1. Cadena de la industria de Polysilicon: el proceso de producción es complejo y el flujo posterior se centra en los semiconductores fotovoltaicos
Polysilicon se produce principalmente a partir de silicio industrial, cloro e hidrógeno, y se encuentra aguas arriba de las cadenas de la industria fotovoltaica y de semiconductores. Según los datos de CPIA, el método actual de producción de polisilicio de la corriente principal en el mundo es el método de Siemens modificado, excepto China, más del 95% del polisilicio es producido por el método modificado de Siemens. En el proceso de preparación de Polisilicon mediante el método mejorado de Siemens, en primer lugar, el gas de cloro se combina con gas de hidrógeno para generar cloruro de hidrógeno, y luego reacciona con el polvo de silicio después de triturar y moler de silicio industrial para generar triclorosilano, lo que se reduce aún más por el gas de hidrógeno a la generación de polisilicón. El silicio policristalino se puede fundir y enfriar para hacer lingotes de silicio policristalino, y el silicio monocristalino también puede ser producido por czochralski o fusión de zona. En comparación con el silicio policristalino, el silicio de cristal único está compuesto de granos de cristal con la misma orientación de cristal, por lo que tiene una mejor conductividad eléctrica y eficiencia de conversión. Tanto las lingotes de silicio policristalino como las varillas de silicio monocristalinas se pueden cortar y procesar aún más en obleas y células de silicio, que a su vez se convierten en partes clave de los módulos fotovoltaicos y se usan en el campo fotovoltaico. Además, las obleas de silicio de cristal único también se pueden formar en obleas de silicio mediante molienda repetida, pulido, epitaxia, limpieza y otros procesos, que pueden usarse como materiales de sustrato para dispositivos electrónicos de semiconductores.
El contenido de impureza de Polysilicon es estrictamente requerido, y la industria tiene las características de la alta inversión de capital y las altas barreras técnicas. Dado que la pureza del polisilicio afectará seriamente el proceso de dibujo de silicio de cristal único, los requisitos de pureza son extremadamente estrictos. La pureza mínima de Polysilicon es del 99.9999%, y la más alta es infinitamente cerca del 100%. Además, los estándares nacionales de China presentan requisitos claros para el contenido de impurezas, y en base a esto, el polisilicio se divide en los grados I, II y III, de los cuales el contenido de boro, fósforo, oxígeno y carbono es un índice de referencia importante. "Condiciones de acceso a la industria de Polysilicon" estipula que las empresas deben tener un sistema de inspección y gestión de calidad de sonido, y los estándares de productos cumplen estrictamente con los estándares nacionales; Además, las condiciones de acceso también requieren la escala y el consumo de energía de las empresas de producción de polisilicio, como el polisilicio de grado solar, de grado electrónico. Según las estadísticas de CPIA, el costo de inversión del equipo de línea de producción de polisilicio de 10,000 toneladas puesta en funcionamiento en 2021 ha aumentado ligeramente a 103 millones de yuanes/kt. La razón es el aumento en el precio de los materiales metálicos a granel. Se espera que el costo de inversión en el futuro aumente con el progreso de la tecnología de equipos de producción y la disminución de los monómeros a medida que aumenta el tamaño. Según las regulaciones, el consumo de energía de polisilicio para la reducción de Czochralski de grado solar y de grado electrónico debe ser inferior a 60 kWh/kg y 100 kWh/kg respectivamente, y los requisitos para los indicadores de consumo de energía son relativamente estrictos. La producción de polisilicio tiende a pertenecer a la industria química. El proceso de producción es relativamente complejo, y el umbral para rutas técnicas, selección de equipos, puesta en marcha y operación es alto. El proceso de producción involucra muchas reacciones químicas complejas, y el número de nodos de control es de más de 1,000. Es difícil para los nuevos participantes dominar rápidamente la artesanía madura. Por lo tanto, existen altas barreras de capital y técnicas en la industria de producción de Polysilicon, que también promueve a los fabricantes de polisilicio para llevar a cabo una optimización técnica estricta del flujo de procesos, el envasado y el proceso de transporte.
2. Clasificación de Polysilicon: la pureza determina el uso, y el grado solar ocupa la corriente principal
El silicio policristalino, una forma de silicio elemental, está compuesta de granos de cristal con diferentes orientaciones de cristal, y se purifica principalmente por el procesamiento de silicio industrial. La aparición de Polisilicon es el brillo metálico gris, y el punto de fusión es de aproximadamente 1410 ℃. Está inactivo a temperatura ambiente y más activo en el estado fundido. El polisilicio tiene propiedades semiconductores y es un material semiconductor extremadamente importante y excelente, pero una pequeña cantidad de impurezas puede afectar en gran medida su conductividad. Hay muchos métodos de clasificación para Polysilicon. Además de la clasificación mencionada anteriormente de acuerdo con los estándares nacionales de China, aquí se introducen tres métodos de clasificación más importantes. De acuerdo con diferentes requisitos y usos de pureza, el polisilicio se puede dividir en polisilicio de grado solar y polisilicio de grado electrónico. El polisilicio de grado solar se usa principalmente en la producción de células fotovoltaicas, mientras que el polisilicio de grado electrónico se usa ampliamente en la industria del circuito integrado como materia prima para chips y otras producción. La pureza del polisilicio de grado solar es de 6 ~ 8n, es decir, el contenido de impureza total debe ser inferior a 10-6, y la pureza del polisilicio debe alcanzar el 99.9999% o más. Los requisitos de pureza del polisilicio de grado electrónico son más estrictos, con un mínimo de 9n y un máximo actual de 12n. La producción de polisilicio de grado electrónico es relativamente difícil. Hay pocas empresas chinas que han dominado la tecnología de producción de Polisilicon de grado electrónico, y todavía dependen relativamente de las importaciones. En la actualidad, la salida de polisilicio de grado solar es mucho más grande que el de Polisilicón de grado electrónico, y el primero es aproximadamente 13.8 veces mayor que el de los segundos.
Según la diferencia de impurezas de dopaje y conductividad de material de silicio, se puede dividir en tipo P y tipo N. Cuando el silicio está dopado con elementos de impurezas de aceptores, como boro, aluminio, galio, etc., está dominado por la conducción de agujeros y es de tipo P. Cuando el silicio está dopado con elementos de impureza de donantes, como fósforo, arsénico, antimonio, etc., está dominado por la conducción de electrones y es de tipo N. Las baterías de tipo P incluyen principalmente baterías BSF y baterías Perc. En 2021, las baterías de PERC representarán más del 91% del mercado global, y las baterías BSF serán eliminadas. During the period when PERC replaces BSF, the conversion efficiency of P-type cells has increased from less than 20% to more than 23%, which is about to approach the theoretical upper limit of 24.5%, while the theoretical upper limit of N-type cells is 28.7%, and N-type cells have high conversion efficiency, Due to the advantages of high bifacial ratio and low temperature coefficient, companies have begun to deploy mass production Líneas para baterías de tipo N. Según el pronóstico de CPIA, la proporción de baterías de tipo N aumentará significativamente del 3% al 13.4% en 2022. Se espera que en los próximos cinco años, la iteración de la batería de tipo N a la batería de tipo P se conducirá. La superficie del material denso tiene el grado más bajo de concavidad, menos de 5 mm, sin anormalidad de color, sin entreapas de oxidación y el precio más alto; La superficie del material de coliflor tiene un grado moderado de concavidad, 5-20 mm, la sección es moderada y el precio es de rango medio; Si bien la superficie del material de coral tiene una concavidad más grave, la profundidad es superior a 20 mm, la sección está floja y el precio es el más bajo. El material denso se usa principalmente para dibujar silicio monocristalino, mientras que el material de coliflor y el material de coral se usan principalmente para hacer obleas de silicio policristalino. En la producción diaria de empresas, el material denso se puede dopar con no menos del 30% de material de coliflor para producir silicio monocristalino. El costo de las materias primas se puede ahorrar, pero el uso de material de coliflor reducirá la eficiencia de atracción de cristal hasta cierto punto. Las empresas deben elegir la relación de dopaje apropiada después de sopesar las dos. Recientemente, la diferencia de precio entre el material denso y el material de coliflor se ha estabilizado básicamente a 3 RMB /kg. Si la diferencia de precio se amplía aún más, las empresas pueden considerar dopar más material de coliflor en la tracción de silicio monocristalino.
3. Proceso: el método Siemens ocupa la corriente principal, y el consumo de energía se convierte en la clave para el cambio tecnológico
El proceso de producción de Polysilicon se divide aproximadamente en dos pasos. En el primer paso, el polvo de silicio industrial se reacciona con cloruro de hidrógeno anhidro para obtener triclorosilano e hidrógeno. Después de la destilación y la purificación repetidas, el triclorosilano gaseoso, el diclorodihidrosilicio y el silano; El segundo paso es reducir el gas de alta pureza mencionado anteriormente al silicio cristalino, y el paso de reducción es diferente en el método de Siemens modificado y el método de lecho fluidizado de silano. El método mejorado de Siemens tiene tecnología de producción madura y alta calidad del producto, y actualmente es la tecnología de producción más utilizada. El método tradicional de producción de Siemens es usar cloro e hidrógeno para sintetizar cloruro de hidrógeno anhidro, cloruro de hidrógeno y silicio industrial en polvo para sintetizar triclorosilano a cierta temperatura, y luego separarse, rectificar y purificar el triclorosilano. El silicio sufre una reacción de reducción térmica en un horno de reducción de hidrógeno para obtener silicio elemental depositado en el núcleo de silicio. Sobre esta base, el proceso mejorado de Siemens también está equipado con un proceso de soporte para reciclar una gran cantidad de subproductos, como el hidrógeno, el cloruro de hidrógeno y el tetracloruro de silicio producido en el proceso de producción, principalmente incluyendo reducción de la recuperación de gases de cola y la tecnología de reutilización de tetracloruro de silicio. El hidrógeno, el cloruro de hidrógeno, el triclorosilano y el tetracloruro de silicio en los gases de escape están separados por recuperación seca. El cloruro de hidrógeno e hidrógeno se puede reutilizar para la síntesis y purificación con triclorosilano, y el triclorosilano se recicla directamente en la reducción térmica. La purificación se lleva a cabo en el horno, y el tetracloruro de silicio se hidrogenado para producir triclorosilano, que puede usarse para la purificación. Este paso también se llama tratamiento de hidrogenación en frío. Al realizar la producción de circuito cerrado, las empresas pueden reducir significativamente el consumo de materias primas y electricidad, ahorrando así efectivamente los costos de producción.
El costo de producir polisilicio utilizando el método mejorado de Siemens en China incluye materias primas, consumo de energía, depreciación, costos de procesamiento, etc. El progreso tecnológico en la industria ha reducido significativamente el costo. Las materias primas se refieren principalmente a silicio industrial y triclorosilano, el consumo de energía incluye electricidad y vapor, y los costos de procesamiento se refieren a los costos de inspección y reparación de los equipos de producción. Según las estadísticas de Baichuan Yingfu sobre los costos de producción de Polysilicon a principios de junio de 2022, las materias primas son el artículo de mayor costo, que representan el 41% del costo total, del cual el silicio industrial es la principal fuente de silicio. El consumo de la unidad de silicio comúnmente utilizado en la industria representa la cantidad de silicio consumida por unidad de productos de silicio de alta pureza. El método de cálculo es convertir todos los materiales que contienen silicio, como el polvo de silicio industrial subcontratado y el triclorosilano en silicio puro, y luego deducir el clorosilano subcontratado según la cantidad de silicio puro convertido de la relación de contenido de silicio. Según los datos de CPIA, el nivel de consumo de silicio disminuirá en 0.01 kg/kg-Si a 1.09 kg/kg-Si en 2021. Se espera que con la mejora del tratamiento de hidrogenación en frío y el reciclaje de subproductos, se espera que disminuya a 1.07 kg/kg en 2030. Kg-Si. Según estadísticas incompletas, el consumo de silicio de las cinco principales empresas chinas en la industria de Polysilicon es menor que el promedio de la industria. Se sabe que dos de ellos consumirán 1.08 kg/kg-Si y 1.05 kg/kg-Si, respectivamente, en 2021. La segunda proporción más alta es el consumo de energía, que representa el 32% en total, de los cuales la electricidad representa el 30% del costo total, lo que indica que el precio y la eficiencia de la electricidad siguen siendo factores importantes para la producción de polisilicon. Los dos indicadores principales para medir la eficiencia energética son el consumo integral de energía y el consumo de energía de reducción. El consumo de energía de reducción se refiere al proceso de reducción del triclorosilano y el hidrógeno para generar material de silicio de alta pureza. El consumo de energía incluye precalentamiento y deposición del núcleo de silicio. , Preservación de calor, ventilación final y otro consumo de energía del proceso. En 2021, con el progreso tecnológico y la utilización integral de la energía, el consumo promedio de energía integral de la producción de polisilicio disminuirá en un 5,3% interanual a 63kWh/kg-Si, y el consumo promedio de energía de reducción disminuirá en un 6,1% anual a 46kWh/kg-Si, lo que se espera que disminuya aún más en el futuro. . Además, la depreciación también es un artículo importante de costo, que representa el 17%. Vale la pena señalar que, según los datos de Baichuan Yingfu, el costo total de producción de Polysilicon a principios de junio de 2022 fue de aproximadamente 55,816 yuanes/toneladas, el precio promedio de Polysilicon en el mercado fue de aproximadamente 260,000 yuanes/toneladas, y el margen de ganancia bruta fue tan 70% o más, por lo que atrajo un gran número de inversiones en la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de la construcción de Polysilicon.
Hay dos formas para que los fabricantes de polisilicones reduzcan los costos, una es reducir los costos de las materias primas y la otra es reducir el consumo de energía. En términos de materias primas, los fabricantes pueden reducir el costo de las materias primas al firmar acuerdos de cooperación a largo plazo con fabricantes de silicio industrial, o construir una capacidad integrada de producción aguas arriba y aguas abajo. Por ejemplo, las plantas de producción de polisilicio básicamente dependen de su propio suministro de silicio industrial. En términos de consumo de electricidad, los fabricantes pueden reducir los costos de electricidad mediante los bajos precios de la electricidad y la mejora integral del consumo de energía. Alrededor del 70% del consumo integral de electricidad es la reducción del consumo de electricidad, y la reducción también es un vínculo clave en la producción de silicio cristalino de alta pureza. Por lo tanto, la mayoría de la capacidad de producción de polisilicones en China se concentra en regiones con bajos precios de electricidad como Xinjiang, Inner Mongolia, Sichuan y Yunnan. Sin embargo, con el avance de la política de dos carbonos, es difícil obtener una gran cantidad de recursos de energía de bajo costo. Por lo tanto, reducir el consumo de energía para la reducción es una reducción de costos más factible hoy en día. Forma. En la actualidad, la forma efectiva de reducir el consumo de energía de reducción es aumentar el número de núcleos de silicio en el horno de reducción, ampliando así la salida de una sola unidad. En la actualidad, los tipos de hornos de reducción de la corriente principal en China son 36 pares de barras, 40 pares de barras y 48 pares de varillas. El tipo de horno se actualiza a 60 pares de barras y 72 pares de barras, pero al mismo tiempo, también presenta requisitos más altos para el nivel de tecnología de producción de las empresas.
En comparación con el método de Siemens mejorado, el método de lecho fluidizado de silano tiene tres ventajas, una es un bajo consumo de energía, el otro es una salida de extracción de cristal alta, y el tercero es que es más favorable combinar con la tecnología Czochralski continua CCZ más avanzada. Según los datos de la rama de la industria de silicio, el consumo integral de energía del método de lecho fluidizado de silano es del 33.33% del método mejorado de Siemens, y el consumo de energía de reducción es el 10% del método mejorado de Siemens. El método del lecho fluidizado de silano tiene importantes ventajas de consumo de energía. En términos de tracción de cristal, las propiedades físicas del silicio granular pueden hacer que sea más fácil llenar completamente el crisol del cuarzo en el enlace de la barra de tracción de silicio de cristal único. El silicio policristalino y el silicio granular pueden aumentar la capacidad de carga del crisol del horno único en un 29%, al tiempo que reduce el tiempo de carga en un 41%, lo que mejora significativamente la eficiencia de tracción del silicio de cristal único. Además, el silicio granular tiene un pequeño diámetro y buena fluidez, que es más adecuada para el método CCZ continuo Czochralski. En la actualidad, la tecnología principal de la tracción de cristal único en los alcances medio e inferior es el método de reiniciado de cristal único RCZ, que es volver a alimentarse y tirar del cristal después de que se tira de una varilla de silicio de cristal. El dibujo se lleva a cabo al mismo tiempo, lo que ahorra el tiempo de enfriamiento de la varilla de silicio de cristal único, por lo que la eficiencia de producción es mayor. El rápido desarrollo del método CCZ continuo Czochralski también aumentará la demanda de silicio granular. Aunque el silicio granular tiene algunas desventajas, como más polvo de silicio generado por fricción, gran área de superficie y fácil adsorción de contaminantes, e hidrógeno combinado en hidrógeno durante la fusión, lo que es fácil de omitir, pero de acuerdo con los últimos anuncios de las empresas de silicona granular relevantes, se han mejorado y algunos progresos.
El proceso de lecho fluidizado de silano es maduro en Europa y Estados Unidos, y está en su infancia después de la introducción de las empresas chinas. Ya en la década de 1980, el silicio granular extranjero representado por Rec y MEMC comenzó a explorar la producción de silicio granular y realizó la producción a gran escala. Entre ellos, la capacidad de producción total de REC de silicio granular alcanzó las 10.500 toneladas/año en 2010, y comparó con sus homólogos de Siemens en el mismo período, tenía una ventaja de costo de al menos US $ 2-3/kg. Debido a las necesidades de la tracción de cristal único, la producción de silicio granular de la compañía se estancó y finalmente detuvo la producción, y recurrió a una empresa conjunta con China para establecer una empresa de producción para participar en la producción de silicio granular.
4. Materias primas: el silicio industrial es la materia prima central, y el suministro puede satisfacer las necesidades de la expansión de Polysilicon
El silicio industrial es la materia prima central para la producción de polisilicio. Se espera que la producción de silicio industrial de China crezca constantemente de 2022 a 2025. De 2010 a 2021, la producción de silicio industrial de China está en la etapa de expansión, con la tasa de crecimiento anual promedio de la capacidad y la producción que alcanza el 7,4% y el 8,6%, respectivamente. Según los datos de SMM, el recién mayor aumentocapacidad de producción de silicio industrialEn China habrá 890,000 toneladas y 1.065 millones de toneladas en 2022 y 2023. Suponiendo que las empresas de silicio industrial aún mantendrán una tasa de utilización de capacidad y una tasa operativa de aproximadamente 60% en el futuro, el recién mayor aumento de ChinaLa capacidad de producción en 2022 y 2023 provocará un aumento de la producción de 320,000 toneladas y 383,000 toneladas. Según las estimaciones de GFCI,La capacidad de producción de silicio industrial de China en 22/23/24/25 es de aproximadamente 5.90/697/6.71/6.5 millones de toneladas, correspondiente a 3.55/391/4.18/4.38 millones de toneladas.
La tasa de crecimiento de las dos áreas posteriores restantes de silicio industrial superpuesto es relativamente lenta, y la producción de silicio industrial de China puede cumplir básicamente la producción de Polisilicon. En 2021, la capacidad de producción de silicio industrial de China será de 5,385 millones de toneladas, correspondiente a una producción de 3.213 millones de toneladas, de las cuales Polisilicon, silicio orgánico y aleaciones de aluminio consumirán 623,000 toneladas, 898,000 toneladas y 649,000 toneladas, respectivamente. Además, se utilizan casi 780,000 toneladas de producción para la exportación. En 2021, el consumo de polisilicio, silicio orgánico y aleaciones de aluminio representará el 19%, 28%y el 20%de la silicio industrial, respectivamente. De 2022 a 2025, se espera que la tasa de crecimiento de la producción de silicio orgánica permanezca en alrededor del 10%, y la tasa de crecimiento de la producción de aleación de aluminio es inferior al 5%. Por lo tanto, creemos que la cantidad de silicio industrial que se puede usar para Polisilicon en 2022-2025 es relativamente suficiente, lo que puede satisfacer completamente las necesidades de Polysilicon. necesidades de producción.
5. Suministro de Polysilicon:PorcelanaOcupa una posición dominante, y la producción se reúne gradualmente a las principales empresas
En los últimos años, la producción mundial de polisilicones ha aumentado año tras año, y se ha reunido gradualmente en China. De 2017 a 2021, la producción anual global de Polysilicon ha aumentado de 432,000 toneladas a 631,000 toneladas, con el crecimiento más rápido en 2021, con una tasa de crecimiento del 21.11%. Durante este período, la producción global de polisilicio se concentró gradualmente en China, y la proporción de la producción de polisilicio de China aumentó de 56.02% en 2017 a 80.03% en 2021. Comparación de las diez principales compañías principales en la capacidad de producción de Polysilicon Global en 2010 y 2021, se puede encontrar que el número de compañías chinas ha aumentado de 4 a 8, y la proporción de la capacidad de producción de algo estadounidense y el corlo de la producción y el corlo de la producción de algo estadounidense y el corre de la producción de corlamericanos y el número de compañías de corlamericanas y la proporción de la producción de una producción de corre. diez equipos, como Hemolock, OCI, REC y MEMC; La concentración de la industria ha aumentado significativamente, y la capacidad de producción total de las diez principales compañías en la industria ha aumentado de 57.7% a 90.3%. En 2021, hay cinco compañías chinas que representan más del 10% de la capacidad de producción, lo que representa un total de 65.7%. . Hay tres razones principales para la transferencia gradual de la industria de Polysilicon a China. Primero, los fabricantes chinos de polisilicio tienen ventajas significativas en términos de materias primas, electricidad y costos de mano de obra. Los salarios de los trabajadores son más bajos que los de los países extranjeros, por lo que el costo general de producción en China es mucho más bajo que el de los países extranjeros, y continuará disminuyendo con el progreso tecnológico; En segundo lugar, la calidad de los productos de polisilicio chinos está mejorando constantemente, la mayoría de los cuales están en el nivel de primera clase de grado solar, y las empresas avanzadas individuales están en los requisitos de pureza. Se han realizado avances en la tecnología de producción de un mayor polisilicio de grado electrónico, marcando gradualmente la sustitución de polisilicón de grado electrónico nacional por las importaciones, y las empresas líderes chinas promueven activamente la construcción de proyectos de polisilicio de grado electrónico. La producción de la producción de obleas de silicio en China es más del 95% de la producción de producción global total, lo que ha aumentado gradualmente la tasa de autosuficiencia de polisilicio para China, que ha exprimido el mercado de empresas de polisilicio en el extranjero en cierta medida.
De 2017 a 2021, la producción anual de Polysilicon en China aumentará de manera constante, principalmente en áreas ricas en recursos de energía como Xinjiang, Inner Mongolia y Sichuan. En 2021, la producción de polisilicio de China aumentará de 392,000 toneladas a 505,000 toneladas, un aumento del 28.83%. En términos de capacidad de producción, la capacidad de producción de polisilicio de China generalmente ha estado en una tendencia al alza, pero ha disminuido en 2020 debido al cierre de algunos fabricantes. Además, la tasa de utilización de la capacidad de las empresas chinas de Polysilicon ha aumentado continuamente desde 2018, y la tasa de utilización de la capacidad en 2021 alcanzará el 97.12%. En términos de provincias, la producción de polisilicio de China en 2021 se concentra principalmente en áreas con bajos precios de electricidad como Xinjiang, Inner Mongolia y Sichuan. La producción de Xinjiang es de 270,400 toneladas, que es más de la mitad de la producción total en China.
La industria de Polysilicon de China se caracteriza por un alto grado de concentración, con un valor de CR6 del 77%, y habrá una tendencia al alza en el futuro. La producción de Polysilicon es una industria con alto capital y altas barreras técnicas. El ciclo de construcción y producción del proyecto suele ser de dos años o más. Es difícil para los nuevos fabricantes ingresar a la industria. A juzgar por la expansión planificada conocida y los nuevos proyectos en los próximos tres años, los fabricantes oligopolísticos en la industria continuarán expandiendo su capacidad de producción en virtud de sus propias ventajas de tecnología y escala, y su posición de monopolio continuará aumentando.
Se estima que el suministro de Polysilicon de China marcará el comienzo de un crecimiento a gran escala de 2022 a 2025, y la producción de Polysilicon alcanzará los 1,194 millones de toneladas en 2025, lo que impulsa la expansión de la escala de producción global de Polysilicon. En 2021, con el fuerte aumento en el precio de Polysilicon en China, los principales fabricantes han invertido en la construcción de nuevas líneas de producción, y al mismo tiempo atrajo a nuevos fabricantes para unirse a la industria. Dado que los proyectos de Polysilicon tomarán al menos un y medio a dos años desde la construcción hasta la producción, se completará una nueva construcción en 2021. La capacidad de producción generalmente se pone en producción en la segunda mitad de 2022 y 2023. Esto es muy consistente con los nuevos planes de proyecto anunciados por los principales fabricantes en la actualidad. La nueva capacidad de producción en 2022-2025 se concentra principalmente en 2022 y 2023. Después de eso, a medida que la oferta y la demanda de polisilicio y el precio se estabilizan gradualmente, la capacidad de producción total en la industria se estabilizará gradualmente. Abajo, es decir, la tasa de crecimiento de la capacidad de producción disminuye gradualmente. Además, la tasa de utilización de la capacidad de Polysilicon Enterprises se ha mantenido en un alto nivel en los últimos dos años, pero llevará tiempo para que la capacidad de producción de nuevos proyectos aumente, y tomará un proceso para que los nuevos participantes dominen la tecnología de preparación relevante. Por lo tanto, la tasa de utilización de la capacidad de los nuevos proyectos de polisilicio en los próximos años será baja. A partir de esto, se puede predecir la producción de polisilicón en 2022-2025, y se espera que la producción de polisilicio en 2025 sea de aproximadamente 1.194 millones de toneladas.
La concentración de la capacidad de producción en el extranjero es relativamente alta, y la tasa y la velocidad de producción aumentan en los próximos tres años no será tan alta como la de China. La capacidad de producción de polisilicio en el extranjero se concentra principalmente en cuatro empresas líderes, y el resto son principalmente una pequeña capacidad de producción. En términos de capacidad de producción, Wacker Chem ocupa la mitad de la capacidad de producción de polisilicio en el extranjero. Sus fábricas en Alemania y Estados Unidos tienen capacidades de producción de 60,000 toneladas y 20,000 toneladas, respectivamente. La aguda expansión de la capacidad de producción mundial de polisilicio en 2022 y más allá puede provocar preocupados por el exceso de oferta, la compañía todavía está en un estado de espera y ver y no ha planeado agregar una nueva capacidad de producción. El OCI gigante de polisilicio de Corea del Sur está reubicando gradualmente su línea de producción de polisilicio de grado solar a Malasia, mientras se conserva la línea original de producción de polisilicio de grado electrónico en China, que está planeada para alcanzar 5,000 toneladas en 2022. La capacidad de producción de OCI en Malasia alcanzará 27,000 toneladas y 30,000 Tons en 2020 y 2021, logrando bajo costo de energía y evitación de China en China. en los Estados Unidos y Corea del Sur. La compañía planea producir 95,000 toneladas, pero la fecha de inicio no está clara. Se espera que aumente al nivel de 5,000 toneladas por año en los próximos cuatro años. La compañía noruega Rec tiene dos bases de producción en el estado de Washington y Montana, EE. UU., Con una capacidad de producción anual de 18,000 toneladas de polisilicio de grado solar y 2,000 toneladas de polisilicio de grado electrónico. Rec, que estaba en profundas angustias financieras, decidió suspender la producción y luego estimulado por el auge de los precios de Polysilicon en 2021, la compañía decidió reiniciar la producción de 18,000 toneladas de proyectos en el estado de Washington y 2.000 toneladas en Montana a fines de 2023, y puede completar la capacidad de producción de 2024. Polisilicio. Las barreras de alta tecnología para la producción dificultan que los productos de la compañía sean reemplazados en el mercado. Combinado con el hecho de que la compañía no planea construir nuevos proyectos en unos pocos años, se espera que la capacidad de producción de la compañía sea 2022-2025. La producción anual permanece en 18,000 toneladas. Además, en 2021, la nueva capacidad de producción de empresas distintas a las cuatro compañías anteriores será de 5,000 toneladas. Debido a la falta de comprensión de los planes de producción de todas las empresas, se supone aquí que la nueva capacidad de producción será de 5,000 toneladas por año entre 2022 y 2025.
Según la capacidad de producción en el extranjero, se estima que la producción de polisilicio en el extranjero en 2025 será de aproximadamente 176,000 toneladas, suponiendo que la tasa de utilización de la capacidad de producción de polisilicio en el extranjero permanezca sin cambios. Después de que el precio de Polysilicon ha aumentado bruscamente en 2021, las empresas chinas han aumentado la producción y la producción ampliada. En contraste, las empresas extranjeras son más cautelosas en sus planes para nuevos proyectos. Esto se debe a que el dominio de la industria de Polysilicon ya está bajo el control de China, y aumentar ciegamente la producción puede traer pérdidas. Por el lado del costo, el consumo de energía es el componente más grande del costo de Polisilicon, por lo que el precio de la electricidad es muy importante, y Xinjiang, Inner Mongolia, Sichuan y otras regiones tienen ventajas obvias. Desde el lado de la demanda, como la corriente posterior directa de Polysilicon, la producción de obleas de silicio de China representa más del 99% del total del mundo. La industria posterior de Polysilicon se concentra principalmente en China. El precio del polisilicio producido es bajo, el costo de transporte es bajo y la demanda está totalmente garantizada. En segundo lugar, China ha impuesto aranceles antidumping relativamente altos a las importaciones de polisilicio de grado solar de los Estados Unidos y Corea del Sur, lo que ha suprimido en gran medida el consumo de polisilicio de los Estados Unidos y Corea del Sur. Tenga cuidado en la construcción de nuevos proyectos; Además, en los últimos años, las empresas chinas de polisilicio en el extranjero han tardado en desarrollarse debido al impacto de las tarifas, y algunas líneas de producción se han reducido o incluso cerradas, y su proporción en la producción global ha disminuido año tras año, por lo que no serán comparables al aumento de los precios de polisilicones en 2021, ya que las altas ganancias de la compañía china, las condiciones financieras financieras no son suficientes para respaldar su capacidad rápida y de gran escaneo de la producción.
Basado en los pronósticos respectivos de la producción de polisilicones en China y en el extranjero de 2022 a 2025, se puede resumir el valor predicho de la producción global de polisilicio. Se estima que la producción global de polisilicio en 2025 alcanzará 1.371 millones de toneladas. Según el valor de pronóstico de la producción de polisilicio, la participación de China en la proporción global se puede obtener aproximadamente. Se espera que la participación de China se expandirá gradualmente de 2022 a 2025, y superará el 87% en 2025.
6, resumen y perspectiva
Polysilicon se encuentra aguas abajo de silicio industrial y aguas arriba de toda la cadena de la industria fotovoltaica y de semiconductores, y su estado es muy importante. La cadena de la industria fotovoltaica es generalmente la capacidad instalada del módulo de oblea de calicón-silicio-silicio, y la cadena de la industria de los semiconductores es generalmente polysilicon-monocristalina de obleas de silicio-silicón-silicio. Los diferentes usos tienen diferentes requisitos sobre la pureza de Polisilicon. La industria fotovoltaica utiliza principalmente polisilicón de grado solar, y la industria de los semiconductores utiliza polisilicio de grado electrónico. El primero tiene un rango de pureza de 6n-8n, mientras que el segundo requiere una pureza de 9n o más.
Durante años, el proceso de producción convencional de Polysilicon ha sido el método mejorado de Siemens en todo el mundo. En los últimos años, algunas compañías han explorado activamente el método de lecho fluidizado de silano de menor costo, que puede tener un impacto en el patrón de producción. El polisilicio en forma de varilla producido por el método de Siemens modificado tiene las características del alto consumo de energía, alto costo y alta pureza, mientras que el silicio granular producido por el método del lecho fluidizado de silano tiene las características de bajo consumo de energía, bajo costo y pureza relativamente baja. Algunas compañías chinas se han dado cuenta de la producción en masa de silicio granular y la tecnología del uso de silicio granular para extraer polisilicio, pero no se ha promovido ampliamente. Si el silicio granular puede reemplazar el primero en el futuro depende de si la ventaja de costos puede cubrir la desventaja de la calidad, el efecto de las aplicaciones posteriores y la mejora de la seguridad de silano. En los últimos años, la producción mundial de polisilicones ha aumentado año tras año y se reúne gradualmente en China. From 2017 to 2021, the global annual polysilicon production will increase from 432,000 tons to 631,000 tons, with the fastest growth in 2021. During the period, global polysilicon production gradually became more and more concentrated to China, and China proportion of polysilicon production increased from 56.02% in 2017 to 80.03% in 2021. From 2022 to 2025, the supply of polysilicon will Usero en un crecimiento a gran escala. Se estima que la producción de Polysilicon en 2025 será de 1.194 millones de toneladas en China, y la producción en el extranjero alcanzará 176,000 toneladas. Por lo tanto, la producción global de polisilicio en 2025 será de aproximadamente 1,37 millones de toneladas.
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