZ Číny, s celkovým vývozem 22,6GW a 10,3 GW, a vývoz fotovoltaických modulů je 98,5 GW, s velmi málo dovozu. Pokud jde o složení exportní hodnoty, vývoz modulu v roce 2021 dosáhne 24,61 miliardy USD, což představuje 86%, následuje křemíkové oplatky a baterie. V roce 2021 dosáhne globální produkce křemíkových destiček, fotovoltaických buněk a fotovoltaických modulů 97,3%, 85,1%a 82,3%. Očekává se, že globální fotovoltaický průmysl se v příštích třech letech bude v Číně i nadále soustředit a objem vývozu a exportu každého spojení bude značný. Odhaduje se proto, že od roku 2022 do roku 2025 se postupně zvyšuje množství polysiliconu používané pro zpracování a produkci po proudu a exportu do zahraničí. Odhaduje se odečtením zámořské produkce od zámořské polysilikonové poptávky. V roce 2025 bude polysilicon vyroben zpracováním do následných produktů odhadnuto, že exportuje 583 000 tun do cizích zemí z Číny
4, Shrnutí a výhled
Globální poptávka po polysilikonu je soustředěna hlavně ve fotovoltaickém poli a poptávka v oblasti polovodiče není řádem. Poptávka po polysiliconu je poháněna fotovoltaickými instalacemi a postupně se přenáší na polysilicon prostřednictvím propojení fotovoltaických modulů-buněk-wafer, což po ně vytváří poptávku. V budoucnu je poptávka po polysiliconu s rozšířením globální fotovoltaické kapacity obecně optimistická. Optimisticky bude Čína a zámořské nově zvýšené instalace PV způsobující poptávku po polysiliconu v roce 2025 36,96 GW a 73,93 GW, respektive poptávka za konzervativních podmínek také dosáhne 30,24 GW a 60,49GW. V roce 2021 bude globální nabídka a poptávka polysilikonu těsná, což povede k vysokým globálním cenám polysilikonu. Tato situace může pokračovat až do roku 2022 a po roce 2023 se postupně obracejí na stadium volné nabídky. Ve druhé polovině roku 2020 začal dopad epidemie oslabit a navazující výrobní expanze vedla poptávku po polysilikonu a některé přední společnosti plánovaly výrobu. Avšak expanzní cyklus více než jeden a půl roku vedl k uvolnění výrobní kapacity na konci roku 2021 a 2022, což vedlo ke zvýšení o 4,24% v roce 2021. Existuje mezera nabídky o 10 000 tun, takže ceny prudce vzrostly. Předpokládá se, že v roce 2022 bude za optimistických a konzervativních podmínek fotovoltaické instalované kapacity mezera nabídky a poptávky -156 500 tun a 2 400 tun, a celková nabídka bude stále ve stavu relativně krátké zásoby. V roce 2023 a dále nové projekty, které zahájily výstavbu na konci roku 2021 a začátkem roku 2022, zahájí výrobu a dosáhnou zvyšování výrobní kapacity. Nabídka a poptávka se postupně uvolní a ceny mohou být pod tlakem dolů. Při sledování by měla být pozornost věnována dopadu rusko-ukrajinské války s globálním energetickým vzorcem, který může změnit globální plán pro nově nainstalovanou fotovoltaickou kapacitu, což ovlivní poptávku po polysiliconu.
(Tento článek je pouze pro odkaz na zákazníky Urbanmines a nepředstavuje žádné investiční poradenství）