1, Photovoltaik-Endnachfrage: Die Nachfrage nach installierter Photovoltaikkapazität ist stark, und die Nachfrage nach Polysilizium kehrt sich basierend auf der Prognose der installierten Kapazität um
1.1. Polysiliziumverbrauch: Der globaleDas Verbrauchsvolumen nimmt stetig zu, vor allem für die Stromerzeugung aus Photovoltaik
Die letzten zehn Jahre, die globalePolysiliziumDer Verbrauch ist weiter gestiegen und der Anteil Chinas ist weiter gewachsen, angeführt von der Photovoltaikindustrie. Von 2012 bis 2021 zeigte der weltweite Polysiliciumverbrauch generell einen Aufwärtstrend und stieg von 237.000 Tonnen auf rund 653.000 Tonnen. Im Jahr 2018 wurde Chinas neue Photovoltaik-Politik 531 eingeführt, die den Subventionssatz für die Photovoltaik-Stromerzeugung deutlich reduzierte. Die neu installierte Photovoltaikleistung sank im Vergleich zum Vorjahr um 18 % und die Nachfrage nach Polysilicium wurde beeinträchtigt. Seit 2019 hat das Land eine Reihe von Maßnahmen zur Förderung der Netzparität der Photovoltaik eingeführt. Mit der rasanten Entwicklung der Photovoltaikindustrie ist auch die Nachfrage nach Polysilizium in eine Phase rasanten Wachstums eingetreten. In diesem Zeitraum stieg der Anteil des chinesischen Polysiliziumverbrauchs am gesamten weltweiten Verbrauch weiter an, von 61,5 % im Jahr 2012 auf 93,9 % im Jahr 2021, was hauptsächlich auf die sich schnell entwickelnde Photovoltaikindustrie Chinas zurückzuführen ist. Aus der Perspektive des weltweiten Verbrauchsmusters verschiedener Arten von Polysilizium im Jahr 2021 werden für Photovoltaikzellen verwendete Siliziummaterialien mindestens 94 % ausmachen, wobei Polysilizium in Solarqualität und körniges Silizium 91 % bzw. 3 % ausmachen Der Anteil von Polysilizium in Elektronikqualität, das für Chips verwendet werden kann, beträgt 94 %. Die Quote liegt bei 6 %, was zeigt, dass der aktuelle Bedarf an Polysilizium von der Photovoltaik dominiert wird. Es wird erwartet, dass mit der Erwärmung der Dual-Carbon-Politik die Nachfrage nach installierter Photovoltaikkapazität stärker wird und der Verbrauch und Anteil von Polysilizium in Solarqualität weiter zunehmen wird.
1.2. Siliziumwafer: Monokristalline Siliziumwafer nehmen den Mainstream ein und die kontinuierliche Czochralski-Technologie entwickelt sich rasant weiter
Die direkte nachgelagerte Verbindung von Polysilizium sind Siliziumwafer, und China dominiert derzeit den globalen Siliziumwafermarkt. Von 2012 bis 2021 stiegen die weltweite und chinesische Produktionskapazität und Produktion von Siliziumwafern weiter an, und die Photovoltaikindustrie boomte weiter. Siliziumwafer dienen als Brücke zwischen Siliziummaterialien und Batterien und belasten die Produktionskapazität nicht, sodass sie weiterhin viele Unternehmen für den Einstieg in die Branche anziehen. Im Jahr 2021 waren die chinesischen Siliziumwaferhersteller deutlich gewachsenProduktionKapazität auf 213,5 GW erhöht, was zu einem Anstieg der weltweiten Siliziumwaferproduktion auf 215,4 GW führte. Aufgrund der bestehenden und neu erweiterten Produktionskapazitäten in China wird erwartet, dass die jährliche Wachstumsrate in den nächsten Jahren bei 15–25 % bleiben wird und Chinas Waferproduktion weiterhin eine absolut dominierende Stellung in der Welt behalten wird.
Polykristallines Silizium kann zu polykristallinen Siliziumbarren oder monokristallinen Siliziumstäben verarbeitet werden. Der Herstellungsprozess von polykristallinen Siliziumbarren umfasst hauptsächlich das Gießverfahren und das Direktschmelzverfahren. Derzeit ist der zweite Typ die Hauptmethode, und die Verlustrate wird grundsätzlich bei etwa 5 % gehalten. Die Gießmethode besteht hauptsächlich darin, das Siliziummaterial zuerst im Tiegel zu schmelzen und es dann zum Abkühlen in einen anderen vorgeheizten Tiegel zu gießen. Durch die Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit wird der polykristalline Siliziumbarren durch die Technologie der gerichteten Erstarrung gegossen. Der Heißschmelzprozess des Direktschmelzverfahrens ist der gleiche wie der des Gießverfahrens, bei dem das Polysilizium zunächst direkt im Tiegel geschmolzen wird, der Abkühlschritt unterscheidet sich jedoch vom Gießverfahren. Obwohl die beiden Methoden von Natur aus sehr ähnlich sind, benötigt die Direktschmelzmethode nur einen Tiegel und das erzeugte Polysiliciumprodukt ist von guter Qualität, was das Wachstum polykristalliner Siliciumbarren mit besserer Ausrichtung begünstigt und der Wachstumsprozess einfach ist automatisieren, wodurch die interne Position des Kristallfehlers reduziert werden kann. Derzeit verwenden die führenden Unternehmen der Solarenergie-Materialindustrie im Allgemeinen das Direktschmelzverfahren zur Herstellung polykristalliner Siliziumbarren, und der Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt ist relativ niedrig und wird unter 10 ppma und 16 ppma kontrolliert. Auch in Zukunft wird die Produktion von polykristallinen Silizium-Ingots weiterhin durch das Direktschmelzverfahren dominiert und die Verlustrate wird innerhalb von fünf Jahren bei rund 5 % liegen.
Die Herstellung monokristalliner Siliziumstäbe basiert hauptsächlich auf dem Czochralski-Verfahren, ergänzt durch das vertikale Suspensionszonenschmelzverfahren, und die mit beiden Verfahren hergestellten Produkte haben unterschiedliche Verwendungszwecke. Die Czochralski-Methode nutzt den Graphitwiderstand, um polykristallines Silizium in einem hochreinen Quarztiegel in einem thermischen System mit geraden Rohren zu erhitzen, um es zu schmelzen. Anschließend wird der Impfkristall zum Schmelzen in die Oberfläche der Schmelze eingeführt und der Impfkristall gedreht, während er umgedreht wird Tiegel. , der Impfkristall wird langsam nach oben gehoben, und durch die Prozesse des Impfens, der Verstärkung, der Schulterdrehung, des Wachstums mit gleichem Durchmesser und der Endbearbeitung wird monokristallines Silizium erhalten. Bei der vertikalen Schwebezonenschmelzmethode wird das säulenförmige hochreine polykristalline Material in der Ofenkammer fixiert, die Metallspule langsam entlang der polykristallinen Längsrichtung bewegt und durch das säulenförmige polykristalline Material geführt und ein Hochleistungs-Hochfrequenzstrom in das Metall geleitet Spule zum Herstellen Ein Teil des Inneren der polykristallinen Säulenspule schmilzt, und nachdem die Spule bewegt wurde, kristallisiert die Schmelze um und bildet einen Einkristall. Aufgrund der unterschiedlichen Produktionsprozesse gibt es Unterschiede in der Produktionsausrüstung, den Produktionskosten und der Produktqualität. Gegenwärtig weisen die durch das Zonenschmelzverfahren erhaltenen Produkte eine hohe Reinheit auf und können für die Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden, während das Czochralski-Verfahren die Bedingungen für die Herstellung von einkristallinem Silizium für Photovoltaikzellen erfüllen kann und geringere Kosten verursacht die Mainstream-Methode. Im Jahr 2021 liegt der Marktanteil des Straight-Pull-Verfahrens bei etwa 85 % und wird in den nächsten Jahren voraussichtlich leicht steigen. Die Marktanteile in den Jahren 2025 und 2030 werden voraussichtlich 87 % bzw. 90 % betragen. In Bezug auf einkristallines Silizium aus der Bezirksschmelze ist die Industriekonzentration von einkristallinem Silizium aus der Bezirksschmelze weltweit relativ hoch. Übernahme), TOPSIL (Dänemark) . In Zukunft wird der Produktionsumfang von geschmolzenem einkristallinem Silizium nicht wesentlich zunehmen. Der Grund dafür ist, dass Chinas entsprechende Technologien im Vergleich zu Japan und Deutschland relativ rückständig sind, insbesondere die Kapazität der Hochfrequenzheizgeräte und die Bedingungen des Kristallisationsprozesses. Die Technologie des geschmolzenen Silizium-Einkristalls in Bereichen mit großem Durchmesser erfordert, dass chinesische Unternehmen weiterhin selbst forschen.
Die Czochralski-Methode kann in die kontinuierliche Kristallziehtechnologie (CCZ) und die wiederholte Kristallziehtechnologie (RCZ) unterteilt werden. Derzeit ist RCZ die gängige Methode in der Branche, die sich in der Übergangsphase von RCZ zu CCZ befindet. Die Schritte des Ziehens und Zuführens von Einkristallen bei RZC sind unabhängig voneinander. Vor jedem Ziehen muss der Einkristallbarren abgekühlt und in der Anschnittkammer entnommen werden, während CCZ beim Ziehen die Zuführung und das Schmelzen übernehmen kann. RCZ ist relativ ausgereift und es gibt kaum Raum für technologische Verbesserungen in der Zukunft; während CCZ die Vorteile einer Kostensenkung und Effizienzsteigerung bietet und sich in einer Phase der schnellen Entwicklung befindet. Im Hinblick auf die Kosten kann CCZ im Vergleich zu RCZ, das etwa 8 Stunden dauert, bis ein einzelner Stab gezogen ist, die Produktionseffizienz erheblich verbessern und die Tiegelkosten und den Energieverbrauch senken, indem dieser Schritt entfällt. Die Gesamtleistung eines einzelnen Ofens ist mehr als 20 % höher als die von RCZ. Die Produktionskosten sind mehr als 10 % niedriger als bei RCZ. In Bezug auf die Effizienz kann CCZ das Ziehen von 8–10 einkristallinen Siliziumstäben innerhalb des Lebenszyklus des Tiegels (250 Stunden) abschließen, während RCZ nur etwa 4 fertigstellen kann, und die Produktionseffizienz kann um 100–150 % gesteigert werden. . In Bezug auf die Qualität weist CCZ einen gleichmäßigeren spezifischen Widerstand, einen geringeren Sauerstoffgehalt und eine langsamere Ansammlung von Metallverunreinigungen auf und eignet sich daher besser für die Herstellung von einkristallinen Siliziumwafern vom n-Typ, die sich ebenfalls in einer Phase schneller Entwicklung befinden. Derzeit haben einige chinesische Unternehmen angekündigt, über die CCZ-Technologie zu verfügen, und der Weg zu monokristallinen Siliziumwafern vom Typ CCZ-n aus körnigem Silizium ist im Grunde klar und hat sogar damit begonnen, Materialien aus 100 % körnigem Silizium zu verwenden. . In Zukunft wird CCZ grundsätzlich RCZ ersetzen, aber es wird einen bestimmten Prozess erfordern.
Der Produktionsprozess von monokristallinen Siliziumwafern gliedert sich in vier Schritte: Ziehen, Schneiden, Schneiden, Reinigen und Sortieren. Das Aufkommen der Diamantdrahtschneidemethode hat die Schneidverlustrate erheblich reduziert. Der Kristallziehprozess wurde oben beschrieben. Der Schneidevorgang umfasst Abschneide-, Quadrierungs- und Anfasvorgänge. Beim Schneiden wird das säulenförmige Silizium mit einer Schneidemaschine in Siliziumwafer geschnitten. Reinigen und Sortieren sind die letzten Schritte bei der Herstellung von Siliziumwafern. Die Diamantdrahtschneidemethode hat gegenüber der herkömmlichen Mörteldrahtschneidemethode offensichtliche Vorteile, die sich hauptsächlich im kurzen Zeitaufwand und den geringen Verlusten widerspiegeln. Die Geschwindigkeit des Diamantdrahtes ist fünfmal so hoch wie die des herkömmlichen Schneidens. Beispielsweise dauert das Schneiden von Einzelwafern beim herkömmlichen Mörteldrahtschneiden etwa 10 Stunden und beim Diamantdrahtschneiden nur etwa 2 Stunden. Der Verlust beim Diamantdrahtschneiden ist ebenfalls relativ gering, und die durch das Diamantdrahtschneiden verursachte Schadensschicht ist kleiner als die beim Mörteldrahtschneiden, was das Schneiden dünnerer Siliziumwafer begünstigt. Um Schnittverluste und Produktionskosten zu reduzieren, haben Unternehmen in den letzten Jahren auf Diamantdraht-Schneidmethoden zurückgegriffen, und der Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschienen wird immer kleiner. Im Jahr 2021 wird der Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschiene 43–56 μm betragen, und der Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschiene, die für monokristalline Siliziumwafer verwendet wird, wird stark abnehmen und weiter abnehmen. Es wird geschätzt, dass in den Jahren 2025 und 2030 die Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschienen, die zum Schneiden von monokristallinen Siliziumwafern verwendet werden, 36 μm bzw. 33 μm betragen werden, und die Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschienen, die zum Schneiden von polykristallinen Siliziumwafern verwendet werden, werden 51 μm betragen bzw. 51 μm. Dies liegt daran, dass es in polykristallinen Siliziumwafern viele Defekte und Verunreinigungen gibt und dünne Drähte anfällig für Brüche sind. Daher ist der Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschiene, die zum Schneiden von polykristallinen Siliziumwafern verwendet wird, größer als der von monokristallinen Siliziumwafern, und da der Marktanteil von polykristallinen Siliziumwafern allmählich abnimmt, wird sie für polykristallines Silizium verwendet. Die Verringerung des Durchmessers des Diamanten Das Schneiden von Drahtsammelschienen in Scheiben hat sich verlangsamt.
Derzeit werden Siliziumwafer hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: polykristalline Siliziumwafer und monokristalline Siliziumwafer. Monokristalline Siliziumwafer haben die Vorteile einer langen Lebensdauer und einer hohen photoelektrischen Umwandlungseffizienz. Polykristalline Siliziumwafer bestehen aus Kristallkörnern mit unterschiedlicher Kristallebenenorientierung, während einkristalline Siliziumwafer aus polykristallinem Silizium als Rohmaterial bestehen und die gleiche Kristallebenenorientierung aufweisen. Vom Aussehen her sind polykristalline Siliziumwafer und einkristalline Siliziumwafer blauschwarz und schwarzbraun. Da die beiden aus polykristallinen Siliziumbarren bzw. monokristallinen Siliziumstäben geschnitten werden, sind die Formen quadratisch und quasiquadratisch. Die Lebensdauer polykristalliner Siliziumwafer und monokristalliner Siliziumwafer beträgt etwa 20 Jahre. Bei geeigneter Verpackungsmethode und Einsatzumgebung kann die Lebensdauer mehr als 25 Jahre betragen. Im Allgemeinen ist die Lebensdauer monokristalliner Siliziumwafer etwas länger als die von polykristallinen Siliziumwafern. Darüber hinaus weisen monokristalline Siliziumwafer auch eine etwas bessere photoelektrische Umwandlungseffizienz auf und ihre Versetzungsdichte und Metallverunreinigungen sind viel geringer als die von polykristallinen Siliziumwafern. Die kombinierte Wirkung verschiedener Faktoren führt dazu, dass die Lebensdauer der Minoritätsträger von Einkristallen um ein Dutzend Mal höher ist als die von polykristallinen Siliziumwafern. Dadurch wird der Vorteil der Umwandlungseffizienz deutlich. Im Jahr 2021 wird der höchste Umwandlungswirkungsgrad polykristalliner Siliziumwafer bei etwa 21 % liegen, derjenige monokristalliner Siliziumwafer wird bis zu 24,2 % erreichen.
Neben einer langen Lebensdauer und einer hohen Umwandlungseffizienz bieten monokristalline Siliziumwafer auch den Vorteil einer Verdünnung, die zur Reduzierung des Siliziumverbrauchs und der Kosten für Siliziumwafer beiträgt. Achten Sie jedoch auf die Erhöhung der Fragmentierungsrate. Das Ausdünnen von Siliziumwafern trägt dazu bei, die Herstellungskosten zu senken, und der aktuelle Schneidprozess kann die Anforderungen des Ausdünnens vollständig erfüllen, aber die Dicke der Siliziumwafer muss auch den Anforderungen der nachgelagerten Zell- und Komponentenfertigung genügen. Im Allgemeinen hat die Dicke von Siliziumwafern in den letzten Jahren abgenommen und die Dicke von polykristallinen Siliziumwafern ist deutlich größer als die von monokristallinen Siliziumwafern. Monokristalline Siliziumwafer werden weiter in Siliziumwafer vom n-Typ und Siliziumwafer vom p-Typ unterteilt, während Siliziumwafer vom n-Typ hauptsächlich die Verwendung von TOPCon-Batterien und HJT-Batterien umfassen. Im Jahr 2021 beträgt die durchschnittliche Dicke polykristalliner Siliziumwafer 178 μm, und die mangelnde Nachfrage in der Zukunft wird dazu führen, dass sie weiterhin dünner werden. Daher wird vorhergesagt, dass die Dicke von 2022 bis 2024 leicht abnehmen wird und nach 2025 bei etwa 170 μm bleiben wird; Die durchschnittliche Dicke von monokristallinen Siliziumwafern vom p-Typ beträgt etwa 170 μm und wird voraussichtlich in den Jahren 2025 und 2030 auf 155 μm und 140 μm sinken. Unter den monokristallinen Siliziumwafern vom n-Typ beträgt die Dicke der für HJT-Zellen verwendeten Siliziumwafer etwa 100 μm 150 μm, und die durchschnittliche Dicke der für TOPCon-Zellen verwendeten Siliziumwafer vom n-Typ beträgt 165 μm. 135μm.
Darüber hinaus wird bei der Herstellung polykristalliner Siliziumwafer mehr Silizium verbraucht als bei monokristallinen Siliziumwafern, die Produktionsschritte sind jedoch relativ einfach, was bei polykristallinen Siliziumwafern Kostenvorteile mit sich bringt. Polykristallines Silizium als gemeinsamer Rohstoff für polykristalline Siliziumwafer und monokristalline Siliziumwafer hat bei der Herstellung der beiden einen unterschiedlichen Verbrauch, was auf die Unterschiede in der Reinheit und den Produktionsschritten der beiden zurückzuführen ist. Im Jahr 2021 beträgt der Siliziumverbrauch polykristalliner Barren 1,10 kg/kg. Es wird erwartet, dass die begrenzten Investitionen in Forschung und Entwicklung in Zukunft zu kleinen Veränderungen führen werden. Der Siliziumverbrauch der Zugstange beträgt 1,066 kg/kg und es besteht ein gewisser Raum für Optimierungen. Für die Jahre 2025 und 2030 wird mit 1,05 kg/kg bzw. 1,043 kg/kg gerechnet. Beim Einkristall-Ziehverfahren kann die Reduzierung des Siliziumverbrauchs der Ziehstange durch die Reduzierung des Reinigungs- und Zerkleinerungsverlusts, die strenge Kontrolle der Produktionsumgebung, die Reduzierung des Anteils an Grundierungen, die Verbesserung der Präzisionskontrolle und die Optimierung der Klassifizierung erreicht werden und Verarbeitungstechnologie von degradierten Siliziummaterialien. Obwohl der Siliziumverbrauch von polykristallinen Siliziumwafern hoch ist, sind die Produktionskosten von polykristallinen Siliziumwafern relativ hoch, da polykristalline Siliziumbarren durch heißschmelzendes Barrengießen hergestellt werden, während monokristalline Siliziumbarren normalerweise durch langsames Wachstum in Czochralski-Einkristallöfen hergestellt werden. was relativ viel Strom verbraucht. Niedrig. Im Jahr 2021 werden die durchschnittlichen Produktionskosten für monokristalline Siliziumwafer etwa 0,673 Yuan/W und die für polykristalline Siliziumwafer 0,66 Yuan/W betragen.
Wenn die Dicke des Siliziumwafers abnimmt und der Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschiene abnimmt, steigt die Produktion von Siliziumstäben/-barren mit gleichem Durchmesser pro Kilogramm und die Anzahl der einkristallinen Siliziumstäbe mit dem gleichen Gewicht wird höher sein aus polykristallinen Siliziumbarren. In Bezug auf die Leistung variiert die von jedem Siliziumwafer verbrauchte Energie je nach Typ und Größe. Im Jahr 2021 beträgt die Produktion von monokristallinen Vierkantstäben vom p-Typ mit einer Größe von 166 mm etwa 64 Stück pro Kilogramm und die Produktion von polykristallinen Vierkantbarren etwa 59 Stück. Unter den einkristallinen Siliziumwafern vom p-Typ beträgt die Produktion von monokristallinen quadratischen Stäben mit einer Größe von 158,75 mm etwa 70 Stück pro Kilogramm, die Produktion von quadratischen einkristallinen Stäben vom p-Typ mit einer Größe von 182 mm etwa 53 Stück pro Kilogramm und die Produktion von p Einkristallstäbe vom Typ 210 mm pro Kilogramm betragen etwa 53 Stück. Die Ausbringung der Vierkantstange beträgt ca. 40 Stück. Von 2022 bis 2030 wird die kontinuierliche Ausdünnung von Siliziumwafern zweifellos zu einer Zunahme der Anzahl von Siliziumstäben/-barren gleichen Volumens führen. Der kleinere Durchmesser der Diamantdraht-Sammelschiene und die mittlere Partikelgröße tragen außerdem dazu bei, Schnittverluste zu reduzieren und dadurch die Anzahl der produzierten Wafer zu erhöhen. Menge. Es wird geschätzt, dass in den Jahren 2025 und 2030 die Produktion von monokristallinen quadratischen Stäben vom p-Typ mit einer Größe von 166 mm etwa 71 bzw. 78 Stück pro Kilogramm beträgt und die Produktion von polykristallinen quadratischen Barren etwa 62 bzw. 62 Stück beträgt, was auf den geringen Markt zurückzuführen ist Anteil polykristalliner Siliziumwafer Es ist schwierig, einen signifikanten technologischen Fortschritt herbeizuführen. Es gibt Unterschiede in der Leistung verschiedener Arten und Größen von Siliziumwafern. Laut Ankündigung beträgt die durchschnittliche Leistung von 158,75-mm-Siliziumwafern etwa 5,8 W/Stück, die durchschnittliche Leistung von 166-mm-Siliziumwafern etwa 6,25 W/Stück und die durchschnittliche Leistung von 182-mm-Siliziumwafern etwa 6,25 W/Stück . Die durchschnittliche Leistung des Siliziumwafers der Größe beträgt etwa 7,49 W/Stück, und die durchschnittliche Leistung des Siliziumwafers der Größe 210 mm beträgt etwa 10 W/Stück.
In den letzten Jahren haben sich Siliziumwafer allmählich in Richtung größerer Größe entwickelt, und große Größen tragen dazu bei, die Leistung eines einzelnen Chips zu erhöhen, wodurch die Nicht-Silizium-Kosten von Zellen verringert werden. Bei der Größenanpassung von Siliziumwafern müssen jedoch auch vor- und nachgelagerte Anpassungs- und Standardisierungsprobleme berücksichtigt werden, insbesondere die Last- und Hochstromprobleme. Derzeit gibt es auf dem Markt zwei Lager hinsichtlich der zukünftigen Entwicklungsrichtung der Siliziumwafergröße, nämlich 182 mm und 210 mm. Der Vorschlag von 182 mm basiert hauptsächlich auf der Perspektive der vertikalen Industrieintegration und basiert auf der Berücksichtigung der Installation und des Transports von Photovoltaikzellen, der Leistung und Effizienz von Modulen sowie der Synergie zwischen Upstream und Downstream; während 210 mm hauptsächlich aus der Perspektive der Produktionskosten und Systemkosten ist. Die Produktion von 210-mm-Siliziumwafern stieg im Einzelofen-Stabziehverfahren um mehr als 15 %, die nachgelagerten Batterieproduktionskosten wurden um etwa 0,02 Yuan/W gesenkt und die Gesamtkosten für den Kraftwerksbau wurden um etwa 0,1 Yuan/W gesenkt. W. Es wird erwartet, dass in den nächsten Jahren Siliziumwafer mit einer Größe unter 166 mm schrittweise abgeschafft werden; Die Upstream- und Downstream-Matching-Probleme von 210-mm-Siliziumwafern werden nach und nach effektiv gelöst, und die Kosten werden zu einem immer wichtigeren Faktor, der sich auf die Investitionen und die Produktion von Unternehmen auswirkt. Daher wird der Marktanteil von 210-mm-Siliziumwafern steigen. Stetiger Anstieg; 182-mm-Siliziumwafer werden aufgrund ihrer Vorteile in der vertikal integrierten Produktion zur Mainstream-Größe auf dem Markt werden, aber mit der bahnbrechenden Entwicklung der 210-mm-Siliziumwafer-Anwendungstechnologie wird 182 mm ihr weichen. Darüber hinaus wird es für größere Siliziumwafer in den nächsten Jahren schwierig sein, in großem Umfang auf dem Markt eingesetzt zu werden, da die Arbeitskosten und das Installationsrisiko großer Siliziumwafer stark zunehmen werden, was durch die kaum auszugleichen ist Einsparungen bei den Produktionskosten und Systemkosten. . Im Jahr 2021 umfassen die auf dem Markt erhältlichen Siliziumwafergrößen 156,75 mm, 157 mm, 158,75 mm, 166 mm, 182 mm, 210 mm usw. Unter ihnen machten die Größen 158,75 mm und 166 mm 50 % der Gesamtgröße aus, und die Größe 156,75 mm auf 5 % gesenkt, der in Zukunft schrittweise ersetzt wird; 166 mm ist die größte Lösung, die für die bestehende Batterieproduktionslinie, die in den letzten zwei Jahren die größte Größe sein wird, aufgerüstet werden kann. Bezüglich der Übergangsgröße wird erwartet, dass der Marktanteil im Jahr 2030 weniger als 2 % betragen wird; Die kombinierte Größe von 182 mm und 210 mm wird im Jahr 2021 45 % ausmachen, und der Marktanteil wird in Zukunft rapide steigen. Es wird erwartet, dass der Gesamtmarktanteil im Jahr 2030 98 % überschreiten wird.
In den letzten Jahren ist der Marktanteil von monokristallinem Silizium weiter gestiegen und es hat die Hauptposition auf dem Markt eingenommen. Von 2012 bis 2021 stieg der Anteil an monokristallinem Silizium von unter 20 % auf 93,3 %, ein deutlicher Anstieg. Im Jahr 2018 sind die auf dem Markt befindlichen Siliziumwafer mit einem Anteil von über 50 % überwiegend polykristalline Siliziumwafer. Der Hauptgrund liegt darin, dass die technischen Vorteile monokristalliner Siliziumwafer die Kostennachteile nicht ausgleichen können. Da die photoelektrische Umwandlungseffizienz monokristalliner Siliziumwafer seit 2019 die von polykristallinen Siliziumwafern deutlich übersteigt und die Produktionskosten monokristalliner Siliziumwafer mit dem technologischen Fortschritt weiter gesunken sind, ist der Marktanteil monokristalliner Siliziumwafer weiter gestiegen der Mainstream auf dem Markt. Produkt. Es wird erwartet, dass der Anteil monokristalliner Siliziumwafer im Jahr 2025 etwa 96 % und der Marktanteil monokristalliner Siliziumwafer im Jahr 2030 97,7 % erreichen wird. (Quelle des Berichts: Future Think Tank)
1.3. Batterien: PERC-Batterien dominieren den Markt und die Entwicklung von N-Typ-Batterien steigert die Produktqualität
Das mittlere Glied der Photovoltaik-Industriekette umfasst Photovoltaikzellen und Photovoltaikzellenmodule. Die Verarbeitung von Siliziumwafern zu Zellen ist der wichtigste Schritt bei der Realisierung der photoelektrischen Umwandlung. Die Herstellung einer herkömmlichen Zelle aus einem Siliziumwafer dauert etwa sieben Schritte. Legen Sie zunächst den Siliziumwafer in Flusssäure, um auf seiner Oberfläche eine pyramidenartige Wildlederstruktur zu erzeugen, wodurch das Reflexionsvermögen des Sonnenlichts verringert und die Lichtabsorption erhöht wird. Zweitens diffundiert Phosphor auf der Oberfläche einer Seite des Siliziumwafers, um einen PN-Übergang zu bilden, und seine Qualität wirkt sich direkt auf die Effizienz der Zelle aus. Die dritte besteht darin, den während der Diffusionsphase auf der Seite des Siliziumwafers gebildeten PN-Übergang zu entfernen, um einen Kurzschluss der Zelle zu verhindern. Auf der Seite, auf der der PN-Übergang gebildet wird, ist eine Schicht aus Siliziumnitridfilm aufgetragen, um die Lichtreflexion zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz zu erhöhen. Die fünfte besteht darin, Metallelektroden auf die Vorder- und Rückseite des Siliziumwafers zu drucken, um durch Photovoltaik erzeugte Minoritätsträger zu sammeln. Der in der Druckphase gedruckte Schaltkreis wird gesintert und geformt und in den Siliziumwafer, also die Zelle, integriert. Abschließend werden die Zellen mit unterschiedlichen Wirkungsgraden klassifiziert.
Kristalline Siliziumzellen werden üblicherweise mit Siliziumwafern als Substrat hergestellt und können je nach Art der Siliziumwafer in p-Typ-Zellen und n-Typ-Zellen unterteilt werden. Unter ihnen weisen n-Typ-Zellen eine höhere Umwandlungseffizienz auf und ersetzen in den letzten Jahren nach und nach p-Typ-Zellen. Siliziumwafer vom P-Typ werden durch Dotieren von Silizium mit Bor hergestellt, und Siliziumwafer vom N-Typ werden aus Phosphor hergestellt. Daher ist die Konzentration des Elements Bor im Siliziumwafer vom n-Typ geringer, wodurch die Bindung von Bor-Sauerstoff-Komplexen gehemmt wird, was die Lebensdauer der Minoritätsträger des Siliziummaterials verbessert und gleichzeitig keine fotoinduzierte Dämpfung auftritt in der Batterie. Darüber hinaus sind die Minoritätsträger vom n-Typ Löcher, die Minoritätsträger vom p-Typ Elektronen und der Einfangquerschnitt der meisten Verunreinigungsatome für Löcher ist kleiner als der von Elektronen. Daher ist die Lebensdauer der Minoritätsträger der n-Typ-Zelle höher und die photoelektrische Umwandlungsrate höher. Laut Labordaten liegt die Obergrenze der Umwandlungseffizienz von p-Typ-Zellen bei 24,5 % und die Umwandlungseffizienz von n-Typ-Zellen bei bis zu 28,7 %, sodass n-Typ-Zellen die Entwicklungsrichtung zukünftiger Technologien darstellen. Im Jahr 2021 sind n-Typ-Zellen (hauptsächlich Heterojunction-Zellen und TOPCon-Zellen) relativ teuer und der Umfang der Massenproduktion ist noch gering. Der aktuelle Marktanteil beträgt etwa 3 %, was im Wesentlichen dem von 2020 entspricht.
Im Jahr 2021 wird die Umwandlungseffizienz von n-Typ-Zellen deutlich verbessert, und es wird erwartet, dass es in den nächsten fünf Jahren mehr Raum für technologischen Fortschritt geben wird. Im Jahr 2021 wird die großtechnische Produktion von monokristallinen p-Typ-Zellen die PERC-Technologie nutzen und der durchschnittliche Umwandlungswirkungsgrad wird 23,1 % erreichen, was einer Steigerung von 0,3 Prozentpunkten im Vergleich zu 2020 entspricht; der Umwandlungswirkungsgrad polykristalliner schwarzer Siliziumzellen mit PERC-Technologie wird im Vergleich zu 2020 21,0 % erreichen. Jährlicher Anstieg von 0,2 Prozentpunkten; Die Effizienzsteigerung bei herkömmlichen polykristallinen schwarzen Siliziumzellen ist nicht stark, die Umwandlungseffizienz wird im Jahr 2021 etwa 19,5 % betragen, also nur 0,1 Prozentpunkte höher, und der Raum für zukünftige Effizienzverbesserungen ist begrenzt; Die durchschnittliche Umwandlungseffizienz von monokristallinen PERC-Ingot-Zellen beträgt 22,4 %, was 0,7 Prozentpunkte niedriger ist als die von monokristallinen PERC-Zellen. Die durchschnittliche Umwandlungseffizienz von n-Typ-TOPCon-Zellen erreicht 24 % und die durchschnittliche Umwandlungseffizienz von Heterojunction-Zellen erreicht 24,2 %, beide wurden im Vergleich zu 2020 erheblich verbessert, und die durchschnittliche Umwandlungseffizienz von IBC-Zellen erreicht 24,2 %. Mit der technologischen Entwicklung in der Zukunft könnten auch Batterietechnologien wie TBC und HBC weitere Fortschritte machen. Mit der Senkung der Produktionskosten und der Verbesserung der Ausbeute werden N-Typ-Batterien in Zukunft eine der Hauptentwicklungsrichtungen der Batterietechnologie sein.
Aus Sicht der Batterietechnologieroute erfolgte die iterative Aktualisierung der Batterietechnologie hauptsächlich über BSF, PERC, TOPCon basierend auf PERC-Verbesserungen und HJT, eine neue Technologie, die PERC untergräbt; TOPCon kann weiter mit IBC kombiniert werden, um TBC zu bilden, und HJT kann auch mit IBC kombiniert werden, um HBC zu werden. Monokristalline Zellen vom P-Typ verwenden hauptsächlich die PERC-Technologie, polykristalline Zellen vom p-Typ umfassen polykristalline schwarze Siliziumzellen und monokristalline Ingot-Zellen Es entsteht ein quadratischer Siliziumbarren, und durch eine Reihe von Verarbeitungsprozessen wird ein Siliziumwafer gemischt mit Einkristallen und Polykristallen hergestellt. Da es im Wesentlichen eine polykristalline Herstellungsroute verwendet, wird es in die Kategorie der polykristallinen Zellen vom p-Typ eingeordnet. Zu den n-Typ-Zellen gehören hauptsächlich monokristalline TOPCon-Zellen, monokristalline HJT-Zellen und monokristalline IBC-Zellen. Im Jahr 2021 werden die neuen Massenproduktionslinien weiterhin von PERC-Zellen-Produktionslinien dominiert und der Marktanteil von PERC-Zellen wird weiter auf 91,2 % steigen. Da sich die Produktnachfrage für Outdoor- und Haushaltsprojekte auf hocheffiziente Produkte konzentriert, wird der Marktanteil von BSF-Batterien im Jahr 2021 von 8,8 % auf 5 % sinken.
1.4. Module: Die Kosten für die Zellen machen den größten Teil aus und die Leistung der Module hängt von den Zellen ab
Die Produktionsschritte von Photovoltaikmodulen umfassen hauptsächlich die Zellverbindung und -laminierung, und die Zellen machen einen Großteil der Gesamtkosten des Moduls aus. Da Strom und Spannung einer einzelnen Zelle sehr gering sind, müssen die Zellen über Sammelschienen miteinander verbunden werden. Hier werden sie in Reihe geschaltet, um die Spannung zu erhöhen, und dann parallel geschaltet, um einen hohen Strom zu erhalten. Anschließend werden das Photovoltaikglas, EVA oder POE, die Batteriefolie, EVA oder POE und die Rückseitenfolie versiegelt und in einer bestimmten Reihenfolge heißgepresst und abschließend durch Aluminiumrahmen und Silikondichtkante geschützt. Aus der Perspektive der Zusammensetzung der Komponentenproduktionskosten machen die Materialkosten 75 % aus und nehmen die Hauptposition ein, gefolgt von Herstellungskosten, Leistungskosten und Arbeitskosten. Die Materialkosten werden von den Zellenkosten angeführt. Nach Angaben vieler Unternehmen machen Zellen etwa 2/3 der Gesamtkosten von Photovoltaikmodulen aus.
Photovoltaikmodule werden üblicherweise nach Zelltyp, -größe und -menge unterteilt. Es gibt Unterschiede in der Leistung verschiedener Module, sie befinden sich jedoch alle in der Wachstumsphase. Die Leistung ist ein wichtiger Indikator für Photovoltaikmodule und gibt die Fähigkeit des Moduls an, Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Aus den Leistungsstatistiken verschiedener Arten von Photovoltaikmodulen geht hervor, dass bei gleicher Größe und Anzahl der Zellen im Modul die Leistung des Moduls n-Typ-Einkristall > p-Typ-Einkristall > polykristallin ist; Je größer die Größe und Menge, desto größer die Leistung des Moduls. Bei TOPCon-Einkristallmodulen und Heterojunction-Modulen derselben Spezifikation ist die Leistung des letzteren größer als die des ersteren. Laut CPIA-Prognose wird die Modulleistung in den nächsten Jahren um 5-10 W pro Jahr steigen. Darüber hinaus bringt die Modulverpackung einen gewissen Leistungsverlust mit sich, der hauptsächlich optische und elektrische Verluste umfasst. Ersteres wird durch die Durchlässigkeit und optische Nichtübereinstimmung von Verpackungsmaterialien wie Photovoltaikglas und EVA verursacht, und letzteres bezieht sich hauptsächlich auf die Verwendung von Solarzellen in Reihe. Der durch den Widerstand des Schweißbandes und der Sammelschiene selbst verursachte Stromkreisverlust und der durch die Parallelschaltung der Zellen verursachte Stromfehlanpassungsverlust machen den gesamten Leistungsverlust der beiden etwa 8 % aus.
1.5. Installierte Photovoltaik-Kapazität: Die Politik verschiedener Länder ist offensichtlich zielgerichtet, und es gibt in der Zukunft großen Raum für neue installierte Kapazität
Die Welt hat im Rahmen des Umweltschutzziels im Wesentlichen einen Konsens über Netto-Null-Emissionen erzielt, und die Wirtschaftlichkeit von überlagerten Photovoltaikprojekten hat sich nach und nach herauskristallisiert. Die Länder erforschen aktiv die Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. In den letzten Jahren haben sich Länder auf der ganzen Welt dazu verpflichtet, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Die meisten großen Treibhausgasemittenten haben entsprechende Ziele für erneuerbare Energien formuliert, und die installierte Kapazität erneuerbarer Energien ist riesig. Basierend auf dem Temperaturkontrollziel von 1,5 °C prognostiziert IRENA, dass die weltweit installierte Kapazität für erneuerbare Energien im Jahr 2030 10,8 TW erreichen wird. Darüber hinaus werden laut WOODMac-Daten die Stromgestehungskosten (LCOE) der Solarstromerzeugung in China, Indien, in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern ist bereits niedriger als die billigste fossile Energie und wird in Zukunft weiter sinken. Die aktive Förderung der Politik in verschiedenen Ländern und der Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik-Stromerzeugung hat in den letzten Jahren weltweit und in China zu einem stetigen Anstieg der kumulierten installierten Kapazität von Photovoltaik geführt. Von 2012 bis 2021 wird die kumulierte installierte Kapazität der Photovoltaik weltweit von 104,3 GW auf 849,5 GW steigen, und die kumulierte installierte Kapazität der Photovoltaik in China wird von 6,7 GW auf 307 GW steigen, was einer Steigerung um mehr als das 44-fache entspricht. Darüber hinaus macht Chinas neu installierte Photovoltaikkapazität mehr als 20 % der gesamten weltweit installierten Kapazität aus. Im Jahr 2021 beträgt die neu installierte Photovoltaikkapazität Chinas 53 GW, was etwa 40 % der weltweit neu installierten Kapazität ausmacht. Dies ist hauptsächlich auf die reichliche und gleichmäßige Verteilung der Lichtenergieressourcen in China, die gut entwickelte vor- und nachgelagerte Region und die starke Unterstützung der nationalen Politik zurückzuführen. In diesem Zeitraum spielte China eine große Rolle bei der Stromerzeugung aus Photovoltaik, und die kumulierte installierte Kapazität machte weniger als 6,5 % aus. sprang auf 36,14 %.
Basierend auf der obigen Analyse hat CPIA eine Prognose für die Zahl der neu zugebauten Photovoltaikanlagen von 2022 bis 2030 weltweit erstellt. Es wird geschätzt, dass sowohl unter optimistischen als auch konservativen Bedingungen die weltweite neu installierte Kapazität im Jahr 2030 366 bzw. 315 GW betragen wird und die neu installierte Kapazität in China 128,105 GW betragen wird. Im Folgenden prognostizieren wir die Nachfrage nach Polysilicium basierend auf der Größe der jedes Jahr neu installierten Kapazität.
1.6. Nachfrageprognose von Polysilizium für Photovoltaikanwendungen
Von 2022 bis 2030 kann auf der Grundlage der CPIA-Prognose für die weltweit neu gestiegenen PV-Installationen sowohl unter optimistischen als auch unter konservativen Szenarien die Nachfrage nach Polysilizium für PV-Anwendungen vorhergesagt werden. Zellen sind ein wichtiger Schritt zur Verwirklichung der photoelektrischen Umwandlung, und Siliziumwafer sind die Grundrohstoffe für Zellen und die direkte Folge von Polysilizium, sodass sie ein wichtiger Bestandteil der Prognose der Polysiliziumnachfrage sind. Aus der Stückzahl pro Kilogramm und dem Marktanteil von Siliziumstäben und -blöcken kann die gewichtete Stückzahl pro Kilogramm Siliziumstäbe und -blöcke berechnet werden. Anschließend kann anhand der Leistung und des Marktanteils von Siliziumwafern unterschiedlicher Größe die gewichtete Leistung der Siliziumwafer ermittelt und anschließend die erforderliche Anzahl an Siliziumwafern entsprechend der neu installierten Photovoltaikkapazität abgeschätzt werden. Anschließend kann das Gewicht der benötigten Siliziumstäbe und -barren anhand des quantitativen Verhältnisses zwischen der Anzahl der Siliziumwafer und der gewichteten Anzahl von Siliziumstäben und Siliziumbarren pro Kilogramm ermittelt werden. In Kombination mit dem gewichteten Siliziumverbrauch von Siliziumstäben/Siliziumbarren lässt sich schließlich der Bedarf an Polysilizium für neu installierte Photovoltaikkapazität ermitteln. Den Prognoseergebnissen zufolge wird der weltweite Bedarf an Polysilizium für neue Photovoltaikanlagen in den letzten fünf Jahren weiter steigen, seinen Höhepunkt im Jahr 2027 erreichen und dann in den nächsten drei Jahren leicht zurückgehen. Es wird geschätzt, dass unter optimistischen und konservativen Bedingungen im Jahr 2025 der weltweite jährliche Bedarf an Polysilizium für Photovoltaikanlagen 1.108.900 Tonnen bzw. 907.800 Tonnen betragen wird und dass der weltweite Bedarf an Polysilizium für Photovoltaikanwendungen im Jahr 2030 unter optimistischen und konservativen Bedingungen 1.042.100 Tonnen betragen wird . 896.900 Tonnen. Nach Angaben ChinasAnteil der weltweit installierten Photovoltaikleistung,Chinas Bedarf an Polysilizium für die Photovoltaik-Nutzung im Jahr 2025wird unter optimistischen und konservativen Bedingungen voraussichtlich 369.600 Tonnen bzw. 302.600 Tonnen und im Ausland 739.300 Tonnen bzw. 605.200 Tonnen betragen.
2, Halbleiterendnachfrage: Der Umfang ist viel kleiner als die Nachfrage im Photovoltaikbereich, und es ist mit einem zukünftigen Wachstum zu rechnen
Neben der Herstellung von Photovoltaikzellen kann Polysilizium auch als Rohstoff für die Herstellung von Chips verwendet werden und wird im Halbleiterbereich eingesetzt, der in Automobilbau, Industrieelektronik, elektronische Kommunikation, Haushaltsgeräte und andere Bereiche unterteilt werden kann. Der Prozess vom Polysilizium bis zum Chip gliedert sich im Wesentlichen in drei Schritte. Zunächst wird das Polysilizium in monokristalline Siliziumblöcke gezogen und anschließend in dünne Siliziumwafer geschnitten. Siliziumwafer werden durch eine Reihe von Schleif-, Anfas- und Poliervorgängen hergestellt. , das der Grundrohstoff der Halbleiterfabrik ist. Schließlich wird der Siliziumwafer geschnitten und mit dem Laser in verschiedene Schaltkreisstrukturen eingraviert, um Chipprodukte mit bestimmten Eigenschaften herzustellen. Zu den gängigen Siliziumwafern zählen hauptsächlich polierte Wafer, epitaktische Wafer und SOI-Wafer. Polierter Wafer ist ein Chip-Produktionsmaterial mit hoher Ebenheit, das durch Polieren des Siliziumwafers zur Entfernung der beschädigten Schicht auf der Oberfläche gewonnen wird und direkt zur Herstellung von Chips, epitaktischen Wafern und SOI-Siliziumwafern verwendet werden kann. Epitaktische Wafer werden durch epitaktisches Wachstum polierter Wafer erhalten, während SOI-Siliziumwafer durch Bonden oder Ionenimplantation auf polierten Wafersubstraten hergestellt werden und der Herstellungsprozess relativ schwierig ist.
Durch die Nachfrage nach Polysilizium auf der Halbleiterseite im Jahr 2021, kombiniert mit der Prognose der Agentur zur Wachstumsrate der Halbleiterindustrie in den nächsten Jahren, lässt sich die Nachfrage nach Polysilizium im Halbleiterbereich von 2022 bis 2025 grob abschätzen. Im Jahr 2021 wird die weltweite Polysiliziumproduktion in Elektronikqualität etwa 6 % der gesamten Polysiliziumproduktion ausmachen, und Polysilizium und Granulatsilizium in Solarqualität werden etwa 94 % ausmachen. Das meiste Polysilizium in elektronischer Qualität wird im Halbleiterbereich verwendet, und anderes Polysilizium wird hauptsächlich in der Photovoltaikindustrie verwendet. . Daher kann davon ausgegangen werden, dass die Menge an Polysilizium, die in der Halbleiterindustrie im Jahr 2021 verwendet wird, bei etwa 37.000 Tonnen liegt. Darüber hinaus wird laut der von FortuneBusiness Insights prognostizierten künftigen Gesamtwachstumsrate der Halbleiterindustrie die Nachfrage nach Polysilizium für Halbleiterzwecke von 2022 bis 2025 jährlich um 8,6 % steigen Der Polysiliciumanteil im Halbleiterbereich wird bei rund 51.500 Tonnen liegen. (Quelle des Berichts: Future Think Tank)
3, Import und Export von Polysilizium: Die Importe übersteigen die Exporte bei weitem, wobei Deutschland und Malaysia einen höheren Anteil ausmachen
Im Jahr 2021 werden etwa 18,63 % der Polysiliciumnachfrage Chinas aus Importen stammen, und der Umfang der Importe übersteigt den Umfang der Exporte bei weitem. Von 2017 bis 2021 wird das Import- und Exportmuster von Polysilizium von Importen dominiert, was möglicherweise auf die starke nachgelagerte Nachfrage der Photovoltaikindustrie zurückzuführen ist, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat und deren Bedarf an Polysilizium mehr als 94 % des Bedarfs ausmacht Gesamtnachfrage; Darüber hinaus beherrscht das Unternehmen die Produktionstechnologie für hochreines Polysilizium in elektronischer Qualität noch nicht, sodass ein Teil des von der Industrie für integrierte Schaltkreise benötigten Polysiliziums immer noch auf Importe angewiesen ist. Den Daten der Branche Siliziumindustrie zufolge ist die Importmenge in den Jahren 2019 und 2020 weiter zurückgegangen. Der wesentliche Grund für den Rückgang der Polysiliciumimporte im Jahr 2019 war die deutliche Steigerung der Produktionskapazität, die von 388.000 Tonnen im Jahr 2018 auf 452.000 Tonnen stieg im Jahr 2019. Gleichzeitig haben sich OCI, REC, HANWHA Einige ausländische Unternehmen, wie einige ausländische Unternehmen, aufgrund von Verlusten aus der Polysiliziumindustrie zurückgezogen, sodass die Importabhängigkeit von Polysilizium viel geringer ist; Obwohl die Produktionskapazität im Jahr 2020 nicht gestiegen ist, haben die Auswirkungen der Epidemie zu Verzögerungen beim Bau von Photovoltaikprojekten geführt und die Zahl der Polysilicium-Bestellungen ist im gleichen Zeitraum zurückgegangen. Im Jahr 2021 wird sich Chinas Photovoltaikmarkt rasant entwickeln und der scheinbare Verbrauch von Polysilizium wird 613.000 Tonnen erreichen, was zu einem Wiederanstieg des Importvolumens führt. In den letzten fünf Jahren lag Chinas Netto-Polysilicium-Importvolumen zwischen 90.000 und 140.000 Tonnen, davon etwa 103.800 Tonnen im Jahr 2021. Es wird erwartet, dass Chinas Netto-Polysilicium-Importvolumen von 2022 bis 2025 bei rund 100.000 Tonnen pro Jahr bleiben wird.
Chinas Polysiliciumimporte stammen hauptsächlich aus Deutschland, Malaysia, Japan und Taiwan, China, und die Gesamtimporte aus diesen vier Ländern werden im Jahr 2021 90,51 % ausmachen. Etwa 45 % der Polysiliciumimporte Chinas kommen aus Deutschland, 26 % aus Malaysia, 13,5 % aus Japan und 6 % aus Taiwan. Deutschland besitzt den weltweiten Polysiliciumriesen WACKER, der mit 12,7 % der gesamten weltweiten Produktionskapazität im Jahr 2021 der größte Lieferant von Polysilicium im Ausland ist; Malaysia verfügt über eine große Anzahl von Polysilizium-Produktionslinien der südkoreanischen OCI Company, die aus der ursprünglichen Produktionslinie in Malaysia von TOKUYAMA, einem von OCI übernommenen japanischen Unternehmen, hervorgegangen sind. Es gibt Fabriken und einige Fabriken, die OCI von Südkorea nach Malaysia verlegt hat. Grund für die Verlagerung ist, dass Malaysia freie Fabrikflächen zur Verfügung stellt und die Stromkosten um ein Drittel niedriger sind als in Südkorea; Japan und Taiwan, China haben TOKUYAMA, GET und andere Unternehmen, die einen großen Anteil der Polysiliziumproduktion einnehmen. ein Ort. Im Jahr 2021 wird die Polysiliziumproduktion 492.000 Tonnen betragen, die neu installierte Photovoltaikkapazität und der Chipproduktionsbedarf werden 206.400 Tonnen bzw. 1.500 Tonnen betragen, und die restlichen 284.100 Tonnen werden hauptsächlich für die Weiterverarbeitung verwendet und nach Übersee exportiert. In den Downstream-Verbindungen von Polysilizium werden vor allem Siliziumwafer, -zellen und -module exportiert, wobei der Export von Modulen besonders im Vordergrund steht. Im Jahr 2021 waren es 4,64 Milliarden Siliziumwafer und 3,2 Milliarden Photovoltaikzellenexportiertaus China mit einem Gesamtexport von 22,6 GW bzw. 10,3 GW, und der Export von Photovoltaikmodulen beträgt 98,5 GW, mit sehr wenigen Importen. In Bezug auf die Zusammensetzung des Exportwerts werden die Modulexporte im Jahr 2021 24,61 Milliarden US-Dollar erreichen, was 86 % ausmacht, gefolgt von Siliziumwafern und Batterien. Im Jahr 2021 wird die weltweite Produktion von Siliziumwafern, Photovoltaikzellen und Photovoltaikmodulen 97,3 %, 85,1 % bzw. 82,3 % erreichen. Es wird erwartet, dass sich die globale Photovoltaikindustrie in den nächsten drei Jahren weiterhin in China konzentrieren wird und das Produktions- und Exportvolumen jeder Verbindung beträchtlich sein wird. Daher wird geschätzt, dass von 2022 bis 2025 die Menge an Polysilizium, die für die Verarbeitung und Herstellung nachgelagerter Produkte verwendet und ins Ausland exportiert wird, schrittweise zunehmen wird. Sie wird geschätzt, indem die Auslandsproduktion von der Auslandsnachfrage nach Polysilicium abgezogen wird. Im Jahr 2025 werden schätzungsweise 583.000 Tonnen Polysilizium, das durch die Verarbeitung zu Folgeprodukten hergestellt wird, aus China ins Ausland exportiert
4, Zusammenfassung und Ausblick
Der weltweite Bedarf an Polysilizium konzentriert sich hauptsächlich auf den Photovoltaikbereich, und der Bedarf im Halbleiterbereich beträgt keine Größenordnung. Die Nachfrage nach Polysilizium wird durch Photovoltaikanlagen vorangetrieben und wird durch die Verbindung von Photovoltaikmodulen-Zellen-Wafern nach und nach auf Polysilizium übertragen, wodurch Nachfrage entsteht. Für die Zukunft ist die Nachfrage nach Polysilizium angesichts des Ausbaus der weltweit installierten Photovoltaikkapazität insgesamt optimistisch. Optimistisch gesehen wird die Nachfrage nach Polysilizium im Jahr 2025 durch neu erhöhte PV-Installationen in China und im Ausland 36,96 GW bzw. 73,93 GW betragen, und unter konservativen Bedingungen wird die Nachfrage ebenfalls 30,24 GW bzw. 60,49 GW erreichen. Im Jahr 2021 werden das weltweite Angebot und die Nachfrage nach Polysilicium knapp sein, was zu hohen globalen Polysiliciumpreisen führen wird. Diese Situation könnte bis 2022 andauern und nach 2023 allmählich in die Phase der lockeren Versorgung übergehen. In der zweiten Hälfte des Jahres 2020 begannen die Auswirkungen der Epidemie abzuschwächen, und die Ausweitung der nachgelagerten Produktion trieb die Nachfrage nach Polysilizium an, was einige führende Unternehmen planten die Produktion zu erweitern. Der Expansionszyklus von mehr als eineinhalb Jahren führte jedoch dazu, dass Produktionskapazitäten Ende 2021 und 2022 freigegeben wurden, was zu einem Anstieg von 4,24 % im Jahr 2021 führte. Es besteht eine Angebotslücke von 10.000 Tonnen, sodass die Preise gestiegen sind scharf. Es wird prognostiziert, dass im Jahr 2022 unter den optimistischen und konservativen Bedingungen der installierten Photovoltaikkapazität die Angebots- und Nachfragelücke -156.500 Tonnen bzw. 2.400 Tonnen betragen wird und das Gesamtangebot immer noch relativ knapp sein wird. Im Jahr 2023 und darüber hinaus werden die neuen Projekte, deren Bau Ende 2021 und Anfang 2022 begonnen wurde, die Produktion aufnehmen und einen Anstieg der Produktionskapazität erreichen. Angebot und Nachfrage werden sich allmählich lockern und die Preise könnten unter Abwärtsdruck geraten. Im weiteren Verlauf sollte auf die Auswirkungen des russisch-ukrainischen Krieges auf das globale Energiegefüge geachtet werden, die den globalen Plan für neu installierte Photovoltaikkapazitäten ändern könnten, was sich auf die Nachfrage nach Polysilizium auswirken würde.
(Dieser Artikel dient nur als Referenz für die Kunden von UrbanMines und stellt keine Anlageberatung dar.)