1. Chaîne de l'industrie Polysilicon: Le processus de production est complexe et le montant en aval se concentre sur les semi-conducteurs photovoltaïques
Le polysilicon est principalement produit à partir du silicium industriel, du chlore et de l'hydrogène, et est situé en amont des chaînes d'industrie photovoltaïque et semi-conductrices. Selon les données du CPIA, la méthode de production de polysilicon traditionnelle actuelle dans le monde est la méthode Siemens modifiée, à l'exception de la Chine, plus de 95% du polysilicon est produit par la méthode Siemens modifiée. Dans le processus de préparation du polysilicon par la méthode améliorée de Siemens, premièrement, le chlore gazeux est combiné avec de l'hydrogène gazeux pour générer du chlorure d'hydrogène, puis il réagit avec la poudre de silicium après l'accouchement et le broyage du silicium industriel pour générer du trichlorosilane, qui est encore réduit par l'hydrogène gazeux pour générer du polysilicon. Le silicium polycristallin peut être fondu et refroidi pour fabriquer des lingots de silicium polycristallin, et le silicium monocristallin peut également être produit par Czochralski ou la fusion de la zone. Par rapport au silicium polycristallin, le silicium monocristallit est composé de grains de cristal avec la même orientation cristalline, il a donc une meilleure conductivité électrique et une efficacité de conversion. Les lingots en silicium polycristallin et les tiges de silicium monocristallin peuvent être encore coupés et transformés en plaquettes et cellules de silicium, qui deviennent à leur tour des parties clés des modules photovoltaïques et sont utilisés dans le champ photovoltaïque. De plus, les plaquettes en silicium monocristallines peuvent également être formées en tranches de silicium par broyage, polissage, épitaxie, nettoyage et autres processus répétés, qui peuvent être utilisés comme matériaux de substrat pour les appareils électroniques semi-conducteurs.
Le contenu des impuretés polysilicon est strictement requis et l'industrie a les caractéristiques d'un investissement en capital élevé et de barrières techniques élevées. Étant donné que la pureté du polysilicon affectera sérieusement le processus de dessin de silicium monocristallisé, les exigences de pureté sont extrêmement strictes. La pureté minimale du polysilicon est de 99,9999%, et le plus élevé est infiniment proche de 100%. De plus, les normes nationales de la Chine ont présenté des exigences claires pour le contenu des impuretés, et sur la base de cela, Polysilicon est divisé en grades I, II et III, dont le contenu du bore, du phosphore, de l'oxygène et du carbone est un indice de référence important. "Les conditions d'accès à l'industrie de Polysilicon" stipulent que les entreprises doivent avoir un système d'inspection et de gestion de qualité solide, et les normes de produits sont strictement conformes aux normes nationales; De plus, les conditions d'accès nécessitent également l'échelle et la consommation d'énergie des entreprises de production de polysilicon, telles que la polysilicon de qualité solaire, la balance du projet est supérieure à 3000 tonnes / an et 1000 tonnes / an, et le ratio de capital minimum dans l'investissement de nouveaux projets de construction et de reconstruction et d'extension ne doit pas être inférieur à 30%, donc le polysilicone est une industrie en matière de capital. Selon CPIA Statistics, le coût d'investissement de l'équipement de la ligne de production de Polysicicon de 10 000 tonnes mis en service en 2021 est légèrement augmenté à 103 millions de yuans / kt. La raison en est la hausse du prix des matériaux métalliques en vrac. Il est prévu que le coût d'investissement à l'avenir augmentera avec la progression de la technologie des équipements de production et de la baisse du monomère à mesure que la taille augmente. Selon les réglementations, la consommation d'énergie du polysilicon pour la réduction des Czochralski de qualité solaire et de qualité électronique devrait être inférieure à 60 kWh / kg et 100 kWh / kg respectivement, et les exigences pour les indicateurs de consommation d'énergie sont relativement strictes. La production de polysilicon a tendance à appartenir à l'industrie chimique. Le processus de production est relativement complexe et le seuil pour les voies techniques, la sélection des équipements, la mise en service et le fonctionnement est élevé. Le processus de production implique de nombreuses réactions chimiques complexes et le nombre de nœuds de contrôle est supérieur à 1 000. Il est difficile pour les nouveaux entrants maîtrise rapidement l'artisanat mature. Par conséquent, il y a des obstacles élevés en capital et technique dans l'industrie de la production de polysilicon, qui favorise également les fabricants de polysilicon pour effectuer une optimisation technique stricte du flux de processus, de l'emballage et du processus de transport.
2. Classification de polysilicon: la pureté détermine l'utilisation, et le grade solaire occupe le courant dominant
Le silicium polycristallin, une forme de silicium élémentaire, est composé de grains de cristal avec différentes orientations cristallines et est principalement purifiée par le traitement industriel du silicium. L'apparition du polysilicon est un éclat métallique gris, et le point de fusion est d'environ 1410 ℃. Il est inactif à température ambiante et plus actif à l'état fondu. Polysilicon a des propriétés semi-conducteurs et est un matériau semi-conducteur extrêmement important et excellent, mais une petite quantité d'impuretés peut considérablement affecter sa conductivité. Il existe de nombreuses méthodes de classification pour le polysilicon. En plus de la classification susmentionnée selon les normes nationales de la Chine, trois méthodes de classification plus importantes sont introduites ici. Selon différentes exigences et utilisations de pureté, le polysilicon peut être divisé en polysilicon de qualité solaire et en polysilicon de qualité électronique. Le polysilicon de qualité solaire est principalement utilisé dans la production de cellules photovoltaïques, tandis que le polysilicon de qualité électronique est largement utilisé dans l'industrie du circuit intégré comme matière première pour les puces et autres productions. La pureté du polysilicon de qualité solaire est de 6 ~ 8N, c'est-à-dire que la teneur totale à l'impureté doit être inférieure à 10 -6, et la pureté du polysilicon doit atteindre 99,9999% ou plus. Les exigences de pureté du polysilicon de qualité électronique sont plus strictes, avec un minimum de 9N et un maximum de courant de 12n. La production de polysilicon de qualité électronique est relativement difficile. Il y a peu d'entreprises chinoises qui maîtrisent la technologie de production du polysilicon de qualité électronique, et elles dépendent toujours relativement des importations. À l'heure actuelle, la sortie du polysilicon de qualité solaire est beaucoup plus grande que celle du polysilicon de qualité électronique, et la première est environ 13,8 fois celle de la seconde.
Selon la différence des impuretés de dopage et du type de conductivité du matériau de silicium, il peut être divisé en type p et n-type. Lorsque le silicium est dopé avec des éléments d'impureté accepteurs, tels que le bore, l'aluminium, le gallium, etc., il est dominé par la conduction des trous et est de type p. Lorsque le silicium est dopé avec des éléments d'impureté donneurs, tels que le phosphore, l'arsenic, l'antimoine, etc., il est dominé par la conduction des électrons et est de type n. Les batteries de type P comprennent principalement les batteries BSF et les batteries perc. En 2021, les batteries Perc représenteront plus de 91% du marché mondial et les batteries BSF seront éliminées. 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 lignes pour les batteries de type N. Selon les prévisions de CPIA, la proportion de batteries de type N augmentera considérablement de 3% à 13,4% en 2022. Il est prévu qu'au cours des cinq prochaines années, l'itération de la batterie de type N peut être divisée en matériaux de dense, en matière de calcul et en matériel coral. La surface du matériau dense a le degré de concavité le plus bas, moins de 5 mm, pas d'anomalie de couleur, pas d'interruption d'oxydation et le prix le plus élevé; La surface du matériau de chou-fleur a un degré de concavité modéré, 5-20 mm, la section est modérée et le prix est de milieu de gamme; Alors que la surface du matériau corail a une concavité plus grave, la profondeur est supérieure à 20 mm, la section est lâche et le prix est le plus bas. Le matériau dense est principalement utilisé pour dessiner du silicium monocristallin, tandis que le matériau du chou-fleur et le matériau corail sont principalement utilisés pour faire des plaquettes de silicium polycristallin. Dans la production quotidienne d'entreprises, le matériau dense peut être dopé avec pas moins de 30% de matériau de chou-fleur pour produire du silicium monocristallin. Le coût des matières premières peut être économisé, mais l'utilisation de matériaux de chou-fleur réduira l'efficacité de traction des cristaux dans une certaine mesure. Les entreprises doivent choisir le rapport de dopage approprié après avoir pesé les deux. Récemment, la différence de prix entre le matériau dense et le matériau de chou-fleur s'est essentiellement stabilisé à 3 RMB / kg. Si la différence de prix est encore élargie, les entreprises peuvent envisager du dopage de plus de matériaux de chou-fleur dans le tirage en silicium monocristallin.
3. Processus: la méthode Siemens occupe le courant dominant et la consommation d'énergie devient la clé du changement technologique
Le processus de production du polysilicon est à peu près divisé en deux étapes. Dans la première étape, la poudre de silicium industrielle est réagi avec du chlorure d'hydrogène anhydre pour obtenir le trichlorosilane et l'hydrogène. Après distillation et purification répétées, le trichlorosilane gazeux, le dichlorodihydrosilicon et le silane; La deuxième étape consiste à réduire le gaz de haute pureté mentionné ci-dessus au silicium cristallin, et l'étape de réduction est différente dans la méthode Siemens modifiée et la méthode du lit fluidisé de silane. La méthode Siemens améliorée a une technologie de production mature et une qualité de produit élevée, et est actuellement la technologie de production la plus utilisée. La méthode de production traditionnelle de Siemens consiste à utiliser du chlore et de l'hydrogène pour synthétiser le chlorure d'hydrogène anhydre, le chlorure d'hydrogène et le silicium industriel en poudre pour synthétiser le trichlorosilane à une certaine température, puis séparer, rectifier et purifier le trichlorosilane. Le silicium subit une réaction de réduction thermique dans un four de réduction d'hydrogène pour obtenir le silicium élémentaire déposé sur le noyau en silicium. Sur cette base, le processus amélioré de Siemens est également équipé d'un processus de support pour recycler une grande quantité de sous-produits tels que l'hydrogène, le chlorure d'hydrogène et le tétrachlorure de silicium produit dans le processus de production, y compris principalement la récupération des gaz de queue et la technologie de réutilisation du tétrachlorure de silicium. L'hydrogène, le chlorure d'hydrogène, le trichlorosilane et le tétrachlorure de silicium dans le gaz d'échappement sont séparés par récupération à sec. L'hydrogène et le chlorure d'hydrogène peuvent être réutilisés pour la synthèse et la purification avec le trichlorosilane, et le trichlorosilane est directement recyclé en réduction thermique. La purification est réalisée dans le four et le tétrachlorure de silicium est hydrogéné pour produire du trichlorosilane, qui peut être utilisé pour la purification. Cette étape est également appelée traitement d'hydrogénation du froid. En réalisant la production en circuit fermé, les entreprises peuvent réduire considérablement la consommation de matières premières et d'électricité, ce qui économise efficacement les coûts de production.
Le coût de la production de polysilicon en utilisant la méthode Siemens améliorée en Chine comprend les matières premières, la consommation d'énergie, l'amortissement, les coûts de traitement, etc. Les progrès technologiques de l'industrie ont considérablement réduit le coût. Les matières premières se réfèrent principalement au silicium industriel et au trichlorosilane, la consommation d'énergie comprend l'électricité et la vapeur, et les coûts de traitement se réfèrent aux coûts d'inspection et de réparation des équipements de production. Selon les statistiques de Baichuan Yingfu sur les coûts de production de polysilicon début juin 2022, les matières premières sont l'élément le plus coûteux, représentant 41% du coût total, dont le silicium industriel est la principale source de silicium. La consommation d'unité de silicium couramment utilisée dans l'industrie représente la quantité de silicium consommée par unité de produits de silicium de haute pureté. La méthode de calcul consiste à convertir tous les matériaux contenant du silicium tels que la poudre de silicium industrielle externalisée et le trichlorosilane en silicium pur, puis déduire le chlorosilane externalisé selon la quantité de silicium pur converti à partir du rapport de teneur en silicium. Selon les données du CPIA, le niveau de consommation de silicium baissera de 0,01 kg / kg-si à 1,09 kg / kg-si en 2021. Il est prévu qu'avec l'amélioration du traitement d'hydrogénation du froid et du recyclage du sous-produit, il devrait diminuer à 1,07 kg / kg d'ici 2030. Kg-Si. Selon des statistiques incomplètes, la consommation de silicium des cinq principales entreprises chinoises de l'industrie du polysilicon est inférieure à la moyenne de l'industrie. Il est connu que deux d'entre eux consommeront respectivement 1,08 kg / kg-si et 1,05 kg / kg-si en 2021. La deuxième proportion la plus élevée est la consommation d'énergie, ce qui représente 32% au total, dont l'électricité représente 30% du coût total, ce qui indique que le prix de l'électricité et l'efficacité sont encore des facteurs importants pour la production polysilicone. Les deux principaux indicateurs pour mesurer l'efficacité énergétique sont la consommation d'énergie complète et la consommation d'énergie de réduction. La consommation d'énergie de réduction fait référence au processus de réduction du trichlorosilane et de l'hydrogène pour générer un matériau de silicium de haute pureté. La consommation d'énergie comprend le préchauffage et le dépôt de noyau de silicium. , Préservation de la chaleur, ventilation finale et autre consommation d'énergie du processus. En 2021, avec des progrès technologiques et une utilisation complète de l'énergie, la consommation d'énergie complète moyenne de la production de polysilicon diminuera de 5,3% en glissement annuel à 63 kWh / kg-Si, et la consommation d'énergie moyenne de réduction diminuera de 6,1% sur un an à 46 kWh / kg-si, ce qui devrait diminuera plus loin dans le futur anny . De plus, l'amortissement est également un élément de coût important, représentant 17%. Il convient de noter que, selon les données de Baichuan Yingfu, le coût de production total de Polysilicon au début de juin 2022 était d'environ 55 816 yuans / tonne, le prix moyen de Polysilicon sur le marché était d'environ 260 000 yuans / tonne, et la marge bénéficiaire brute était aussi élevée que 70% ou plus, il a attiré un grand nombre de services d'investissement dans la construction de la production de Polysicon.
Il existe deux façons pour les fabricants de polysilicon de réduire les coûts, l'un consiste à réduire les coûts des matières premières et l'autre est de réduire la consommation d'énergie. En termes de matières premières, les fabricants peuvent réduire le coût des matières premières en signant des accords de coopération à long terme avec des fabricants de silicium industriels ou en renforçant la capacité de production intégrée en amont et en aval. Par exemple, les usines de production de polysilicon dépendent essentiellement de leur propre approvisionnement en silicium industriel. En termes de consommation d'électricité, les fabricants peuvent réduire les coûts d'électricité au moyen de bas prix de l'électricité et d'amélioration complète de la consommation d'énergie. Environ 70% de la consommation complète d'électricité consiste à réduire la consommation d'électricité, et la réduction est également un lien clé dans la production de silicium cristallin de haute pureté. Par conséquent, la majeure partie de la capacité de production de polysilicon en Chine est concentrée dans des régions à bas prix d'électricité telles que le Xinjiang, la Mongolie intérieure, le Sichuan et le Yunnan. Cependant, avec l'avancement de la politique à deux carbone, il est difficile d'obtenir une grande quantité de ressources électriques à faible coût. Par conséquent, la réduction de la consommation d'énergie pour la réduction est une réduction des coûts plus réalisable aujourd'hui. Chemin. À l'heure actuelle, le moyen efficace de réduire la consommation d'énergie de réduction est d'augmenter le nombre de noyaux de silicium dans le four de réduction, élargissant ainsi la production d'une seule unité. À l'heure actuelle, les types de four à réduction traditionnels en Chine sont 36 paires de tiges, 40 paires de tiges et 48 paires de tiges. Le type de fournaise est mis à niveau à 60 paires de tiges et 72 paires de tiges, mais en même temps, il présente également des exigences plus élevées pour le niveau de technologie de production des entreprises.
Par rapport à la méthode Siemens améliorée, la méthode du lit fluidisé de silane présente trois avantages, l'une est une faible consommation d'énergie, l'autre est une sortie de tir à cristal élevé, et la troisième est qu'il est plus favorable de combiner avec la technologie CCZ CCZ plus avancée CCZ. Selon les données de la branche de l'industrie du silicium, la consommation d'électricité complète de la méthode du lit fluidisé de silane est de 33,33% de la méthode améliorée de Siemens, et la consommation d'énergie de réduction est de 10% de la méthode améliorée de Siemens. La méthode du lit fluidisé de silane présente des avantages importants de consommation d'énergie. En termes de traction des cristaux, les propriétés physiques du silicium granulaire peuvent faciliter le remplissage complètement du creuset en quartz dans la liaison de tige de tirage en silicium monocristalle. Le silicium polycristallin et le silicium granulaire peuvent augmenter la capacité de charge de Crucible de four à un seul four de 29%, tout en réduisant le temps de charge de 41%, améliorant considérablement l'efficacité de traction du silicium monocristallin. De plus, le silicium granulaire a un petit diamètre et une bonne fluidité, ce qui convient plus à la méthode CCZ CCZ Czochralski. À l'heure actuelle, la principale technologie de tirage monocristallin dans les tronçons moyens et inférieurs est la méthode de reclassement monocusstal RCZ, qui est de réengager et de tirer le cristal après une tige de silicium monocristalle. Le dessin est réalisé en même temps, ce qui permet de gagner le temps de refroidissement de la tige de silicium monocristalle, de sorte que l'efficacité de production est plus élevée. Le développement rapide de la méthode CCZ Czochralski continue augmentera également la demande de silicium granulaire. Bien que le silicium granulaire présente certains inconvénients, tels que plus de poudre de silicium généré par la frottement, une grande surface et une adsorption facile des polluants et de l'hydrogène combinée en hydrogène pendant la fusion, ce qui est facile à provoquer un saut, mais selon les dernières annonces des entreprises granulaires pertinentes, ces problèmes sont améliorés.
Le processus de lit fluidisé de silane est mature en Europe et aux États-Unis, et il en est à ses balbutiements après l'introduction des entreprises chinoises. Dès les années 1980, le silicium granulaire étranger représenté par Rec et MEMC a commencé à explorer la production de silicium granulaire et a réalisé une production à grande échelle. Parmi eux, la capacité de production totale de REC du silicium granulaire a atteint 10 500 tonnes / an en 2010, et par rapport à ses homologues de Siemens au cours de la même période, il avait un avantage de coût d'au moins 2 à 3 $ US / kg. En raison des besoins de tirage en cristal monocuste, la production de silicium granulaire de la société a stagné et a finalement arrêté la production, et s'est tournée vers une coentreprise avec la Chine pour établir une entreprise de production pour s'engager dans la production de silicium granulaire.
4. Materifices premières: le silicium industriel est la base de matières premières, et l'alimentation peut répondre aux besoins de l'expansion de la polysilicon
Le silicium industriel est la matière première de base de la production de polysilicon. On s'attend à ce que la production industrielle de silicium de la Chine augmente régulièrement de 2022 à 2025. De 2010 à 2021, la production de silicium industrielle en Chine est au stade d'expansion, avec le taux de croissance annuel moyen de la capacité de production et de la production atteignant 7,4% et 8,6%, respectivement. Selon les données SMM, la nouvelle augmentationcapacité de production industrielle en siliciumEn Chine, sera 890 000 tonnes et 1,065 million de tonnes en 2022 et 2023. En supposant que les sociétés industrielles en silicium maintiendront toujours un taux d'utilisation des capacités et un taux d'exploitation d'environ 60% à l'avenir,La capacité de production en 2022 et 2023 entraînera une augmentation de la production de 320 000 tonnes et 383 000 tonnes. Selon les estimations de GFCI,La capacité de production de silicium industrielle en Chine au 22/23/24/25 est d'environ 5,90 / 697 / 6,71 / 6,5 millions de tonnes, correspondant à 3,55 / 391 / 4.18 / 4,38 millions de tonnes.
Le taux de croissance des deux autres zones en aval du silicium industriel superposé est relativement lent, et la production de silicium industrielle de la Chine peut essentiellement répondre à la production de polysilicon. En 2021, la capacité de production de silicium industrielle de la Chine sera de 5,385 millions de tonnes, correspondant à une production de 3,213 millions de tonnes, dont des alliages polysilicon, en silicium organique et en aluminium consommeront respectivement 623 000 tonnes, 898 000 tonnes et 649 000 tonnes. De plus, près de 780 000 tonnes de sortie sont utilisées pour l'exportation. En 2021, la consommation d'alliages de polysilicon, de silicium organique et d'aluminium représentera respectivement 19%, 28% et 20% du silicium industriel. De 2022 à 2025, le taux de croissance de la production de silicium organique devrait rester à environ 10%, et le taux de croissance de la production en alliage d'aluminium est inférieur à 5%. Par conséquent, nous pensons que la quantité de silicium industriel pouvant être utilisé pour le polysilicon en 2022-2025 est relativement suffisante, ce qui peut répondre pleinement aux besoins du polysilicon. besoins de production.
5. Alimentation en polysilicon:Chineoccupe une position dominante et la production se rassemble progressivement aux principales entreprises
Ces dernières années, la production mondiale de polysilicon a augmenté d'année en année et s'est progressivement rassemblée en Chine. De 2017 à 2021, la production annuelle mondiale de polysilicon est passé de 432 000 tonnes à 631 000 tonnes, avec la croissance la plus rapide en 2021, avec un taux de croissance de 21,11%. During this period, global polysilicon production gradually concentrated in China , and the proportion of China's polysilicon production increased from 56.02% in 2017 to 80.03% in 2021. Comparing the top ten companies in the global polysilicon production capacity in 2010 and 2021, it can be found that the number of Chinese companies has increased from 4 to 8, and the proportion of production capacity of some American and Korean companies has dropped significantly, falling out of the top Dix équipes, telles que Hemolock, OCI, REC et MEMC; La concentration de l'industrie a considérablement augmenté et la capacité de production totale des dix principales entreprises de l'industrie est passée de 57,7% à 90,3%. En 2021, cinq entreprises chinoises représentent plus de 10% de la capacité de production, représentant un total de 65,7%. . Il y a trois principales raisons pour le transfert progressif de l'industrie du polysilicon en Chine. Premièrement, les fabricants chinois de polysilicon ont des avantages importants en termes de matières premières, d'électricité et de coûts de main-d'œuvre. Les salaires des travailleurs sont inférieurs à ceux des pays étrangers, de sorte que le coût global de production en Chine est bien inférieur à celui des pays étrangers et continuera de diminuer avec les progrès technologiques; Deuxièmement, la qualité des produits de polysilicon chinois s'améliore constamment, dont la plupart sont au niveau de première classe de qualité solaire, et les entreprises avancées individuelles sont dans les exigences de pureté. Des percées ont été réalisées dans la technologie de production du polysilicon de qualité électronique plus élevée, inaugurant progressivement la substitution du polysilicon de qualité électronique nationale aux importations, et les principales entreprises chinoises favorisent activement la construction de projets de polysilicon de qualité électronique. La production de production de tranches de silicium en Chine représente plus de 95% de la production totale de production mondiale, qui a progressivement augmenté le taux d'autosuffisance de Polysilicon pour la Chine, qui a appuyé le marché des entreprises de polysilicon à l'étranger dans une certaine mesure.
De 2017 à 2021, la production annuelle du polysilicon en Chine augmentera régulièrement, principalement dans les zones riches en ressources électriques telles que le Xinjiang, la Mongolie intérieure et le Sichuan. En 2021, la production de polysilicon en Chine passera de 392 000 tonnes à 505 000 tonnes, soit une augmentation de 28,83%. En termes de capacité de production, la capacité de production de polysilicon en Chine a généralement été sur une tendance à la hausse, mais elle a diminué en 2020 en raison de la fermeture de certains fabricants. De plus, le taux d'utilisation des capacités des entreprises chinoises en polysilicon a augmenté en continu depuis 2018, et le taux d'utilisation de la capacité en 2021 atteindra 97,12%. En termes de provinces, la production de polysilicon en Chine en 2021 est principalement concentrée dans des zones à faible prix d'électricité telles que le Xinjiang, la Mongolie intérieure et le Sichuan. La production du Xinjiang est de 270 400 tonnes, ce qui représente plus de la moitié de la production totale en Chine.
L'industrie du polysilicon chinois se caractérise par un degré élevé de concentration, avec une valeur CR6 de 77%, et il y aura une nouvelle tendance à la hausse à l'avenir. La production de polysilicon est une industrie avec des obstacles à forte capital et des obstacles techniques élevés. Le cycle de construction et de production du projet est généralement de deux ans ou plus. Il est difficile pour les nouveaux fabricants d'entrer dans l'industrie. À en juger par l'expansion prévue connue et les nouveaux projets au cours des trois prochaines années, les fabricants oligopolistiques de l'industrie continueront d'élargir leur capacité de production en raison de leur propre technologie et de leurs avantages à l'échelle, et leur position de monopole continuera d'augmenter.
On estime que l'approvisionnement en polysilicon chinois inaugurera une croissance à grande échelle de 2022 à 2025, et la production de polysilicon atteindra 1,194 million de tonnes en 2025, ce qui entraîne l'expansion de l'échelle mondiale de production de polysilicon. En 2021, avec une forte augmentation du prix de Polysilicon en Chine, les principaux fabricants ont investi dans la construction de nouvelles lignes de production et ont en même temps attiré de nouveaux fabricants pour rejoindre l'industrie. Étant donné que les projets de Polysicicon prendront au moins un et demi à deux ans de la construction à la production, une nouvelle construction en 2021 sera achevée. La capacité de production est généralement mise en production au second semestre 2022 et 2023. Cela est très cohérent avec les nouveaux plans de projet annoncés par les principaux fabricants. La nouvelle capacité de production en 2022-2025 est principalement concentrée en 2022 et 2023. Après cela, car l'offre et la demande de polysilicon et le prix se stabilisent progressivement, la capacité de production totale de l'industrie se stabilisera progressivement. En baisse, c'est-à-dire que le taux de croissance de la capacité de production diminue progressivement. En outre, le taux d'utilisation des capacités de Polysilicon Enterprises est resté à un niveau élevé au cours des deux dernières années, mais il faudra du temps pour que la capacité de production de nouveaux projets augmente, et il faudra un processus pour que les nouveaux entrants maîtrisent la technologie de préparation pertinente. Par conséquent, le taux d'utilisation de la capacité des nouveaux projets de polysilicon au cours des prochaines années sera faible. À partir de cela, la production de polysilicon en 2022-2025 peut être prédite, et la production de polysilicon en 2025 devrait être d'environ 1,194 million de tonnes.
La concentration de la capacité de production à l'étranger est relativement élevée et le taux et la vitesse de production augmentent au cours des trois prochaines années ne seront pas aussi élevés que celui de la Chine. La capacité de production de polysilicon à l'étranger est principalement concentrée dans quatre sociétés de premier plan, et les autres sont principalement une faible capacité de production. En termes de capacité de production, Wacker Chem occupe la moitié de la capacité de production de polysilicon à l'étranger. Ses usines en Allemagne et aux États-Unis ont des capacités de production de 60 000 tonnes et 20 000 tonnes, respectivement. L'expansion forte de la capacité mondiale de production de polysilicon en 2022 et au-delà peut se soucier de l'offre excédentaire, la société est toujours dans un état d'attente et n'a pas prévu d'ajouter une nouvelle capacité de production. Le géant sud-coréen Giant OCI a progressivement déplacé sa ligne de production de polysilicon de qualité solaire en Malaisie tout en conservant la ligne de production de polysilicon de qualité électronique d'origine en Chine, qui devrait atteindre 5 000 tonnes en 2022. Polysilicon aux États-Unis et en Corée du Sud. La société prévoit de produire 95 000 tonnes, mais la date de début n'est pas claire. Il devrait augmenter au niveau de 5 000 tonnes par an au cours des quatre prochaines années. La société norvégienne REC a deux bases de production dans l'État de Washington et le Montana, aux États-Unis, avec une capacité de production annuelle de 18 000 tonnes de polysilicon de qualité solaire et 2 000 tonnes de polysilicon de qualité électronique. Rec, qui était en profonde détresse financière, a choisi de suspendre la production, puis stimulé par le boom des prix de Polysilicon en 2021, la société a décidé de redémarrer la production de 18 000 tonnes de projets dans l'État de Washington et 2 000 tonnes au Montana à la fin de 2023, et peut compléter la capacité de production en 2024. POLYSILICON. Les obstacles de haute technologie à la production rendent difficile le remplacement des produits de l'entreprise sur le marché. Combiné avec le fait que l'entreprise ne prévoit pas de construire de nouveaux projets dans quelques années, il est prévu que la capacité de production de l'entreprise soit en 2022-2025. La production annuelle reste à 18 000 tonnes. De plus, en 2021, la nouvelle capacité de production de sociétés autres que les quatre sociétés ci-dessus sera de 5 000 tonnes. En raison du manque de compréhension des plans de production de toutes les sociétés, on suppose ici que la nouvelle capacité de production sera de 5 000 tonnes par an de 2022 à 2025.
Selon la capacité de production à l'étranger, on estime que la production à l'étranger en polysilicon en 2025 sera d'environ 176 000 tonnes, en supposant que le taux d'utilisation de la capacité de production de polysilicon à l'étranger reste inchangé. Après que le prix de Polysilicon a fortement augmenté en 2021, les entreprises chinoises ont augmenté la production et élargi la production. En revanche, les entreprises à l'étranger sont plus prudentes dans leurs plans de nouveaux projets. En effet, la domination de l'industrie du polysilicon est déjà sous le contrôle de la Chine, et l'augmentation aveuglément de la production peut entraîner des pertes. Du coût, la consommation d'énergie est la composante la plus importante du coût du polysilicon, donc le prix de l'électricité est très important, et le Xinjiang, la Mongolie intérieure, le Sichuan et d'autres régions ont des avantages évidents. Du côté de la demande, en tant que direct en aval de Polysilicon, la production chinoise de la plaquette en silicium représente plus de 99% du total mondial. L'industrie en aval de Polysilicon est principalement concentrée en Chine. Le prix du polysilicon produit est faible, le coût du transport est faible et la demande est entièrement garantie. Deuxièmement, la Chine a imposé des tarifs antidumping relativement élevés aux importations de polysilicon de qualité solaire des États-Unis et de la Corée du Sud, ce qui a considérablement supprimé la consommation de polysilicon des États-Unis et de la Corée du Sud. Soyez prudent dans la construction de nouveaux projets; En outre, ces dernières années, les entreprises chinoises à l'étranger à l'étranger à l'étranger ont été lentes à se développer en raison de l'impact des tarifs, et certaines lignes de production ont été réduites ou même fermées, et leur proportion de production mondiale a diminué d'année en année, ils ne seront donc pas comparables à la hausse des prix de la polysilicon en 2021 à mesure que les bénéfices financières de la société chinoise ne sont pas suffisantes pour soutenir ses expansions rapides et importantes.
Sur la base des prévisions respectives de la production de polysilicon en Chine et à l'étranger de 2022 à 2025, la valeur prévue de la production mondiale de polysilicon peut être résumé. On estime que la production mondiale de polysilicon en 2025 atteindra 1,371 million de tonnes. Selon la valeur prévisionnelle de la production de polysilicon, la part de la proportion mondiale de la Chine peut être obtenue à peu près. On s'attend à ce que la part de la Chine se développe progressivement de 2022 à 2025 et dépassera 87% en 2025.
6, résumé et perspectives
Polysilicon est situé en aval du silicium industriel et en amont de l'ensemble de la chaîne de l'industrie photovoltaïque et des semi-conducteurs, et son statut est très important. La chaîne de l'industrie photovoltaïque est généralement une capacité installée en module à cellules à plate-forme en polysilicon-silicium, et la chaîne de l'industrie semi-conductrice est généralement du polysilicon-monocristalliné en silicium à plafonde-transe-polie à la plaquette à plafonds à plafond. Différentes utilisations ont des exigences différentes sur la pureté du polysilicon. L'industrie photovoltaïque utilise principalement du polysilicon de qualité solaire et l'industrie des semi-conducteurs utilise du polysilicon de qualité électronique. Le premier a une gamme de pureté de 6n-8n, tandis que le second nécessite une pureté de 9n ou plus.
Pendant des années, le processus de production grand public de Polysilicon a été l'amélioration de la méthode Siemens dans le monde entier. Ces dernières années, certaines entreprises ont activement exploré la méthode de lit fluidisé de silane à moindre coût, qui peut avoir un impact sur le modèle de production. Le polysilicon en forme de tige produit par la méthode Siemens modifiée a les caractéristiques d'une consommation d'énergie élevée, d'un coût élevé et d'une pureté élevée, tandis que le silicium granulaire produit par la méthode du lit fluidisé de silane a les caractéristiques d'une faible consommation d'énergie, d'un faible coût et d'une pureté relativement faible. Certaines entreprises chinoises ont réalisé la production de masse de silicium granulaire et la technologie de l'utilisation du silicium granulaire pour tirer du polysilicon, mais il n'a pas été largement promu. La question de savoir si le silicium granulaire peut remplacer le premier à l'avenir dépend de la question de savoir si l'avantage du coût peut couvrir l'inconvénient de la qualité, l'effet des applications en aval et l'amélioration de la sécurité du silane. Ces dernières années, la production mondiale de polysilicon a augmenté d'année en année et se réunissait progressivement en Chine. De 2017 à 2021, la production mondiale annuelle de polysilicon annuelle passera de 432 000 tonnes à 631 000 tonnes, avec la croissance la plus rapide en 2021. Pendant la période, la production mondiale de polysilicon est progressivement devenue de plus en plus concentrée en Chine, et la proportion de la Chine de la production de polysilicon est passée de 56,02% en 2017 à 80,03% en 2021. De 2022 à 2025, de la Polysile. inaugurer une croissance à grande échelle. On estime que la production de polysilicon en 2025 sera de 1,194 million de tonnes en Chine, et la production à l'étranger atteindra 176 000 tonnes. Par conséquent, la production mondiale de polysilicon en 2025 sera d'environ 1,37 million de tonnes.
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