1. Polisilicia industria ĉeno: La produktada procezo estas kompleksa, kaj la malsuprenflua procezo fokusiĝas al fotovoltaikaj duonkonduktaĵoj
Polisilicio estas ĉefe produktita el industria silicio, kloro kaj hidrogeno, kaj situas kontraŭflue de la fotovoltaikaj kaj duonkonduktaĵaj industriaj ĉenoj. Laŭ datumoj de CPIA, la nuna ĉefa polisilicia produktadmetodo en la mondo estas la modifita Siemens-metodo, krom Ĉinio, pli ol 95% de la polisilicio estas produktita per la modifita Siemens-metodo. En la procezo de preparado de polisilicio per la plibonigita Siemens-metodo, unue, klorgaso estas kombinita kun hidrogengaso por generi hidrogenkloridon, kaj poste ĝi reagas kun la silicia pulvoro post dispremado kaj muelado de industria silicio por generi triklorosilanon, kiu estas plue reduktita per hidrogengaso por generi polisilicion. Polikristala silicio povas esti fandita kaj malvarmigita por fari polikristalajn siliciajn orbrikojn, kaj monokristala silicio ankaŭ povas esti produktita per Czochralski- aŭ zona fandado. Kompare kun polikristala silicio, unukristala silicio konsistas el kristalaj grajnoj kun la sama kristala orientiĝo, do ĝi havas pli bonan elektran konduktivecon kaj konvertan efikecon. Kaj polikristalaj siliciaj orbrikoj kaj monokristalaj siliciaj stangoj povas esti plue tranĉitaj kaj prilaboritaj en siliciajn obletojn kaj ĉelojn, kiuj siavice fariĝas ŝlosilaj partoj de fotovoltaikaj moduloj kaj estas uzataj en la fotovoltaika kampo. Krome, unu-kristalaj siliciaj obletoj ankaŭ povas esti formitaj en siliciajn obletojn per ripeta muelado, polurado, epitaksio, purigado kaj aliaj procezoj, kiuj povas esti uzataj kiel substrataj materialoj por duonkonduktantaj elektronikaj aparatoj.
La enhavo de malpuraĵoj en polisilicio estas strikte postulata, kaj la industrio havas karakterizaĵojn de alta kapitalinvesto kaj altaj teknikaj baroj. Ĉar la pureco de polisilicio grave influos la procezon de tirado de unukristala silicio, la purecaj postuloj estas ekstreme striktaj. La minimuma pureco de polisilicio estas 99.9999%, kaj la plej alta estas senlime proksima al 100%. Krome, la naciaj normoj de Ĉinio prezentas klarajn postulojn pri la enhavo de malpuraĵoj, kaj surbaze de tio, polisilicio estas dividita en gradojn I, II kaj III, el kiuj la enhavo de boro, fosforo, oksigeno kaj karbono estas grava referenca indico. "Kondiĉoj de Aliro al la Polisilicia Industrio" deklaras, ke entreprenoj devas havi solidan sistemon por kvalita inspektado kaj administrado, kaj ke la produktaj normoj strikte konformas al la naciaj normoj; Krome, la alirkondiĉoj ankaŭ postulas la skalon kaj energikonsumon de polisiliciaj produktadentreprenoj, kiel ekzemple sunnivelaj kaj elektronivelaj polisiliciaj. La projekta skalo estas pli granda ol 3000 tunoj/jaro kaj 1000 tunoj/jaro respektive, kaj la minimuma kapitalproporcio en la investo de novaj konstruprojektoj kaj rekonstruaj kaj vastaj projektoj ne estu malpli ol 30%, do polisilicio estas kapitalintensa industrio. Laŭ statistikoj de CPIA, la investkosto de 10.000-tuna polisilicia produktadlinio, kiu ekfunkciis en 2021, iomete pliiĝis al 103 milionoj da juanoj/kt. La kialo estas la altiĝo de la prezo de grocaj metalmaterialoj. Oni atendas, ke la investkosto estonte pliiĝos kun la progreso de produktadekipaĵa teknologio kaj malpliiĝo de monomeroj kun la pligrandiĝo de la grandeco. Laŭ la regularoj, la energikonsumo de polisilicio por sunnivelaj kaj elektronivelaj Czochralski-reduktoj devus esti malpli ol 60 kWh/kg kaj 100 kWh/kg respektive, kaj la postuloj por energikonsumaj indikiloj estas relative striktaj. Produktado de polisilicio emas aparteni al la kemia industrio. La produktada procezo estas relative kompleksa, kaj la sojlo por teknikaj itineroj, ekipaĵa elekto, komisiado kaj funkciigo estas alta. La produktada procezo implikas multajn kompleksajn kemiajn reakciojn, kaj la nombro de kontrolnodoj estas pli ol 1000. Estas malfacile por novaj partoprenantoj rapide majstri maturan metiistecon. Tial ekzistas altaj kapitalaj kaj teknikaj baroj en la polisilicia produktada industrio, kio ankaŭ instigas polisiliciajn fabrikistojn efektivigi striktan teknikan optimumigon de la procezfluo, pakado kaj transportado.
2. Klasifiko de polisilicio: pureco determinas uzon, kaj suna grado okupas la ĉeftendencon
Polikristala silicio, formo de elementa silicio, konsistas el kristalaj grajnoj kun malsamaj kristalaj orientiĝoj, kaj estas ĉefe purigita per industria silicia prilaborado. La aspekto de polisilicio estas griza metala brilo, kaj la fandopunkto estas ĉirkaŭ 1410℃. Ĝi estas neaktiva je ĉambra temperaturo kaj pli aktiva en fandita stato. Polisilicio havas duonkonduktajn ecojn kaj estas ekstreme grava kaj bonega duonkondukta materialo, sed malgranda kvanto da malpuraĵoj povas multe influi ĝian konduktivecon. Ekzistas multaj klasifikmetodoj por polisilicio. Aldone al la supre menciita klasifiko laŭ la naciaj normoj de Ĉinio, tri pliaj gravaj klasifikmetodoj estas prezentitaj ĉi tie. Laŭ malsamaj purecaj postuloj kaj uzoj, polisilicio povas esti dividita en sunkvalitan polisilicion kaj elektronik-kvalitan polisilicion. Sunkvalita polisilicio estas ĉefe uzata en la produktado de fotovoltaikaj ĉeloj, dum elektronik-kvalita polisilicio estas vaste uzata en la integracirkvita industrio kiel krudmaterialo por ĉipoj kaj alia produktado. La pureco de sungrada polisilicio estas 6~8N, tio estas, la totala malpuraĵa enhavo devas esti malpli ol 10⁻⁶, kaj la pureco de polisilicio devas atingi 99.9999% aŭ pli. La purecaj postuloj de elektronik-grada polisilicio estas pli striktaj, kun minimumo de 9N kaj nuna maksimumo de 12N. La produktado de elektronik-grada polisilicio estas relative malfacila. Ekzistas malmultaj ĉinaj entreprenoj, kiuj majstris la produktoteknologion de elektronik-grada polisilicio, kaj ili ankoraŭ estas relative dependaj de importado. Nuntempe, la produktado de sungrada polisilicio estas multe pli granda ol tiu de elektronik-grada polisilicio, kaj la unua estas ĉirkaŭ 13.8-oble pli granda ol la dua.
Laŭ la diferenco inter dopantaj malpuraĵoj kaj la konduktiveca tipo de silicia materialo, ĝi povas esti dividita en P-tipajn kaj N-tipajn. Kiam silicio estas dopita per akceptantaj malpuraĵaj elementoj, kiel boro, aluminio, galiumo, ktp., ĝin dominas truokonduktado kaj estas P-tipa. Kiam silicio estas dopita per donacaj malpuraĵaj elementoj, kiel fosforo, arseno, antimono, ktp., ĝin dominas elektrona konduktado kaj estas N-tipa. P-tipaj baterioj ĉefe inkluzivas BSF-bateriojn kaj PERC-bateriojn. En 2021, PERC-baterioj konsistigos pli ol 91% de la tutmonda merkato, kaj BSF-baterioj estos forigitaj. Dum la periodo, kiam PERC anstataŭigas BSF-on, la konverta efikeco de P-tipaj ĉeloj pliiĝis de malpli ol 20% al pli ol 23%, kio preskaŭ atingas la teorian supran limon de 24.5%, dum la teoria supra limo de N-tipaj ĉeloj estas 28.7%, kaj N-tipaj ĉeloj havas altan konvertan efikecon. Pro la avantaĝoj de alta dufaca proporcio kaj malalta temperaturkoeficiento, kompanioj komencis deploji amasproduktadliniojn por N-tipaj baterioj. Laŭ la prognozo de CPIA, la proporcio de N-tipaj baterioj signife pliiĝos de 3% al 13.4% en 2022. Oni atendas, ke en la venontaj kvin jaroj oni komencos la transiron de N-tipaj baterioj al P-tipaj baterioj. Laŭ la malsama surfaca kvalito, ĝi povas esti dividita en densan materialon, florbrasikan materialon kaj koralan materialon. La surfaco de la densa materialo havas la plej malaltan gradon de konkaveco, malpli ol 5mm, neniun koloran anomalion, neniun oksidiĝan intertavolon, kaj la plej altan prezon; La surfaco de la florbrasika materialo havas moderan gradon de konkaveco, 5-20mm, la sekco estas modera, kaj la prezo estas meza; dum la surfaco de la korala materialo havas pli gravan konkavecon, la profundo estas pli granda ol 20mm, la sekco estas loza, kaj la prezo estas la plej malalta. La densa materialo estas ĉefe uzata por tiri monokristalan silicion, dum la florbrasika materialo kaj korala materialo estas ĉefe uzataj por fari polikristalajn siliciajn obleojn. En la ĉiutaga produktado de entreprenoj, la densa materialo povas esti dopita per ne malpli ol 30% da florbrasika materialo por produkti monokristalan silicion. La kosto de krudmaterialoj povas esti ŝparita, sed la uzo de florbrasika materialo reduktos la kristalan tiran efikecon ĝis ia grado. Entreprenoj devas elekti la taŭgan dopan proporcion post pesado de la du. Lastatempe, la prezdiferenco inter densa materialo kaj florbrasika materialo baze stabiliĝis je 3 RMB/kg. Se la prezdiferenco plu pligrandiĝos, kompanioj povus konsideri dopi pli da florbrasika materialo en monokristala silicia tirado.
3. Procezo: La metodo de Siemens okupas la ĉeftendencon, kaj elektrokonsumo fariĝas la ŝlosilo al teknologia ŝanĝo
La produktadprocezo de polisilicio estas proksimume dividita en du paŝojn. En la unua paŝo, industria silicia pulvoro reagas kun anhidra hidrogenklorido por akiri triklorosilanon kaj hidrogenon. Post ripeta distilado kaj purigo, gasa triklorosilano, diklorodihidrosilicio kaj silano; la dua paŝo estas redukti la supre menciitan altpurecan gason al kristala silicio, kaj la reduktopaŝo estas malsama en la modifita Siemens-metodo kaj la silana fluidigita litometodo. La plibonigita Siemens-metodo havas maturan produktadteknologion kaj altan produktokvaliton, kaj nuntempe estas la plej vaste uzata produktadteknologio. La tradicia Siemens-produktadmetodo estas uzi kloron kaj hidrogenon por sintezi anhidran hidrogenkloridon, hidrogenkloridon kaj pulvoran industrian silicion por sintezi triklorosilanon je certa temperaturo, kaj poste apartigi, rektigi kaj purigi la triklorosilanon. La silicio spertas termikan reduktoreakcion en hidrogenreduktforno por akiri elementan silicion deponitan sur la silicia kerno. Surbaze de tio, la plibonigita Siemens-procezo ankaŭ estas ekipita per subtena procezo por recikli grandan kvanton da kromproduktoj kiel hidrogeno, hidrogena klorido kaj silicia tetraklorido produktitaj en la produktada procezo, ĉefe inkluzivante reakiron de redukta vosta gaso kaj reuzon de silicia tetraklorida teknologio. Hidrogeno, hidrogena klorido, triklorosilano kaj silicia tetraklorido en la ellasa gaso estas apartigitaj per seka reakiro. Hidrogeno kaj hidrogena klorido povas esti reuzataj por sintezo kaj purigo kun triklorosilano, kaj triklorosilano estas rekte reciklita en termikan redukton. Purigo estas efektivigita en la forno, kaj silicia tetraklorido estas hidrogenigita por produkti triklorosilanon, kiu povas esti uzata por purigo. Ĉi tiu paŝo ankaŭ nomiĝas malvarma hidrogeniga traktado. Realigante fermitcirkvitan produktadon, entreprenoj povas signife redukti la konsumon de krudmaterialoj kaj elektro, tiel efike ŝparante produktokostojn.
La kosto de produktado de polisilicio uzante la plibonigitan metodon de Siemens en Ĉinio inkluzivas krudmaterialojn, energikonsumon, amortizon, prilaborajn kostojn, ktp. La teknologia progreso en la industrio signife malaltigis la koston. La krudmaterialoj ĉefe rilatas al industria silicio kaj triklorosilano, la energikonsumo inkluzivas elektron kaj vaporon, kaj la prilaboraj kostoj rilatas al la inspektaj kaj riparaj kostoj de produktadekipaĵo. Laŭ la statistikoj de Baichuan Yingfu pri la produktokostoj de polisilicio komence de junio 2022, krudmaterialoj estas la plej altkosta ero, respondecante pri 41% de la totala kosto, el kiu industria silicio estas la ĉefa fonto de silicio. La konsumo de siliciaj unuoj ofte uzata en la industrio reprezentas la kvanton de silicio konsumita por unuo de altpurecaj siliciaj produktoj. La kalkulmetodo estas konverti ĉiujn silici-entenantajn materialojn, kiel ekzemple subkontraktita industria silicia pulvoro kaj triklorosilano, en puran silicion, kaj poste subtrahi la subkontraktitan klorosilanon laŭ la konvertita kvanto de pura silicio de la proporcio de silicia enhavo. Laŭ datumoj de CPIA, la nivelo de silicia konsumo malaltiĝos je 0,01 kg/kg-Si al 1,09 kg/kg-Si en 2021. Oni atendas, ke kun la plibonigo de malvarma hidrogeniga traktado kaj reciklado de kromproduktoj, ĝi malpliiĝos al 1,07 kg/kg antaŭ 2030. kg-Si. Laŭ nekompletaj statistikoj, la silicia konsumo de la kvin ĉefaj ĉinaj kompanioj en la polisilicia industrio estas pli malalta ol la industria averaĝo. Oni scias, ke du el ili konsumos 1,08 kg/kg-Si kaj 1,05 kg/kg-Si respektive en 2021. La dua plej alta proporcio estas energikonsumo, kiu konsistigas 32% entute, el kiu elektro konsistigas 30% de la totala kosto, indikante, ke la prezo de elektro kaj efikeco ankoraŭ estas gravaj faktoroj por polisilicia produktado. La du ĉefaj indikiloj por mezuri la energiŝparon estas ampleksa energikonsumo kaj redukto de energikonsumo. La redukto de energikonsumo rilatas al la procezo de redukto de triklorosilano kaj hidrogeno por generi altpurecan silician materialon. La energikonsumo inkluzivas antaŭvarmigon kaj deponadon de silicia kerno, varmokonservadon, finan ventoladon kaj alian procezan energikonsumon. En 2021, kun teknologia progreso kaj ampleksa utiligo de energio, la averaĝa ampleksa energikonsumo de polisilicia produktado malpliiĝos je 5.3% jare al 63 kWh/kg-Si, kaj la averaĝa redukto de energikonsumo malpliiĝos je 6.1% jare al 46 kWh/kg-Si, kaj oni atendas, ke ĝi plu malpliiĝos en la estonteco. Krome, amortizo ankaŭ estas grava ero de kosto, respondeca pri 17%. Indas rimarki, ke laŭ datumoj de Baichuan Yingfu, la totala produktokosto de polisilicio komence de junio 2022 estis ĉirkaŭ 55 816 juanoj/tuno, la averaĝa prezo de polisilicio en la merkato estis ĉirkaŭ 260 000 juanoj/tuno, kaj la malneta profitmarĝeno estis ĝis 70% aŭ pli, do tio allogis grandan nombron da entreprenoj investantaj en la konstruadon de polisilicia produktadkapacito.
Ekzistas du manieroj por fabrikantoj de polisilicio redukti kostojn: unu estas redukti la kostojn de krudmaterialoj, kaj la alia estas redukti la energikonsumon. Rilate al krudmaterialoj, fabrikantoj povas redukti la kostojn de krudmaterialoj per subskribo de longdaŭraj kunlaboraj interkonsentoj kun industriaj silicioproduktantoj, aŭ konstruante integran produktadkapaciton por la supra kaj suba niveloj. Ekzemple, produktadfabrikoj de polisilicio esence dependas de sia propra industria silicioprovizo. Rilate al elektrokonsumo, fabrikantoj povas redukti elektrokostojn per malaltaj elektroprezoj kaj ampleksa plibonigo de energikonsumo. Ĉirkaŭ 70% de la ampleksa elektrokonsumo estas reduktita per elektrokonsumo, kaj redukto estas ankaŭ ŝlosila ligo en la produktado de altpureca kristala silicio. Tial, plejparto de la produktadkapacito de polisilicio en Ĉinio koncentriĝas en regionoj kun malaltaj elektroprezoj kiel Ŝinĝjango, Interna Mongolio, Siĉuano kaj Junano. Tamen, kun la antaŭeniro de la dukarbona politiko, malfacilas akiri grandan kvanton da malaltkostaj energifontoj. Tial, redukti energikonsumon por redukti ĝin estas pli farebla maniero por redukti kostojn hodiaŭ. Nuntempe, la efika maniero redukti la elektrokonsumon de la redukta forno estas pliigi la nombron de siliciaj kernoj en la redukta forno, tiel pliigante la produktadon de unuopa unuo. Nuntempe, la ĉefaj tipoj de redukta forno en Ĉinio estas 36 paroj da stangoj, 40 paroj da stangoj kaj 48 paroj da stangoj. La fornotipo estas ĝisdatigita al 60 paroj da stangoj kaj 72 paroj da stangoj, sed samtempe ĝi ankaŭ prezentas pli altajn postulojn por la produktadteknologia nivelo de entreprenoj.
Kompare kun la plibonigita Siemens-metodo, la silana fluidigita lita metodo havas tri avantaĝojn: unu estas malalta energi-konsumo, la alia estas alta kristal-tira eligo, kaj la tria estas, ke ĝi estas pli favora kombino kun la pli progresinta CCZ-kontinua Czochralski-teknologio. Laŭ datumoj de la Silicia Industrio-Branĉo, la ampleksa energi-konsumo de la silana fluidigita lita metodo estas 33.33% kompare kun la plibonigita Siemens-metodo, kaj la reduktita energi-konsumo estas 10% kompare kun la plibonigita Siemens-metodo. La silana fluidigita lita metodo havas signifajn energi-konsumajn avantaĝojn. Rilate al kristal-tirado, la fizikaj ecoj de grajneca silicio povas faciligi la plenan plenigon de la kvarca krisolo en la unu-kristala silicia tirstanga ligo. Polikristala silicio kaj grajneca silicio povas pliigi la ŝarĝkapaciton de la unu-forna krisolo je 29%, samtempe reduktante la ŝarĝtempon je 41%, signife plibonigante la tiran efikecon de unu-kristala silicio. Krome, grajneca silicio havas malgrandan diametron kaj bonan fluidecon, kio estas pli taŭga por la CCZ-kontinua Czochralski-metodo. Nuntempe, la ĉefa teknologio de tirado de unu-kristala unu-kristala silicio en la meza kaj malsupra parto estas la metodo de refandado de unu-kristala RCZ, kiu estas re-alimenti kaj tiri la kristalon post tirado de unu-kristala silicia stango. La tirado okazas samtempe, kio ŝparas la malvarmigan tempon de la unu-kristala silicia stango, do la produktada efikeco estas pli alta. La rapida disvolviĝo de la kontinua Czochralski-metodo de CCZ ankaŭ pliigos la postulon je granula silicio. Kvankam granula silicio havas kelkajn malavantaĝojn, kiel pli da silicia pulvoro generita per frotado, granda surfaca areo kaj facila adsorbado de poluaĵoj, kaj hidrogeno kombinita en hidrogenon dum fandado, kio facile kaŭzas saltadon, tamen laŭ la plej novaj anoncoj de koncernaj granulaj siliciaj entreprenoj, ĉi tiuj problemoj estas plibonigataj kaj iom da progreso estis farita.
La fluidigita lita procezo de silano estas matura en Eŭropo kaj Usono, kaj ĝi estas en sia komenca stadio post la enkonduko de ĉinaj entreprenoj. Jam en la 1980-aj jaroj, fremdaj granulaj silicioj reprezentitaj de REC kaj MEMC komencis esplori la produktadon de granulaj silicioj kaj realigis grandskalan produktadon. Inter ili, la totala produktadkapacito de REC por granulaj silicioj atingis 10 500 tunojn/jare en 2010, kaj kompare kun siaj Siemens-ekvivalentoj en la sama periodo, ĝi havis kostavantaĝon de almenaŭ 2-3 usonaj dolaroj/kg. Pro la bezonoj de unu-kristala tirado, la produktado de granulaj silicioj de la kompanio stagnis kaj fine ĉesis, kaj ĝi turnis sin al komuna entrepreno kun Ĉinio por establi produktadan entreprenon por okupiĝi pri la produktado de granulaj silicioj.
4. Krudmaterialoj: Industria silicio estas la kerna krudmaterialo, kaj la provizo povas kontentigi la bezonojn de polisilicia ekspansio
Industria silicio estas la kerna krudmaterialo por polisilicia produktado. Oni atendas, ke la industria silicia produktado de Ĉinio konstante kreskos de 2022 ĝis 2025. De 2010 ĝis 2021, la industria silicia produktado de Ĉinio estas en la ekspansia fazo, kun la averaĝa jara kreskorapideco de produktadkapacito kaj produktado atinganta 7,4% kaj 8,6%, respektive. Laŭ datumoj de SMM, la nove pliigitaindustria silicioproduktadkapacitoen Ĉinio estos 890 000 tunoj kaj 1,065 milionoj da tunoj en 2022 kaj 2023. Supozante, ke industriaj siliciaj kompanioj ankoraŭ konservos kapacit-utiligan indicon kaj funkcian indicon de ĉirkaŭ 60% en la estonteco, la nove pliigita ĉinaproduktadkapacito en 2022 kaj 2023 kaŭzos produktadpliiĝon de 320 000 tunoj kaj 383 000 tunoj. Laŭ la taksoj de GFCI,La industria silicio-produktadkapacito de Ĉinio en 22/23/24/25 estas ĉirkaŭ 5,90/697/6,71/6,5 milionoj da tunoj, kio respondas al 3,55/391/4,18/4,38 milionoj da tunoj.
La kreskorapideco de la ceteraj du subfluaj areoj de supermetita industria silicio estas relative malrapida, kaj la industria silicioproduktado de Ĉinio povas baze kontentigi la produktadon de polisilicio. En 2021, la industria silicioproduktadkapacito de Ĉinio estos 5.385 milionoj da tunoj, respondante al produktado de 3.213 milionoj da tunoj, el kiuj polisilicio, organika silicio kaj aluminiaj alojoj konsumos 623,000 tunojn, 898,000 tunojn kaj 649,000 tunojn, respektive. Krome, preskaŭ 780,000 tunoj da produktado estas uzataj por eksportado. En 2021, la konsumo de polisilicio, organika silicio kaj aluminiaj alojoj konsistigos 19%, 28% kaj 20% de la industria silicio, respektive. De 2022 ĝis 2025, la kreskorapideco de organika silicioproduktado estas atendata resti ĉirkaŭ 10%, kaj la kreskorapideco de aluminialojproduktado estas malpli ol 5%. Tial ni kredas, ke la kvanto de industria silicio, kiu povas esti uzata por polisilicio en 2022-2025, estas relative sufiĉa, por plene kontentigi la bezonojn de polisilicio-produktado.
5. Provizo de polisilicio:Ĉiniookupas dominan pozicion, kaj produktado iom post iom kolektiĝas al gvidaj entreprenoj
En la lastaj jaroj, la tutmonda produktado de polisilicio kreskis jaron post jaro, kaj iom post iom amasiĝis en Ĉinio. De 2017 ĝis 2021, la tutmonda jara produktado de polisilicio altiĝis de 432 000 tunoj ĝis 631 000 tunoj, kun la plej rapida kresko en 2021, kun kreskorapideco de 21,11%. Dum ĉi tiu periodo, la tutmonda produktado de polisilicio iom post iom koncentriĝis en Ĉinio, kaj la proporcio de la ĉina produktado de polisilicio pliiĝis de 56,02% en 2017 ĝis 80,03% en 2021. Komparante la dek ĉefajn kompaniojn laŭ la tutmonda produktadkapacito de polisilicio en 2010 kaj 2021, oni povas trovi, ke la nombro de ĉinaj kompanioj pliiĝis de 4 ĝis 8, kaj la proporcio de produktadkapacito de iuj usonaj kaj koreaj kompanioj signife malpliiĝis, falante el la dek ĉefaj teamoj, kiel ekzemple HEMOLOCK, OCI, REC kaj MEMC; La industria koncentriĝo signife pliiĝis, kaj la totala produktokapacito de la dek plej grandaj kompanioj en la industrio pliiĝis de 57.7% al 90.3%. En 2021, kvin ĉinaj kompanioj konsistigis pli ol 10% de la produktokapacito, entute 65.7%. Estas tri ĉefaj kialoj por la laŭgrada translokigo de la polisilicia industrio al Ĉinio. Unue, ĉinaj polisiliciaj fabrikantoj havas signifajn avantaĝojn rilate al krudmaterialoj, elektro kaj laborkostoj. La salajroj de laboristoj estas pli malaltaj ol tiuj de fremdaj landoj, do la totala produktokosto en Ĉinio estas multe pli malalta ol tiu de fremdaj landoj, kaj daŭre malpliiĝos kun la teknologia progreso; due, la kvalito de ĉinaj polisiliciaj produktoj konstante pliboniĝas, la plej multaj el kiuj estas je la sunnivela unuaklasa nivelo, kaj individuaj progresintaj entreprenoj plenumas la purecajn postulojn. Sukcesoj estis faritaj en la produktoteknologio de pli alt-elektronika polisilicio, iom post iom enkondukante la anstataŭigon de importaĵoj per hejma elektronika polisilicio, kaj ĉinaj gvidaj entreprenoj aktive antaŭenigas la konstruadon de elektronikaj polisiliciaj projektoj. La produktado de siliciaj opaletoj en Ĉinio estas pli ol 95% de la tuta tutmonda produktado, kio iom post iom pliigis la aŭtarkian indicon de polisilicio por Ĉinio, kio iom post iom premis la merkaton de transmaraj polisiliciaj entreprenoj.
De 2017 ĝis 2021, la jara produktado de polisilicio en Ĉinio konstante kreskos, ĉefe en regionoj riĉaj je energifontoj kiel Ŝinĝjango, Interna Mongolio kaj Siĉuano. En 2021, la ĉina produktado de polisilicio kreskos de 392 000 tunoj ĝis 505 000 tunoj, kresko de 28,83%. Rilate al produktadkapacito, la ĉina produktado de polisilicio ĝenerale kreskis, sed ĝi malpliiĝis en 2020 pro la ĉesigo de iuj fabrikantoj. Krome, la kapacit-utilig-procento de ĉinaj polisilicio-entreprenoj konstante kreskis ekde 2018, kaj la kapacit-utilig-procento en 2021 atingos 97,12%. Rilate al provincoj, la ĉina produktado de polisilicio en 2021 ĉefe koncentriĝas en regionoj kun malaltaj elektroprezoj kiel Ŝinĝjango, Interna Mongolio kaj Siĉuano. La produktado de Ŝinĝjango estas 270 400 tunoj, kio estas pli ol duono de la tuta produktado en Ĉinio.
La ĉina polisilicia industrio karakteriziĝas per alta grado de koncentriĝo, kun CR6-valoro de 77%, kaj estos plua suprenira tendenco en la estonteco. La produktado de polisilicio estas industrio kun alta kapitalo kaj altaj teknikaj baroj. La ciklo de projekta konstruado kaj produktado kutime daŭras du jarojn aŭ pli. Estas malfacile por novaj fabrikantoj eniri la industrion. Juĝante laŭ la konata planita vastiĝo kaj novaj projektoj en la venontaj tri jaroj, oligopolistaj fabrikantoj en la industrio daŭre vastigos sian produktokapaciton pro siaj propraj teknologiaj kaj skalaj avantaĝoj, kaj ilia monopola pozicio daŭre pliiĝos.
Oni taksas, ke la ĉina polisilicia provizo enkondukos grandskalan kreskon de 2022 ĝis 2025, kaj la polisilicia produktado atingos 1.194 milionojn da tunoj en 2025, pelante la vastiĝon de la tutmonda polisilicia produktado. En 2021, kun la akra altiĝo de la prezo de polisilicio en Ĉinio, gravaj fabrikantoj investis en la konstruadon de novaj produktadlinioj, kaj samtempe allogis novajn fabrikantojn aliĝi al la industrio. Ĉar polisiliciaj projektoj daŭros almenaŭ unu kaj duonon ĝis du jarojn de konstruado ĝis produktado, nova konstruado en 2021 estos kompletigita. La produktadkapacito ĝenerale komenciĝos en la dua duono de 2022 kaj 2023. Ĉi tio tre kongruas kun la novaj projektaj planoj anoncitaj de gravaj fabrikantoj nuntempe. La nova produktokapacito en 2022-2025 ĉefe koncentriĝas en 2022 kaj 2023. Post tio, dum la provizo kaj postulo de polisilicio kaj la prezo iom post iom stabiliĝos, la totala produktokapacito en la industrio iom post iom stabiliĝos. Malsupren, tio estas, la kreskorapideco de produktokapacito iom post iom malpliiĝos. Krome, la kapacit-utilig-procento de polisiliciaj entreprenoj restis je alta nivelo en la pasintaj du jaroj, sed necesos tempo por ke la produktokapacito de novaj projektoj pliiĝu, kaj necesos procezo por ke novaj partoprenantoj majstru la koncernan preparteknologion. Tial, la kapacit-utilig-procento de novaj polisiliciaj projektoj en la venontaj kelkaj jaroj estos malalta. El tio, oni povas antaŭdiri la polisilician produktadon en 2022-2025, kaj oni atendas, ke la polisilicia produktado en 2025 estos ĉirkaŭ 1.194 milionoj da tunoj.
La koncentriĝo de transmara produktokapacito estas relative alta, kaj la kreskorapideco kaj rapideco de la produktokresko en la venontaj tri jaroj ne estos tiel altaj kiel tiuj de Ĉinio. La transmara produktokapacito de polisilicio estas ĉefe koncentrita en kvar ĉefaj kompanioj, kaj la ceteraj havas ĉefe malgrandan produktokapaciton. Rilate al produktokapacito, Wacker Chem okupas duonon de la transmara produktokapacito de polisilicio. Ĝiaj fabrikoj en Germanio kaj Usono havas produktokapacitojn de 60 000 tunoj kaj 20 000 tunoj, respektive. La akra kresko de la tutmonda produktokapacito de polisilicio en 2022 kaj poste povus kaŭzi... Maltrankvila pri troa oferto, la kompanio ankoraŭ estas en atendo-kaj-vidu-stato kaj ne planis aldoni novan produktokapaciton. La sudkorea polisilicia giganto OCI iom post iom translokigas sian sunkvalitan polisilician produktadlinion al Malajzio, samtempe retenante la originalan elektronik-gradan polisilician produktadlinion en Ĉinio, kiu estas planita atingi 5 000 tunojn en 2022. La produktadkapacito de OCI en Malajzio atingos 27 000 tunojn kaj 30 000 tunojn en 2020 kaj 2021, atingante malaltajn energikonsumajn kostojn kaj evitante la altajn ĉinajn tarifojn sur polisilicio en Usono kaj Sud-Koreio. La kompanio planas produkti 95 000 tunojn, sed la komencdato estas neklara. Oni atendas, ke ĝi pliiĝos je la nivelo de 5 000 tunoj jare en la venontaj kvar jaroj. La norvega kompanio REC havas du produktadbazojn en Vaŝingtonio kaj Montano, Usono, kun jara produktadkapacito de 18 000 tunoj da sunkvalita polisilicio kaj 2 000 tunoj da elektronik-grada polisilicio. REC, kiu troviĝis en profunda financa mizero, elektis suspendi la produktadon, kaj poste stimulite de la eksplodo de la prezoj de polisilicio en 2021, la kompanio decidis rekomenci la produktadon de 18 000 tunoj da projektoj en Vaŝingtonio kaj 2 000 tunoj en Montano antaŭ la fino de 2023, kaj povas kompletigi la pliigon de la produktadkapacito en 2024. Hemlock estas la plej granda produktanto de polisilicio en Usono, specialiĝante pri altpureca elektronik-grada polisilicio. La altteknologiaj baroj al produktado malfaciligas la anstataŭigon de la produktoj de la kompanio sur la merkato. Kombinite kun la fakto, ke la kompanio ne planas konstrui novajn projektojn ene de kelkaj jaroj, oni atendas, ke la produktadkapacito de la kompanio estos inter 2022 kaj 2025. La jara produktado restas je 18 000 tunoj. Krome, en 2021, la nova produktadkapacito de kompanioj krom la supre menciitaj kvar kompanioj estos 5 000 tunoj. Pro la manko de kompreno pri la produktoplanoj de ĉiuj kompanioj, oni supozas ĉi tie, ke la nova produktokapacito estos 5 000 tunoj jare de 2022 ĝis 2025.
Laŭ la transmara produktokapacito, oni taksas, ke la transmara polisilicia produktado en 2025 estos ĉirkaŭ 176 000 tunoj, supozante, ke la utiligo-kvoto de la transmara polisilicia produktokapacito restas senŝanĝa. Post kiam la prezo de polisilicio akre altiĝis en 2021, ĉinaj kompanioj pliigis kaj vastigis produktadon. Kontraste, transmaraj kompanioj estas pli singardaj en siaj planoj por novaj projektoj. Ĉi tio estas ĉar la domineco de la polisilicia industrio jam estas sub la kontrolo de Ĉinio, kaj blinda pliigo de produktado povas alporti perdojn. El la kosto, energikonsumo estas la plej granda komponanto de la kosto de polisilicio, do la prezo de elektro estas tre grava, kaj Ŝinĝjango, Interna Mongolio, Siĉuano kaj aliaj regionoj havas evidentajn avantaĝojn. El la mendoflanko, kiel rekta subprodukto de polisilicio, la ĉina produktado de siliciaj siliciaj platoj konsistigas pli ol 99% de la monda tuto. La subprodukta industrio de polisilicio estas ĉefe koncentrita en Ĉinio. La prezo de la produktita polisilicio estas malalta, la transportkosto estas malalta, kaj la mendo estas plene garantiita. Due, Ĉinio trudis relative altajn kontraŭdumpingajn tarifojn sur importado de sunkvalita polisilicio el Usono kaj Sud-Koreio, kio multe subpremis la konsumon de polisilicio el Usono kaj Sud-Koreio. Estu singarda pri konstruado de novaj projektoj; krome, en la lastaj jaroj, ĉinaj transmaraj polisiliciaj entreprenoj malrapide disvolviĝis pro la efiko de tarifoj, kaj iuj produktadlinioj estis reduktitaj aŭ eĉ fermitaj, kaj ilia proporcio en la tutmonda produktado malpliiĝis jaron post jaro, do ili ne estos kompareblaj al la altiĝo de polisiliciaj prezoj en 2021, ĉar la altaj profitoj de la ĉina kompanio ne sufiĉas por subteni ĝian rapidan kaj grandskalan vastiĝon de la produktadkapacito.
Surbaze de la respektivaj prognozoj pri polisilicia produktado en Ĉinio kaj eksterlande de 2022 ĝis 2025, la antaŭvidita valoro de tutmonda polisilicia produktado povas esti resumita. Oni taksas, ke la tutmonda polisilicia produktado en 2025 atingos 1.371 milionojn da tunoj. Laŭ la prognoza valoro de polisilicia produktado, la parto de Ĉinio en la tutmonda proporcio povas esti proksimume kalkulita. Oni atendas, ke la parto de Ĉinio iom post iom pligrandiĝos de 2022 ĝis 2025, kaj ĝi superos 87% en 2025.
6, Resumo kaj Perspektivo
Polisilicio situas laŭflue de industria silicio kaj suprenflue de la tuta ĉeno de fotovoltaiko kaj duonkondukta industrio, kaj ĝia statuso estas tre grava. La ĉeno de la fotovoltaiko estas ĝenerale polisilicio-silicio-plato-ĉelo-modulo-fotovoltaika instalita kapacito, kaj la ĉeno de la duonkondukta industrio estas ĝenerale polisilicio-monokristala silicio-plato-silicio-plato-ĉipo. Malsamaj uzoj havas malsamajn postulojn pri la pureco de polisilicio. La fotovoltaiko ĉefe uzas sungradan polisilicion, kaj la duonkondukta industrio uzas elektrongradan polisilicion. La unua havas purecan gamon de 6N-8N, dum la dua postulas purecon de 9N aŭ pli.
Dum jaroj, la ĉefa produktadprocezo de polisilicio estis la plibonigita Siemens-metodo tra la tuta mondo. En la lastaj jaroj, kelkaj kompanioj aktive esploris la malpli kostan silanan fluidigitan litan metodon, kio povus influi la produktadpadronon. La bastonforma polisilicio produktita per la modifita Siemens-metodo havas la karakterizaĵojn de alta energikonsumo, alta kosto kaj alta pureco, dum la grajneca silicio produktita per la silana fluidigita lita metodo havas la karakterizaĵojn de malalta energikonsumo, malalta kosto kaj relative malalta pureco. Kelkaj ĉinaj kompanioj realigis la amasproduktadon de grajneca silicio kaj la teknologion uzi grajnecan silicion por tiri polisilicionon, sed ĝi ne estis vaste reklamita. Ĉu grajneca silicio povos anstataŭigi la unuan en la estonteco dependas de ĉu la kosta avantaĝo povas kovri la kvalitan malavantaĝon, la efikon de postaj aplikoj kaj la plibonigon de silana sekureco. En la lastaj jaroj, la tutmonda polisilicia produktado kreskis jaron post jaro, kaj iom post iom kolektiĝas en Ĉinio. De 2017 ĝis 2021, la tutmonda jara produktado de polisilicio pliiĝos de 432 000 tunoj ĝis 631 000 tunoj, kun la plej rapida kresko en 2021. Dum la periodo, la tutmonda produktado de polisilicio iom post iom pli kaj pli koncentriĝis al Ĉinio, kaj la proporcio de ĉina produktado de polisilicio pliiĝis de 56,02% en 2017 ĝis 80,03% en 2021. De 2022 ĝis 2025, la provizo de polisilicio enkondukos grandskalan kreskon. Oni taksas, ke la produktado de polisilicio en 2025 estos 1,194 milionoj da tunoj en Ĉinio, kaj la produktado eksterlande atingos 176 000 tunojn. Sekve, la tutmonda produktado de polisilicio en 2025 estos ĉirkaŭ 1,37 milionoj da tunoj.
(Ĉi tiu artikolo estas nur por referenco de la klientoj de UrbanMines kaj ne reprezentas ian ajn investan konsilon)