1. Polypiiteollisuuden ketju: Tuotantoprosessi on monimutkainen, ja loppupäässä keskitytään aurinkosähköpuolijohteisiin
Polypiitä valmistetaan pääasiassa teollisesta piistä, kloorista ja vedystä, ja se sijaitsee aurinkosähkö- ja puolijohdeteollisuuden ketjujen yläpuolella. CPIA:n tietojen mukaan nykyinen valtavirran polypiin tuotantomenetelmä maailmassa on modifioitu Siemens-menetelmä, Kiinaa lukuun ottamatta yli 95 % polypiistä tuotetaan modifioidulla Siemens-menetelmällä. Valmistettaessa polypiitä parannetulla Siemens-menetelmällä ensinnäkin kloorikaasu yhdistetään vetykaasun kanssa kloorivedyn muodostamiseksi, ja sitten se reagoi piijauheen kanssa teollisen piin murskauksen ja jauhamisen jälkeen, jolloin muodostuu trikloorisilaania, jota edelleen pelkistetään vetykaasua polypiin tuottamiseksi. Monikiteistä piitä voidaan sulattaa ja jäähdyttää monikiteisten piiharkkojen valmistamiseksi, ja yksikiteistä piitä voidaan valmistaa myös Czochralski- tai vyöhykesulatuksella. Verrattuna monikiteiseen piihin yksikidepii koostuu kiderakeista, joilla on sama kideorientaatio, joten sillä on parempi sähkönjohtavuus ja muunnostehokkuus. Sekä monikiteisiä piiharkkoja että yksikiteisiä piisauvoja voidaan edelleen leikata ja prosessoida piikiekoiksi ja -kennoiksi, joista puolestaan tulee avainosia aurinkosähkömoduuleissa ja joita käytetään aurinkosähkökentässä. Lisäksi yksikiteisistä piikiekoista voidaan muodostaa piikiekkoja toistuvalla hiomalla, kiillotuksella, epitaksilla, puhdistuksella ja muilla prosesseilla, joita voidaan käyttää puolijohdeelektroniikkalaitteiden substraattimateriaaleina.
Polypiin epäpuhtauspitoisuus on ehdottomasti vaadittu, ja teollisuudelle on ominaista suuret pääomasijoitukset ja korkeat tekniset esteet. Koska polypiin puhtaus vaikuttaa vakavasti yksikiteisen piin vetoprosessiin, puhtausvaatimukset ovat erittäin tiukat. Polypiin vähimmäispuhtaus on 99,9999 % ja korkein on äärettömän lähellä 100 %. Lisäksi Kiinan kansalliset standardit asettavat selkeät vaatimukset epäpuhtauspitoisuudelle, ja tämän perusteella polypii jaetaan luokkiin I, II ja III, joista boorin, fosforin, hapen ja hiilen pitoisuus on tärkeä vertailuindeksi. "Polypiiteollisuuden pääsyehdot" edellyttää, että yrityksillä on oltava vakaa laaduntarkastus- ja hallintajärjestelmä, ja tuotestandardit ovat tiukasti kansallisten standardien mukaisia; lisäksi pääsyehdot edellyttävät myös polypiin tuotantoyritysten mittakaavaa ja energiankulutusta, kuten aurinkolaatuista, elektroniikkalaatuista polypiitä. Hankkeen mittakaava on vastaavasti yli 3000 tonnia/vuosi ja 1000 tonnia/vuosi sekä vähimmäispääomasuhde. uusien rakentamis- ja jälleenrakennus- ja laajennushankkeiden investoinneissa ei saa olla alle 30 %, joten polypii on pääomavaltainen toimiala. CPIA:n tilastojen mukaan vuonna 2021 käyttöön otettujen 10 000 tonnin polypii-tuotantolinjalaitteiden investointikustannukset ovat nousseet hieman 103 miljoonaan yuania/kt. Syynä on bulkkimetallimateriaalien hintojen nousu. Tulevaisuudessa investointikustannusten odotetaan nousevan tuotantolaitteistotekniikan kehittyessä ja monomeerin vähenevän koon kasvaessa. Säännösten mukaan polypiin tehonkulutuksen aurinko- ja elektroniikkaluokan Czochralski-vähennykseen tulee olla alle 60 kWh/kg ja 100 kWh/kg, ja vaatimukset energiankulutusindikaattoreille ovat suhteellisen tiukat. Polypiin tuotanto kuuluu yleensä kemianteollisuuteen. Tuotantoprosessi on suhteellisen monimutkainen, ja teknisten reittien, laitteiden valinnan, käyttöönoton ja käytön kynnys on korkea. Tuotantoprosessiin liittyy monia monimutkaisia kemiallisia reaktioita, ja ohjaussolmuja on yli 1000. Uusille tulokkaille on vaikeaa Hallita nopeasti kypsä käsityötaito. Siksi polypiin tuotantoteollisuudessa on korkeat pääoma- ja tekniset esteet, mikä myös kannustaa polypiin valmistajia suorittamaan tiukkaa teknistä optimointia prosessin, pakkaus- ja kuljetusprosessissa.
2. Polypiin luokitus: puhtaus määrää käytön, ja aurinkolaatu on valtavirtaa
Monikiteinen pii, alkuainepiin muoto, koostuu kiderakeista, joilla on erilaiset kideorientaatiot, ja se puhdistetaan pääasiassa teollisella piinkäsittelyllä. Polypiin ulkonäkö on harmaa metallinen kiilto ja sulamispiste on noin 1410 ℃. Se on inaktiivinen huoneenlämpötilassa ja aktiivisempi sulassa tilassa. Polypiillä on puolijohdeominaisuuksia ja se on erittäin tärkeä ja erinomainen puolijohdemateriaali, mutta pieni määrä epäpuhtauksia voi vaikuttaa suuresti sen johtavuuteen. Polypiille on olemassa monia luokitusmenetelmiä. Edellä mainitun Kiinan kansallisten standardien mukaisen luokituksen lisäksi tässä esitellään kolme muuta tärkeää luokitusmenetelmää. Erilaisten puhtausvaatimusten ja käyttötarkoitusten mukaan polypii voidaan jakaa aurinkolaatuiseen polypiiin ja elektroniseen polypiiin. Aurinkolaatuista polypiitä käytetään pääasiassa aurinkokennojen valmistuksessa, kun taas elektroniikkalaatuista polypiitä käytetään laajasti integroitujen piirien teollisuudessa sirujen ja muun tuotannon raaka-aineena. Aurinkolaatuisen polypiin puhtaus on 6-8 N, eli kokonaisepäpuhtauspitoisuuden on oltava alle 10 -6 ja polypiin puhtauden on oltava 99,9999 % tai enemmän. Elektronisen luokan polypiin puhtausvaatimukset ovat tiukemmat, vähintään 9N ja virran maksimi 12N. Elektroniikkalaatuisen polypiin valmistaminen on suhteellisen vaikeaa. Elektroniikkalaatuisen polypiin tuotantoteknologian hallitsevia kiinalaisia yrityksiä on vain vähän, ja ne ovat edelleen suhteellisen riippuvaisia tuonnista. Tällä hetkellä aurinkolaatuisen polypiin tuotto on paljon suurempi kuin elektronisen polypiin, ja edellinen on noin 13,8 kertaa jälkimmäiseen verrattuna.
Piimateriaalin seostusepäpuhtauksien ja johtavuustyypin erojen mukaan se voidaan jakaa P-tyyppiin ja N-tyyppiin. Kun pii on seostettu akseptoriepäpuhtauselementeillä, kuten boorilla, alumiinilla, galliumilla jne., sitä hallitsee reikäjohtavuus ja se on P-tyyppinen. Kun pii on seostettu luovuttavilla epäpuhtauksilla, kuten fosforilla, arseenilla, antimonilla jne., sitä hallitsee elektronien johtuminen ja se on N-tyyppinen. P-tyypin akut sisältävät pääasiassa BSF-akut ja PERC-akut. Vuonna 2021 PERC-akkujen osuus maailmanmarkkinoista on yli 91 %, ja BSF-akut poistetaan käytöstä. Sinä aikana, jolloin PERC korvaa BSF:n, P-tyypin solujen konversiotehokkuus on noussut alle 20 %:sta yli 23 %:iin, mikä on lähestymässä teoreettista 24,5 %:n ylärajaa, kun taas N-:n teoreettinen yläraja. tyypin kennoissa on 28,7 % ja N-tyypin kennoilla on korkea muunnostehokkuus. Korkean bifacial-suhteen ja alhaisen lämpötilakertoimen etujen vuoksi yritykset ovat alkaneet ottaa käyttöön massatuotantolinjoja N-tyypin akuille. CPIA:n ennusteen mukaan N-tyypin akkujen osuus kasvaa merkittävästi 3 %:sta 13,4 %:iin vuonna 2022. On odotettavissa, että seuraavan viiden vuoden aikana N-tyypin akkujen iteraatio P-tyypin akuksi otetaan käyttöön. Eri pintalaadun mukaan se voidaan jakaa tiheään materiaaliin, kukkakaalimateriaaliin ja korallimateriaaliin. Tiheän materiaalin pinnalla on alhaisin koveruusaste, alle 5 mm, ei väripoikkeavuuksia, ei hapettumisvälikerrosta ja korkein hinta; kukkakaalimateriaalin pinnalla on kohtalainen koveruus, 5-20 mm, leikkaus on kohtalainen ja hinta on keskihintainen; kun taas korallimateriaalin pinnalla on vakavampi koveruus, syvyys on yli 20 mm, osa on löysä ja hinta on alhaisin. Tiheää materiaalia käytetään pääasiassa monokiteisen piin vetämiseen, kun taas kukkakaalimateriaalia ja korallimateriaalia käytetään pääasiassa monikiteisten piikiekkojen valmistukseen. Yritysten päivittäisessä tuotannossa tiheä materiaali voidaan seostaa vähintään 30 % kukkakaalimateriaalilla monokiteisen piin valmistamiseksi. Raaka-ainekustannuksissa voidaan säästää, mutta kukkakaalimateriaalin käyttö heikentää kiteen vetotehoa jossain määrin. Yritysten on valittava sopiva dopingsuhde punnittuaan nämä kaksi. Viime aikoina hintaero tiheän materiaalin ja kukkakaalimateriaalin välillä on periaatteessa vakiintunut 3 RMB:iin/kg. Jos hintaero kasvaa entisestään, yritykset voivat harkita lisää kukkakaalimateriaalin dopingia monokiteisessä piivetossa.
3. Prosessi: Siemensin menetelmä on valtavirta, ja virrankulutuksesta tulee avain teknologiseen muutokseen
Polypiin tuotantoprosessi on karkeasti jaettu kahteen vaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheessa teollinen piijauhe saatetaan reagoimaan vedettömän kloorivedyn kanssa trikloorisilaanin ja vedyn saamiseksi. Toistuvan tislauksen ja puhdistuksen jälkeen kaasumainen trikloorisilaani, diklooridihydropii ja silaani; toinen vaihe on pelkistää edellä mainittu erittäin puhdas kaasu kiteiseksi piiksi, ja pelkistysvaihe on erilainen modifioidussa Siemens-menetelmässä ja silaanileijupetimenetelmässä. Parannetulla Siemens-menetelmällä on kypsä tuotantotekniikka ja korkea tuotteiden laatu, ja se on tällä hetkellä eniten käytetty tuotantotekniikka. Siemensin perinteinen tuotantomenetelmä on käyttää klooria ja vetyä vedettömän kloorivedyn, kloorivedyn ja jauhemaisen teollisuuspiin syntetisoimiseksi trikloorisilaanin syntetisoimiseksi tietyssä lämpötilassa, minkä jälkeen trikloorisilaani erotetaan, rektifioidaan ja puhdistetaan. Pii käy läpi lämpöpelkistysreaktion vetypelkistysuunissa, jolloin saadaan alkuainepiitä kerrostettuna piiytimelle. Tältä pohjalta parannettu Siemens-prosessi on varustettu myös tukiprosessilla, jolla voidaan kierrättää suuria määriä tuotantoprosessissa syntyviä sivutuotteita, kuten vetyä, kloorivetyä ja piitetrakloridia, mukaan lukien pääasiassa pelkistysjätekaasun talteenotto ja piitetrakloridin uudelleenkäyttö. teknologiaa. Pakokaasussa oleva vety, kloorivety, trikloorisilaani ja piitetrakloridi erotetaan kuivalla talteenotolla. Vetyä ja kloorivetyä voidaan käyttää uudelleen synteesiin ja puhdistukseen trikloorisilaanilla, ja trikloorisilaani kierrätetään suoraan lämpöpelkistykseen. Puhdistus suoritetaan uunissa ja piitetrakloridia hydrataan, jolloin saadaan trikloorisilaania, jota voidaan käyttää puhdistukseen. Tätä vaihetta kutsutaan myös kylmähydrauskäsittelyksi. Toteuttamalla suljetun kierron tuotannon yritykset voivat merkittävästi vähentää raaka-aineiden ja sähkön kulutusta, mikä säästää tehokkaasti tuotantokustannuksia.
Parannetun Siemens-menetelmän mukaisen polypiin valmistuksen kustannukset Kiinassa sisältävät raaka-aineet, energiankulutuksen, poistot, jalostuskustannukset jne. Alan teknologinen kehitys on laskenut kustannuksia merkittävästi. Raaka-aineina käytetään pääasiassa teollista piitä ja trikloorisilaania, energiankulutus sisältää sähkön ja höyryn ja jalostuskustannukset tuotantolaitteiden tarkastus- ja korjauskustannuksia. Baichuan Yingfun polypiin tuotantokustannuksia koskevien tilastojen mukaan kesäkuun 2022 alussa raaka-aineet ovat korkein kustannuserä, 41 % kokonaiskustannuksista, joista teollinen pii on pääasiallinen piin lähde. Teollisuudessa yleisesti käytetty piiyksikön kulutus edustaa korkean puhtauden piituotteiden yksikköä kohden kulutetun piin määrää. Laskentamenetelmänä on muuntaa kaikki piitä sisältävät materiaalit, kuten ulkoistettu teollinen piijauhe ja trikloorisilaani puhtaaksi piiksi, ja sitten vähennetään ulkoistettu kloorisilaani kohdassa Puhtaan piin muunnettu määrä piipitoisuussuhteesta. CPIA-tietojen mukaan piin kulutuksen taso laskee 0,01 kg/kg-Si arvoon 1,09 kg/kg-Si vuonna 2021. Kylmähydrauskäsittelyn ja sivutuotteiden kierrätyksen parantuessa odotetaan laskea 1,07 kg/kg vuoteen 2030 mennessä. kg-Si. Epätäydellisten tilastojen mukaan viiden suurimman kiinalaisen monipiiteollisuuden yrityksen piin kulutus on alan keskiarvoa pienempi. Tiedetään, että kaksi niistä kuluttaa 1,08 kg/kg-Si ja 1,05 kg/kg-Si vuonna 2021. Toiseksi suurin osuus on energiankulutus, jonka osuus on yhteensä 32 %, josta sähkön osuus on 30 %. kokonaiskustannukset, mikä osoittaa, että sähkön hinta ja hyötysuhde ovat edelleen tärkeitä tekijöitä polypiin tuotannossa. Kaksi tärkeintä tehokkuuden mittaavaa indikaattoria ovat kattava virrankulutus ja virrankulutuksen vähentäminen. Tehonkulutuksen vähentäminen viittaa trikloorisilaanin ja vedyn pelkistysprosessiin erittäin puhtaan piimateriaalin tuottamiseksi. Tehonkulutus sisältää piiytimen esilämmityksen ja kerrostuksen. , lämmön säilyttäminen, lopputuuletus ja muu prosessin tehonkulutus. Vuonna 2021 tekniikan kehityksen ja energian kokonaisvaltaisen hyödyntämisen myötä polypiin tuotannon keskimääräinen kokonaisvirrankulutus laskee 5,3 % edellisvuodesta 63 kWh/kg-Si:iin ja keskimääräinen vähennystehonkulutus laskee 6,1 % vuodessa. 46 kWh/kg-Si, jonka odotetaan laskevan edelleen tulevaisuudessa. . Lisäksi poistot ovat myös tärkeä kustannuserä, jonka osuus on 17 %. On syytä huomata, että Baichuan Yingfun tietojen mukaan polypiin kokonaistuotantokustannukset kesäkuun 2022 alussa olivat noin 55 816 yuania/tonni, polypiin keskihinta markkinoilla oli noin 260 000 yuania/tonni ja bruttokate oli jopa 70% tai enemmän, joten se houkutteli suuri määrä Yritykset investoivat rakentamiseen polypiin tuotantokapasiteettia.
Polypiin valmistajilla on kaksi tapaa alentaa kustannuksia, toinen on vähentää raaka-ainekustannuksia ja toinen on vähentää virrankulutusta. Raaka-aineiden osalta valmistajat voivat alentaa raaka-ainekustannuksia solmimalla pitkäaikaisia yhteistyösopimuksia teollisten piin valmistajien kanssa tai rakentamalla integroitua alku- ja loppupään tuotantokapasiteettia. Esimerkiksi polypiin tuotantolaitokset luottavat periaatteessa omaan teolliseen piin hankintaan. Sähkönkulutuksen osalta valmistajat voivat alentaa sähkökustannuksia alhaisen sähkön hinnan ja kokonaisvaltaisen energiankulutuksen parantamisen avulla. Noin 70 % kokonaisvaltaisesta sähkönkulutuksesta on sähkönkulutuksen vähentämistä, ja vähentäminen on myös keskeinen lenkki erittäin puhtaan kiteisen piin tuotannossa. Siksi suurin osa polypiin tuotantokapasiteetista Kiinassa on keskittynyt alhaisen sähköhinnan alueille, kuten Xinjiangiin, Sisä-Mongoliaan, Sichuaniin ja Yunnaniin. Kahden hiilen politiikan edetessä on kuitenkin vaikea saada suuria määriä halpoja sähköresursseja. Siksi virrankulutuksen vähentäminen vähentämiseksi on nykyään toteuttamiskelpoisempi kustannussäästö. Tapa. Tällä hetkellä tehokas tapa vähentää tehonkulutusta on lisätä piiytimien lukumäärää pelkistysuunissa, mikä laajentaa yhden yksikön tehoa. Tällä hetkellä valtavirran pelkistysuunityypit Kiinassa ovat 36 paria tankoja, 40 paria tankoja ja 48 paria tankoja. Uunin tyyppi on päivitetty 60 sauvapariksi ja 72 sauvapariksi, mutta samalla se asettaa korkeampia vaatimuksia yritysten tuotantoteknologian tasolle.
Verrattuna parannettuun Siemens-menetelmään, silaanileijupetimenetelmällä on kolme etua, joista yksi on alhainen virrankulutus, toinen on korkea kristallivetoteho ja kolmas on se, että se on edullisempi yhdistää edistyneempään CCZ jatkuvaan Czochralski-tekniikkaan. Silicon Industry Branchin tietojen mukaan silaanileijupetimenetelmän kokonaisvirrankulutus on 33,33 % parannetusta Siemens-menetelmästä ja vähennystehonkulutus 10 % parannetusta Siemens-menetelmästä. Silaanileijupetimenetelmällä on merkittäviä energiankulutusetuja. Mitä tulee kiteen vetämiseen, rakeisen piin fysikaaliset ominaisuudet voivat helpottaa kvartsiupokkaan täyttämistä täysin yksikiteisen piin vetotangon linkissä. Monikiteinen pii ja rakeinen pii voivat lisätä yhden uunin upokkaan latauskapasiteettia 29%, samalla kun latausaika lyhenee 41%, mikä parantaa merkittävästi yksikiteisen piin vetotehoa. Lisäksi rakeisella piillä on pieni halkaisija ja hyvä juoksevuus, mikä sopii paremmin CCZ jatkuvaan Czochralski-menetelmään. Tällä hetkellä yksikiteiden vetämisen päätekniikka keski- ja alajuoksulla on RCZ-yksikiteiden uudelleenvalumenetelmä, joka on kiteen uudelleensyöttö ja vetäminen sen jälkeen, kun yksikiteinen piisauva on vedetty. Piirustus suoritetaan samanaikaisesti, mikä säästää yksikiteisen piisauvan jäähdytysaikaa, joten tuotannon tehokkuus on korkeampi. CCZ-jatkuvan Czochralski-menetelmän nopea kehitys lisää myös rakeisen piin kysyntää. Vaikka rakeisella piillä on joitain haittoja, kuten enemmän kitkan tuottamaa piijauhetta, suuri pinta-ala ja epäpuhtauksien helppo adsorptio sekä vety, joka yhdistyy vedyksi sulamisen aikana, mikä on helppo aiheuttaa ohittamista, mutta viimeisimpien asiaankuuluvien rakeisen piin ilmoitusten mukaan Näitä ongelmia parannetaan ja edistystä on tapahtunut jonkin verran.
silaanileijupetiprosessi on kypsä Euroopassa ja Yhdysvalloissa, ja se on lapsenkengissään kiinalaisten yritysten käyttöönoton jälkeen. Jo 1980-luvulla ulkomainen rakeinen pii, jota edustavat REC ja MEMC, alkoivat tutkia rakeisen piin tuotantoa ja toteuttaa laajamittaista tuotantoa. Niistä REC:n rakeisen piin kokonaistuotantokapasiteetti oli 10 500 tonnia/vuosi vuonna 2010, ja verrattuna sen Siemens-vastaaviin samana ajanjaksona sen kustannusetu oli vähintään 2–3 USD/kg. Yksikidevetotarpeiden vuoksi yrityksen rakeisen piin tuotanto pysähtyi ja lopulta lopetti tuotannon, ja kääntyi yhteisyritykseen Kiinan kanssa perustaakseen tuotantoyrityksen, joka harjoittaa rakeisen piin tuotantoa.
4. Raaka-aineet: Teollinen pii on ydinraaka-aine, ja tarjonta voi täyttää polypiin laajenemisen tarpeet
Teollinen pii on polypiin tuotannon ydinraaka-aine. Kiinan teollisuuden piituotannon odotetaan kasvavan tasaisesti vuosina 2022–2025. Vuodesta 2010 vuoteen 2021 Kiinan teollisuuspiin tuotanto on kasvuvaiheessa, ja tuotantokapasiteetin keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti on 7,4 % ja tuotannon 8,6 %. . SMM:n tietojen mukaan äskettäin nousiteollisen piin tuotantokapasiteettiKiinassa on 890 000 tonnia ja 1,065 miljoonaa tonnia vuosina 2022 ja 2023. Olettaen, että teolliset piiyritykset säilyttävät edelleen kapasiteetin käyttöasteen ja toiminta-asteen noin 60 %:ssa tulevaisuudessakin, Kiinan äskettäin nostettutuotantokapasiteetti vuosina 2022 ja 2023 lisää tuotantoa 320 000 tonnia ja 383 000 tonnia. GFCI:n arvioiden mukaanKiinan teollisuuspiin tuotantokapasiteetti 22/23/24/25 on noin 5,90/697/6,71/6,5 miljoonaa tonnia, mikä vastaa 3,55/391/4,18/4,38 miljoonaa tonnia.
Jäljellä olevien kahden loppupään päällekkäisen teollisuuspiin alueen kasvuvauhti on suhteellisen hidasta, ja Kiinan teollinen piin tuotanto voi periaatteessa vastata polypiin tuotantoon. Vuonna 2021 Kiinan teollisuuspiin tuotantokapasiteetti on 5,385 miljoonaa tonnia, mikä vastaa 3,213 miljoonan tonnin tuotantoa, josta polypii, orgaaninen pii ja alumiiniseokset kuluttavat vastaavasti 623 000 tonnia, 898 000 tonnia ja 649 000 tonnia. Lisäksi lähes 780 000 tonnia tuotannosta käytetään vientiin. Vuonna 2021 polypiin, orgaanisen piin ja alumiiniseosten kulutus on vastaavasti 19 %, 28 % ja 20 % teollisesta piistä. Vuodesta 2022 vuoteen 2025 orgaanisen piin tuotannon kasvuvauhdin odotetaan pysyvän noin 10 prosentissa ja alumiiniseostuotannon kasvuvauhdin jäävän alle 5 prosentin. Siksi uskomme, että vuosina 2022-2025 polypiiin käytettävissä oleva teollisuuspiin määrä on suhteellisen riittävä, mikä voi täyttää polypiin tarpeet täysin. tuotannon tarpeisiin.
5. Polypiin syöttö:Kiinamääräävässä asemassa, ja tuotanto vähitellen kerääntyy johtaviin yrityksiin
Viime vuosina maailmanlaajuinen polypiin tuotanto on kasvanut vuosi vuodelta ja on vähitellen kerääntynyt Kiinaan. Vuodesta 2017 vuoteen 2021 globaali vuotuinen polypiin tuotanto on noussut 432 000 tonnista 631 000 tonniin, nopeimmin vuonna 2021, kasvuvauhdilla 21,11 %. Tänä aikana maailmanlaajuinen polypiin tuotanto keskittyi vähitellen Kiinaan ja Kiinan polypiin tuotannon osuus kasvoi 56,02 %:sta vuonna 2017 80,03 %:iin vuonna 2021. Vertaamalla vuosien 2010 ja 2021 globaalin polypiin tuotantokapasiteetin kymmentä suurinta yritystä, se voi olla havaitsi, että kiinalaisten yritysten määrä on kasvanut neljästä kahdeksaan, ja joidenkin amerikkalaisten ja korealaisten yritysten osuus tuotantokapasiteetista on laskenut merkittävästi ja putoaa kymmenen parhaan joukosta, kuten HEMOLOCK, OCI, REC ja MEMC; toimialan keskittyminen on kasvanut merkittävästi ja alan kymmenen suurimman yrityksen kokonaistuotantokapasiteetti on kasvanut 57,7 %:sta 90,3 %:iin. Vuonna 2021 viisi kiinalaista yritystä edustaa yli 10 % tuotantokapasiteetista, yhteensä 65,7 %. . Polypiiteollisuuden asteittaiselle siirtymiselle Kiinaan on kolme pääsyytä. Ensinnäkin kiinalaisilla polypiin valmistajilla on merkittäviä etuja raaka-aineiden, sähkön ja työvoimakustannusten suhteen. Työntekijöiden palkat ovat alhaisemmat kuin ulkomailla, joten kokonaistuotantokustannukset Kiinassa ovat paljon alhaisemmat kuin ulkomailla, ja ne laskevat edelleen tekniikan kehityksen myötä; Toiseksi kiinalaisten polypiituotteiden laatu paranee jatkuvasti, joista suurin osa on aurinkoluokan ensimmäisen luokan tasolla, ja yksittäiset edistyneet yritykset täyttävät puhtausvaatimukset. Korkeamman elektronisen luokan polypiin tuotantoteknologiassa on tehty läpimurtoja, asteittain ottamalla käyttöön kotimainen elektroniikkalaatuisen polypiin korvaaminen tuonnissa, ja Kiinan johtavat yritykset edistävät aktiivisesti elektronisen luokan polypiin rakentamista. Piikiekkojen tuotanto Kiinassa on yli 95 % maailman kokonaistuotannosta, mikä on vähitellen lisännyt polypiin omavaraisuusastetta Kiinalle, mikä on puristanut merentakaisten polypiiyritysten markkinoita jossain määrin.
Vuodesta 2017 vuoteen 2021 polypiin vuosituotanto Kiinassa kasvaa tasaisesti, pääasiassa alueilla, joilla on runsaasti voimavaroja, kuten Xinjiangissa, Sisä-Mongoliassa ja Sichuanissa. Vuonna 2021 Kiinan polypiin tuotanto kasvaa 392 000 tonnista 505 000 tonniin, kasvua 28,83 %. Tuotantokapasiteetilla mitattuna Kiinan polypiin tuotantokapasiteetti on yleisesti ottaen ollut nousussa, mutta se on laskenut vuonna 2020 joidenkin valmistajien seisokkien vuoksi. Lisäksi kiinalaisten polypiiyritysten kapasiteetin käyttöaste on noussut jatkuvasti vuodesta 2018 lähtien ja vuonna 2021 kapasiteetin käyttöaste on 97,12 %. Provinsseissa mitattuna Kiinan polypiin tuotanto vuonna 2021 keskittyy pääasiassa alhaisen sähkön hinta-alueille, kuten Xinjiangiin, Sisä-Mongoliaan ja Sichuaniin. Xinjiangin tuotanto on 270 400 tonnia, mikä on yli puolet Kiinan kokonaistuotannosta.
Kiinan polypiiteollisuudelle on ominaista korkea keskittymisaste, CR6-arvo on 77 %, ja tulevaisuudessa trendi on edelleen nousussa. Polypiin tuotanto on ala, jolla on korkea pääoma ja korkeat tekniset esteet. Projektin rakentamis- ja tuotantosykli on yleensä kaksi vuotta tai enemmän. Uusien valmistajien on vaikea päästä alalle. Seuraavien kolmen vuoden aikana tiedossa olevista laajentumissuunnitelmista ja uusista hankkeista päätellen alan oligopolistiset valmistajat jatkavat tuotantokapasiteetin laajentamista oman teknologiansa ja mittakaavaetujensa ansiosta ja monopoliaseman nousu jatkuu.
On arvioitu, että Kiinan polypiin tarjonta käynnistää laajan kasvun vuosina 2022–2025, ja polypiin tuotanto saavuttaa 1,194 miljoonaa tonnia vuonna 2025, mikä lisää maailmanlaajuista polypiin tuotantoa. Vuonna 2021 Kiinan polypiin jyrkän hinnannousun myötä suuret valmistajat ovat investoineet uusien tuotantolinjojen rakentamiseen ja samalla houkutelleet uusia valmistajia alalle. Koska polypiiprojektit kestävät vähintään puolitoista-kaksi vuotta rakentamisesta tuotantoon, uusi rakentaminen valmistuu vuonna 2021. Tuotantokapasiteetti otetaan pääsääntöisesti tuotantoon vuosien 2022 ja 2023 toisella puoliskolla. Tämä on hyvin sopusoinnussa suurten valmistajien tällä hetkellä ilmoittamien uusien projektisuunnitelmien kanssa. Uusi tuotantokapasiteetti vuosina 2022-2025 keskittyy pääosin vuosille 2022 ja 2023. Sen jälkeen polypiin kysynnän ja tarjonnan sekä hinnan asteittain vakiintuessa alan kokonaistuotantokapasiteetti vähitellen tasaantuu. Alas, eli tuotantokapasiteetin kasvuvauhti hidastuu vähitellen. Lisäksi polypiiyritysten kapasiteetin käyttöaste on pysynyt korkealla tasolla viimeisen kahden vuoden aikana, mutta uusien projektien tuotantokapasiteetin nouseminen vie aikaa ja uusien tulokkaiden hallitseminen vie aikaa. asiaankuuluva valmistustekniikka. Siksi uusien polypiiprojektien kapasiteetin käyttöaste tulee lähivuosina olemaan alhainen. Tästä voidaan ennustaa polypiin tuotanto vuosina 2022-2025 ja vuonna 2025 polypiin tuotannon arvioidaan olevan noin 1,194 miljoonaa tonnia.
Ulkomaisen tuotantokapasiteetin keskittyminen on suhteellisen korkea, eikä tuotannon kasvuvauhti ja nopeus seuraavien kolmen vuoden aikana ole yhtä nopeaa kuin Kiinan. Ulkomainen polypiin tuotantokapasiteetti on keskittynyt pääosin neljään johtavaan yritykseen, ja loput ovat pääosin pientä tuotantokapasiteettia. Tuotantokapasiteetilla mitattuna Wacker Chem käyttää puolet ulkomaisesta polypiin tuotantokapasiteetista. Sen Saksan tehtaiden tuotantokapasiteetti on 60 000 tonnia ja Yhdysvalloissa 20 000 tonnia. Globaalin polypiin tuotantokapasiteetin jyrkkä kasvu vuonna 2022 ja sen jälkeen saattaa aiheuttaa Ylitarjonnasta huolissaan yhtiö on edelleen odotustilassa eikä ole suunnitellut uuden tuotantokapasiteetin lisäämistä. Eteläkorealainen polypiin jättiläinen OCI siirtää vähitellen aurinkolaatuisen polypiin tuotantolinjansa Malesiaan säilyttäen samalla alkuperäisen elektroniikkalaatuisen polypiin tuotantolinjan Kiinassa, jonka on suunniteltu nousevan 5 000 tonniin vuonna 2022. OCI:n tuotantokapasiteetti Malesiassa nousee 27 000 tonniin ja 30 000 tonnia vuosina 2020 ja 2021, jolloin saavutetaan alhaiset energiankulutuskustannukset ja vältettäisiin Kiinan korkeita tulleja polypiille Yhdysvalloissa ja Etelä-Koreassa. Yhtiö aikoo tuottaa 95 000 tonnia, mutta aloitusajankohta on epäselvä. Sen odotetaan kasvavan 5 000 tonnin tasolle vuodessa seuraavan neljän vuoden aikana. Norjalaisella REC-yrityksellä on kaksi tuotantopistettä Washingtonin osavaltiossa ja Montanassa Yhdysvalloissa, ja niiden vuotuinen tuotantokapasiteetti on 18 000 tonnia aurinkolaatuista polypiitä ja 2 000 tonnia elektroniikkalaatuista polypiitä. Syvässä taloudellisessa ahdingossa ollut REC päätti keskeyttää tuotannon, ja vuonna 2021 polypiin hintojen noususuhdanteen johdosta yritys päätti käynnistää uudelleen 18 000 tonnin projektien tuotannon Washingtonin osavaltiossa ja 2 000 tonnin projektien tuotannon Montanassa vuoden 2023 loppuun mennessä. , ja voi saada valmiiksi tuotantokapasiteetin ylösajon vuonna 2024. Hemlock on Yhdysvaltojen suurin polypiin tuottaja, joka on erikoistunut erittäin puhtaaseen elektroniseen polypiiin. Tuotannon korkean teknologian esteet vaikeuttavat yrityksen tuotteiden korvaamista markkinoilla. Yhdessä siihen, että yhtiö ei suunnittele rakentavansa uusia hankkeita muutaman vuoden sisällä, yhtiön tuotantokapasiteetin odotetaan olevan 2022-2025. Vuosituotanto on edelleen 18 000 tonnia. Lisäksi vuonna 2021 muiden kuin edellä mainittujen neljän yrityksen uusi tuotantokapasiteetti on 5 000 tonnia. Kaikkien yritysten tuotantosuunnitelmien ymmärtämättömyyden vuoksi tässä oletetaan, että uusi tuotantokapasiteetti on 5 000 tonnia vuodessa vuosina 2022-2025.
Ulkomaisen tuotantokapasiteetin mukaan ulkomaisen polypiin tuotannon arvioidaan olevan vuonna 2025 noin 176 000 tonnia olettaen, että ulkomaisen polypiin tuotantokapasiteetin käyttöaste pysyy ennallaan. Kun polypiin hinta on noussut voimakkaasti vuonna 2021, kiinalaiset yritykset ovat lisänneet tuotantoa ja laajentaneet tuotantoaan. Sen sijaan ulkomaiset yritykset ovat varovaisempia uusien projektien suunnitelmissaan. Tämä johtuu siitä, että polypiiteollisuuden dominointi on jo Kiinan hallinnassa ja sokeasti lisääntyvä tuotanto voi tuoda tappioita. Kustannuspuolelta energiankulutus on suurin osa polypiin kustannuksista, joten sähkön hinta on erittäin tärkeä, ja Xinjiangilla, Sisä-Mongolialla, Sichuanilla ja muilla alueilla on ilmeisiä etuja. Kysyntäpuolella Kiinan piikiekkojen tuotannon osuus maailman kokonaistuotannosta on yli 99 %, koska se on polypiin suora loppupää. Polypiin jatkojalostusteollisuus on keskittynyt pääasiassa Kiinaan. Tuotetun polypiin hinta on alhainen, kuljetuskustannukset alhaiset ja kysyntä on täysin taattu. Toiseksi Kiina on asettanut suhteellisen korkeat polkumyyntitullit aurinkokennolaatuisen polypiin tuonnille Yhdysvalloista ja Etelä-Koreasta, mikä on vähentänyt huomattavasti polypiin kulutusta Yhdysvalloista ja Etelä-Koreasta. Ole varovainen rakentaessasi uusia projekteja; Lisäksi viime vuosina kiinalaiset ulkomaiset polypii-yritykset ovat tulleiden vaikutuksesta hidastaneet kehitystä ja joitain tuotantolinjoja on supistettu tai jopa suljettu, ja niiden osuus globaalista tuotannosta on laskenut vuosi vuodelta, joten ei ole verrattavissa polypiin hintojen nousuun vuonna 2021, koska kiinalaisen yrityksen korkeat voitot, taloudelliset edellytykset eivät riitä tukemaan sen nopeaa ja laajamittaista tuotantokapasiteetin laajentamista.
Kiinan ja ulkomaisten polypiin tuotannon ennusteiden perusteella vuosina 2022–2025 voidaan tiivistää globaalin polypiin tuotannon ennustettu arvo. Vuonna 2025 maailmanlaajuisen polypiin tuotannon arvioidaan nousevan 1,371 miljoonaan tonniin. Ennusteen mukaan polypiituotannon arvon mukaan Kiinan osuus maailmanlaajuisesta osuudesta voidaan karkeasti saada. Kiinan osuuden odotetaan kasvavan asteittain vuodesta 2022 vuoteen 2025 ja ylittävän 87 % vuonna 2025.
6, Yhteenveto ja Outlook
Polypii sijaitsee alavirtaan teollisesta piistä ja ylävirtaan koko aurinkosähkö- ja puolijohdeteollisuusketjusta, ja sen asema on erittäin tärkeä. Aurinkosähköteollisuuden ketju on yleensä polypii-piikiekko-kenno-moduuli-valosähkö asennettu kapasiteetti, ja puolijohdeteollisuuden ketju on yleensä polypii-monokiteinen piikiekko-piikiekko-siru. Eri käyttötarkoituksissa on erilaiset vaatimukset polypiin puhtaudelle. Aurinkosähköteollisuus käyttää pääasiassa aurinkolaatuista polypiitä, ja puolijohdeteollisuus käyttää elektroniikkalaatuista polypiitä. Ensimmäisen puhtausalue on 6N-8N, kun taas jälkimmäisen puhtaus on 9N tai enemmän.
Polypiin valtavirran tuotantoprosessi on vuosia ollut paranneltu Siemens-menetelmä kaikkialla maailmassa. Jotkut yritykset ovat viime vuosina aktiivisesti tutkineet halvempaa silaanileijupetimenetelmää, jolla voi olla vaikutusta tuotantomalliin. Modifioidulla Siemens-menetelmällä valmistetulla sauvamaisella polypiillä on korkea energiankulutus, korkea hinta ja korkea puhtaus, kun taas silaanileijupetimenetelmällä valmistetulla rakeisella piillä on alhainen energiankulutus, alhainen hinta ja suhteellisen alhainen puhtaus. . Jotkut kiinalaiset yritykset ovat ymmärtäneet rakeisen piin massatuotannon ja teknologian, jolla rakeista piitä käytetään polypiin vetämiseen, mutta sitä ei ole edistetty laajasti. Se, voiko rakeinen pii korvata entisen tulevaisuudessa, riippuu siitä, pystyykö kustannusetu kattamaan laatuhaitta, loppupään sovellusten vaikutuksen ja silaanin turvallisuuden parantamisen. Viime vuosina maailmanlaajuinen polypiin tuotanto on kasvanut vuosi vuodelta ja kokoontuu vähitellen Kiinaan. Vuodesta 2017 vuoteen 2021 globaali vuotuinen polypiin tuotanto kasvaa 432 000 tonnista 631 000 tonniin, nopeimmin vuonna 2021. Jakson aikana globaali polypiin tuotanto keskittyi vähitellen yhä enemmän Kiinaan, ja Kiinan osuus polypiin tuotannosta nousi. 56,02 % vuonna 2017 ja 80,03 % vuonna 2021. Vuodesta 2022 vuoteen 2025 polypiin tarjonta käynnistää laajan kasvun. Vuonna 2025 polypiin tuotannon arvioidaan olevan 1,194 miljoonaa tonnia Kiinassa ja ulkomailla 176 000 tonnia. Siksi maailmanlaajuinen polypiin tuotanto vuonna 2025 on noin 1,37 miljoonaa tonnia.
(Tämä artikkeli on tarkoitettu vain viitteeksi UrbanMinesin asiakkaille, eikä se edusta sijoitusneuvontaa)