1. زنجیره صنعت Polysilicon: فرآیند تولید پیچیده است و پایین دست روی نیمه هادی های فتوولتائیک تمرکز دارد
Polysilicon به طور عمده از سیلیکون صنعتی ، کلر و هیدروژن تولید می شود و در بالادست زنجیره های صنعت فتوولتائیک و نیمه هادی واقع شده است. براساس داده های CPIA ، روش فعلی تولید پلی سیلیکون جریان اصلی در جهان روش اصلاح شده زیمنس است ، به جز چین ، بیش از 95 ٪ از پلیسیلیکون با روش اصلاح شده زیمنس تولید می شود. در فرآیند تهیه پلی سیلیکون با روش بهبود یافته زیمنس ، اولا گاز کلر با گاز هیدروژن برای تولید کلرید هیدروژن ترکیب می شود ، و سپس با پودر سیلیکون پس از خرد شدن و سنگ زنی سیلیکون صنعتی برای تولید تری کلروسییلین واکنش نشان می دهد ، که بیشتر توسط گاز هیدروژن به تولید پلیسیلیکون کاهش می یابد. سیلیکون پلی کریستالی می تواند ذوب و خنک شود تا شمشهای سیلیکون پلی کریستالی درست شود و سیلیکون مونوکریستالی نیز توسط Czochralski یا ذوب منطقه تولید می شود. در مقایسه با سیلیکون پلی کریستالی ، سیلیکون کریستالی تک از دانه های کریستالی با همان جهت گیری کریستالی تشکیل شده است ، بنابراین دارای هدایت الکتریکی بهتر و راندمان تبدیل است. هر دو شمش سیلیکون پلی کریستالی و میله های سیلیکون مونوکریستالی را می توان بیشتر برش داده و به ویفرها و سلول های سیلیکون پردازش کرد ، که به نوبه خود به بخش های کلیدی ماژول های فتوولتائیک تبدیل می شوند و در میدان فتوولتائیک استفاده می شوند. علاوه بر این ، ویفرهای سیلیکون تک کریستال نیز می توانند با سنگ زنی مکرر ، پولیش ، اپیتاکسی ، تمیز کردن و سایر فرآیندها به ویفرهای سیلیکون شکل بگیرند که می تواند به عنوان مواد بستر برای دستگاه های الکترونیکی نیمه هادی مورد استفاده قرار گیرد.
محتوای ناخالصی Polysilicon به شدت مورد نیاز است و صنعت ویژگی های سرمایه گذاری بالا و موانع فنی بالا را دارد. از آنجا که خلوص Polysilicon به طور جدی بر فرآیند ترسیم سیلیکون کریستالی تک تأثیر خواهد گذاشت ، الزامات خلوص بسیار سختگیرانه است. حداقل خلوص Polysilicon 99.9999 ٪ و بالاترین میزان بی نهایت نزدیک به 100 ٪ است. علاوه بر این ، استانداردهای ملی چین الزامات روشنی را برای محتوای ناخالصی مطرح می کند ، و بر این اساس ، Polysilicon به نمرات I ، II و III تقسیم می شود که محتوای بور ، فسفر ، اکسیژن و کربن یک شاخص مرجع مهم است. "شرایط دسترسی به صنعت Polysilicon" تصریح می کند که شرکت ها باید دارای یک سیستم بازرسی و مدیریت با کیفیت صدا باشند و استانداردهای محصول کاملاً مطابق با استانداردهای ملی باشد. علاوه بر این ، شرایط دسترسی همچنین به مقیاس و مصرف انرژی شرکتهای تولیدی پلی سیلیکون نیاز دارد ، مانند کلاس خورشیدی ، پلیسیلیکون با درجه الکترونیکی ، مقیاس پروژه به ترتیب بیش از 3000 تن در سال و 1000 تن در سال است و حداقل نسبت سرمایه در سرمایه گذاری ساخت و سازهای جدید و بازآفرینی و گسترش صنایع پایین تر از این است که یک پایتخت از 30 ٪ است. براساس آمار CPIA ، هزینه سرمایه گذاری تجهیزات خط تولید پلی سیلیکون 10،000 تنی که در سال 2021 به بهره برداری رسیده است ، اندکی به 103 میلیون یوان در کیلوگرم افزایش یافته است. دلیل آن افزایش قیمت مواد فلزی فله است. پیش بینی می شود با پیشرفت فناوری تجهیزات تولید و با افزایش اندازه ، هزینه سرمایه گذاری در آینده افزایش یابد. طبق آیین نامه ، مصرف برق پلی سیلیکون برای کاهش Czochralski با درجه خورشیدی و درجه یک به ترتیب باید کمتر از 60 کیلووات ساعت بر کیلو وات ساعت و 100 کیلووات ساعت در کیلوگرم باشد و الزامات شاخص های مصرف انرژی نسبتاً سختگیرانه است. تولید Polysilicon متعلق به صنعت شیمیایی است. فرایند تولید نسبتاً پیچیده است و آستانه مسیرهای فنی ، انتخاب تجهیزات ، راه اندازی و بهره برداری زیاد است. فرایند تولید شامل بسیاری از واکنشهای شیمیایی پیچیده است و تعداد گره های کنترل بیش از 1000 است. برای متقاضیان جدید که به سرعت تسلط بر کاردستی بالغ را دشوار می کنند ، دشوار است. بنابراین ، در صنعت تولید Polysilicon موانع سرمایه و فنی بالایی وجود دارد ، که همچنین باعث می شود تولید کنندگان Polysilicon به بهینه سازی فنی دقیق جریان فرآیند ، بسته بندی و فرآیند حمل و نقل عمل کنند.
2. طبقه بندی Polysilicon: خلوص استفاده را تعیین می کند و درجه خورشیدی جریان اصلی را اشغال می کند
سیلیکون پلی کریستالی ، نوعی سیلیکون ابتدایی ، از دانه های کریستالی با جهت گیری های مختلف کریستالی تشکیل شده است و عمدتاً با پردازش سیلیکون صنعتی خالص می شود. ظاهر Polysilicon درخشش فلزی خاکستری است و نقطه ذوب حدود 1410 است. در دمای اتاق غیرفعال است و در حالت مذاب فعال تر است. Polysilicon دارای خواص نیمه هادی است و یک ماده نیمه هادی بسیار مهم و عالی است ، اما مقدار کمی از ناخالصی ها می توانند تا حد زیادی بر هدایت آن تأثیر بگذارند. روشهای طبقه بندی زیادی برای Polysilicon وجود دارد. علاوه بر طبقه بندی فوق مطابق با استانداردهای ملی چین ، سه روش طبقه بندی مهم دیگر در اینجا معرفی شده است. با توجه به الزامات و کاربردهای مختلف خلوص ، Polysilicon را می توان به پلی سیلیکون درجه خورشیدی و پلی سیلیکون درجه الکترونیکی تقسیم کرد. Polysilicon با درجه خورشیدی عمدتاً در تولید سلولهای فتوولتائیک مورد استفاده قرار می گیرد ، در حالی که پلی سیلیکون درجه الکترونیکی به طور گسترده ای در صنعت مدار یکپارچه به عنوان یک ماده اولیه برای تراشه ها و سایر تولیدات استفاده می شود. خلوص پلی سیلیکون با درجه خورشیدی 6 ~ 8N است ، یعنی کل ناخالصی لازم است پایین تر از 10 -6 باشد و خلوص پلی سیلیکون باید به 99.9999 ٪ یا بیشتر برسد. الزامات خلوص پلی سیلیکون با درجه الکترونیکی دقیق تر است و حداقل 9N و حداکثر فعلی 12N است. تولید پلی سیلیکون با درجه الکترونیکی نسبتاً دشوار است. تعداد کمی از شرکت های چینی وجود دارد که به فناوری تولید پلی سیلیکون درجه الکترونیکی تسلط یافته اند و هنوز هم نسبتاً به واردات وابسته هستند. در حال حاضر ، خروجی Polysilicon درجه خورشیدی بسیار بزرگتر از پلیسیلیکون با درجه الکترونیکی است ، و اولی حدود 13.8 برابر از دومی است.
با توجه به تفاوت ناخالصی های دوپینگ و نوع هدایت مواد سیلیکون ، می توان آن را به نوع P و نوع N تقسیم کرد. هنگامی که سیلیکون با عناصر ناخالصی پذیرنده ، مانند بور ، آلومینیوم ، گالیم و غیره دوپ شده است ، تحت تأثیر هدایت سوراخ قرار می گیرد و از نوع P است. هنگامی که سیلیکون با عناصر ناخالصی اهدا کننده ، مانند فسفر ، آرسنیک ، آنتیموان و غیره دوپ شده است ، تحت سلطه هدایت الکترون و نوع N است. باتری های نوع P عمدتا شامل باتری های BSF و باتری PERC هستند. در سال 2021 ، باتری های PERC بیش از 91 ٪ از بازار جهانی را به خود اختصاص می دهند و باتری های BSF از بین می روند. در دوره ای که PERC جایگزین BSF می شود ، راندمان تبدیل سلولهای P از نوع P از کمتر از 20 ٪ به بیش از 23 ٪ افزایش یافته است ، که قرار است به حد بالایی نظری 24.5 ٪ نزدیک شود ، در حالی که حد بالایی نظری سلولهای نوع N 28.7 ٪ است ، و سلول های نوع N دارای راندمان تبدیل بالایی هستند ، به دلیل مزایای استفاده از خطوط ماخون نسبت کمتری از نظر ماسک و میزان کمتری از نظر من ماسک و میزان کمتری از نظر من ماسک و میزان درجه حرارت پایین و درجه حرارت پایین است. باتری طبق پیش بینی CPIA ، نسبت باتری های نوع N به طور قابل توجهی از 3 ٪ به 13.4 ٪ در سال 2022 افزایش می یابد. پیش بینی می شود که در پنج سال آینده ، تکرار باتری از نوع N به باتری P از نوع استفاده شود. با توجه به کیفیت سطح مختلف ، می توان آن را به مواد متراکم ، مواد گل کلم و مواد مرکزی تقسیم کرد. سطح مواد متراکم دارای کمترین درجه مقاوم سازی ، کمتر از 5 میلی متر ، بدون ناهنجاری رنگ ، بدون لایه اکسیداسیون و بالاترین قیمت است. سطح مواد گل کلم دارای درجه متوسطی از مقعر ، 5-20 میلی متر ، بخش متوسط است و قیمت آن میان رده است. در حالی که سطح مواد مرجانی دارای مقدار جدی تر است ، عمق بیشتر از 20 میلی متر است ، بخش سست است و قیمت آن پایین ترین است. از مواد متراکم به طور عمده برای ترسیم سیلیکون مونوکریستالی استفاده می شود ، در حالی که مواد گل کلم و مواد مرجانی عمدتاً برای ساخت ویفرهای سیلیکون پلی کریستالی استفاده می شوند. در تولید روزانه بنگاهها ، مواد متراکم را می توان با کمتر از 30 ٪ مواد گل کلم برای تولید سیلیکون مونوکریستالی دوپ کرد. هزینه مواد اولیه را می توان ذخیره کرد ، اما استفاده از مواد گل کلم باعث کاهش بازده کشیدن کریستال تا حدی می شود. شرکت ها پس از وزن گیری این دو باید نسبت دوپینگ مناسب را انتخاب کنند. اخیراً ، تفاوت قیمت بین مواد متراکم و مواد گل کلم اساساً در 3 RMB /kg تثبیت شده است. اگر اختلاف قیمت بیشتر شود ، شرکت ها ممکن است دوپینگ بیشتر مواد گل کلم را در کشش سیلیکون مونوکریستالی در نظر بگیرند.
3. فرآیند: روش زیمنس جریان اصلی را اشغال می کند ، و مصرف برق به کلید تغییر تکنولوژیکی تبدیل می شود
روند تولید Polysilicon تقریباً به دو مرحله تقسیم می شود. در مرحله اول ، پودر سیلیکون صنعتی با کلرید هیدروژن بی آب برای به دست آوردن تری کلروسیلان و هیدروژن واکنش نشان می دهد. پس از تقطیر و تصفیه مکرر ، تری کلروسیلان گازی ، دی کلرودی هیدروسیلیکون و سیلین. مرحله دوم کاهش گاز با خلوص بالا در بالا به سیلیکون کریستالی است و مرحله کاهش در روش اصلاح شده زیمنس و روش بستر سیال شده سیلان متفاوت است. روش بهبود یافته زیمنس از فناوری تولید بالغ و کیفیت محصول بالا برخوردار است و در حال حاضر پرکاربردترین فناوری تولید است. روش سنتی تولید زیمنس استفاده از کلر و هیدروژن برای سنتز کلرید هیدروژن بی آب ، کلرید هیدروژن و سیلیکون صنعتی پودر شده برای سنتز تری کلروسیلان در دمای خاص ، و سپس جدا ، اصلاح و تصفیه تریکلوروسیلان است. سیلیکون برای به دست آوردن سیلیکون ابتدایی که در هسته سیلیکون قرار گرفته است ، یک واکنش کاهش حرارتی در یک کوره کاهش هیدروژن انجام می دهد. بر این اساس ، فرآیند بهبود یافته زیمنس همچنین برای بازیافت مقدار زیادی از محصولات جانبی مانند هیدروژن ، کلرید هیدروژن و تتراکلرید سیلیکون تولید شده در فرآیند تولید ، مجهز به یک فرآیند پشتیبانی است. هیدروژن ، کلرید هیدروژن ، تری کلروسیلان و تتراکلرید سیلیکون در گاز اگزوز با بازیابی خشک از هم جدا می شوند. هیدروژن و کلرید هیدروژن را می توان برای سنتز و تصفیه با تری کلروسیلان استفاده کرد و تری کلروسیلان مستقیماً در کاهش حرارتی بازیافت می شود. تصفیه در کوره انجام می شود و تتراکلرید سیلیکون برای تولید تری کلروسیلان هیدروژنه می شود که می تواند برای تصفیه استفاده شود. این مرحله همچنین درمان هیدروژناسیون سرد است. با تحقق تولید مدار بسته ، شرکت ها می توانند مصرف مواد اولیه و برق را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و از این طریق هزینه های تولید را به طور مؤثر صرفه جویی کنند.
هزینه تولید پلی سیلیکون با استفاده از روش بهبود یافته زیمنس در چین شامل مواد اولیه ، مصرف انرژی ، استهلاک ، هزینه های پردازش و غیره است. پیشرفت تکنولوژیکی در صنعت به میزان قابل توجهی هزینه را کاهش داده است. مواد اولیه عمدتاً به سیلیکون صنعتی و تری کلروسیلان اشاره دارد ، مصرف انرژی شامل برق و بخار است و هزینه های پردازش به هزینه های بازرسی و تعمیر تجهیزات تولید اشاره دارد. طبق آمار Baichuan Yingfu در مورد هزینه های تولید Polysilicon در اوایل ژوئن 2022 ، مواد اولیه بالاترین هزینه است که 41 ٪ از کل هزینه را تشکیل می دهد که سیلیکون صنعتی منبع اصلی سیلیکون است. مصرف واحد سیلیکون که معمولاً در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد ، میزان سیلیکون مصرفی در هر واحد محصولات سیلیکون با خلوص بالا را نشان می دهد. روش محاسبه تبدیل کلیه مواد حاوی سیلیکون مانند پودر سیلیکون صنعتی برون سپاری و تری کلروسیلان به سیلیکون خالص است و سپس کلروسیلان برون سپاری را طبق مقدار سیلیکون خالص تبدیل شده از نسبت محتوای سیلیکون کسر می کند. براساس داده های CPIA ، میزان مصرف سیلیکون در سال 2021 با 0.01 کیلوگرم بر کیلوگرم به 1.09 کیلوگرم بر کیلوگرم در کیلوگرم-کیلوگرم کاهش می یابد. طبق آمار ناقص ، مصرف سیلیکون از پنج شرکت برتر چینی در صنعت پلی سیلیکون پایین تر از میانگین صنعت است. مشخص شده است که دو مورد از آنها 1.08 کیلوگرم بر کیلوگرم سی سی و 1.05 کیلوگرم بر کیلوگرم در سال در سال 2021 مصرف می کنند. دومین نسبت بالاترین میزان مصرف انرژی است که در کل 32 ٪ به حساب می آید ، که از این تعداد برق 30 ٪ از کل هزینه را تشکیل می دهد ، نشان می دهد که قیمت برق و کارآیی هنوز عوامل مهمی برای تولید پلیسلیکون هستند. دو شاخص اصلی برای اندازه گیری بهره وری انرژی جامع مصرف انرژی و کاهش مصرف انرژی است. کاهش مصرف انرژی به فرآیند کاهش تری کلروسیلان و هیدروژن برای تولید مواد سیلیکون با خلوص بالا اشاره دارد. مصرف برق شامل پیش گرم شدن و رسوب هسته سیلیکون است. ، حفظ گرما ، تهویه نهایی و سایر مصرف انرژی فرآیند. در سال 2021 ، با پیشرفت تکنولوژیکی و استفاده جامع از انرژی ، متوسط مصرف جامع تولید پلیسیلیکون 5.3 ٪ نسبت به سال گذشته به 63kWh/kg-si کاهش می یابد و میانگین مصرف برق کاهش می یابد. بشر علاوه بر این ، استهلاک نیز یک مورد مهم هزینه است که 17 ٪ آن را تشکیل می دهد. شایان ذکر است که ، طبق داده های Baichuan Yingfu ، کل هزینه تولید پلی سیلیکون در اوایل ژوئن سال 2022 حدود 55،816 یوان/تن بود ، قیمت متوسط پلیسلیکون در بازار حدود 260،000 یوان/تن بود و حاشیه سود ناخالص به اندازه 70 ٪ یا بیشتر از این سرمایه گذاری است.
دو روش برای تولید کنندگان Polysilicon برای کاهش هزینه ها وجود دارد ، یکی کاهش هزینه های مواد اولیه و دیگری کاهش مصرف برق است. از نظر مواد اولیه ، تولید کنندگان می توانند با امضای توافق نامه های همکاری طولانی مدت با تولید کنندگان سیلیکون صنعتی یا ایجاد ظرفیت تولید یکپارچه بالادست و پایین دست ، هزینه مواد اولیه را کاهش دهند. به عنوان مثال ، کارخانه های تولیدی پلی سیلیکون اساساً به عرضه سیلیکون صنعتی خود متکی هستند. از نظر مصرف برق ، تولید کنندگان می توانند با استفاده از قیمت برق کم و بهبود جامع مصرف انرژی ، هزینه های برق را کاهش دهند. حدود 70 ٪ از مصرف جامع برق کاهش مصرف برق است و کاهش نیز یک پیوند اساسی در تولید سیلیکون کریستالی با خلوص بالا است. بنابراین ، بیشتر ظرفیت تولید پلی سیلیکون در چین در مناطقی با قیمت برق کم مانند سین کیانگ ، مغولستان داخلی ، سیچوان و یوننان متمرکز شده است. با این حال ، با پیشرفت سیاست دو کربن ، به دست آوردن مقدار زیادی از منابع کم مصرف دشوار است. بنابراین ، کاهش مصرف برق برای کاهش امروزه کاهش هزینه ممکن است. راه در حال حاضر ، روش مؤثر برای کاهش مصرف انرژی ، افزایش تعداد هسته های سیلیکون در کوره کاهش است و از این طریق خروجی یک واحد واحد را گسترش می دهد. در حال حاضر ، انواع کوره کاهش جریان اصلی در چین 36 جفت میله ، 40 جفت میله و 48 جفت میله است. نوع کوره به 60 جفت میله و 72 جفت میله ارتقا یافته است ، اما در عین حال ، الزامات بالاتری را برای سطح فناوری تولید شرکت ها ارائه می دهد.
در مقایسه با روش بهبود یافته زیمنس ، روش بستر سیال سیلان سه مزیت دارد ، یکی مصرف انرژی کم ، دیگری خروجی کشش کریستال بالا و سوم این است که ترکیب با فناوری پیشرفته تر CCZ Czochralski ، مطلوب تر است. براساس داده های شاخه صنعت سیلیکون ، مصرف جامع انرژی روش بستر سیال شده سیلین 33.33 ٪ از روش بهبود یافته زیمنس است و کاهش مصرف انرژی 10 ٪ از روش بهبود یافته زیمنس است. روش بستر سیال سیلان از مزایای مصرف انرژی قابل توجهی برخوردار است. از نظر کشیدن کریستال ، خصوصیات فیزیکی سیلیکون گرانول می تواند پر کردن کامل کوارتز را در لینک میله کشویی کریستال تک کریستال آسان تر کند. سیلیکون پلی کریستالی و سیلیکون گرانول می تواند ظرفیت شارژ کوره تک را 29 ٪ افزایش دهد ، در حالی که زمان شارژ را 41 ٪ کاهش می دهد ، به طور قابل توجهی بازده کشش سیلیکون کریستالی تک را بهبود می بخشد. علاوه بر این ، سیلیکون گرانول دارای قطر کوچک و سیالیت خوب است که برای روش مداوم CCZ czochralski CCZ مناسب تر است. در حال حاضر ، فناوری اصلی کشیدن کریستال تک در وسط و پایین ، روش ریخته گری تک کریستال RCZ است که پس از کشیده شدن یک میله سیلیکون کریستالی منفرد ، دوباره تغذیه و کشیدن کریستال است. این نقاشی به طور همزمان انجام می شود ، که باعث صرفه جویی در زمان خنک کننده میله سیلیکون کریستالی تک می شود ، بنابراین راندمان تولید بیشتر است. توسعه سریع روش مداوم CCZ Czochralski همچنین تقاضا برای سیلیکون دانه ای را افزایش می دهد. اگرچه سیلیکون گرانول دارای برخی از معایب است ، مانند پودر سیلیکون بیشتر که توسط اصطکاک تولید می شود ، سطح بزرگ و جذب آسان آلاینده ها و هیدروژن که در هنگام ذوب به هیدروژن ترکیب می شوند ، که به راحتی می توان باعث پرش شد ، اما طبق آخرین اعلامیه های مربوط به شرکتهای سیلیکون گرانول مرتبط ، این مشکلات بهبود یافته و پیشرفت هایی حاصل شده است.
فرآیند بستر سیال شده سیلان در اروپا و ایالات متحده بالغ است و پس از معرفی بنگاه های چینی در مراحل ابتدایی خود قرار دارد. در اوایل دهه 1980 ، سیلیکون گرانول خارجی که توسط Rec و MEMC به نمایش درآمده و MEMC شروع به کشف تولید سیلیکون گرانول و تولید در مقیاس بزرگ کردند. در میان آنها ، ظرفیت تولید کل سیلیکون گرانول در سال 2010 به 10 هزار و 500 تن در سال رسید و در همان دوره با همتایان زیمنس مقایسه شد ، این مزیت حداقل 2-3 دلار در کیلوگرم آمریکا داشت. با توجه به نیازهای کشش کریستال ، تولید سیلیکون گرانشی این شرکت رکود کرد و سرانجام تولید را متوقف کرد و برای ایجاد یک شرکت تولیدی برای ایجاد تولید سیلیکون گرانول به یک سرمایه گذاری مشترک با چین تبدیل شد.
4. مواد اولیه: سیلیکون صنعتی مواد اولیه اصلی است و عرضه می تواند نیازهای گسترش پلی سیلیکون را برآورده کند
سیلیکون صنعتی مواد اولیه اصلی برای تولید پلی سیلیکون است. پیش بینی می شود که تولید سیلیکون صنعتی چین از سال 2022 تا 2025 به طور پیوسته رشد کند. از سال 2010 تا 2021 ، تولید سیلیکون صنعتی چین در مرحله گسترش است و میانگین رشد سالانه ظرفیت تولید و تولید به ترتیب 7.4 ٪ و 8.6 ٪ است. با توجه به داده های SMM ، تازه افزایش یافته استظرفیت تولید سیلیکون صنعتیدر چین 890،000 تن و 1.065 میلیون تن در سال 2022 و 2023 خواهد بود. با فرض اینکه شرکت های سیلیکون صنعتی هنوز نرخ استفاده از ظرفیت و نرخ عملیاتی حدود 60 ٪ در آینده را حفظ می کنند ، تازه افزایش یافته است.ظرفیت تولید در سالهای 2022 و 2023 باعث افزایش تولید 320،000 تن و 383،000 تن خواهد شد. طبق تخمین GFCI ،ظرفیت تولید سیلیکون صنعتی چین در 22/23/24/25 حدود 5.90/697/6.71/6.5 میلیون تن است که مربوط به 3.55/391/4.18/4.38 میلیون تن است.
نرخ رشد دو منطقه پایین دست باقیمانده سیلیکون صنعتی تحت تأثیر نسبتاً کند است و تولید سیلیکون صنعتی چین اساساً می تواند تولید پلی سیلیکون را برآورده کند. در سال 2021 ، ظرفیت تولید سیلیکون صنعتی چین 5.385 میلیون تن خواهد بود که مربوط به تولید 3.213 میلیون تن است که از این تعداد پلی سیلیکون ، سیلیکون آلی و آلومینیوم به ترتیب 623،000 تن ، 898،000 تن و 649،000 تن مصرف می کنند. علاوه بر این ، نزدیک به 780،000 تن خروجی برای صادرات استفاده می شود. در سال 2021 ، مصرف آلیاژهای پلیسیلیکون ، سیلیکون آلی و آلومینیوم به ترتیب 19 ٪ ، 28 ٪ و 20 ٪ سیلیکون صنعتی را به خود اختصاص می دهد. از سال 2022 تا 2025 ، انتظار می رود نرخ رشد تولید سیلیکون آلی در حدود 10 ٪ باقی بماند و میزان رشد تولید آلیاژ آلومینیوم از 5 ٪ پایین تر است. بنابراین ، ما معتقدیم که میزان سیلیکون صنعتی که می تواند برای پلیسیلیکون در سالهای 2022-2025 مورد استفاده قرار گیرد ، نسبتاً کافی است که می تواند نیازهای پلی سیلیکون را به طور کامل برآورده کند. نیازهای تولید
5. عرضه Polysilicon:چینیک موقعیت غالب را اشغال می کند ، و تولید به تدریج به شرکت های پیشرو جمع می شود
در سالهای اخیر ، تولید جهانی پلی سیلیکون سال به سال افزایش یافته است و به تدریج در چین جمع می شود. از سال 2017 تا 2021 ، تولید جهانی پلی سیلیکون جهانی از 432،000 تن به 631،000 تن افزایش یافته است ، با سریعترین رشد در سال 2021 ، با نرخ رشد 21.11 ٪. در این دوره ، تولید جهانی Polysilicon به تدریج در چین متمرکز شده است ، و نسبت تولید Polysilicon چین از 56.02 ٪ در سال 2017 به 80.03 ٪ در سال 2021 افزایش یافته است. با مقایسه ده شرکت برتر در ظرفیت تولید Polysilicon در سال 2010 و 2021 ، می توان دریافت که تعداد شرکت های چینی از 4 به نسبت تولیدات کره ای افزایش یافته است. ده تیم ، مانند همولاک ، OCI ، Rec و MEMC. غلظت صنعت به میزان قابل توجهی افزایش یافته است و کل ظرفیت تولید ده شرکت برتر صنعت از 57.7 ٪ به 90.3 ٪ افزایش یافته است. در سال 2021 ، پنج شرکت چینی وجود دارد که بیش از 10 ٪ از ظرفیت تولید را تشکیل می دهند که در کل 65.7 ٪ را تشکیل می دهند. بشر سه دلیل اصلی برای انتقال تدریجی صنعت Polysilicon به چین وجود دارد. اول ، تولید کنندگان Polysilicon چینی از نظر مواد اولیه ، برق و هزینه نیروی کار از مزایای قابل توجهی برخوردار هستند. دستمزد کارگران پایین تر از کشورهای خارجی است ، بنابراین هزینه کلی تولید در چین بسیار پایین تر از کشورهای خارجی است و با پیشرفت تکنولوژیکی همچنان رو به کاهش خواهد بود. دوم ، کیفیت محصولات پلی سیلیکون چینی به طور مداوم در حال بهبود است ، که بیشتر آنها در سطح درجه اول خورشیدی قرار دارند و شرکت های پیشرفته فردی در شرایط خلوص هستند. پیشرفت هایی در فناوری تولید پلی سیلیکون با درجه الکترونیکی بالاتر انجام شده است ، که به تدریج در جایگزینی پلی سیلیکون درجه الکترونیکی داخلی برای واردات به وجود می آید ، و شرکت های پیشرو چینی به طور جدی در ساخت پروژه های پلیسیلیکون درجه الکترونیکی ترویج می کنند. تولید تولید ویفرهای سیلیکون در چین بیش از 95 ٪ از کل تولید جهانی تولید است که به تدریج میزان خودکفایی پلی سیلیکون برای چین را افزایش داده است ، که تا حدودی بازار شرکت های پلیسیلیکون خارج از کشور را فشرده است.
از سال 2017 تا 2021 ، تولید سالانه Polysilicon در چین به طور پیوسته افزایش می یابد ، به طور عمده در مناطقی که از منابع قدرت مانند سین کیانگ ، مغولستان داخلی و سیچوان هستند. در سال 2021 ، تولید Polysilicon چین از 392،000 تن به 505،000 تن افزایش می یابد که افزایش 28.83 ٪ است. از نظر ظرفیت تولید ، ظرفیت تولید Polysilicon چین به طور کلی روند صعودی داشته است ، اما به دلیل خاموش شدن برخی از تولید کنندگان در سال 2020 کاهش یافته است. علاوه بر این ، نرخ استفاده از ظرفیت شرکت های پلی سیلیکون چینی از سال 2018 به طور مداوم در حال افزایش است و نرخ استفاده از ظرفیت در سال 2021 به 97.12 ٪ خواهد رسید. از نظر استانها ، تولید پلیسیلیکون چین در سال 2021 عمدتاً در مناطقی با قیمت پایین برق مانند سین کیانگ ، مغولستان داخلی و سیچوان متمرکز است. خروجی سین کیانگ 270،400 تن است که بیش از نیمی از کل بازده در چین است.
صنعت Polysilicon چین با غلظت بالایی با ارزش CR6 77 ٪ مشخص می شود و در آینده روند صعودی بیشتری وجود خواهد داشت. تولید Polysilicon صنعتی با سرمایه بالا و موانع فنی بالا است. چرخه ساخت و تولید پروژه معمولاً دو سال یا بیشتر است. ورود به تولید کنندگان جدید دشوار است. با قضاوت از گسترش برنامه ریزی شده و پروژه های جدید در سه سال آینده ، تولید کنندگان الیگوپولیستی در این صنعت همچنان به دلیل فناوری و مزایای مقیاس خود ، ظرفیت تولید خود را گسترش می دهند و موقعیت انحصار آنها همچنان رو به افزایش خواهد بود.
تخمین زده می شود که عرضه Polysilicon چین با رشد گسترده ای از سال 2022 تا 2025 رشد خواهد کرد و تولید Polysilicon در سال 2025 به 1.194 میلیون تن خواهد رسید و باعث گسترش مقیاس تولید جهانی پلی سیلیکون خواهد شد. در سال 2021 ، با افزایش شدید قیمت Polysilicon در چین ، تولید کنندگان عمده در ساخت خطوط تولید جدید سرمایه گذاری کرده اند و در عین حال تولید کنندگان جدیدی را برای پیوستن به این صنعت جذب کرده اند. از آنجا که پروژه های Polysilicon حداقل یک و نیم تا دو سال از ساخت و ساز تا تولید طول می کشد ، ساخت و سازهای جدید در سال 2021 به پایان می رسد. ظرفیت تولید به طور کلی در نیمه دوم 2022 و 2023 تولید می شود. این با برنامه های جدید پروژه اعلام شده توسط تولید کنندگان اصلی در حال حاضر بسیار سازگار است. ظرفیت تولید جدید در سال 2022-2025 عمدتاً در سال 2022 و 2023 متمرکز است. پس از آن ، به عنوان عرضه و تقاضای پلی سیلیکون و قیمت به تدریج تثبیت می شود ، کل ظرفیت تولید در صنعت به تدریج تثبیت می شود. پایین ، یعنی نرخ رشد ظرفیت تولید به تدریج کاهش می یابد. علاوه بر این ، نرخ استفاده از ظرفیت شرکت های Polysilicon در دو سال گذشته در سطح بالایی باقی مانده است ، اما برای افزایش ظرفیت تولید پروژه های جدید زمان لازم خواهد بود و این روند را برای شرکت کنندگان جدید برای تسلط بر فناوری آماده سازی مربوطه می گیرد. بنابراین ، نرخ استفاده از ظرفیت پروژه های جدید Polysilicon در چند سال آینده کم خواهد بود. از این طریق ، تولید پلی سیلیکون در 2022-2025 قابل پیش بینی است و پیش بینی می شود تولید پلی سیلیکون در سال 2025 حدود 1.194 میلیون تن باشد.
غلظت ظرفیت تولید خارج از کشور نسبتاً زیاد است و سرعت و سرعت تولید در سه سال آینده به اندازه چین نخواهد بود. ظرفیت تولید Polysilicon در خارج از کشور عمدتاً در چهار شرکت پیشرو متمرکز است و بقیه عمدتاً ظرفیت تولید کمی دارند. از نظر ظرفیت تولید ، Wacker Chem نیمی از ظرفیت تولید Polysilicon در خارج از کشور را اشغال می کند. کارخانه های آن در آلمان و ایالات متحده به ترتیب 60،000 تن و 20،000 تن از ظرفیت تولید دارند. گسترش شدید ظرفیت تولید جهانی Polysilicon در سال 2022 و فراتر از آن ممکن است نگران بیش از حد بیش از حد باشد ، این شرکت هنوز در یک کشور منتظر و دیدنی است و برنامه ریزی نکرده است تا ظرفیت تولید جدیدی را اضافه کند. کره جنوبی Polysilicon Giant Giant OCI به تدریج خط تولید پلیسیلیکون درجه خورشیدی خود را به مالزی منتقل می کند و در حالی که خط تولید اصلی پلیسیلیکون درجه یک الکترونیکی در چین را حفظ می کند ، که در سال 2022 به 5000 تن برسد. ظرفیت تولید OCI در مالزی به 27،000 تن و 30،000 تن در 2020 تن در سال 2020 و 2021 انرژی می رسد. Polysilicon در ایالات متحده و کره جنوبی. این شرکت قصد دارد 95،000 تن تولید کند اما تاریخ شروع آن مشخص نیست. پیش بینی می شود در چهار سال آینده در سطح 5000 تن در سال افزایش یابد. شرکت نروژی REC دارای دو پایگاه تولید در ایالت واشنگتن و مونتانا ، ایالات متحده است که ظرفیت تولید سالانه 18000 تن پلی سیلیکون درجه خورشیدی و 2،000 تن پلی سیلیکون با درجه الکترونیکی دارد. rec ، که در پریشانی عمیق مالی بود ، تصمیم به تعلیق درآمده و سپس با رونق در قیمت های پلی سیلیکون در سال 2021 تحریک شد ، این شرکت تصمیم گرفت تا در اواخر سال 2023 تولید 18،000 تن پروژه در ایالت واشنگتن و 2،000 تن در مونتانا را مجدداً آغاز کند و می تواند در سال 2024 ، تولیدات تولیدی را انجام دهد. Polysilicon. موانع پیشرفته در تولید ، جایگزین کردن محصولات این شرکت در بازار دشوار است. همراه با این واقعیت که این شرکت قصد ندارد طی چند سال پروژه های جدیدی بسازد ، انتظار می رود که ظرفیت تولید این شرکت 2022-2025 باشد. بازده سالانه 18000 تن باقی مانده است. علاوه بر این ، در سال 2021 ، ظرفیت تولید جدید شرکت های غیر از چهار شرکت فوق 5000 تن خواهد بود. به دلیل عدم درک برنامه های تولیدی همه شرکت ها ، در اینجا فرض بر این است که ظرفیت تولید جدید 5000 تن در سال از سال 2022 تا 2025 خواهد بود.
با توجه به ظرفیت تولید خارج از کشور ، تخمین زده می شود که تولید پلی سیلیکون در خارج از کشور در سال 2025 حدود 176،000 تن خواهد بود ، با فرض اینکه نرخ استفاده از ظرفیت تولید پلی سیلیکون در خارج از کشور بدون تغییر باقی می ماند. پس از افزایش قیمت Polysilicon در سال 2021 ، شرکت های چینی تولید را افزایش داده و تولید را گسترش داده اند. در مقابل ، شرکت های خارج از کشور در برنامه های خود برای پروژه های جدید محتاط تر هستند. این امر به این دلیل است که تسلط صنعت Polysilicon در حال حاضر کنترل چین است و افزایش کورکورانه تولید ممکن است ضرر و زیان به همراه داشته باشد. از طرف هزینه ، مصرف انرژی بزرگترین مؤلفه هزینه Polysilicon است ، بنابراین قیمت برق بسیار مهم است و سین کیانگ ، مغولستان داخلی ، سیچوان و سایر مناطق مزایای آشکاری دارند. از طرف تقاضا ، به عنوان پایین دست مستقیم Polysilicon ، تولید ویفر سیلیکون چین بیش از 99 ٪ از کل جهان را تشکیل می دهد. صنعت پایین دست Polysilicon عمدتا در چین متمرکز است. قیمت Polysilicon تولید شده پایین است ، هزینه حمل و نقل کم است و تقاضا کاملاً تضمین می شود. ثانیا ، چین تعرفه های ضد دامپینگ نسبتاً بالایی را برای واردات پلی سیلیکون درجه خورشیدی از ایالات متحده و کره جنوبی تحمیل کرده است ، که مصرف پلیسیلیکون را از ایالات متحده و کره جنوبی بسیار سرکوب کرده است. در ساخت پروژه های جدید محتاط باشید. علاوه بر این ، در سالهای اخیر ، شرکت های پلیسیلیکون در خارج از کشور چین به دلیل تأثیر تعرفه ها آهسته توسعه یافته اند و برخی از خطوط تولید کاهش یافته یا حتی خاموش شده است ، و نسبت آنها در تولید جهانی سال به سال کاهش می یابد ، بنابراین آنها قابل مقایسه با افزایش قیمت های پلی سیلیکون در سال 2021 به عنوان ظرفیت های بزرگ شرکت چینی هستند و از این طریق می توان به سودهای بزرگ پرداخت کرد و شرایط مالی را به دست آورد ، و از این طریق ، از نظر مالی بسیار زیاد نیست.
بر اساس پیش بینی های مربوط به تولید پلی سیلیکون در چین و خارج از کشور از سال 2022 تا 2025 ، می توان ارزش پیش بینی شده تولید جهانی پلیسیلیکون را خلاصه کرد. تخمین زده می شود که تولید جهانی Polysilicon در سال 2025 به 1.371 میلیون تن خواهد رسید. با توجه به ارزش پیش بینی تولید Polysilicon ، سهم چین از نسبت جهانی را می توان تقریباً بدست آورد. پیش بینی می شود که سهم چین به تدریج از سال 2022 تا 2025 گسترش یابد و در سال 2025 از 87 ٪ تجاوز کند.
6 ، خلاصه و چشم انداز
Polysilicon در پایین دست سیلیکون صنعتی و بالادست کل زنجیره صنعت فتوولتائیک و نیمه هادی واقع شده است و وضعیت آن بسیار مهم است. زنجیره صنعت فتوولتائیک به طور کلی ظرفیت نصب پلی سیلیکون-سیلیکون ویفر-سلول-ماژول-فوتووولتائیک است و زنجیره صنعت نیمه هادی به طور کلی پلی سیلیکون-یکپارچه سیلیکون ویفر-سیلیکون تراشه ویفر است. کاربردهای مختلف نیازهای متفاوتی در خلوص پلیسیلیکون دارند. صنعت فتوولتائیک عمدتاً از پلی سیلیکون درجه خورشیدی استفاده می کند و صنعت نیمه هادی از پلی سیلیکون درجه الکترونیکی استفاده می کند. اولی دارای طیف خلوص 6N-8N است ، در حالی که دومی به خلوص 9N یا بیشتر نیاز دارد.
سالهاست که فرآیند تولید اصلی پلی سیلیکون روش بهبود زیمنس در سراسر جهان بوده است. در سالهای اخیر ، برخی از شرکت ها به طور فعال روش کمتری از Silane Silane Fluidized را بررسی کرده اند که ممکن است در الگوی تولید تأثیر داشته باشد. پلیسیلیکون میله شکل تولید شده با روش اصلاح شده زیمنس ، ویژگی های مصرف انرژی بالا ، هزینه بالا و خلوص بالا را دارد ، در حالی که سیلیکون گرانول تولید شده توسط روش بستر سیال سیلین دارای ویژگی های مصرف کم انرژی ، کم هزینه و خلوص نسبتاً کم است. برخی از شرکت های چینی تولید انبوه سیلیکون گرانول و فناوری استفاده از سیلیکون دانه ای برای کشیدن پلیسیلیکون را درک کرده اند ، اما به طور گسترده ای ارتقا نیافته است. این که آیا سیلیکون گرانول می تواند در آینده جایگزین اولی شود ، بستگی به این دارد که آیا مزیت هزینه می تواند ضرر کیفیت ، تأثیر برنامه های پایین دست و بهبود ایمنی سیلین را پوشش دهد. در سالهای اخیر ، تولید جهانی Polysilicon سال به سال افزایش یافته و به تدریج در چین جمع می شود. از سال 2017 تا 2021 ، تولید سالانه پلی سیلیکون از 432،000 تن به 631،000 تن افزایش می یابد ، با سریعترین رشد در سال 2021. در طی دوره ، تولید جهانی پلیسلیکون به تدریج به چین متمرکز شد ، و نسبت چین از تولید پلیسیلیکون بیشتر از 56.02 ٪ در سال 2017 به 202 ٪ از 202 ٪ در 2021 در 202 ٪ در 2022 ٪ در 2022 ٪ در 2020 در 202 ٪ افزایش یافته است. در یک رشد در مقیاس بزرگ. تخمین زده می شود که تولید Polysilicon در سال 2025 1.194 میلیون تن در چین خواهد بود و تولید خارج از کشور به 176،000 تن خواهد رسید. بنابراین ، تولید جهانی Polysilicon در سال 2025 حدود 1.37 میلیون تن خواهد بود.
(این مقاله فقط برای مراجعه به شهرهای شهری است و هیچ مشاوره سرمایه گذاری را نشان نمی دهد